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跑步相关损伤危险因素与干预手段研究进展

2022-12-30杨辰冯茹万祥林周志鹏戴剑松

中国运动医学杂志 2022年6期
关键词:前瞻性跑者跑步

杨辰 冯茹 万祥林 周志鹏 戴剑松

1 南京体育学院(南京 210014)

2 江苏省“运动与健康”协同创新中心(南京 210014)

3 北京体育大学(北京 100084)

4 山东体育学院(济南 250101)

跑步是世界上最流行的体力活动方式,但也存在较高的损伤风险。近些年来,跑步运动进入了高速发展阶段。据统计2019年在我国境内共举办马拉松及相关路跑赛事1828 场,累计参赛712.56 万人次[1]。而在欧美等其他国家,有定期跑步习惯的人口数量也能占到其国家总人口的12.5%以上[2]。跑步能起到提高心肺耐力、减少心血管疾病风险、增肌减脂等作用,是一种最为经济、有效的“运动良药”[3]。但是,相比于走路、游泳等其他有氧运动,跑步有更高的过劳损伤风险,这也成为了困扰大众跑者最主要的问题[4]。一项针对我国2万余名跑者的调查显示,71.3%的跑者经历过运动损伤,人均经历1.5种,48.6%的跑者因伤停跑超过1周[5]。80%以上的跑步损伤都与骨骼肌肉组织的过度使用和过量载荷有关[6,7]。研究将这些由跑步引起的骨骼肌肉疲劳性损伤统称为跑步相关损伤(running-relat⁃ed injury,RRI),如髌股关节痛、内侧胫骨应力综合症、髂胫束综合征、跟腱炎、足底筋膜炎、应力性骨折等。RRI 会制约跑者继续参与跑步运动,也可能严重影响其日常生活质量和体力活动水平,并带来巨大的经济和医疗负担[8]。一项针对荷兰业余跑者的调查发现,综合考量参与人数和损伤率,RRI 所造成的直接和间接经济负担约为7 亿美元[9]。学术研究机构和运动产品公司投入了数百万美元用于RRI 的研究,但是损伤率在过去的几十年中仍未降低[10]。

明确造成RRI 的因素,对于制定预防和治疗的干预策略十分关键。一般认为造成RRI的主要原因为重复的次最大应力加载到尚未充分恢复的骨骼肌肉组织上,研究将可能与这一病因有关的危险因素划分为内在因素(既往损伤史、人体测量学和生物力学特征等)和外在因素(训练因素、运动装备和运动表面等)[11,12]。其中,既往损伤史和周跑量被认为是造成RRI的最显著的危险因素[13,14]。也有一些学者通过前瞻性研究获得了RRI 的生物力学危险因素,如地面反作用力提高、足旋前过度、髋内收和内旋增大等[15,16]。但是,现有研究间存在不一致的发现,这也造成了对于RRI 的预防和治疗效果相对有限[16]。本文采用“running-relat⁃ed injury”、“running injury”、“overuse injury in run⁃ning”等作为关键词在PubMed 和Web of Science 数据库检索外文文献;采用“跑步相关损伤”、“跑步损伤”、“跑步风险”等作为关键词在中国知网数据库检索中文文献。本文通过归纳相关研究,总结RRI 的基本定义和流行病学概况,并聚焦于RRI 的危险因素与干预手段,提出现阶段相关研究存在的主要问题和今后研究的发展方向,以期为临床医师、研究人员和大众跑者提供关于RRI 预防和治疗的理论依据,并为今后相关研究的开展提供思路与借鉴。

1 跑步相关损伤的定义

RRI 的定义在不同研究中有所差异,尚未形成共识[17,18]。目前研究[19,20]多参考Yamato 等[21]对于RRI 的定义。该研究邀请了38名从事跑步研究的学者,并利用德尔菲方法对RRI进行定义,最终形成的共识为:由跑步相关的训练或比赛引起的下肢骨骼肌肉疼痛,导致跑步(距离、速度、持续时间或训练)的限制或停止达到至少7天或连续3个既定训练课程,或是跑者需要咨询医生或其他健康专业人员。但是该研究对于RRI的定义也存在一定的局限性,如共识中未明确定义所涉及的跑者类型。缺乏RRI的标准定义也可能对现有研究结果间的相互比较产生影响,成为研究间结果不一致的重要原因。因此,今后研究需要鼓励更多学者进一步明确RRI的定义,并在不同研究间进行统一,以促进研究结果的可比性。

