運(yùn)動(dòng)損傷預(yù)防訓(xùn)練對(duì)短跑運(yùn)動(dòng)員下肢生物力學(xué)和共激活特征的影響

李 萍，朱學(xué)強(qiáng)，李秀紅，童理剛

近年，隨著競(jìng)技水平不斷提高，田徑運(yùn)動(dòng)員的損傷發(fā)病率呈現(xiàn)逐漸增高的趨勢(shì)（鄭亮亮等，2013）。其中，短跨類項(xiàng)目下肢損傷的發(fā)生率最高（41.98%）（曲綿域等，2003）。運(yùn)動(dòng)損傷的發(fā)生，容易成為運(yùn)動(dòng)員長(zhǎng)期甚至終身參與身體活動(dòng)的障礙，嚴(yán)重影響競(jìng)技水平的保持和提高，且損傷后的康復(fù)耗時(shí)長(zhǎng)，很難恢復(fù)到損傷前的運(yùn)動(dòng)水平。因此，提高運(yùn)動(dòng)損傷預(yù)防的科學(xué)性和有效性，對(duì)運(yùn)動(dòng)員、教練員和醫(yī)務(wù)工作人員均非常重要。

短跑是在高強(qiáng)度和高速度下完成擺動(dòng)腿的積極下壓以使身體快速水平前移，腳著地后必須達(dá)到強(qiáng)有力的蹬地效果，從而獲得較大的地面反作用力。為了獲得較大的地面反作用力，關(guān)節(jié)周圍的肌肉和韌帶需要承受超大負(fù)荷，從而增加發(fā)生損傷的風(fēng)險(xiǎn)（何建平，2002）。從生物力學(xué)和解剖學(xué)的角度來說，極大程度地超越關(guān)節(jié)與肌肉的正常解剖范圍容易引起運(yùn)動(dòng)損傷，但卻有利于提高運(yùn)動(dòng)員的競(jìng)技水平，解決這一矛盾的關(guān)鍵就是增加肌體承受不利解剖姿勢(shì)的能力，最大程度地協(xié)調(diào)專項(xiàng)技術(shù)動(dòng)作的有效性和安全性（何建平，2002）。Gamble（2011）指出，運(yùn)動(dòng)員所表現(xiàn)出的專項(xiàng)技術(shù)動(dòng)作主要取決于其基礎(chǔ)動(dòng)作能力，而為了準(zhǔn)確執(zhí)行基礎(chǔ)動(dòng)作能力，運(yùn)動(dòng)員神經(jīng)肌肉需要高度的控制能力。通過這種方式，神經(jīng)肌肉功能及其控制能力的水平，成為運(yùn)動(dòng)員安全高效地完成專項(xiàng)技術(shù)動(dòng)作的限制性因素，特別是在強(qiáng)調(diào)“神經(jīng)”訓(xùn)練的短跑運(yùn)動(dòng)中（Gamble，2015）。

目前，神經(jīng)肌肉訓(xùn)練已廣泛應(yīng)用于球類運(yùn)動(dòng)中非接觸性損傷的預(yù)防和康復(fù)，并在降低損傷風(fēng)險(xiǎn)和提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)方面取得良好的效果（Bien，2011；Mandelbaum et al.，2005；Myer et al.，2008；Pfile et al.，2016）。神經(jīng)肌肉訓(xùn)練方案包括的練習(xí)內(nèi)容越全面，其干預(yù)效果越明顯，但是目前還沒有充分證據(jù)證明何種組成部分更為重要或更有必要（Padua et al.，2006）。盡管如此，研究表明，有效的損傷預(yù)防訓(xùn)練方案至少包括以技術(shù)動(dòng)作為導(dǎo)向的快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練、姿勢(shì)控制能力訓(xùn)練、力量訓(xùn)練、靈敏性訓(xùn)練等一種或幾種練習(xí)（Alentorn-geli et al.，2009；Fischer et al.，2006；Hewett et al.，2006）。然而，目前鮮見關(guān)于神經(jīng)肌肉訓(xùn)練是否適用于短跑項(xiàng)目中非接觸性損傷預(yù)防與康復(fù)方面的研究。基于此，本研究通過縱向的前后測(cè)試比較，探討以發(fā)展神經(jīng)肌肉功能為目的的損傷預(yù)防訓(xùn)練對(duì)短跑運(yùn)動(dòng)員下肢生物力學(xué)參數(shù)和肌肉共激活特征的影響。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

