膝关节动力学（共8篇）
膝关节动力学 篇1
人类在医疗和生活水平不断提升的现在, 寿命得到了相应的延长, 人口老龄化的时代也在到来, 全膝关节置换术中中老年人所占的比例在不断的增加[1,2]。双膝关节的同时置换, 只需要进行一次麻醉这样可以有效的缩短病程, 同时可以降低医疗费用的消耗, 因而被广大中老年人所广泛接受。该文对该院自2014年2月—2015年2月接收的60例双侧股神经阻滞麻醉患者进行了研究, 在老年双膝关节置换术中的应用和全身麻醉进行比较, 分析前者对老年手术患者血流动力和苏醒时间的影响。
1 主要资料和麻醉方法
1.1 主要资料
该实验方便选择该院自2014年2月—2015年2月接收的60例双膝关节置换术患者, 其中男性32例, 女性28例, 年龄60~78岁, 同时以上所选的病例中患者没有严重的心肺疾病以及重要的脏器功能的衰竭, 没有严重认知障碍, 病情基本稳定。其中老年合并症中高血压21例, 冠心病5例, 糖尿病患者20例。实验将60名患者分为实验组和对照组各30例, 所有的患者在手术前需签订和实验内容的相关协议, 并对实验情况完全知晓。该次实验经伦理委员会批准。
1.2 两组实施不同的麻醉方法
两组患者在手术30 min前均进行常规的肌注射阿托品0.5 mg, 在患者进入手术室后使用检测仪对患者的心率、心电图、脉搏血氧饱和度以及脑电双频指数进行监测。两组患者中对照组不进行双股神经阻滞穿刺。实验组患者实施全麻诱导前神经刺激器的协助下对双侧骨神经进行穿刺。对实验组患者的腹股沟韧带下2 cm的位置定位股动脉, 将50 mm长的电刺激针于股动脉外侧1 cm处与皮肤形成30度进针, 刺激电流1 m A, 患者的股四头肌出现明显收缩或是伴有膝盖跳动时, 降低刺激针的电流至0.3 m A, 股四头肌仍有明显收缩时注入0.375%罗哌卡因 (国药准字H20060137) 3 m L, 此时对患者观察5 min后患者没有局部麻药中毒反应后, 单侧缓慢推注0.375%罗哌卡因17 m L, 推注过程中需要注意患者血液是否出现回流的情形。双侧股神经穿刺给予0.375%罗哌卡因40 m L。
1.3 对两组患者进行的观察
观察麻醉前、全麻诱导后、全麻诱导后即刻、手术开始、手术开始60 min、手术进行120 min、患者苏醒时HR、平均脉动压进行比较。对实验组和对照组患者的进行的手术时间以及止血所用的时间。术中使用的丙泊酚、芬太尼、瑞芬太尼的用量做出记录, 对患者的苏醒时间、拔管时间。
1.4 统计方法
该次调查所有数据均采用软件SPSS 20.0进行统计分析, 计数资料均采用百分比 (%) 表示, 计量资料采用 (±s) 表示, 用t检验, P<0.05为差异具有统计学意义。
2 实验结果
两组患者全部顺利完成麻醉和手术, 实验组和对照组患者的手术时间分别是 (171.2±42.6) min和 (165.2±20.6) min, 手术时间没有明显差异, 但是止血带应用的时间分别是 (109.3±21.1) min、 (122.5±21.6) min数据比较差异有统计学意义 (P<0.05) 。其他数据参考表1。
3 讨论
我国的老年双膝置换手术中经常使用的麻醉方法是椎管内麻醉会使实施全身麻醉, 该种麻醉方式对于存在脊椎骨质增生的患者来讲, 韧带钙化普遍, 导致麻醉穿刺过程中难度增加, 对患者造成了手术的痛苦, 并且会出现麻醉风险[3,4]。神经刺激器和超声下的辅助穿刺极大的提高神经阻滞的成功率。神经阻滞对患者的循环呼吸影响也比较小, 不但很好的和硬膜外镇痛产生了相同的麻醉效果且降低了手术并发症的发生, 降低患者的吗啡需求量[5,6]。在单侧膝关节置换术中经常使用的神经阻滞方法是腰丛和坐骨神经同股神经阻滞相结合的方式, 但是腰丛坐骨神经的位置比较深, 在对患者实施穿刺时需要患者的侧卧位的配合, 姿势保持时间比较长。相比较之下股神经穿刺的位置相对比较浅, 患者在穿刺的过程中只需要保持仰卧位即可, 神经刺激仪能够很好的对神经进行定位, 保证了麻醉实施的成功率[7,8]。在研究哌罗卡因的剂量最大为150 mg, 但未出现麻药中毒的不良反应。
冠心病、缺血性脑梗死在老年患者中出现的频率比较高, 老年人对麻药的耐受性较差, 手术的刺激很容易引起老年人血压的升高而发生脑血管意外。在该研究中的患者中有近一半的患者由高血压和糖尿病, 因此麻醉药物在老年患者中的使用要更加谨慎[9,10]。
该次研究中, 两组患者均在进行麻醉后顺利完成手术, 实验组和对照组的手术时间没有明显的差异, 止血带应用的时间分别是 (109.3±21.1) min、 (122.5±21.6) min, 两组的数据比较具有明显的差异, 实验组的丙泊酚等药物用量明显低于对照组, 患者的苏醒时间和拔管时间明显短于对照组。该结果同李红培等人[1]的研究结果[观察组与对照组手术时间分别为 (171.3±42.5) min、 (165.0±20.2) min, 止血带应用时间分别是 (109.4±21.0) min、 (122.6±21.5) min]保持一致。
综上可知, 双侧股神经阻滞麻醉同全身麻醉相比在老年双膝关节置换术中患者的具有明显的优势, 可以在手术中减少对患者使用静脉镇静和镇痛药物, 稳定患者血流动力, 缩短了患者的术后苏醒时间。
参考文献
[1]李红培, 李皓, 公茂伟, 等.双侧股神经阻滞复合全身麻醉在老年患者双膝关节置换术中的应用[J].山东医药, 2014 (19) :71-73.
[2]马冬梅, 梅静, 徐桂萍.股神经阻滞对老年膝关节置换手术患者围术期心率变异性的影响[J].中华临床医师杂志:电子版, 2015 (22) :30-33.
[3]王凯, 韩威利, 孟瑞霞.超声引导的股神经阻滞复合右美托嘧啶在老年患者单侧膝关节清理手术中的应用[J].临床医药文献电子杂志, 2015 (5) :882-883.
[4]罗振国, 肖莉, 吴刚, 等.不同下肢神经阻滞复合全麻用于老年膝关节置换术的临床效果[J].山西医科大学学报, 2014, 45 (7) :657-660.
[5]李飞, 张柏银.神经刺激仪定位下行腰丛-坐骨神经联合阻滞在老年患者膝关节置换术中的临床应用[J].中外医学研究, 2014 (18) :29-30.
[6]郑晓铸, 夏燕飞, 周嘉莉, 等.下肢神经阻滞在老年膝关节置换术中的应用[J].中华全科医学, 2014, 12 (3) :491-492.
[7]周日永, 胡霞蔚, 徐旭仲.右旋美托咪啶对神经阻滞麻醉在下肢骨折手术中止血带耐受及血流动力学的影响[J].现代实用医学, 2014, 26 (11) :1389-1391.
[8]赵方, 银瑞, 尹彩星.坐骨神经阻滞联合连续股神经阻滞对单侧膝关节置换术中及术后应激反应的影响[J].中国老年学杂志, 2015 (24) :7111-7113.
[9]杨丽, 董文理, 张郃, 等.不同方式给予右美托咪定对腰丛联合坐骨神经阻滞下老年患者单侧下肢手术中镇静和血流动力学的影响[J].临床外科杂志, 2014 (12) :952-954.
[10]李程, 李少岩.不同麻醉方法对于甲状腺手术患者血流动力学的影响[J].医学美学美容旬刊, 2015 (3) :218.
膝关节动力学 篇2
摘 要：为预防鞭腿技术因击打不规范而造成支撑腿踝关节的运动损伤，运用VICON System 3D运动捕捉系统与Polygon分析软件，对鞭腿击打三种不同类型目标研究表明：支撑腿接触地面瞬间踝关节内旋角度；击打瞬间内旋角速度；回旋力矩均存在显著性差异（P<005）。击打脚靶时身体重心过于靠前，踝关节角度呈背屈、内翻和外旋运动；踝关节快速外旋运动时与地面反作用力结合形成对踝关节运动的阻力；击打沙包瞬间踝关节角度过度内翻和外旋运动以及踝关节内翻外翻、内旋外旋力矩的变化等都是支撑腿踝关节运动损伤的危险因素。
关键词：鞭腿；目标；踝关节；损伤；危险因素
中图分类号：G852.4 文献标识码：A 文章编号：1006-2076（2015）05-0062-06
Abstract：To prevent the potential injury to ankle joint by whip kicking in Sanda，the authors studied the whip kicking effect on 3 types of targets with VICON System 3D motion collection system and Polygon analysis software.Results reveal that there are significant differences between the instantaneous internal rotation angle of ankle joint of the supporting legs in contact with the ground，rotating inner corner speed at the striking moment，gyro moment，the ground reaction force of the X axis and Z axis （P<.05）.The risk factors of the active injury of the supporting leg's joint include the shifting forward of the body weight，the dorsiflexion，inversion and rotary motion of the ankle joint，the formation of the resistance force for the ankle joint as a result of the combination of the fast rotary motion of ankle joint and ground reaction force，the over pronation and supination movements of the ankle joint at the instant of hitting sandbags，ankle varus valgus rotation，internal rotation and external torque change.