2 跑步相关损伤的流行病学

跑步时出现的急性损伤(骨折、踝扭伤)远少于肌肉骨骼系统的慢性损伤[2],而RRI的流行病学调查则根据跑者类型、损伤定义和随访周期的不同在研究间呈现出一定差异[12]。一项meta分析显示每1000小时跑步所造成的肌肉骨骼慢性损伤发生率为2.5~33 次,其中,新手跑者(17.8 次/1000 小时)比普通休闲跑者(7.7次/1000 小时)有更高的RRI 发生率[2]。而在超级马拉松跑者中RRI的发生率为7.2次/1000小时[22],田径运动员约为2.5~26.3次/1000小时[23]。

在所有RRI 中膝关节是发生损伤最多的部位,约占RRI 总数量的40%,相当于足踝和小腿部位损伤的总和,剩下20%左右的损伤则发生在膝关节以上[24]。而对于RRI 进一步的调查则发现,特定损伤之间的发生率和流行率也存在一定差异。最常出现的特定RRI为内侧胫骨应力综合症、跟腱炎、足底筋膜炎,发生率分别为13.6%~20.0%、9.1%~10.9%、4.5%~10.0%。而在长距离马拉松中,最常见的RRI 为跟腱炎和髌股关节痛,流行率分别为2.0%~18.5%和7.4%~15.6%[25]。在另一项针对2002 例RRI 的流行病学调查中发现,最常见的5种RRI分别为髌股关节痛(331例)、髂胫束综合征(168 例)、足底筋膜炎(158 例)、半月板损伤(100例)和髌腱末端病(96例)[24]。

3 跑步相关损伤的危险因素

RRI 的病因是多方面的,普遍认为与过度使用有关,即重复的载荷过度加载到肌肉骨骼结构上[12]。研究将造成RRI 的危险因素区分为外部因素和内部因素,其中外部因素与跑者自身无关,而内部因素则与跑者自身的身体和心理特征有关[12]。

3.1 外部因素

3.1.1 训练因素

训练因素被认为是导致RRI 最主要的原因,主要包括跑量、持续时间、频率、强度和配速等特征[26]。Macera 等[27]针对583名大众跑者进行了为期12个月的随访调查,发现周跑量超过64公里、跑龄少于3年的跑者更易发生RRI。跑者每周跑步距离较长可能使骨骼肌肉结构所承受的载荷超过自身的再生能力,造成损伤。虽然多数研究发现周跑量增加或者超过64 公里可能对跑者产生负面影响,但也有一些研究未发现跑量与RRI 之间的关系[28]。Messier 等[29]在一项为 期2年的前瞻性研究中发现,损伤跑者与未损伤跑者在基线测试中的周跑量(约32 公里)和跑龄(约11年)均未体现出差异,提示两组可能存在相似的下肢负荷积累。因此,这些相反的证据表明RRI 不仅源于每周的绝对跑量,短时间内跑量和配速的改变、每周跑步频率等训练因素也可能与损伤发生有关。有研究显示61%的男性跑者和56%的女性跑者在损伤前一个月的时间内连续每周至少一次增加约30%的周跑量,这表明突然增加的跑步距离或强度可能增大RRI 的损伤风险[30]。也有研究认为男性每周3~7次和女性每周7次的跑步频率可能与RRI 的发生有关[31]。训练因素与跑步损伤间的关系似乎很复杂,一项系统综述认为由于方法学限制了不同研究间的相互比较,因此仍无法明确哪些训练变量与RRI有关[26]。

3.1.2 运动装备

专业跑鞋和护具是在跑者群体中最常见的运动装备,调查显示我国业余马拉松跑者中选择专业跑鞋和习惯佩戴护具的人群分别占到86.09%和11.17%[32]。运动装备结构与材料的改变可能引起跑步时生物力学特征的转变,以达到提高运动表现和降低运动损伤风险的目的。一项关于跑鞋结构设计的系统综述指出较软的中底可以降低跑步时的着地冲击力和加载率;较厚的中底可以提供很好的减震效果,但可能降低着地时的足底感觉;极简鞋可以加强跟腱的横截面积和刚度,但是也为踝关节跖趾关节和跟腱带来了更大的载荷作用;而后跟杯、鞋带等结构还可能潜在的影响跑步稳定性[33]。护具被认为可以改善髌骨的结构排列和运动轨迹,提高膝关节局部的本体感觉[34]。Draper等[35]利用实时磁共振成像技术发现穿戴护膝可以降低膝屈过程中的髌骨侧移和膝伸状态下的髌骨侧倾,而Powers 等[36]也发现护膝可以增大髌骨与股骨之间的接触面积,从而降低髌股关节应力。以上研究表明,运动装备的特性可能会与RRI 有关。但是,当前仍缺乏有力的证据支持运动装备与RRI 之间的显著关系,需要更多的前瞻性研究来验证运动装备对RRI 损伤率的影响。并且,在过去的几十年中,为达到预防损伤的目的,跑步运动装备的设计不断革新,但是RRI 的损伤率仍未下降[37]。因此,未来还需要更多的研究来建立标准化的测试流程和评价体系,用于确定最佳的运动装备结构与材料特性,从而预防RRI。