在山東體育學(xué)院日照校區(qū)進(jìn)行短跑運(yùn)動(dòng)員的招募，具體條件：1）自愿參加本次實(shí)驗(yàn)，性別不限；2）運(yùn)動(dòng)等級(jí)為二級(jí)以上；3）參與實(shí)驗(yàn)前（≥6個(gè)月）無重大運(yùn)動(dòng)損傷或其他影響測(cè)試結(jié)果的疼痛或運(yùn)動(dòng)障礙等；4）無相關(guān)手術(shù)史；5）需簽署知情同意書。

符合本研究招募條件的受試者共26名，其中男生16名，女生10名。對(duì)照組1名受試者數(shù)據(jù)不符合錄入和分析標(biāo)準(zhǔn)，只報(bào)告25名受試者的基本情況（表1）。

表1 受試者基本情況Table 1 Basic Conditions of the Subjects M±SD

1.2 研究方法

1.2.1 測(cè)試法

1）生物力學(xué)測(cè)試。測(cè)試儀器及軟件：VICON紅外攝像系統(tǒng)，8臺(tái)MX13攝像頭，采樣頻率為100 Hz，軟件版本為Vicon Nexus 2.6.1。Marker球直徑為14 mm，KISTLER三維測(cè)力臺(tái)，型號(hào)9287B，面積600 mm×900 mm，采樣頻率為1 000 Hz。根據(jù)Visual 3D軟件建模的要求，在受試者身體上貼置41個(gè)Marker球并完成靜態(tài)標(biāo)定動(dòng)作的拍攝（圖1）。測(cè)試動(dòng)作為雙腿下落縱跳（drop vertical jump，DVJ），測(cè)試前組織受試者進(jìn)行約10 min的熱身活動(dòng)，共記錄3次成功的測(cè)試（Ford et al.，2003）。

圖1 測(cè)試場(chǎng)地及Marker點(diǎn)位置Figure 1. Test Site and Marker Point Location

2）肌電測(cè)試。測(cè)試儀器：芬蘭Mega ME6000 16通道表面肌電測(cè)試儀。選取的肌肉：股直肌、股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌、股二頭肌、半腱肌、腓腸肌內(nèi)、腓腸肌外側(cè)頭和脛骨前肌。測(cè)試前，需確定受試者下肢的優(yōu)勢(shì)側(cè)（Yu et al.，2006），并進(jìn)行下肢肌肉最大等長(zhǎng)力量測(cè)試以進(jìn)行數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理，參考相關(guān)研究放置肌電采集傳感器（Konrad，2005）。測(cè)試動(dòng)作為40 m全力加速跑，采用站立式起跑，聽到信號(hào)后起跑，共進(jìn)行2次測(cè)試，間隔時(shí)間為5 min。

3）數(shù)據(jù)處理。運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)指標(biāo)分別選取足與地面接觸、最大碰撞力和膝關(guān)節(jié)最大屈角（圖2）3個(gè)時(shí)刻進(jìn)行分析。采用雙向4次零滯后巴特沃斯低通濾波器，對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)信號(hào)進(jìn)行濾波，截?cái)囝l率為15 Hz（Roewer et al.，2014）。采用關(guān)節(jié)坐標(biāo)系的方式計(jì)算關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)（Grood et al.，1983），關(guān)節(jié)角采用卡單角X—Y—Z的順序。地面反作用力指標(biāo)直接由過濾后的三維測(cè)力臺(tái)信號(hào)可得，其方向與大地坐標(biāo)系方向一致。

圖2 運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)測(cè)試特征時(shí)刻Figure 2. Biomechanical Test Feature Moment

1.2.2 實(shí)驗(yàn)法

按照隨機(jī)抽簽原則，將受試者分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)周期為8周，每周3次訓(xùn)練課（周一/三/五），每次120 min。1）實(shí)驗(yàn)組訓(xùn)練安排：第1部分（約45 min）除了必要的熱身和動(dòng)態(tài)拉伸外，根據(jù)訓(xùn)練課任務(wù)安排損傷預(yù)防訓(xùn)練課的練習(xí)模塊，周一包括速度靈敏性和快速伸縮復(fù)合練習(xí)模塊，周三包括速度靈敏性和下肢力量練習(xí)模塊，周五包括平衡穩(wěn)定性和快速伸縮復(fù)合練習(xí)模塊；第2部分為65 min左右的專項(xiàng)訓(xùn)練；第3部分為15 min左右的軟組織再生和靜態(tài)拉伸。2）對(duì)照組訓(xùn)練安排：第1部分主要包括約45 min的熱身和動(dòng)態(tài)拉伸，以及小游戲和專門輔助練習(xí)；第2、3部分與實(shí)驗(yàn)組統(tǒng)一進(jìn)行訓(xùn)練（表2）。

