關于跆拳道運動員膝關節運動損傷的生物力學研究

黃家偉

摘 要：作為跆拳道運動員，在運動過程中經常出現膝關節損傷的情況，從而影響其正常訓練。基于此，本文首先介紹了膝關節的解剖特征，然后提出了膝關節的主要結構和輔助結構，最后分析了膝關節運動的生物力學特征，希望可以為有需要的人提供參考意見。

關鍵詞：跆拳道;運動員;膝關節運動損傷;生物力學

中圖分類號：G886 ? ? ? ?文獻標識碼 ：A ? ? ?文章編號：1002-7475（2019）06-095-01

根據有關資料顯示，不管是國內還是國際，有關跆拳道運動員損傷的探究具體集中在受傷位置、受傷次數、年齡差距等多方面的探究，針對跆拳道運動損傷的生物力學研究和討論是很常見的。通常，膝關節是跆拳道運動范圍很大的部位，是極易出現損傷的部位，所以必須要注重膝關節的探討。

1膝關節的解剖特征

在人們的身體中膝關節是最復雜的關節，其起到傳遞載荷的作用，參加運動時，有利于動量守恒，可以為小腿活動提供足夠的力量，是一種雙關節結構，主要是由髕骨關節以及脛骨關節構成，可以承受巨大的沖擊力，而且處在人體中最長的兩個力臂中，這樣容易導致膝關節在跆拳道運動中很有可能受到損傷。

2膝關節的主要結構和輔助結構

組成膝關節主要結構的骨頭是小腿脛骨的上部和大腿股骨的下部，可以將脛骨上部組成關節窩，將股骨下部當做關節頭。通常，構成膝關節主要結構的兩個骨頭形成的關節窩和關節頭都是不具備代表性的，尤其是脛骨組成的關節窩較淺，與平面是相似的，該結構有利于提高膝關節的使用性能，但是缺乏可靠性。[1]而輔助結構，其最大優勢是提高膝關節的可靠性，主要包括側副韌帶以及十字交叉韌帶等等。首先，側副韌帶。通常，在膝關節的兩邊分布著側副韌帶，分別是腓側副韌帶以及脛側副韌帶，這些都可以避免小腿的膝關節位置向兩側方向進行移動，確保人體運動過程中膝關節只可以順著屈伸方向進行運動。其次，十字交叉韌帶。十字交叉韌帶處在膝關節位置，分別是前后十字韌帶。其主要作用是在運動過程中當小腿進行固定時避免大腿在膝關節前后進行移動，確保膝關節在運動過程可以始終保持固定不變。

3膝關節運動的生物力學分析

3.1脛骨和股骨關節的運動學

3.1.1脛骨和股骨關節運動范圍

一般來說，脛骨和股骨關節的運動范圍是較大的，膝關節全部伸直到全部屈曲的范圍在0度-130度之間;脛骨和股骨關節在橫截面內部的活動范圍，伴隨著膝關節全部伸直到屈曲90度時而不斷增加。[2]全部伸直時，因為股骨內髁長在外髁上面，導致股骨髁和脛骨髁之間出現交鎖的情況，而在該平面內并沒有任何運動的可能性。在屈曲90度時，膝關節的外旋范圍在0度到45度之間，內旋范圍在0度到30度之間時，橫面的整個運動范圍就會縮小，這是因為軟組織的制約而造成的。

3.1.2脛骨和股骨關節面運動

在膝關節部位，面關節運動出現在脛骨和股骨髁、股骨和髕骨髁之間，面運動在同一時間出現在3個平面上，但是在額面以及橫面上都是很小的，在股骨髁和髕骨髁之間，面運動能夠在同一時間出現在橫面與額面兩個面上。

3.2脛骨和股骨關節動力學

動力學主要是由兩大部分組成，一是靜力分析，二是動力分析，我們只需要站在運動的角度對脛骨和股骨關節進行分析。在動力分析過程中必須要考慮的是外加荷載所導致的，而且關節力矩是最常使用的。[3]在人體中力矩是這個部分角加速度以及質量慣性的乘積。力矩除了是身體的角加速度與慣性矩的乘積，還是身體加速中的重要力量。在動力作用下，身體的質量慣性矩以及加速度直接關乎到關節力的大小。通過加大身體的角加速度，可以適當地調高關節力矩。

就髕骨作用來講，髕骨可以為膝關節提供兩個關鍵的生物力學作用：其在運動范圍內利用長股四頭肌力使膝關節完全伸直，而且通過擴大股骨和髕骨之間的接觸面，對股骨的整個壓力分布情況進行改善。[4]在膝關節全部屈曲到全部伸直時，髕骨可以改善股四頭肌力長臂所起到的效果。全部屈曲時，股骨在髁間窩內部，股四頭肌腱很少向前移動，也不會影響股四頭肌力長臂。當膝關節全部伸直時，髁間窩中將髕骨慢慢抬起來，從而出現明顯的肌腱向前移動。

4結語

總而言之，與其他運動項目相比之下，跆拳道運動員在運動中很有可能出現膝關節損傷的情況，這樣就會直接影響運動員的比賽成績。當前，相關學者主要側重于跆拳道運動員膝關節運動損傷的生物力學研究，這樣可以有效降低跆拳道運動員膝關節損傷的發生幾率，確保跆拳道運動員在比賽中獲得理想的成績。

參考文獻：

[1]劉菁.高校跆拳道運動員膝關節運動損傷及康復生物力學分析[A].中國體育科學學會運動生物力學分會.第二十屆全國運動生物力學學術交流大會論文摘要匯編[C].中國體育科學學會運動生物力學分會：中國體育科學學會運動生物力學分會.2018：2.

[2]龐俊鵬.跆拳道運動中膝關節的損傷及其預防[J].體育成人教育學刊.2009.25（01）：74-76.

[3]徐偉宏，汪學紅.跆拳道運動員膝關節運動損傷的生物力學研究[J].科協論壇（下半月）.2007（08）：37-38.

[4]張洪順，劉海斌.跆拳道運動員膝關節損傷的運動生物力學分析[J].武漢體育學院學報.2004（06）：73-75.