3.1.3 运动表面

运动表面的硬度可能影响跑步时下肢运动学和动力学特征,进一步改变下肢载荷分布,并产生RRI的损伤风险[7]。有研究认为在稳定且相对柔软的运动表面上跑步可以降低膝关节刚度,从而减缓下肢所受到的地面反作用力[29]。针对421 名高中越野跑者的前瞻性研究表明,在混凝土路面或不平整的地形上每跑一英里可能增加12%的损伤风险,但该差异并不存在统计学意义[38]。同时,该研究还显示在不同的路面或地势上跑步时,也未发现RRI 与其他训练因素之间的联系[38]。有限的证据还表明不存在任何特定的运动表面可能提高青少年越野跑者RRI的损伤风险[11]。因此,现有研究尚未建立起运动表面与RRI之间的关系。

3.2 内部因素

3.2.1 既往损伤史

既往损伤史被认为是造成RRI 的关键因素[6]。大多数研究将既往损伤的发生时间限定为新损伤发生前的12个月内,研究推测既往损伤与新损伤之间的联系可能源于两点:一是因为之前的损伤还没有完全恢复,持续的训练载荷可能加剧了既往损伤的症状,而被误判为一个新损伤;二是由于存在既往损伤,跑者可能通过改变跑步的生物力学特征,来建立一个代偿性策略保护先前损伤的部位,但这种动作模式的转变可能导致其他骨骼肌肉结构所承载的负荷增大,从而导致新损伤的发生[39]。

3.2.2 性别

性别可能是RRI 潜在的危险因素。一项针对300名跑者的前瞻性研究发现,在2年的随访周期中,女性RRI的损伤发生率(73%)明显高于男性(62%)[29]。RRI损伤风险的性别差异可能与男性和女性在身体结构、激素水平、动作模式上的不同有关[40]。但是,近期一项meta 分析调查了38 项研究共35689 个跑者,发现男性和女性发生RRI 的整体损伤率分别为20.4%和20.8%,性别之间未呈现显著差异[41]。而针对特定的RRI来说,女性发生应力性骨损伤的风险约为男性的2 倍,男性出现跟腱炎的风险则是女性的2 倍[41]。女性发生应力性骨损伤风险较大可能与女性运动员三联征有关,较低的骨密度增加了应力性骨损伤的风险[42]。而跟腱炎损伤风险的性别差异可能与激素有关,一项系统综述表明较高和较低的性激素可能在肌腱的病理学中扮演重要角色,如雌激素与胶原蛋白合成有关,缺乏雌激素可能影响肌腱的新陈代谢和愈合[43]。因此,性别虽然对RRI 的整体损伤风险没有显著影响,但是对于特定的RRI 来说可能是一项危险因素。对应力性骨损伤、跟腱炎等损伤制定干预策略时,应将性别作为重要的变量,并考虑对跑者个体的骨密度、激素状态等指标进行监测。

3.2.3 年龄

一些研究将年龄认为是RRI 潜在的危险因素[44]。年龄的增长可能导致肌肉力量和灵活性下降,且在骨骼肌肉系统的某些组织结构中也会产生一些与年龄有关的改变,因此可能增加RRI的损伤风险[45]。一项前瞻性研究调查了1696 名参与为期6 周跑步训练的跑者,发现较大的年龄可能是导致RRI 的危险因素[46]。但是也有一些研究得到了相反的结论,发现年龄相对较小的男性跑者更易发生RRI[47]。这可能与“健康跑者效应”有关,即只有那些没有损伤的跑者才会继续参与跑步运动[47]。同时,年龄相对较大的跑者可能会通过减小膝关节运动幅度、降低步速和步长等方式调整跑步的动作模式,来降低下肢负荷[45]。最后,年龄相对较小的跑者的跑步经验相对不足,且更愿意挑战更长距离和更高强度的训练与比赛,也可能是导致出现RRI 的原因[48]。可见,现有研究仍无法明确年龄对于RRI的影响。