表2 實(shí)驗(yàn)組損傷預(yù)防訓(xùn)練內(nèi)容（以第1階段為例）Table 2 Experimental Group Sports Injury Prevention Training Content（the First Stage）

實(shí)驗(yàn)組干預(yù)方案分為3個(gè)進(jìn)階階段，第1階段持續(xù)2周，第2、3階段各持續(xù)3周。在查閱文獻(xiàn)（Cloak et al.，2013；Mendiguchia et al.，2015；Myklebust et al.，2010；Pasanen et al.，2008）和專家訪談的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)組練習(xí)動(dòng)作。對(duì)25名專家（國(guó)家級(jí)和高級(jí)短跑教練員、體能訓(xùn)練、損傷預(yù)防與康復(fù)方面的專家等）2輪問卷調(diào)查結(jié)果進(jìn)行分析，得出克隆巴赫系數(shù)值為0.74，說明問卷具有較高的信度。效度檢驗(yàn)中，累計(jì)有83.33%的專家對(duì)問卷的結(jié)構(gòu)比較贊同或非常贊同，75%的專家對(duì)其內(nèi)容比較滿意或非常滿意。在此基礎(chǔ)上，參考前人研究，通過平均值≥4分、變異系數(shù)＜0.25和專家意見的協(xié)調(diào)系數(shù)較高確定實(shí)驗(yàn)組的練習(xí)動(dòng)作（黃海燕等，2011；薛宇，2013），練習(xí)總時(shí)間、頻次、組數(shù)、次數(shù)和間歇時(shí)間等在對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)資料整理的基礎(chǔ)上結(jié)合短跑運(yùn)動(dòng)員實(shí)際訓(xùn)練安排進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整（Hoffman，2016；Verstegen et al.，2015）。嚴(yán)格記錄兩組運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練情況，剔除低于16次課的運(yùn)動(dòng)員數(shù)據(jù)（Sugimoto et al.，2012）。訓(xùn)練過程中注重言語(yǔ)指導(dǎo)和反饋，以確保運(yùn)動(dòng)員練習(xí)動(dòng)作的準(zhǔn)確性。

1.2.3 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

運(yùn)用SPSS 22.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析，干預(yù)前受試者基本情況的對(duì)比采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，干預(yù)后2組各測(cè)試指標(biāo)比較采用單因素協(xié)方差分析（ANOVA），P≤0.05表示具有顯著性水平。

2 研究結(jié)果

2.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)

在數(shù)據(jù)分析前均進(jìn)行假設(shè)條件檢驗(yàn)（游永豪等，2010），符合單因素協(xié)方差分析的使用條件。干預(yù)后，實(shí)驗(yàn)組足與地面接觸時(shí)刻膝關(guān)節(jié)內(nèi)收角度（＋）顯著大于對(duì)照組（P＝0.00）；最大碰撞時(shí)刻，實(shí)驗(yàn)組膝關(guān)節(jié)內(nèi)收角度（＋）和屈曲角度（-）顯著大于對(duì)照組（P=0.04）；最大膝屈角時(shí)刻，實(shí)驗(yàn)組髖關(guān)節(jié)屈曲角度（＋）、膝關(guān)節(jié)屈曲角度（-）和膝關(guān)節(jié)內(nèi)收角度（＋）顯著大于對(duì)照組（P≤0.05），其他測(cè)試指標(biāo)無顯著差異（表3～5）。

表3 足與地面接觸時(shí)刻運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)的協(xié)方差分析結(jié)果Table 3 CovarianceAnalysis Results of Test Indicators for Initial Contact with Ground M±SD

表4 最大碰撞時(shí)刻運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)的協(xié)方差分析結(jié)果Table 4 CovarianceAnalysis Results of Kinematics Indicators for Maximum Collision Time M±SD