Key words： whip leg；target；ankle joint；injury；risk factor
随着武术项目国际化进程的推进，武术散打快速蓬勃发展，各类赛事的成功举办[1]，武术散打这项运动在世界各国也得到了很好的认可，关注和习练的人们也越来越多。在国际化过程中如何规范、健康、科学地发展已成为我们现在面临的重要课题。由于在各类武术散打比赛中，腿法技术已成为主要的得分手段，对比赛的胜负起到关键性的作用[2]。鞭腿动作是一项使用率较高的技术[3-4]，频繁地使用损伤现象也时常发生，损伤部位中踝关节成为主要损伤的部位[1]，踝关节也是运动中最容易受伤的关节[5]。Mack[6]对踝关节损伤的研究中占跑、跳运动项目占总受伤人数的25%，Garrick[7]、Michelle[8]、Robert[9]、金泰烷[10]、黄强、陶江、程捍东、梅林琦[11]等对踝关节损伤的类型和原因进行分析。踝关节的损伤为习练者的精神和肉体带来了极大的痛苦，严重者甚至结束运动生命。目前，运动损伤[12]已成为影响武术散打国际化快速发展的主要因素。如何把运动损伤减少到最小化，使该项目快速、健康的发展是我们当前所面临的一个重要的现实问题。通过国内、外图书馆及相关网站查阅大量书籍和论文，参照散打运动损伤类型及鞭腿技术动作形态分析等研究的基础上，在运动生物力学实验室[13]运用VICON System 3D运动捕捉系统与Polygon分析软件，结合踝关节的运动特征及散打鞭腿技术动作的运用特点，对其因击打不同类型目标，支撑腿踝关节角度的趾屈背屈、外翻内翻、内旋外旋的方向变化；踝关节各项力矩的大小变化对踝关节运动的影响以及对支撑腿踝关节可能造成运动损伤的主要危险因素进行分析。为武术散打运动更加合理化、规范化、科学化、国际化的发展；为鞭腿技术动作因击打不规范对支撑腿踝关节造成运动损伤的预防，为教练员及习练者提供更加客观的实验数据作为参考依据。
研究对象 本研究对象（散打国际健将8人、国家健将2人）人体测量特征均值（M±SD）如下（表1）。
表1 本研究受试者身体基本特征（M±SD）一览表
1.2 测定仪器与设备
1.2.1 三维运动捕捉系统 英国VICON Motion System公司生产的VICON System 3D红外高速运动捕捉系统。包括10个T40 s型号的摄像头（400万像素），直径14 mm的Marker球39个。本实验采样频率设置为400 Hz。
1.2.2 三维测力台 美国AMTI公司研制的三维测力台系统，包括BP400600（长600 mm宽400 mm高82.5 mm）2块，BP400900（长900 mm宽400 mm高82.5 mm）1块，本实验采样频率设置为1000Hz。
1.2.3 信号采集软件及建模 运动学、动力学数据主要通过Vicon Nexus 2.0进行信号采集和前期处理。该系统同步采集人体三维运动学和动力学的原始信号，并对采集完成的体表Marker点命名，去除噪讯、删补轨迹等进行处理。输入测量的身高、体重以及各关节厚度和肢体长度值后建立人体3D模型。
1.2.4 其他实验用品 包括固定Marker的散打脚靶和沙包、受试者实验服装、试验用的卡尺、剪刀、胶带、酒精等。
1.3 Marker 球粘贴部位、坐标及建模
人体39个坐标点及表面粘贴Marker 球的具体部位，输入测量身体基本特征数值后建立的人体3D模型（图 1）。
图1 Marker 粘贴部位及人体3D模型1.4 实验方法
实验开始前打开Vicon、测力台等实验仪器和设备进行预热和标定，让受试者填写实验知情同意书，15分钟热身后到实验室更换服装并告知受试者实验流程和注意事项、测量身体基本特征及粘贴Marker球（39个），让受试者练习和熟悉实验动作。根据受试者最常用后鞭腿的击打距离（1.8±0.1 m）和高度（1.1±0.1 m），统一设定三种类型目标的距离、高度和方向后，让受试者运用后鞭腿技术分别快速击打Marker球（空击动作）、脚靶和沙包，每次击打动作完成后，研究者和受试者共同商议该动作质量，受试者感觉达到平时训练的最佳技术动作为标准。每种类型选定5次（每人共15次）达到标准的技术动作为本研究实验标本动作。
1.5 时刻（Event）和 阶段（Phase）
图2 Event 和 Phase1.5.1 时刻（Event）
准备（E1）：支撑脚触及测力台的峰值地反力瞬间。
击打（E2）：作用腿接触目标物的瞬间。
伸展（E3）：作用腿击打后膝关节最大伸展的瞬间。
1.5.2 阶段（Phase）
击打阶段（P1）：准备开始到接触目标物瞬间结束（E1→E2）。
伸展阶段（P2）：接触目标物瞬间开始到伸展结束（E2→E3）。
时刻设定依据VICON Nexus2.0信号采集后，观察支撑脚触及测力台的峰值地反力、目标物上的Marker 球出现移动、膝关节最大伸展等不同阶段发生变化的瞬间而设定，阶段根据鞭腿技术动作特点及依据设定的不同时刻而划分。
1.6 数据处理
采用英国VICON公司研发的Polygon3.5.1分析软件，对踝关节的角度、角速度以及关节力矩进行计算。定义踝关节背屈、内翻、内旋为正（+），趾屈、外翻、外旋为负（-）。关节力矩主要依据逆向动力学（inverse dynamics）计算，即根据所采集的运动学及地面反作用力的数据，推算支撑腿踝关节的各项力距。所得出的各项力距全部除去自身体重进行标准化转换。
1.7 统计学处理
对10名受试者所提取的各项数据运用Microsoft Excel进行平均处理后，采用IBM SPSS Statistics19.0对各项平均数据进行One-way RM ANOVA方法验证，显示结果以RM ANOVA和Compare表示，显著性水平定义为0.05[14]。
2 实验结果
2.1 踝关节角度分析
武术散打鞭腿击打不同类型目标时，支撑腿（左腿）踝关节（Event）的跖屈背屈、内翻外翻、回旋角度的大小均值（Mean±SD），以及三种击打类型（Event）角度的One-way RM ANOVA结果如表2、表3。
由表2可见，鞭腿击打不同类型目标时，支撑腿踝关节的背屈跖屈角度、外翻内翻角度、回旋角度的模式在击打目标物前后基本类似，大小存在差异。准备姿势（E1）空击动作时支撑腿踝关节背屈1.12±6.85°、击打脚靶和沙包分别背屈为3.01±4.83°和背屈1.15±5.14°，击打瞬间（E2）到击打后伸展阶段（E3）空击动作背屈角度均为最大为16.52±10.97°、17.05±12.33°，击打沙包时背屈角度均较小为12.60±8.74°、12.82±7.90°；踝关节内外翻角度时，准备姿势（E1）空击动作内翻幅度最小为6.02±2.56°，击打脚靶和击打沙包内翻角度相对较大分别为6.97±2.94°和767±3.70°，（P=0002）type1和type2，type1和type3存在显著性差异；在击打瞬间到击打后伸展瞬间，空击动作踝关节内翻角度在3.19°～3.60°之间，击打脚靶在3.42°～4.55°之间，击打沙包在3.39°～3.66°之间，（P>0.05）从统计学上讲各击打类型之间不存在显著性差异；空击动作准备阶段踝关节回旋角度（E1）为外旋28.45±14.26°为最小，（P=0001）type1和type2，type1和type3之间存在显著性差异；击打阶段三种类型在外旋16.07°～18.28°之间，击打后伸展阶段击打脚靶动作外旋幅度最大为22.84±11.73°，（P=0.017）type1和type2，type2和type3存在显著性差异。空击动作踝关节P1阶段呈背屈、内翻、外旋运动，击打后P2阶段呈背屈、略微内翻和内旋状态运动。击打脚靶动作时踝关节P1阶段呈背屈、内翻、外旋运动，击打后P2阶段呈背屈、内翻、外旋状态运动。击打沙包时踝关节P1阶段呈背屈、内翻、外旋运动，击打后P2阶段呈背屈、内翻、外旋状态运动。
表2 支撑腿踝关节Event角度均值（Mean±SD）
degree
表3 踝关节Phase角度的One-way RM ANOVA结果
2.2 踝关节角速度分析
武术散打鞭腿击打不同类型目标时，支撑腿（左腿）踝关节时刻（Event）的跖屈背屈、内翻外翻、回旋角速度的大小均值（Mean±SD），以及时刻（Event）角速度的One-way RM ANOVA结果如表4、表5。
从表4来看，鞭腿击打不同类型目标时，支撑腿踝关节的背屈跖屈角速度的模式和大小基本类似，击打目标物瞬间到击打后伸展瞬间，击打沙包时踝关节回
表4 支撑腿踝关节Event角速度均值（Mean±SD）
degree/s
表5 踝关节Phase角速度的One-way RM ANOVA结果