3.2.4 跑龄

跑龄对于RRI的影响存在一定争议。有研究未发现跑龄与RRI 之间的关系[44]。一些系统综述则表明有限的证据支持没有跑步经验的跑者会更容易发生RRI,这可能与新手跑者太快开展跑步训练,造成骨骼肌肉组织缺乏足够的时间来适应训练负荷有关[6,13]。但也有研究认为小于1年的跑龄降低了RRI 的损伤风险[49]。因为,跑步经验丰富的跑者可能积累了更多跑量,且跑龄也与年龄相关,而年龄更大的跑者可能有更高的骨性关节炎风险,这也可能造成RRI的发生[6]。以上研究结果进一步表明在讨论跑龄对RRI 的影响时,还要结合跑量、年龄等其他影响因素。

3.2.5 人体测量学特征

一些人体测量学特征可能引起异常的下肢力线,从而造成骨骼肌肉结构负荷改变,并导致RRI 的出现。一项前瞻性研究显示足弓可能不是RRI的危险因素,但是足弓对于损伤的影响可能在某些特定RRI 之间存在差异[29]。回顾性研究发现,相比于未损伤组,有膝痛或跟腱炎的跑者存在较低的足弓指数[50],然而患有髂胫束综合征或足底筋膜炎的跑者足弓高度正常[51,52]。较大的Q 角(quadriceps angle)也常被认为与RRI有关,一项前瞻性研究发现Q 角≥20°的高中越野跑者RRI的相对危险度是Q角较小跑者的1.7倍[53]。较大的Q 角在理论上增大了髌骨向外的拉力,可能引起髌骨半脱位或其他髌骨损伤[53],但也有前瞻性研究显示Q角并不是RRI的危险因素[29]。同时,研究还发现腿长差超过1.5 cm的男性跑者发生RRI的损伤风险是腿长差小于0.5 cm 跑者的7 倍,但在女性跑者中未发现腿长差对于RRI的影响[54]。基于现有研究中相互矛盾的结果,人体测量学特征与RRI 之间的关系尚未形成共识,只有有限的证据表明筛查足弓、Q 角和腿长差等人体测量学参数可能有助于鉴别跑者的损伤风险[23]。

3.2.6 身体质量指数(body mass index,BMI)

BMI 在不同研究间结果不一致。Buist 等[47]的研究发现BMI>25 kg/m2的新手跑者发生RRI的损伤风险提高了31.8%,Nielsen 等[44]的研究也支持这一结果,发现肥胖的跑者更易发生RRI。但是,Gent等[13]的研究则认为BMI>26 kg/m2对于RRI是一个保护因素。这种不一致的结果也出现在两项系统综述中,一项系统综述认为较高的BMI 是RRI 的危险因素[6],另一项则未发现BMI 对于RRI 有显著影响[55]。解释这些不一致结果的原因可能也在于BMI 对于特定类型的RRI 有不同作用,如较低的BMI与较低的骨密度有关,因此可能增加了应力性骨折的风险,而较高的BMI 也增加了着地冲击力,因此可能与内侧胫骨应力综合症显著相关[6]。

3.2.7 肌肉力量和柔韧性

肌肉力量不足可能降低周围肌肉吸收震荡的能力,并导致对于功能性活动中关节异常运动的控制能力下降,从而增大RRI 的损伤风险[56]。但是,一项前瞻性研究显示发展为RRI的跑者与未损伤跑者在基线测试中的髋外展、膝关节屈和伸、踝关节跖屈肌力均未出现差异[29]。另一项前瞻性研究则调查了68名高中越野跑者,发现较差的髋外展、膝屈和伸肌力显著影响了髌股关节痛的发生,但是不会引起内侧胫骨应力综合症[57]。同样,系统综述也认为髋外展肌力薄弱可能与跑者的髂胫束综合征有关,但与髌股关节痛、内侧胫骨应力综合症、胫骨应力性骨折和跟腱炎等其他RRI 的发生无关[58]。

下肢柔韧性较差可能增大肌肉刚度,增加相邻关节所受应力,从而增大RRI 的损伤风险[59]。但是,这一观点尚未得到研究验证,也没有足够的实验证据显示跑步前、后的拉伸可以降低RRI的损伤风险[59]。一项前瞻性研究显示膝、踝关节屈伸肌群的柔韧性可能不是RRI的危险因素,但可能会对某些特定RRI的损伤风险产生影响[29]。研究显示足底筋膜炎跑者存在较大的跖屈活动度[50],而肌肉柔韧性可能不会对髌股关节痛[60]、髂胫束综合征[52]、内侧胫骨应力综合症[50]、跟腱炎[51]等其他特定RRI 产生影响。以上研究均表明,肌肉力量与柔韧性可能不是RRI 整体损伤的危险因素,但是对于某些特定的RRI则存在一定影响。