表5 最大膝屈角時(shí)刻運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)的協(xié)方差分析結(jié)果Table 5 CovarianceAnalysis Results of Kinematics for Maximum Knee Flexion Moment M±SD

2.2 動(dòng)力學(xué)指標(biāo)

干預(yù)后，兩組足與地面接觸時(shí)刻、最大碰撞時(shí)刻前后方向和垂直方向的地面反作用力均無顯著差異（P≥0.06），但實(shí)驗(yàn)組兩個(gè)方向修正后的均值略小于對(duì)照組；最大膝屈角時(shí)刻，實(shí)驗(yàn)組垂直方向的地面反作用力顯著小于對(duì)照組（P=0.04），前后方向與對(duì)照組無顯著差異，但實(shí)驗(yàn)組修正后的均值略小于對(duì)照組（表6）。

表6 動(dòng)力學(xué)指標(biāo)的協(xié)方差分析結(jié)果Table 6 CovarianceAnalysis Results of Kinetic Indicators M±SD

2.3 下肢關(guān)節(jié)肌肉共激活指標(biāo)

一個(gè)完整單步內(nèi)，干預(yù)后，實(shí)驗(yàn)組膝關(guān)節(jié)共激活比值顯著大于對(duì)照組（P=0.04）；兩組踝關(guān)節(jié)肌肉共激活比無顯著差異（P≥0.30），但實(shí)驗(yàn)組略大于對(duì)照組（表7～表8）。

表7 膝關(guān)節(jié)激活特征的協(xié)方差分析結(jié)果Table 7 CovarianceAnalysis Results of Knee JointActivation Characteristics M±SD

表8 踝關(guān)節(jié)激活特征的協(xié)方差分析結(jié)果Table 8 CovarianceAnalysis Results ofAnkle Activation Characteristics M±SD

3 分析與討論

3.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)變化的分析與討論

DVJ的著地時(shí)間長(zhǎng)短雖然與短跑存在一定差別，但從下肢肌群抵抗較大地面沖擊力并通過髖、膝和踝關(guān)節(jié)伸肌完成拉長(zhǎng)-縮短周期的特點(diǎn)來看，DVJ能夠體現(xiàn)短跑中下肢肌肉的用力特點(diǎn)（周彤等，2018）。研究表明，DVJ可以檢驗(yàn)受試者下肢神經(jīng)肌肉功能、控制能力和膝關(guān)節(jié)在運(yùn)動(dòng)中的穩(wěn)定性，在臨床環(huán)境是一種比較完善的評(píng)估方法（Gamble，2015）。著地時(shí)刻，膝關(guān)節(jié)無論是內(nèi)翻和外翻動(dòng)作，對(duì)于下肢都是不穩(wěn)定的位置，已被證明與下肢損傷的發(fā)生有關(guān)（Hewett et al.，2005）。此外，男、女運(yùn)動(dòng)員在完成同樣的著地動(dòng)作時(shí)，髖、膝、踝關(guān)節(jié)在不同運(yùn)動(dòng)平面上的運(yùn)動(dòng)參數(shù)均存在明顯差異，且髖和膝關(guān)節(jié)的屈曲角度較為突出（魯智勇，2016）。生物力學(xué)機(jī)制表明，屈髖屈膝的角度越小，對(duì)關(guān)節(jié)產(chǎn)生的應(yīng)力越大，且較小的屈髖角度會(huì)增加膝關(guān)節(jié)的負(fù)荷，將膝關(guān)節(jié)周圍的韌帶和肌肉置于較為危險(xiǎn)的狀態(tài)。Lephart等（2005）研究表明，落地時(shí)較大的髖內(nèi)旋角度會(huì)增加膝外翻和外旋角度，增加膝關(guān)節(jié)損傷的風(fēng)險(xiǎn)。還有研究發(fā)現(xiàn)，女運(yùn)動(dòng)員腳觸底時(shí)刻踝關(guān)節(jié)跖屈角度和內(nèi)翻角度小于男運(yùn)動(dòng)員，而外翻角度卻大于男運(yùn)動(dòng)員（Ford et al.，2005）。著地時(shí)刻，踝關(guān)節(jié)跖屈角度的增大會(huì)增加踝關(guān)節(jié)扭傷的風(fēng)險(xiǎn)（Wright et al.，2000），腳踝外翻與脛骨內(nèi)旋動(dòng)作可能存在一定線性關(guān)系（Bellchamber et al.，2000），踝外翻和脛骨內(nèi)旋動(dòng)作同時(shí)出現(xiàn)會(huì)成倍增加下肢危險(xiǎn)姿勢(shì)（動(dòng)態(tài)外翻）的出現(xiàn)（Hewett et al.，2005）。因短跑運(yùn)動(dòng)員大部分損傷都發(fā)生在著地時(shí)刻，可以推斷，地面反作用力與下肢損傷之間也存在強(qiáng)烈的相關(guān)關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，與未損傷的受試者相比，膝關(guān)節(jié)損傷患者落地時(shí)垂直地面反作用力增加了20%（鞏尊科等，2010），這在另一項(xiàng)研究中也得到證實(shí)，且垂直方向地面反作用力的增加使跑步者的損傷風(fēng)險(xiǎn)更高（Hreljac et al.，2006）。