旋角速度与空击动作、击打脚靶动作之间出现差异。三种击打类型支撑腿接触地面瞬间（E1）踝关节角速度背屈为276.85～307.85 deg/s之间，三种击打类型击打瞬间角速度减慢为14.50～61.47 deg/s之间，击打后过伸展瞬间三种击打类型均出现趾屈现象，趾屈角速度为3.24～24.00 deg/s；趾屈背屈时三种击打类型（P>.05）均不存在显著性差异。回旋角速度三种击打类型均出现方向上的变化，准备瞬间（E1）空击动作角速度外旋14.85±28.83 deg/s相对较慢，击打脚靶和沙包时角速度外旋为48.84±22.54 deg/s和5236±25.25 deg/s明显较快。击打瞬间空击动作角速度继续加速外旋为45.37±21.15 deg/s，击打脚靶瞬间角速度外旋减慢为29.98±29.15 deg/s，而击打沙包时角速度运动方向发生变化，由外旋变为内旋2926±14.39 deg/s，（P=.011）type1：type3，type2：type3之间都存在显著性差异；击打后伸展瞬间（E3）空击动作角速度减慢为外旋18.99±33.09 deg/s，击打脚靶后伸展瞬间角速度加快为外旋88.80±17.67 deg/s，击打沙包后伸展瞬间角速度再次变向呈外旋86.16±23.74 deg/s，从统计学上看（P>005）均不存在显著性差异。空击动作P1阶段踝关节角速度呈背屈、外旋方向运动，击打后P2阶段角速度呈跖屈、外旋方向运动；击打脚靶前P1阶段角速度呈背屈、外旋方向运动，击打后P2阶段角速度呈跖屈、外旋方向运动；击打沙包前P1阶段角速度呈背屈、内旋方向运动，击打后P2阶段角速度呈跖屈、外旋方向运动。
2.3 踝关节力矩分析
武术散打鞭腿击打不同类型目标时，支撑腿（左腿）踝关节的跖屈背屈、内翻外翻、内旋外旋力矩的大小均值（Mean±SD），以及击打瞬间踝关节最大力矩的One-way RM ANOVA结果如表6、表7。
表6 三种击打类型踝关节最大力矩均值（Mean±SD）
Nm/kg
表7 踝关节最大力矩的One-way RM ANOVA结果
鞭腿击打不同类型目标时，支撑腿踝关节最大力矩从表6来看，三种击打类型之间踝关节的背屈力矩、内翻外翻、内旋外旋力矩的模式类似、大小各不相同。背屈力矩值空击动作相对较小为131±011 Nm/kg，击打脚靶和沙包相对较大为155±014 Nm/kg和158±013 Nm/kg；内翻力矩值空击动作为007±003 Nm/kg，击打脚靶和击打沙包较大为012±004 Nm/kg和013±005 Nm/kg；外翻力矩值击打脚靶时相对较小020±003 Nm/kg，空击动作和击打沙包相对较大为022±003 Nm/kg和022±003 Nm/kg，三种击打类型在背屈力矩、内翻力矩、外翻力矩值中（P>005）均不存在显著性差异；踝关节内旋力矩值中空击动作最大为030±004 Nm/kg，击打沙包最小为015±003 Nm/kg，三种击打类型从统计学上看（P=0005）type1：type3和type2：type3之间都存在显著性差异；踝关节的外旋力矩空击动作最小为014±005 Nm/kg，击打脚靶和沙包相对较大为027±003 Nm/kg和032±004 Nm/kg，三种击打类型从统计学上看（P=0003）type1与type2、type1与type3之间都存在显著性差异。
3 讨论
本研究目的在于探求武术散打鞭腿击打不同类型目标时，所设定的三个时刻踝关节角度、角速度、最大力矩等三种击打类型之间的变化差异，三种类型之间某一阶段的角度、角速度和力矩等运动学和动力学各项参数的变化，对支撑腿踝关节可能造成运动伤害的危险因素进行分析，本研究的危险因素依据《实用运动医学》[15]在运动中可能造成“轻度伤”及以上为标准的危险性动作，本文暂不对伤害等级和伤害类型进行研究。
研究表明，由于鞭腿技术采用“鞭打原理”，在运动过程中以躯干和支撑腿为鞭杆、作用腿为鞭身、脚背的击打点为鞭稍的鞭打运动，所以鞭腿在击打不同类型目标时支撑腿的运动轨迹存在差异。在准备瞬间支撑腿踝关节均出现背屈、内翻、外旋运动；击打瞬间三种击打类型呈背屈、外翻和外旋运动现象；伸展瞬间三种击打类型踝关节呈背屈、略内翻和外旋运动。三种击打类型三个瞬间支撑腿踝关节与正常人步行支撑腿着地时踝关节背屈2.13±1.42，离地时趾屈3.23±106；着地时外翻0.80±1.39，离地时内翻1.64±094；着地时外旋15.67±8.95，离地时内旋16.63±9.50相比较[16]，三种击打类在击打瞬间和击打后伸展阶段均出现过度的背屈、内翻、外旋现象。三个瞬间两个阶段空击动作踝关节的背屈角度最大，击打沙包动作背屈角度变化相对较小，支撑腿踝关节背屈角度的变化与作用腿击打目标物后，动作运动方向和动作幅度有着直接的关系，由于击打沙包时在击打瞬间受到沙包的阻力，作用腿运动方向发生改变，支撑腿踝关节运动方向也随着改变，而空击动作击打过程中作用腿未受到阻力一直向前运动，运动幅度和动作距离都相对较大，所以形成了空击动作支撑腿踝踝关节的背屈角度较大。而三种击打类型在准备瞬间均出现较大的内翻、外旋现象，尤其是击打沙包外旋角度最大，击打瞬间到击打后伸展瞬间内翻角度减满由外旋角度逐渐加大运动变化，随着身体重心的旋转支撑脚的运动变化，支撑腿踝关节内翻、外旋角度减小，但是击打后伸展阶段再次出现略微外旋现象，击打脚靶动作外旋角度相对较大。
三种击打类型准备瞬间支撑腿踝关节角速度呈背屈、外旋状态，击打沙包背屈角速度相对较慢、击打脚靶动作背屈角速度相对较快；外旋角速度空击动作较慢，击打脚靶和击打沙包最快。由于三种击打类型不同，空击动作和击打脚靶、击打沙包时出现外旋角速度存在较大的差异，为保证鞭腿击打物体时身体重心的稳定，支撑脚底部位与地面接触产生摩擦减缓脚部移动速度，作用腿技术动作速度加快带动身体重心快速向前移动，支撑腿的踝关节上下运动出现相反方向而造成踝关节角速度加大，在击打瞬间三种类型背屈角速度减慢，外旋角速度空击动作相对较快，击打沙包时角速度出现内旋现象。由于击打瞬间空击动作未受到目标物的阻力技术动作一直向前运动，支撑腿踝关节角速度处于外旋加速状态；击打脚靶瞬间鞭腿受到脚靶的阻力减缓了作用腿运动速度，支撑腿踝关节的外旋角速度也随之减缓；而击打沙包瞬间作用腿受到目标物的阻力不能继续向前移动，由于身体的惯性支撑上部在击打瞬间继续外旋运动，而踝关节的下部受到地面的摩擦停止瞬间，也就出现踝关节角速度内旋现象。在击打后伸展阶段三种击打类型呈背屈和外旋现象，空击动作背屈角速度最快，但是外旋角速度最慢。空击动作时作用腿未受到目标物的阻力处于向前运动状态，支撑腿踝关节随着作用腿速度的变化，外旋角速度也随之减缓。击打脚靶和沙包后作用腿受到阻力作用腿运动速度减缓和方向改变，支撑腿为控制身体平衡调整身体重心的变化等踝关节角速度再次出现加速外旋现象。这也就出现了三种击打类型在击打瞬间和伸展瞬间出现的差异现象原因所在。
踝关节力矩测定主要依据逆向动力学计算[17]，即根据鞭腿运动时支撑腿踝关节在各时刻、各阶段角度、角速度的变化以及地面反作用力的大小参数，计算出支撑腿踝关节的各项最大力距值。在支撑腿踝关节各项力矩中，三种击打类型的背屈力矩均为最大在1.31～1.58 Nm/kg之间；内翻力矩空击动作时较小，而击打沙包时较大；外翻力矩三种类型基本相似；空击动作内旋力矩最大、外旋力矩最小，击打沙包时内旋力矩最小、外旋力矩最大，两种类型踝关节的最大力矩的运动方向相反。作用腿击打三种类型目标物瞬间由于受到阻力大小的不同，造成身体重心的稳定性、支撑腿运动轨迹以及地面反作用力大小存在差异，而所产生的各项关节力矩也存在差异，根据各项最大力矩值的大小变化情况，可以得出作用腿受到的阻力越大，支撑腿踝关节的各项力矩也越大。
4 结论与建议
4.1 结论
4.1.1 鞭腿击打三种类型目标瞬间及击打后伸展瞬间，支撑腿踝关节内旋角度、回旋角速度、回旋力矩等存在显著性差异。
4.1.2 鞭腿因击打不同类型时受到目标物的阻力使动作速度减缓和改变运动轨迹，造成支撑腿踝关节角度反复出现内外翻、内外旋的运动现象以及击打沙包瞬间角速度的快速回旋方向变化都是踝关节运动损伤的主要危险因素。
4.1.3 鞭腿击打固定目标物时造成技术动作向前运动方向突然受阻，动作轨迹瞬间发生反方向运动，支撑腿突然受到作用腿反方向运动的变化，身体重心和支撑腿的踝关节运动方向也随之变化，以及支撑腿受到地面反作用力产生的阻力，造成踝关节上下面运动方向相反、回旋力矩突然加大也成为踝关节运动损伤的主要危险因素。
4.2 建议
鞭腿击打脚靶时，身体重心不要过于靠前，保持重心的平衡。减少踝关节背屈、外翻和内旋的角度，减轻击打瞬间的支撑腿触地的力量，减小地面反作用力的阻力；鞭腿击打沙包时，尽量避免支撑腿踝关节角度过度外翻、内旋运动和踝关节力矩的外翻内翻、外旋内旋的反方向变化。
参考文献：
[1]周小青，张冬琴.我国散打优秀与普通运动员技术运用特征对比研究[J].北京体育大学学报，2014，37（62）：121-124.