3.2.8 跑步方式

以跑者着地时足部与地面接触的区域可将跑步方式划分为后跟、前掌和全掌着地三种着地类型[61],其中大约89%的跑者都会采用后跟着地的跑步方式[62]。不同的跑步着地方式可能引起肌肉激活、关节角度、地面反作用力等生物力学特征的改变,从而与RRI 的发生建立联系[62]。一些回顾性研究探究了跑步着地方式与RRI 损伤发生之间的关系,Daoud 等[63]发现后跟着地跑者的RRI 发生率约为前掌着地跑者的2 倍。足跟着地的跑步方式在着地后极短时间内就会出现一个地面反作用力峰值,而在足前掌和全掌着地时则不会出现这个冲击力[64]。一项系统综述发现相比于足跟着地的跑步方式,前掌着地有更大的踝跖屈和膝屈角度,以及较低的地面反作用力加载率,这些生物力学特征转变被认为可以有效改善下肢缓冲,从而预防RRI 的发生[62]。但是,并非所有研究都支持这一推论,关节角度、地面反作用力等生物力学特征与RRI损伤风险之间的关系也尚无定论[16]。也有研究认为前掌着地的跑者在踝关节处表现出更大的机械载荷,而后跟着地的跑者则在膝关节处承受了更大的负荷,因此前掌着地的跑者可能更倾向于产生足踝部位的损伤,而后跟着地的跑者更易产生膝关节的损伤[65]。当前仍缺乏足够的证据证明足着地方式与RRI 损伤风险之间的关系,今后需要更多的前瞻性研究来确定不同跑步方式对于RRI的影响[66]。

3.2.9 生物力学特征

3.2.9 .1 跑步时空参数

跑步过程中步频与步长的改变可能影响下肢运动学和动力学特征,研究发现步频提高(步长减小)与重心垂直位移、地面反作用力和关节负荷减小,以及触地时膝屈和踝跖屈角度增加有关,这可能潜在影响RRI的发生[67]。但是,现有研究还未建立起步频、步长等跑步时空参数与RRI 之间的联系[16]。一项针对于高中越野跑者的前瞻性研究发现,低步频跑者比高步频跑者有更高的胫骨损伤风险,但是步频与髌股关节痛的发生无关[68]。也有研究发现较短的触地时间是男性新手跑者发生RRI 的原因[69],而触地时间缩短可能引起步频的提高,这与步频增大降低损伤风险的研究结果又互相矛盾。因此,考虑到很多步态再训练都希望通过提高步频的方式来减少RRI 的损伤风险,今后应该有更多研究来探讨步频、步长等跑步时空参数对RRI 发生率的影响。

3.2.9 .2 关节运动学

跑步时下肢关节角度、运动范围、角速度等运动学特征常被认为与关节负荷有关,而关节局部运动学特征的改变也可能引起相邻环节产生异常运动[16]。跑步时的髋内收、膝屈和踝外翻常被认为与RRI 的发生有关,也是相关研究中最常检测的运动学参数[16]。

髋内收角度与RRI的关系在研究中的结果不一致[16]。有研究认为最大髋内收不是大学生越野跑者RRI的危险因素[70]。但是针对于女性休闲跑者的调查则发现髋内收增大可能是导致髂胫束综合征和髌股关节痛的危险因素,并且这些结果也被一些回顾性研究所支持[71,72]。研究结果的不一致可能来源于所选择研究对象的不同,Noehren 等[71,72]的两项研究只针对女性群体的特定损伤进行了调查。女性有较大的骨盆宽度与股骨长度比[73],以及较差的髋外展肌力[74],这些解剖结构和神经肌肉控制间的性别差异可能导致女性在跑步时表现出更大的髋内收角度。同时,髋内收的幅度又与髂胫束张力[75]和髌股关节应力有关[76]。因此,髋内收增大可能是导致女性跑者产生RRI的原因。

膝屈角度减小理论上可能降低跑步着地时膝关节缓冲载荷的效果,引起小腿和跟腱上的张力增加[77]。一项前瞻性研究表明最大膝屈减小可能造成休闲跑者发生跟腱炎[77],这与横向研究结果一致[78]。但是将RRI作为整体进行调查时,却未发现最大膝屈角度对其损伤风险的影响[29]。