研究證實(shí)，以技術(shù)動(dòng)作為導(dǎo)向的快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練和力量訓(xùn)練組合的損傷預(yù)防干預(yù)，通過提高神經(jīng)肌肉控制能力，使運(yùn)動(dòng)員雙膝內(nèi)翻和外翻動(dòng)作在落地時(shí)減少50%（Kubo et al.，2007）。前饋和牽張反射是快速拉伸-縮短循環(huán)動(dòng)作的神經(jīng)控制機(jī)制，前饋機(jī)制主要的功能是使肌肉在最短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較大的力（Gollhofer et al.，1991）。快速伸縮復(fù)合練習(xí)是一種主動(dòng)著地動(dòng)作，并伴隨可預(yù)見性的運(yùn)動(dòng)控制，前饋控制可能更具有適應(yīng)性價(jià)值（Santello，2005）。研究表明，快速運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)員肌肉如果沒有被充分預(yù)激活，就會(huì)抑制其對(duì)關(guān)節(jié)和軟組織的保護(hù)作用（王瑞元，2012）。根據(jù)著地任務(wù)的模式和特征，主動(dòng)著地的任務(wù)就是在觸地瞬間通過主動(dòng)屈膝屈髖進(jìn)行緩沖，從而降低下肢各關(guān)節(jié)受到的地面沖擊力。在此過程中，膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)周圍相應(yīng)肌肉的做功顯著增加（Schenau et al.，1997）。相比于被動(dòng)著地，人體在下落著地過程中通過視覺和先前的運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)可以判斷下落高度和下落時(shí)間，有意識(shí)地調(diào)整下肢角度，為觸地后控制關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)作準(zhǔn)備（羅炯，2005）。落地動(dòng)作安全性的提高，也離不開干預(yù)方案中其他練習(xí)（如平衡穩(wěn)定性練習(xí)和速度靈敏性練習(xí)等）帶來的本體感覺和姿勢(shì)控制等方面的改善與提高（Myer et al.，2006），作為神經(jīng)肌肉控制的主要組成部分（Delahunt，2007），對(duì)關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性和運(yùn)動(dòng)損傷的預(yù)防有重要的影響作用。干預(yù)后實(shí)驗(yàn)組足與地面接觸、最大碰撞和最大膝屈角時(shí)刻髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)的屈曲角度明顯大于對(duì)照組（表3～表5），雖然踝關(guān)節(jié)跖屈/背屈角度無顯著差異，但背屈角度修正后的均值均大于對(duì)照組，膝關(guān)節(jié)外展角度明顯小于對(duì)照組，Z軸上三關(guān)節(jié)的角度與對(duì)照組相比無顯著差異，但髖關(guān)節(jié)內(nèi)旋角度均小于對(duì)照組。說明，干預(yù)后實(shí)驗(yàn)組下肢生物力學(xué)特性和拉長(zhǎng)-收縮能力得到改善和提高，這與前人研究結(jié)果類似（Ford et al.，2003）。