[2]闫晓光.运动生物力学[M].北京：北京师范大学出版社，2012：56.
[3]刘存忠.武术散打鞭腿动作二次发力特征剖析[J].成都体育学院学报，2014，40（3）：65-68.
[5]苏健蛟.第十一届全运会男子散打比赛中腿法运用效果分析[J].体育研究与教育，2012，27（1）：94-96.
[5]田春宽，徐文.踝关节跖屈、背屈肌群的生物力学研究进展[J].北京体育大学学报，2008，28（11）：1527-1540.
[6]Marker.R.P.Ankle injuries in athletics.Athletic Training[J].1975，10（2）：94.
[7]Garrick et al.The epidemiology of foot and ankle injuries in sports[J].Clin.SportsMed，1988，7（1）：29-36.
[8]MichelleM.Porter et al.Standing strengthtrainingofthe ankle plantar and dorsiflexors in older women，using concentric and eccentric contractions[J].Eur J Appl Physiol，1997，76：62-68.
[9]Robert et al.Reliability of isometric and isokinetic evaluations of ankle dorsi/plantar strength among older adults[J].Isokinetics and exercise sci-ence，2008，4：157-162.
[10]金泰烷.跆拳道横踢腿击打高度的变化下肢关节回旋力分析[J].韩国体育科学，2010，21（4）：1493-1500.
[11]黄强，陶江，程捍东，梅林琦.散打运动中鞭腿引发的损伤研究[J].中国体育科技，2001，37（4）：32-40.
[12]李真诚.武道训练者的运动量和运动伤害的相关研究[D].京畿大学，2010.
[13]刘存忠，李玉刚，严发本.武汉体育学院优秀男子散打运动员鞭腿技术动作髋、膝关节速度和角度特征分析[J].武汉体育学院学报，2009，43（7）：87-90.
[14]苏健蛟.鞭腿击打不同类型目标对支撑腿膝关节损伤的危险因素变量分析[J].沈阳体育学院学报，2015，34（3）：126-131.
[15] 曲锦域，于长隆.实用运动医学[M].北京：北京大学医学出版社，2003.
[16]李映琳.跆拳道不同横踢腿技术下肢关节和击打力的运动力学比较分析[J].韩国体育科学，2012，21（2）：1345-1354.
膝关节动力学 篇3
人膝关节外侧副韧带(lateral collateral ligament,LCL),由于其位置较深,很少单独发生损伤[1],并发前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)损伤相对常见,发生率为1.1%[2]。但是LCL是人膝关节侧方稳定的重要结构,ACL损伤后其代偿作用很重要[3],它的损伤也会影响膝关节的稳定性。LCL的损伤机制和诊治一直是人们争论的热点之一,其相关的运动力学研究却较少报道。本实验采用人膝关节标本在体外模拟膝关节运动,通过压力感受器测量[4,5]LCL的应变值旨在观察不同角度时LCL的应变变化,为更加清楚的了解LCL的损伤机制和选择诊治时提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 实验材料
自愿捐献的新鲜成年男性正常膝关节标本,共6具。死者均为健康青壮年,年龄26岁~35岁,平均年龄31.4岁。标本均为非对称性,左、右膝关节各3侧。取材时间均在死亡后1 h内。取材范围包括膝关节远、近端各20 cm,保留同等长度腓骨。标本皮肤完好,肉眼及X线观察以排除标本畸形、退行性变及骨折、肿瘤和明显骨质疏松,多种检查方法排除韧带和半月板的损伤。离体1 h内用生理盐水纱布包裹于标本,双层塑料袋密封后置–70℃深低温冰箱冷冻保存。标本冷冻保存时间小于3个月。
1.2 实验仪器与设备
CSS-88100电子万能试验机(长春试验机研究所)DH3818静态应变测试仪(江苏东华测试技术公司),感受器电阻应变片(敏感栅尺寸1 mm×1 mm,浙江黄岩测试仪器厂)及我们自行设计、制作的运动夹具[6]。
1.3 试验流程
实验前48 h取出标本置4℃冰箱中解冻24 h,再室温下解冻24 h。将标本的股骨端固定于夹具上,钢丝编织并固定股四头肌;腓胫骨端通过夹具的固定端固定在电子万能试验机的力学加载轴上,通过夹具两端的夹角来选择不同角度。行髌旁外侧纵形切口(长约5 cm),显露LCL,尽量不破坏关节囊。清除韧带表面黏膜,感受器应变片内电阻丝方向与韧带受力方向一致贴于LCL腓骨止点表面。首先于测试前行温、湿度补偿及消除韧带蠕变(多次加卸载20次)后通过试验机匀速加载400N轴向载荷,分别在屈膝0°、30°、60°及90°位测定LCL承受的应变。
1.4 统计方法
采用SPSS 13.0 for windows进行统计学分析,检验水准α=0.05。应变采用均数±标准差(±s)表示,分别行多样本组间两两比较的SNK-q检验。
2 结果
外侧副韧带所承受的应变在屈膝0°、30°、60°及90°时分别为:(0.0±1.6)με,(-17.3±8.6)με,(-24.0±4.8)με及(26.5±4.7)με。在屈膝30°和60°时应变值无明显差异(P>0.05),0°和90°时应变值明显改变,差异均有统计学意义(P<0.05)(拉应变:“+”压应变:“-”)。
图1所示,LCL所受应变数值在屈膝0°至90°过程中先减小后增大,在屈膝60°位是其临界点。表示LCL先松弛后逐渐变为紧张。
3 讨论
应力(stress)是指某单位面积内部对施加外负荷后形成的负荷,即施加于局部力的强度形成的单位面积的内力。应力的大小取决于力的强度与受力区域截面面积之比,即:外力/受力截面面积=应力。应变(strain)指某一物体在负荷状态下形变量与原尺寸之比。韧带的应变系指负荷状态下纤维长度与原长度变化的百分比。弹性材料在弹性畸变的范围内,应变与应力的增加呈线性增加[7]。韧带属于黏弹性体,应力-应变曲线并非完全呈线性,但在生理负荷下处于其曲线的前段,主要处于线性区。在该范围内,韧带的胶原纤维完全伸直并与载荷方向一致,此时应力-应变曲线呈线性[8]。本实验对韧带的生物力学的研究是在其生理负荷的范围内,因此对韧带的应变情况的观察可以直接了解韧带的受力情况且进行量化分析。