踝外翻角度与RRI损伤风险之间的关系仍未确定[16],多数研究未发现踝外翻对于RRI的影响[29,70]。而对于某些特定的RRI 来说,三项前瞻性研究分别发现较大的踝外翻可能是跟腱炎的危险因素[77],较小的踝外翻可能导致髂胫束综合征[71],而踝外翻与髌股关节痛的发生不存在关系[72]。以上研究结果也解释了为何将RRI 作为整体研究时,无法确定踝外翻与损伤之间的关系。

3.2.9 .3 关节动力学

虽然关节动力学特征可能是影响关节负荷并引起RRI 的直接原因,但是现有研究之间仍未形成共识[16]。膝关节额状面力矩对于RRI的影响在不同研究中的结果不一致[16]。一项前瞻性研究表明膝关节额状面力矩增大增加了越野跑者发生RRI的风险[70],但另一项前瞻性研究则未呈现出相似的结论[29]。值得注意的是,也有前瞻性研究发现较大的膝外展角冲量是导致髌股关节痛的原因,并在回顾性研究中同样发现患有髌股关节痛的跑者在跑步时表现出更大的膝外展角冲量[79]。关节角冲量是关节力矩对时间的积分,代表了关节负荷在跑步周期中的累积效应[79]。这也表明某时刻下较大的关节力矩可能并不是导致RRI 的原因,而在不断重复的跑步周期中积累起来的负荷可能才是造成这种慢性损伤的危险因素。

3.2.9 .4 地面反作用力

虽然一般认为跑步着地时下肢受到较大的地面反作用力可能与RRI 的发生有关,但是近期一项meta 分析显示跑步时垂直地面反作用力第一和第二峰值、平均和瞬时加载率均不是RRI 的危险因素[15]。在一些病例对照研究中发现,相比于无损伤跑者,存在应力性骨折病史的跑者会表现出更大的垂直地面反作用力加载率,而在髌股关节痛、髂胫束综合征、跟腱炎等其他特定的RRI 跑者中未发现差异[80]。这一现象可能与损伤类型的不同有关,骨结构损伤和其他软组织损伤之间可能存在不同的病因,而加载率的增大可能对骨结构的影响更为显著[81]。但是,横向研究结果仍无法确定地面反作用力相关变量与RRI 之间的因果关系,后继需要更多前瞻性研究来明确地面反作用力对于RRI的影响。

3.2.9 .5 足底压力

现有研究调查了大量与足底压力有关的变量,虽然有限的证据表明第五跖骨区域较大的峰值力和绝对力-时间积分是造成新手跑者RRI的原因,但是大多数足底压力变量都存在不一致的研究结果[16,82]。这种不一致性可能来源于研究间足底区域划分方法的差异,以及数据分析中纳入了大量的指标变量,后继研究应该相对统一足底压力测试的研究方法。

3.3 危险因素小结

现有研究调查得到大量可能与RRI发生有关的危险因素。其中,外部因素及BMI、肌肉力量和柔韧性、跑步方式、生物力学特征等内部因素均可通过一定的方式来进行调整,以期达到降低损伤风险的效果,明确这些可修正的危险因素对于预防和治疗RRI 至关重要。但是,当前仍缺乏高质量的前瞻性研究,且现有研究在损伤定义、样本群体、研究方法和测试指标等方面都存在较大的异质性,使得不同研究中呈现不一致的结果,影响了危险因素的确定[15,16]。同时,关于RRI 危险因素的相关研究还需要关注以下几点内容:

(1)现有研究对于跑者群体的选择在性别、年龄、运动水平、跑步方式、跑者类型等方面存在一定差别,这就导致一项研究的结论可能无法推广到更广泛的跑者群体中。同时,大部分前瞻性研究受样本量的影响,导致跟踪期出现RRI 的跑者数量也相对较少,降低了研究的统计效力。因此,今后应开展更多大样本、跑者群体涵盖广泛的前瞻性研究,以提高研究的质量和适用性。

(2)不同跑者群体可能存在不同的RRI 危险因素[15]。一项系统综述发现既往损伤史对于长距离跑者是很关键的危险因素,而较高的BMI和年龄,以及没有跑步经验和较低的跑量对于男性短距离跑者是关键的危险因素[6]。也有一些研究发现跑者群体存在特定亚组,将不同亚组作为整体进行研究可能无法展现出与临床相关的生物力学特征[83]。因此,今后研究在探讨RRI的危险因素时,也应该区分跑者群体,并建立不同亚组的损伤机制。