以技術(shù)動(dòng)作為導(dǎo)向的快速伸縮復(fù)合和下肢力量訓(xùn)練相結(jié)合的損傷預(yù)防干預(yù)后，受試者下肢剛度有所增加（羅二鳳，2018），這也有利于下肢生物力學(xué)的改善。下肢剛度的增加，能增加關(guān)節(jié)和肌肉承擔(dān)較大載荷的能力，進(jìn)而提高彈性勢(shì)能儲(chǔ)存的利用率，準(zhǔn)備后續(xù)動(dòng)作（劉宇等，2018）。此外，練習(xí)動(dòng)作的選擇需充分考慮下肢柔度（compliance）和下肢剛度的對(duì)立關(guān)系。本研究中，快速伸縮復(fù)合練習(xí)中下落高度均≤30 cm（宋佩成等，2003），有利于提高運(yùn)動(dòng)員肌肉的抗拉伸能力和彈性勢(shì)能的貯備能力。損傷預(yù)防練習(xí)重視和強(qiáng)調(diào)“軟著陸”的落地技術(shù)有利于運(yùn)動(dòng)員落地后通過主動(dòng)屈髖屈膝進(jìn)行緩沖，從而降低下肢各關(guān)節(jié)受到的沖擊力。干預(yù)后實(shí)驗(yàn)組垂直方向的地面反作用力顯著小于對(duì)照組（表6），前后方向的地面反作用力與對(duì)照組無顯著差異，但修正后的均值小于對(duì)照組，說明損傷預(yù)防訓(xùn)練方案通過提高運(yùn)動(dòng)員的神經(jīng)肌肉控制能力，從而調(diào)整下肢動(dòng)作控制策略，能有效減少地面沖擊力的負(fù)面影響。

3.2 肌肉共激活參數(shù)變化的分析與討論

研究發(fā)現(xiàn)，異常的肌電活動(dòng)參數(shù)可能與異常的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模式有關(guān)（王秀汝等，2004），肌電活動(dòng)的差異可以作為早期識(shí)別運(yùn)動(dòng)員是否具有運(yùn)動(dòng)損傷風(fēng)險(xiǎn)的依據(jù)（Federolf et al.，2012）。肌肉的共激活是指關(guān)節(jié)周圍不同肌肉的同步收縮現(xiàn)象（Kellis et al.，2003），由于肌肉共激活與關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性緊密相關(guān)，因此對(duì)于損傷預(yù)防和康復(fù)有重要的影響作用（賈誼等，2018）。研究表明，主動(dòng)肌和拮抗肌的共激活作用不僅可以提高關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，而且還能促進(jìn)關(guān)節(jié)周圍力量的合理分布（Baratta et al.，1988）。足觸地之前，當(dāng)腘繩肌激活不充分或激活順序不合時(shí)宜時(shí)，其對(duì)膝關(guān)節(jié)的保護(hù)作用將會(huì)被抑制，不足以抵抗足觸地之后脛骨相對(duì)于股骨的前向移動(dòng)，使膝關(guān)節(jié)損傷風(fēng)險(xiǎn)上升（Lin et al.，2011）。就踝關(guān)節(jié)而言，快速助跑條件下較低的踝關(guān)節(jié)肌肉共激活比則反映脛骨前肌的激活水平與腓腸肌外側(cè)頭的激活水平相比明顯不足，這可能也會(huì)影響踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性。有研究發(fā)現(xiàn)，脛骨前肌的激活水平與踝關(guān)節(jié)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性呈正相關(guān)關(guān)系（Brookham et al.，2011）。因此，快速助跑下較低水平的脛骨前肌激活程度可能不利于對(duì)踝關(guān)節(jié)的保護(hù)。肌肉的共激活還是影響人體運(yùn)動(dòng)效率和運(yùn)動(dòng)成績(jī)的主要原因（Brookham et al.，2011）。