本实验采取体外模拟膝关节运动[9,10]及SANG[11]的方法,将膝关节固定于自制夹具上,通过夹具选择不同角度,应用电子试验机轴向加载负荷模拟成人日常活动中膝关节的正常受力,通过压力感受器测量LCL的应变值。在LCL腓骨止点应变测量部位部分软组织,将LCL表面拭干,贴感受器应变片。这是因为LCL断裂部位最常见的是腓骨止点[12,13],同时减少湿度干扰模拟临床LCL损伤的实际情况。采用自行设计、制造的夹具可对抗轴向载荷对屈曲位标本远端产生的后移力,从而获得各角度加载下的前向载荷,且同时有一定的旋转角度。本夹具有以下特点:(1)设计前提为夹具不影响实验标本在3面6自由度的活动,尽可能保证膝关节在各运动角度受力状态下的生理运动。(2)由3部分组成,分别为胫骨固定端(具有锁定孔和牵引孔,牵引孔可固定断裂的股四头肌腱)、股骨固定端(具有内、外旋控制)、基座(具有外翻角、屈伸角控制,可提供胫骨前移力)。实验中的载荷确定是根据:LCL极限抗张力强度接近800N左右[14,15],日常活动中,LCL最大应力均小于极限应力,一般为极限应力0.0%~44%[16],所以选取400N作为载荷。实验中屈曲角度也是模拟日常生活中的角度变化:0°~90°。BULL[17]等人研究发现在屈膝运动过程中,外侧副韧带的作用是阻止限制膝关节外侧关节间室过度增宽(胫骨内翻)和胫骨外旋的结构,在韧带拉伸试验中,参与对抗的韧带纤维数量逐渐增加,纤维排列改变形成初始的无张力或低张力区域,此后当更多的纤维参与对抗张力,应力水平增高,呈紧张状态[18]。本研究结果证实,屈膝运动过程中LCL在膝0°位无应变,在30°、60°位为压应变,两者无统计学意义,在屈膝90°位LCL所受拉伸应变最大。说明屈膝90°过程中,LCL先逐渐松弛后又逐渐紧张。在屈膝0°时,LCL应变约为0με,可能是LCL松弛和紧张的平衡点,与膝关节伸直时“扣锁机制”的存在有关,此时胫骨稍有外旋,股胫关节面吻合程度最大,两侧关节间室基本等宽,膝关节各结构包括LCL处于相对稳定状态。当膝关节开始屈曲时,STIEHL等[19]研究发现,滚动和滑动运动同时存在,并伴有股胫关节的后脱位,以外侧关节间室的股胫关节后脱位要大一些。膝关节屈伸过程中内外侧关节间室的不对称运动,使得膝关节屈曲角度增大时,胫骨相对于股骨内旋。本研究也证实了膝关节开始屈曲后,LCL所受应变为负值,呈松弛状态。WRETENBERG等[20]发现:当屈膝角度增大至约60°时,股胫关节的接触点,稍向前方,上方移动。比较内外侧关节间室的运动,在外侧关节间室可以看到一定度的脱位,胫骨相对于股骨内旋。GEORGOULIS等[21]发现,膝关节屈曲约60°时,胫骨内旋平均4.8°,以后随着屈膝角度增大而内旋的角度逐渐减小,屈曲60°时,股骨后滚的平均值增大到18.5 mm,胫骨内移2.5 mm。内侧关节间室的股胫关节接触面积从最初的374 mm降至屈曲60°时的308 mm,而外侧关节间室的接触面积没有发生明显的变化。屈曲到90°时外侧关节间室相对增大了许多。本研究结果表明WRETENBERG等[20]和GEORGOULIS等[21]发现的在屈膝0°~60°时,LCL逐渐松弛,在30°、60°位为压应变,两者无明显差别,但在屈膝60°位时达到临界点,可能与胫骨内旋也逐渐达到最大值有关。但是也有些学者[5]研究后认为在屈膝30°、60°位时LCL是逐渐紧张的;而另一些学者[22,23]在进行静态测试研究后又认为,在膝关节屈膝过程中随着屈膝角度的增加LCL是逐渐松弛的,这些差别考虑是受试验方法、标本的状态、使用仪器及模拟情况等不同有关。当膝关节屈曲角度增大超过60°时:内旋的角度逐渐减小,外侧关节间室相对增大有关,这时LCL紧张,开始发挥控制作用。本研究也证实,屈膝90°位LCL最紧张,还可能与LCL有阻制外侧关节间室继续增大而发生继发损伤的作用有关,这种作用实际上是LCL限制膝关节过度内翻的功能体现。实际上,内、外侧关节间室的不对称运动是屈膝过程中LCL应变变化的始动因素,起重要作用。它从屈膝开始就一直伴随,随着屈膝角度的增加,在屈膝达到60°以前主要表现为引起胫骨相对内旋,LCL松弛;屈膝超过60°以后主要表现为外侧关节间室增大,膝关节呈内翻状态,LCL紧张。外侧关节间室中胫骨平台后方成斜坡状的特点是这种现象的解剖学基础[20]。
总之,本试验量化了不同角度下外侧副韧带应变变化的关系。结果表明,屈膝过程中,外侧副韧带在伸直时,膝关节处于“扣锁”状态;在屈膝90°位时,外侧副韧带最紧张,处于易受损伤的高危状态。为更加清楚的了解LCL的损伤机制和选择诊治时提供理论依据。
膝关节动力学 篇4
关键词：太极拳教学,膝关节,生物力学特征
本人从事太极拳教学多年, 时有同事和学生说起在练习24式简化太极拳的过程中, 膝关节会有不同程度的疼痛。于是我出于专业的好奇, 查阅了一些文献资料, 结果是支持太极拳具有良好健身作用的文献不胜其数。然而从事篮球专业训练的运动员会多发篮球膝, 原因主要是膝关节在篮球运动中常处于不稳定的半蹲位, 且膝关节在不断的蹬伸过程关节软骨不断研磨, 这样容易造成关节的损伤, 如果不及时休息恢复, 很容易造成慢性损伤, 导致骨关节炎。是不是太极拳的练习过程中若不注意太极拳的技法和要求, 或者因为其他的原因等导致膝关节不同程度的损伤?
一、由关节的压缩特性来谈24式简化太极拳的教学
关节软骨是一种复合生物材料, 由固体相胶原纤维、蛋白多糖和液体相水及电解质等组成。通过光学显微镜的观察认为, 关节软骨具有浅表层、移行层、放射层、钙化层四层结构。关节软骨的生物力学特性是与其内部结构密切相关。胶原纤维在关节软骨中, 呈网状结构, 能够限制大分子物质的自由扩散, 而小分子物质则不受限制, 可自由通过, 因此, 蛋白多糖在其中并不能自由扩散, 而水分子则可以自由移动。关节软骨材料特性在很大程度上取决于施加负荷的速度。因为在迅速施加并迅速解除负载的情况下, 软骨发生瞬间变形, 没有时间让软骨组织挤出液体, 这种情况下, 关节软骨组织类似于一弹性单相物质, 施加负载时马上变形, 负载消失后立即复原。这种关节软骨瞬间变形和复原反应是软骨组织能够抵抗冲击负荷。
关节软骨不仅是一种良好的抗压材料, 而且是一种粘弹性十分明显的材料。粘弹性材料的两个基本反应是蠕变和应力松弛。蠕变是材料在恒定应力作用下, 其应变随着时间的延长而不断加大;应力松驰则是指材料在保持恒定应变状态下, 所需要的外在应力随着时间的延长而不断地减小。不同材料的粘弹性发生的机理可以有所不同。
在软骨组织负荷后, 首先发生瞬间变形, 但当负荷持续作用时, 软骨的抗压作用迅速减少, 而是出现一依赖时间的蠕变期。这是由于软骨内液体被逐渐挤出的缘故。在初始阶段, 蠕变速度非常快, 这是由于外在压力与软骨内蛋白多糖渗透压之间差距大, 故液体渗出很快。随着液体的进一步渗出, 软骨蛋白多糖浓度增加, 渗透压增大, 反过来又阻止液体的渗出。结果渗出逐渐减少直至最后达到平衡, 此时无液体渗出, 软骨变形停止, 最后成为一直线。人体软骨的蠕变量是很大的, 初始应变与最大应变可以相差3~5倍, 即使作用于关节软骨的力很小, 但只要作用时间足够大就有可能因为蠕变作用而引起软骨的较大变形。这种蠕变作用还有可能使得软骨内的软骨细胞发生损伤, 或者是胶原纤维发生断裂。只要时间足够, 较小的应力同样可以产生较大变形。关节软骨的粘弹性行为, 对于理解软骨的正常生理及损伤机理具有重要意义。孟维春等关节软骨压缩特性的实验研究生物力学方面论证了关节软骨在遭受慢性应力作用时, 因蠕变而引起的软骨内部结构破坏, 最终导致慢性骨关节炎的改变。Cooper的调查研究发现, 经常从事长时间屈膝负重工作者, 膝关节的骨关节炎的发生率明显增高。因此, 临床上应尽量避免持续的慢性应力损伤。
由于关节软骨可缓冲短暂而强烈的机械冲击力, 而在缓慢而持久的应力作用下, 会出现一依赖时间的蠕变期, 且蠕变作用使得软骨内的软骨细胞发生损伤和胶原纤维断裂, 只要时间足够较小的应力同样可以产生较大变形。
关节软骨的粘弹性行为与24式简化太极拳的缓慢持久的运动特征是一对矛盾。在太极拳的练习中, 膝关节软骨较一般运动来说要承受较长的缓慢而持久的应力作用, 也就是说在这种应力下很可能造成关节软骨的软骨细胞发生损伤和胶原纤维断裂。所以在教学和练习中我们应注意:身体重心和虚实的转换, 别使某一膝关节软骨处于较长时间的缓慢应力的作用下;要注意练习的时间和适当的休息;要根据自己的身体条件安排练习的时间和强度, 做到区别对待。
二、由膝关节的力学结构特点来谈太极拳的教学
膝关节由屈曲至伸直并伴有旋转时, 最易造成半月板的损伤。膝半月板:位于股骨髁和胫骨髁之间, 左右各一, 它附在胫骨平台上并随胫骨在股骨上移动。当膝关节在半屈位旋转时, 半月板产生移位。单纯的胫骨屈曲, 半月板移位不大, 只有当胫骨旋转时半月板移位最大。瓦斯摩尔斯 (德国) 认为这种移位所产生的压力在膝关节旋转不稳定中常能使半月板发生病理性损害。如半月板炎和半月板病, 这些损害会进一步加重膝的旋转不稳定, 甚至发展成膝关节骨关节病。