(3)一些研究将RRI 整体作为调查对象[29,46],而另一些研究则关注特定的RRI[51,72]。虽然对于RRI 来说可能会存在一般性的损伤机制,但是更多的研究证据表明某些危险因素可能只与特定的RRI 有关[16]。将RRI作为整体进行研究时,可能会影响对于特定RRI危险因素的确定。因此,今后也应该开展更多针对于不同种类损伤的前瞻性研究,来确定特定RRI 的危险因素。

(4)现有研究在测试手段的选择上有所不同,且某些测试方法较为复杂,限制了前瞻性研究的实施。比如三维运动捕捉常被作为跑步运动学测试的金标准,但这一方法开展难度相对较大,无法满足大样本量的采集需求,且测试环境以实验室为主[16]。现在也有证据支持二维运动分析和可穿戴设备可作为有效和可靠的运动学测试方法[84,85],这些方法简单、省时、成本低,更有利于采集庞大的样本数据来提高统计效能。因此,今后研究应研发和建立更为统一、简化和准确的测试方法,以便能够更大范围开展前瞻性研究来调查RRI的危险因素,并降低研究间的异质性。

(5)RRI 作为一种过劳性损伤,主要与骨骼肌肉组织的过度使用和承载超量的共同作用有关。人体测量学、生物力学特征等因素可能与跑步时组织所受到的载荷有关,而跑量、跑龄等因素可能与载荷的重复次数有关。因此,跑步时下肢载荷的改变可能不止由单一因素所引起,而是多个因素的交互作用,但是现有研究较少考虑不同危险因素之间的相互影响[16]。同时,现有研究也更多关注那些影响跑步时下肢载荷的因素,却忽略了跑者自身骨骼肌肉组织承载能力的不同,而对于相关组织生物学特性的研究可能更有助于明确导致跑者个体产生RRI的根本原因[10]。因此,今后研究应该尝试建立更为全面的损伤机制模型,用于了解RRI危险因素之间的交互作用,并建立更为统一、科学的RRI 指标评价体系,以增加研究数据的可比性和可靠性。

4 跑步相关损伤的干预手段

选择适宜的干预手段对于RRI的预防和治疗至关重要,针对RRI的干预手段主要包括调整跑量、使用运动装备、训练等[86]。然而,当前尚未形成标准化的干预流程,不同干预手段的作用在不同研究和适用人群中也存在一定差异[12]。

4.1 调整跑量

一些研究认为既往损伤史和周跑量是造成RRI的主要危险因素,因此跑者通过调整跑步训练计划来恢复肌肉骨骼损伤就显得至关重要[13,14]。有研究表明每周1~3 次、每次15~30 分钟的跑量相比每周5 次、每次45分钟的跑量有更低的损伤率[87]。也有研究建议跑者应逐步提升跑量,避免在训练中出现跑量较大幅度的波动,带来损伤风险的提高[42]。但不论是渐进式的增加跑量,还是减少跑量,对于降低RRI损伤风险的支持证据都相对有限[86,88]。现有研究还无法提供一个适宜的跑量范围,可以保证在降低损伤率的同时,还能够获得显著的锻炼益处[86]。另外,由于个体骨骼肌肉组织承载能力的不同,导致跑者产生RRI 的跑量可能本身就存在差异。因此,在训练过程中还是应该强调监控和调整跑量及强度的重要性,并进一步调查针对不同骨骼肌肉组织承载能力的适宜跑量。

4.2 使用运动装备

跑者经常使用护膝、矫形鞋垫、跑鞋等运动装备作为防护RRI的手段,但正如前文所述,现有研究缺乏足够的证据支持运动装备的使用可以有效减少RRI的发生。而对于某些特定人群的特定损伤来说,使用运动装备可能会起到一定作用。研究发现髌骨支撑型护膝可以预防髌股关节痛的发生[86],而矫形鞋垫也会对走路时足部异常旋前的髌股关节痛患者产生较好的治疗效果[89],但是相关研究存在较高的偏移风险。因此,当前只建议将运动装备作为针对特定人群和特定损伤的辅助干预手段,今后也需要开展更多高质量的随机对照试验来明确使用运动装备对RRI损伤风险的影响。