損傷預(yù)防訓(xùn)練方案中，平衡穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)靈敏類練習(xí)可以加強(qiáng)四肢與軀干之間的協(xié)調(diào)性，通過身體重心轉(zhuǎn)移、動(dòng)態(tài)支撐、軀干部位旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作啟動(dòng)踝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)平衡控制機(jī)制，使機(jī)體反射回應(yīng)和肌張力調(diào)節(jié)回路的傳導(dǎo)能力得到進(jìn)一步加強(qiáng)（屈萍，2011），進(jìn)而使關(guān)節(jié)控制能力和肌肉協(xié)調(diào)能力得到發(fā)展。快速伸縮復(fù)合練習(xí)和力量練習(xí)相結(jié)合的損傷預(yù)防干預(yù)在平衡下肢主動(dòng)肌和拮抗肌力量發(fā)展的同時(shí)，利用前饋機(jī)制和反饋機(jī)制促進(jìn)運(yùn)動(dòng)員落地策略的預(yù)調(diào)整，提高對(duì)動(dòng)作的神經(jīng)肌肉控制能力。鑒于前饋和反饋機(jī)制之間的相關(guān)性，快速拉長(zhǎng)-縮短動(dòng)作中的預(yù)激活可以通過增大α-γ共激活水平來增加肌梭的敏感性，從而更好地促進(jìn)牽張反射的作用（Lesinski et al.，2017）。牽張反射作為一種補(bǔ)償機(jī)制，主要用于增加拉長(zhǎng)階段中的肌肉剛度（Gottlieb et al.，1981）。因此，以技術(shù)動(dòng)作為導(dǎo)向的快速伸縮復(fù)合干預(yù)有利于提高中樞神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)預(yù)激活和后激活策略的協(xié)調(diào)能力，以促進(jìn)對(duì)下肢肌肉和關(guān)節(jié)剛度的調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)節(jié)和軟組織等的保護(hù)（Lesinski et al.，2017）。快速伸縮復(fù)合與下肢力量練習(xí)的組合，在加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員髖部肌群力量提高的同時(shí)，還能有效增加離心收縮時(shí)各肌肉同步收縮的能力（姜自立等，2018）。有研究證明，下肢力量練習(xí)中對(duì)動(dòng)作姿勢(shì)控制的要求有利于提高各關(guān)節(jié)的功能性和協(xié)調(diào)性，在提高關(guān)節(jié)周圍肌肉共激活比方面具有良好的實(shí)踐意義（魯智勇，2016）。通過肌電測(cè)試發(fā)現(xiàn)，“負(fù)重”與“非穩(wěn)定條件”結(jié)合的力量干預(yù)能顯著提高主動(dòng)肌、拮抗肌和輔助肌的募集程度，進(jìn)而提高神經(jīng)肌肉的控制能力和人體穩(wěn)定性能力（劉瑞東等，2016）。

對(duì)于肌肉的共激活現(xiàn)象，有研究提出主動(dòng)肌和拮抗肌之間存在共驅(qū)動(dòng)（common drive）機(jī)制。主動(dòng)肌和拮抗肌的激活水平受到中樞神經(jīng)系統(tǒng)共激活機(jī)制的控制，當(dāng)關(guān)節(jié)周圍的主動(dòng)肌和拮抗肌共同參與完成某一動(dòng)作時(shí)，共驅(qū)動(dòng)機(jī)制使兩者作為一個(gè)整體來控制運(yùn)動(dòng)單位（De Luca et al.，1987）。研究認(rèn)為，共激活機(jī)制存在較為明顯的性別差異（Hanson et al.，2008），因?yàn)榕赃\(yùn)動(dòng)員通常表現(xiàn)出與腘繩肌不匹配的股四頭肌激活水平，這也進(jìn)一步說明了提高腘繩肌力量和激活水平的重要性。基于上述依據(jù)，損傷預(yù)防訓(xùn)練方案的干預(yù)效果可以得到進(jìn)一步的體現(xiàn)（表7、表8），8周干預(yù)后，實(shí)驗(yàn)組膝關(guān)節(jié)共激活顯著高于對(duì)照組，踝關(guān)節(jié)共激活比略大于對(duì)照組。提示，膝關(guān)節(jié)肌肉共激活越接近或大于1，表示預(yù)激活階段膝關(guān)節(jié)是以腘繩肌為主導(dǎo)的激活模式，這對(duì)于預(yù)防膝關(guān)節(jié)損傷具有非常重要的意義（Aagaard et al.，2000）。

4 結(jié)論與建議

8周包括快速伸縮復(fù)合、特定的下肢力量、速度與靈敏、平衡與穩(wěn)定性練習(xí)模塊的運(yùn)動(dòng)損傷預(yù)防訓(xùn)練，能使短跑運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)的激活模式和下肢生物力學(xué)的合理性得到一定程度的改善和提高。建議在今后的訓(xùn)練中，可以適當(dāng)延長(zhǎng)干預(yù)時(shí)間以更好地發(fā)揮其“劑量-反應(yīng)關(guān)系”和“累積效應(yīng)”，盡可能使其對(duì)運(yùn)動(dòng)員的積極效應(yīng)保持最大化和持久化。