关节软骨在受压时, 间质内的液体可被挤入关节表面, 产生自压形式的静水润滑作用, 使关节软骨面具有低磨擦系数。软骨细胞则在软骨粘连素及蛋白多糖的协助下与Ⅱ型胶原纤维相粘连。关节软骨具有黏弹性的间质内液体流是软骨渗透性功能及蛋白多糖固定电荷集团的表现, 使其弹性系数高, 抗张力性能强。关节面在受到突然的撞击或扭转后, 软骨基质中大分子网络结构将承受巨大的剪力, 在基质内的液体流动难以形成相对抗的压力时, 这种网络结构将被破坏, 细胞裸露于基质中受到损伤, 甚至延及至软骨下骨。
在一般人看来, 太极拳动作柔和、运动强度小、没有危险, 很适合老年人。然而, 锻炼不当会导致膝关节的损伤.太极拳的标志动作是马步蹲裆, 有资料显示, 人体屈膝30°, 膝关节承受压力和体重相等。屈膝60°, 膝关节压力为体重的4倍;屈膝90°, 所承受的压力是体重的6倍。如果膝关节长期处于紧张和负重状态就容易加速关节软骨的磨损, 引起膝关节疼痛。
24式简化太极拳膝关节在练习中不断的屈伸扭转, 且很多动作膝关节都是在屈曲至伸直并伴有旋转, 譬如野马分鬃, 左右揽雀尾等动作。运动中为了避免胫骨和股骨较大的相对运动。在练习时我们应该适当的注意些细节。练习野马分鬃和搂膝拗步时, 后撤撇前脚的外撇幅度不能太大, 这样在接下来弓步的蹬伸过程中膝关节不会太大的扭转。练习左右揽雀尾, 当左揽雀尾转右揽雀尾时要注意左脚的内扣。还有蹬转的过程中应该注意虚实的转化, 后脚的蹬伸以前脚掌为轴要圆活, 尽量避免膝关节扭转时胫骨和股骨的相对运动。换句话说, 也就是要做到“迈步如猫行”的轻盈圆活。且在24式简化太极拳的练习中不光是这几个动作仅仅如此, 只是举个例子而已。另外, 在练习中所有的弓步和马步不要屈膝不要太深, 因根据自己的身体条件而定, 要做到“中正安舒”。所以我们在教学中要注意:动作正确, 尤其注意膝关节不要因扭转造成胫骨和股骨很大的相对运动;应根据习练者得身体条件提出练习要求。
三、小结
运动创伤和劳损是膝关节疼痛的一个重要原因, 因此明确膝关节在进行太极拳练习时可能造成哪些损伤及损伤原因对进行太极拳教学非常重要。
太极拳运动对腿部的要求较高, 膝关节始终处于半蹲位的静力性支撑, 这就对膝关节的要求较高;动作姿势的不正确是直接造成膝部损伤又因素之一;运动前准备活动不充分, 运动结束后没有适当的整理放松活动, 使运动中产生的疲劳堆积形成损伤;没有根据自己的实际情况安排好运动时间和运动强度, 忽略了运动应遵循的循序渐进原则;从生物力学的角度分析, 由于膝关节股骨内外髁的外形和长度不同, 即内髁关节面较外髁长, 致使膑骨关节面不平稳。股内侧肌无力或变得萎缩, 则能失去股内侧肌这种弓弦作用, 增加了膝的旋转不稳定, 结果可导致膑骨软骨病。因此股内侧肌肌力不足, 无法保证膝关节的稳定, 也是造成损伤的又一个重要原因。
24式简化太极拳是全国推广的具有很好健身效果且老少皆宜的健身手段。如果我们在练习中不注意习练的技法和要求, 不遵循体育锻炼的一般原则也许会对身带来不良的后果;此外, 要根据自己的身体条件安排习练的时间和强度, 注意休息和恢复不能急功冒进。
参考文献
[1]孟维春, 董启榕.关节软骨压缩特性的实验研究[J].医用生物力学, 2003, 18 (1)
[2]韩雨平.对体育运动中膝关节的稳定性的研究[J].民营科技, 2010, (6) .
[3]王学成, 华雪.太极拳运动对膝关节影响的研究[J].琼州学院学报, 2010, 5 (17) .
膝关节动力学 篇5
1 资料与方法
1.1 临床资料:
选取2013年8月至2015年2月本院120例行人工髋关节置换术老年患者作为研究对象, 均为股骨颈骨折。采用住院号单双数法将研究对象分组。A组60例, 包括男性37例, 女性23例;年龄60~79岁, 平均年龄 (68.14±8.67) 岁;合并冠心病、糖尿病和高血压的例数分别为9例、7例和5例。B组60例, 包括男性38例, 女性22例;年龄60~81岁, 平均年龄 (68.67±8.89) 岁。合并冠心病、糖尿病和高血压的例数分别为8例、8例和6例。对患者的一般临床资料进行统计学分析, 两组在性别、年龄、合并症等方面无显著的统计学差异 (P>0.05) 。
1.2 方法:
A组患者麻醉方式为硬膜外麻醉, 侧卧位, 选择L1~2间隙穿刺, 在穿刺成功后推注3~5 m L 2%利多卡因, 麻醉平面出现后注入5~7 m L 0.5%罗哌卡因, 并根据手术需求追加剂量, 确保麻醉平面在T8以下。术中应用面罩吸氧。
B组患者麻醉方式为全身麻醉。诱导麻醉用:0.02~0.05 mg/kg咪唑安定, 0.3~0.5 mg/kg依托咪酯, 3~5µg/kg芬太尼, 0.5~1 mg/kg阿曲库铵。气管插管后应用麻醉机进行机械通气。手术中静脉持续输注4~8 mg/ (kg·h) 丙泊酚、0.2~0.25µg/ (kg·min) 瑞芬太尼, 并静注泵注阿曲库铵0.5 mg/ (kg·h) 维持麻醉。
两组患者入室后输入10 m L/kg晶体液, 监测血压、脉搏氧、心率等术中若血压低于基础血压30%, 需给予麻黄碱;若仍无法纠正, 需给予阿托品[2]。
1.3 观察指标:
以术中T0~T3 (T0为进入手术室时;T1为诱导时;T2为骨水泥填充前, T3为骨水泥填充后) 各时间点动脉压 (MAP) 、心率 (HR) 、血压以及阿托品、麻黄碱需求等指标进行比较。
1.4 数据分析方法:
对数据进行统计学分析, 计量资料以均数±标准差 (±s) 表示, 计数资料以%表示, 录入SPSS18.0软件包行t检验和卡方检验。P值<0.05时表示组间有显著的统计学差异。
2 结果
2.1 术中血流动力学比较:
B组患者术中T0~T3时间MAP、HR等指标波动幅度明显小于A组, 组间有显著的统计学差异 (P<0.05) 。见表1。-
注:与T0对比, #表示P值<0.05
2.2 低血压发生情况、阿托品需求、麻黄碱需求比较:
B组患者低血压发生情况、阿托品需求、麻黄碱需求明显低于A组, 组间有显著的统计学差异 (P<0.05) 。见表2。
3 讨论
硬膜外麻醉跟全身麻醉对比, 在多数研究中均显示有更多的优越性[3,4]。但对于老年患者来说, 硬膜外麻醉对血液动力学产生较大的干扰, 容易出现心动过缓和低血压、心脏骤停等事件, 且应用硬膜外麻醉存在一定失败风险, 术中需借助大量镇静剂和镇痛药物, 可加大呼吸抑制风险。因此, 从老年患者安全性出发, 采用全麻更为合理[5]。
注:与A组对比, *表示P值<0.05
首先, 由于老年患者自主神经反射反应速度降低, 自我调控能力差, 加上多合并心血管异常, 出现血液动力学波动将可能引发如器官栓塞、组织灌注不足等心脑血管意外, 对老年患者预后不利。应用全麻可维持血流动力学相对平稳, 减少上述风险事件的发生[6]。其次, 硬膜外麻醉后易引起血管扩张, 因循环血容量不足引发低血压, 低血压发生后一般需要应用麻黄碱等血管活性药物进行升压, 或输注大量体液进行扩容, 加重患者心脏负荷, 对老年患者不利。全麻可有效预防低血压风险, 有助于减轻患者心脏负荷和维持心肌供氧的平衡。再者, 老年人工髋关节置换术中, 骨水泥充填后1~5 min内容易出现骨水泥植入综合征, 全麻有利于确保循环血容量的充足, 可减少骨水泥单体在体内的浓度, 减轻骨水泥带来的毒性刺激, 对预防和减少骨水泥植入综合征的发生有一定的作用[7,8]。
本研究表明, 行人工髋关节置换术老年患者应用全身麻醉有助于维持血流动力学稳定, 可减少血管活性药物的使用, 减轻心脏负荷和骨水泥反应, 可推广应用。
参考文献
[1]孙婷辉, 段思源.不同麻醉方式对老年性髋关节置换术中血流动力学的影响[J].广东医学, 2012, 33 (24) :3772-3775.