4.3 训练

4.3.1 拉伸训练

拉伸是跑者最常使用的热身和恢复活动,也是预防RRI 最常见的手段。但不论是跑步前的拉伸,还是将拉伸作为一种常规的训练手段,都没有足够的证据表明其可以降低RRI 的损伤风险[86]。考虑到肌肉柔韧性可能不是RRI 整体损伤的危险因素,但可能与某些特定的RRI 存在关联,推测拉伸训练的干预效果可能只会体现在某些特定RRI中。如踝关节背屈的被动拉伸常用于治疗足底筋膜炎,股后肌群和髂胫束的拉伸被推荐用于髂胫束综合征的治疗中[90]。

4.3.2 力量训练

力量训练被认为可以改善跑者的肌肉力量、跑步经济性和最大摄氧量,并降低RRI的损伤风险,但并非所有研究都支持这样的结论[91,92]。一项研究发现12周的股四头肌、核心和髋外展肌群的力量训练没有改善首次参加马拉松跑者的损伤率和运动表现[93],但另一项随机对照试验则发现8周足踝部肌群的力量训练降低了休闲跑者2.42倍的损伤风险[94]。考虑到肌肉力量与RRI 之间的关系尚无定论,也没有足够的证据表明力量训练可以降低RRI的损伤风险,因此,当前推荐在力量训练中加入更多的神经肌肉控制训练、超等长训练和平衡训练,这些训练可以改善跑者有效运用肌力的能力,这可能比单纯的提高肌力来预防损伤更为关键[11]。同时,采用形式多样的训练方案也可以避免下肢承受单一、重复的载荷,这也是减少过劳性损伤发生的重要手段。因此,基于跑步特定的力量训练,再结合高强度神经肌肉控制训练、超等长训练和平衡训练可能更有助于减少RRI 的发生,但这也需要更多随机对照试验的证据来支持[11]。

4.3.3 跑步再训练

近些年来,越来越多的研究聚焦于跑步再训练对跑者运动模式的转变。跑步再训练定义为实施任何旨在改变个人跑步技术的提示或策略,其目的是通过减小指定肌群和关节的负荷来降低跑者下肢的损伤风险[95]。常见的跑步再训练方法包括对于步频和步长、着地模式、躯干和下肢运动模式、冲击载荷等特征的转变[96]。一项研究要求跑者在步速不变的基础上,增加7.5%的步频,在完成12周的跑步再训练后跑者自选步频增加了5.7%,且跑步着地时所受冲击力显著降低[97]。一项meta 分析也总结发现,将足跟着地的跑步方式转换为足前掌或全掌着地可以增大踝跖屈,并降低垂直加载率[66],而较高的垂直加载率与应力性骨折存在显著关联[80]。虽然跑步再训练可能在短期内能够对跑者的生物力学特征起到一定影响,但当前仍缺乏足够的临床证据明确其对RRI 损伤率的干预效果,今后需要更多高质量的临床对照试验来确定跑步再训练与RRI损伤风险之间的关系[96,98]。因此,现有研究认为跑者可能受益于跑步再训练,但暂不推荐将其应用于无损伤跑者,而损伤跑者在利用跑步再训练进行干预前,一定要针对其个体特点与损伤情况建立个性化的治疗策略[66,96]。

4.4 干预手段小结

由于危险因素尚不明确,当前也无法针对RRI 形成标准、统一的干预策略与流程。一些研究确定了不同干预手段对下肢疼痛、功能与生物力学特征的影响,但是没有建立起干预策略与RRI 损伤风险的直接联系,导致相关研究的临床意义不足[12]。因此,在今后关于RRI干预手段的相关研究和临床实践中应注意:(1)开展更多关于RRI 干预手段的高质量随机对照试验,并关注其对损伤发生率的直接影响;(2)在制定RRI的干预策略前应先对跑者进行评估,尽可能找到个体潜在的危险因素,从而形成个性化的干预策略,这将比一般性的预防和治疗方法更有效[99]。

5 总结与展望

RRI 是跑步引起的下肢过劳性损伤,在跑者群体中十分常见。造成该损伤的危险因素众多,既包括训练因素、运动装备与运动表面等外部因素,也包括既往损伤史、性别、年龄与跑龄、人体测量学特征、BMI、肌肉力量与柔韧性、跑步方式、生物力学特征等内部因素。针对这些潜在的危险因素,RRI 的干预手段主要包括调整跑量、使用运动装备和训练。但当前对于RRI 的定义尚未形成共识,研究间的异质性较大,这也影响了对其危险因素的确定,进而导致无法建立标准、有效的干预策略。今后研究应统一RRI 的定义,并开展更多高质量的前瞻性研究和随机对照试验来进一步确定RRI的危险因素与干预手段。

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