[2]肖天科, 付滨, 余学英, 等.泵注右美托咪定减少老年人工髋关节置换术后谵妄的效果观察[J].西部医学, 2015, 27 (2) :243-245.
[3]任良, 王伟东, 王雪梅, 等.人工全髋关节置换术中应用银杏达莫针对高血压老年患者的保护作用[J].中国生化药物杂志, 2014, 12 (3) :81-83.
[4]刘沁爽, 李淮安, 梁淑娟, 等.全麻及硬膜外麻醉对骨科大手术老年患者术后早期认知功能的影响[J].山东医药, 2011, 51 (26) :68-69.
[5]龚政林, 徐厚昌, 刘志军, 等.老年患者全髋置换术两种麻醉方式的比较研究[J].医学临床研究, 2008, 25 (7) :1164-1166.
[6]王玺, 余湘元, 朱建华, 等.不同麻醉方法对老年患者人工髋关节置换手术后认知功能的影响[J].医学临床研究, 2014, 24 (1) :115.
[7]李艳华, 刘天啸.腰-硬联合麻醉用于老年患者髋关节及下肢手术的麻醉体会[J].中国社区医师 (医学专业) , 2012, 14 (6) :134.
膝关节动力学 篇6
1 研究对象
1.1 对象
选取福建中医药大学附属康复医院膝关节骨性关节炎患者15例为患者组,其中女性13例,男性2例,平均年龄63.27±4.28岁;另选正常人15例为对照组,其中女12例,男3例,平均年龄62.83±1.55岁;两组对象性别、年龄比较经统计学分析无显著性差异(P>0.05),具有可比性。
1.2 纳入标准
所有患者符合2003年中华医学会风湿病学分会起草的《骨关节炎诊治指南(草案)》推荐的美国风湿病学会1995年诊断标准;年龄50～70岁;4周未接受过其他治疗;自愿参加本试验并签署《知情同意书》。
1.3 排除标准
心、肝、肾功能不全,严重结核病,急性化脓性、传染性病变及慢性皮肤病,动脉压降低者;其他神经肌肉骨骼系统疾病影响步态,如类风湿性关节炎、神经源性关节病变、中风及骨折患者;认知障碍者;Kellgren/Lawrence (K/L)分级为4级,关节严重畸形,无法独立行走者。
1.4 器材与方法
实验场地:福建中医药大学附属康复医院步态分析室。仪器设备:三维运动分析系统(Motion Analysis Corporation,美国),样本频率为120Hz;OrthoTrak步态分析软件。测试方法:测试开机,标定系统;患者穿紧身衣,参照Orthotrak指导手册HelenHayes体表标志物贴定方法,在全身体表骨性标志点贴定体表标志物共29个,向受试者介绍测试过程并作行走示范,先静态采集,然后去除双侧膝、踝关节内侧4个体表标志物,让患者熟悉走道后开始记录数据,要求受试者以自觉舒适的步行速度行走于有两个测力平台(AMTI,美国,频率为1200Hz)的走道上,每次检测完成3个完整步行周期,测试3次,取最理想数据分析。测试指标:时空参数,包括步长、步宽、步幅、步速、步频、总支撑相、双支撑相、单支撑相;观察膝关节屈伸活动,足趾离地、单侧支持相开始(对侧足趾离地)和单侧支持相结束(对侧足跟着地)、足趾离地等瞬间的膝关节内部外展/内收力矩。
1.5 统计方法
所有计量资料以均值加减标准差表示,两组间均值比较采用独立样本t/t'检验,时空参数和已知均数比较应用单样本t检验,采用SPSS18.0进行统计分析。α=0.05。
2 结果
2.1 步态时空参数
患者组步速、步幅、步长、单支持相显著低于正常值(P<0.05),步宽、双支撑相、总支撑相显著高于正常值(P<0.05)。见表1。
注:与正常值相比,①P<0.05
2.2 膝关节矢状面运动学指标
患者组支撑相平均屈膝角度、支撑相最大屈膝角度、摆动相最大屈膝角度、关节运动范围与对照组比较均有显著性差异(P<0.05),两组支撑相最小屈曲角度比较显著性差异(P>0.05)。见表2。
注:与对照组相比,①P<0.05
2.3 膝关节冠状面的内部力矩
患者组单足支撑结束时膝关节内部外展/内收力矩较对照组明显增加(P<0.05),两组足跟着地、单足支持相开始、足趾离地比较显著性差异(P>0.05)。见表3。
注:与对照组相比,①P<0.05
3讨论
3.1 步态时空参数
患者组步行速度、步幅、步长均较正常值明显减小,支撑相所用时间、单侧支撑相在步态周期所占百分比明显降低,与相关报道一致[3,4,5,6,7,8,9]。步行速度、步长与膝关节所承受的压力成反比[10],膝骨性关节炎患者通过降低步行速度及减少步长、支持时间以减轻膝关节所承受的压力及行走过程中的疼痛,此步态常归类为防痛步态,主要特点为疼痛肢体避免承重,出现较短步长及疼痛侧站立时间减少。另外,患者通过增加步宽提高步行的稳定性。
3.2 膝关节矢状面运动学指标
有助于向前移位的参数包括速度、步幅长度、髋关节屈曲和膝关节屈曲。膝骨关节炎患者行走过程中为减少疼痛,常改变关节的运动角度[6,11]。本实验显示膝骨性关节炎患者的支持相最大屈膝角度、平均屈膝角度、摆动相最大屈膝角度及关节总范围等参数与对照组比较均有显著差异,与先前研究一致[12]。膝骨性关节炎患者屈膝角度比正常人明显减小,因减小步行过程中的下肢关节活动度可作为下肢关节疼痛以及功能失常的有效补偿运动,增加步行过程中下肢关节稳定性,进一步减轻步行过程中产生的疼痛。
3.3 膝关节冠状面动力学指标
正常人行走于一般地面时膝关节内承受约人体2.5～3倍的体重,步态周期负重反应时地面反作用力通过足跟外侧随人体重心改变上传至内侧膝关节[13],并由膝关节前后轴对膝关节产生内翻力矩[14]。站立时膝部会产生一个内部的外展力矩,以抵抗经过膝部内侧之地面反作用力所产生的外部内收力矩,这些内部外展力矩由主动和被动结构结合提供,包括髂胫束、阔筋膜张肌和膝部外侧韧带。通过关节力矩分析走路时的生物力学[15],膝关节冠状面力矩可作为衡量膝关节间负荷的指标。本实验表明,膝骨性关节炎患者单足支撑相结束膝关节内部外展/内收力矩较正常人明显增加(P<0.05),客观反映步行过程中膝骨性关节炎患者膝关节所承受的压力明显高于正常人群,与相关研究一致[16,17,18]。膝骨性关节炎患者站立相主要使用外侧肌肉活化[19],可能使内部膝外展力矩增加。另外,膝关节内收力矩常与膝骨性关节炎的严重程度、膝关节疼痛及疾病进展密切相关[3]。
膝骨性关节炎的致病因素多,发病机制复杂,治疗困难。下肢是一个整体,髋、膝、踝关系密切,本研究仅针对膝骨性关节炎患者胫股关节生物力学参数采用三维步态分析系统采集自主步态数据进行分析;且本实验样本量较小,未根据病情严重等级程度分组比较。日后膝骨性关节炎研究应更多地关注踝、髋甚至躯干部对膝关节的影响,观察不同年龄段、性别、严重等级程度的膝骨性关节炎患者的生物力学表现。同时,长期随访并跟踪测量纵向研究膝骨性关节炎患者,更客观地了解病情进展情况。
摘要：目的:探讨膝骨性关节炎患者与正常人行走过程中下肢生物力学参数的差异。方法:通过三维步态分析系统评价15例单侧膝骨性关节炎患者(患者组)及15例正常人(对照组)的步态时空参数、运动学及动力学指标。结果:患者组步速、步幅、步长、单支持相显著低于正常值(P<0.05),步宽、双支撑相、总支撑相显著高于正常值(P<0.05);患者组支撑相平均屈膝角度、支撑相最大屈膝角度、摆动相最大屈膝角度、关节运动范围与对照组比较均有显著性差异(P<0.05);患者组单足支撑结束时膝关节内部外展/内收力矩较对照组明显增加(P<0.05)。结论:膝骨性关节炎患者步态发生变化,步行过程中膝关节所受的压力明显高于正常人。
膝关节动力学 篇7
1 资料与方法
1.1 临床资料
本组病例共32 例, 均为Ⅲ型肩锁关节脱位。男21 例, 女11 例;年龄17～61 岁, 平均35 岁。左侧17 例, 右侧15 例;摔伤13 例, 砸伤19 例。
1.2 手术方法
采取颈丛联和臂丛麻醉, 麻醉生效后, 患者取仰卧位。手术入路:平行于锁骨远端1/3前方切口, 延至肩峰后弧形向下, 切口长约12 cm, 在肩峰及锁骨前缘骨膜下剥离三角肌及斜方肌显露肩锁关节、锁骨及喙突。术中见肩锁关节囊, 肩锁韧带、喙锁韧带完全断裂, 肩锁关节内软骨盘碎裂。锁骨远端向上方移位, 肩锁关节重度脱位。切除肩锁关节内破碎软骨盘, 清理关节内夹杂的软组织, 部分为关节囊及肩锁韧带, 清理时予以保留。将钢板钩端紧贴肩峰皮质插入肩峰后下方, 近端钢板压住锁骨远端, 复位肩锁关节。于钢板上钻孔并拧入螺钉, 牢固固定肩锁关节。于喙突上显露肱二头肌、喙肱肌及胸小肌肌腱止点。于喙突外侧缘骨膜下分离肱二头肌及喙肱肌止点, 组成联合肌腱。向远端游离3～4 cm。于锁骨外端前侧面凿除皮质, 并凿出一个浅沟, 于浅沟处自前向后钻2骨孔。粗可吸收线编织缝合联合肌腱, 并自骨孔处引出, 拉紧, 于后侧打结。放置引流, 逐层缝合。术毕。
1.3 术后康复
术后三角巾悬吊患肢4周, 期间上肢肌肉行等长收缩练习。4周后辅助活动肩关节。6周后可主动活动肩关节并可从事一定工作。12～18个月拆除内固定物。
1.4 功能评定
疗效评估采取Poigenfurst的疗效评价标准[2], 优:于对侧相比, 最大活动限制小于等于10°, 无任何不适主诉, 全方位运动适应性。放射学表现为无脱位。良:于对侧相比, 最大活动限制小于20°, 负重时轻度不适, 全方位运动适应性。放射学表现为无脱位, 半脱位至锁骨直径的1/2高度。差:于对侧相比, 最大活动限制大于等于20°在正常活动或休息时感不适, 明显减少的活动适应性, 放射学表现为脱位。
2 结果
本组患者平均随访6个月～3年, 平均15个月。取出内固定后, 肩锁关节无脱位, 优28 例, 良4 例, 优良率100%。
3 讨论
肩锁关节由肩峰内缘与锁骨肩峰端构成, 其稳定性由肩锁关节囊、肩锁韧带、喙锁韧带以及三角肌和斜方肌腱性组织共同维持。Urist对肩锁关节相关韧带解剖及生物力学研究发现, 切断肩锁韧带及关节囊后, 外力可使肩锁关节出现前后向脱位, 而切断喙锁韧带后则可出现肩锁关节上下脱位[3]。故可认为:肩锁韧带及关节囊起前后方向的稳定作用, 而上下的稳定作用主要由喙锁韧带来维持。肩锁关节存在5°～8°微动[4], 可做前后及旋转动作, 故术后是否保证肩锁关节存在活动是保证手术成功的重要衡量标准。
恢复肩锁关节的解剖结构, 到目前为止有很多方法, 并且均起到了一定的手术效果。早期应用克氏针内固定、克氏针张力带或螺钉固定等方法, 但上述方法无一例外固定了肩锁关节, 使其丧失了微动的关节功能, 术后对肩关节的运动造成了一定影响。且克氏针内固定并非牢固, 曾有国内文献报道克氏针游走病例。随着内固定器材的发展, 锁骨钩钢板以其独特的优越性迅速得到广泛应用。钢板设计的力学特性:远端钩插于肩峰下方, 而近端钢板固定于锁骨表面, 利用杠杆的力学作用恢复肩锁关节的解剖对应关系, 保持了纵向稳定性。肩锁钩与钢板主体的前后向夹角, 可有效保持关节的前后稳定性。优点:a) 远端的螺钉固定使锁骨处于相对稳定状态, 为周围韧带愈合提供了相对稳定无张力环境, 提高了伤处愈合质量[5]。b) 锁骨钩端扁平且光滑, 允许被固定的肩锁关节有一定的微动度, 保留了肩锁关节的生理活动[6]。c) 稳定的内固定允许肩关节早期功能锻炼, 防止周围肌肉萎缩, 提高生活质量。
韧带修复是决定手术后期是否成功的关键。我科初期未修复韧带而进行单纯复位内固定的患者, 后期取出内固定后均存在轻度肩锁关节移位, 并于活动时感到不适及自觉力量减退症状。目前, 修复韧带有多种方法, 肩锁韧带及关节囊的直接缝合、喙肩韧带转位修复喙锁韧带, 阔筋膜及掌长肌腱代喙锁韧带和动力重建喙锁韧带等。但在手术过程中不当的剥离均对肩锁韧带有不同程度的损伤, 所谓肩锁韧带的原位缝合大多为瘢痕连接, 效果较差, 且对纵向稳定的作用不确定。喙锁韧带位置较深, 直接修复困难。喙肩韧带转位修复喙锁韧带也起到了良好的效果, 但该术式为静力学固定。并且Sloan等[7]对比了转移喙肩韧带和转移联合肌腱外侧半重建喙锁韧带两种方法的生物力学性质, 研究表明联合肌腱的强度比喙肩韧带更接近于喙锁韧带。我科采取止于喙突之联合肌腱外侧半上移固定于锁骨外侧端, 完成对喙锁韧带的重建。通过肌肉收缩及上肢的重力使肩锁关节达到复位, 并有效固定属于动力学固定[8]。本术式将喙肩韧带于锁骨的止点外移, 固定于锁骨远端, 增加了作用力臂, 使动力更强。维持关节的纵向稳定。通过锁骨钩钢板的固定及肩锁韧带的修复可达到横向稳定, 属于静力学固定。本术式固定牢靠, 早期恢复肩关节功能, 韧带修复效果确切, 后期疗效满意, 可广泛应用于重度肩锁关节脱位。
术中注意事项及并发症的预防:a) 彻底清除关节内软组织, 游离关节软骨及破碎软骨盘, 残存的软组织后期可引发肩锁关节炎。b) 锁骨钩尖端应紧贴肩峰皮质下方插入肩峰后下方, 不当的位置可引发肩关节活动时疼痛, 刘宪民等[9]报道因岗上肌肌腱与钩端产生摩擦所致关节疼痛。c) 游离联合肌腱时长度适宜, 过短导致联合肌腱上移困难, 而过长有损伤肌皮神经的风险, 我科掌握的长度为3 cm左右。有报道认为动力移位可造成肩锁关节过度复位, 发生肩锁关节蜕变, 导致创伤性关节炎, 本组病例尚未发生。我们经临床观察后认为, 有效控制联合肌腱游离长度及张力可预防此并发症。d) 术中减少对三角肌及斜方肌的剥离, 同时保护肩锁韧带及肩锁关节囊。此对保持肩锁关节的稳定起重要作用。e) 移位肌腱固定牢固, 将锁骨止点部皮质凿除及制成浅沟状以增加愈合率。f) 早期功能锻炼, 防止术后黏连, 限制肩关节活动。
参考文献
[1]Tossy JD, Mead ND.Acromioclavicular Separation, useful and piratical classification for treatment[J].Clin Orthop Relat Res, 1963, 28:111.
[2]Ernst S, Nikolaus S, Karl H, et al.Repair of completeacromioclavicular Separations using the acromioclav-icular hook plute[J].Clin Orthop Relat Res, 1995, 314:134.
[3]侯春林, 王诗波, 吴韬.锁骨外科学[M].北京:人民军医出版社, 2004:107.
[4]荣国威, 王承武.骨折[M].第1版.北京:人民卫生出版社, 2004:596.
[5]陈学明, 周忠.肩锁钩钢板治疗锁骨外侧端骨折和肩锁关节脱位[J].创伤外科杂志, 2004, 6 (2) :137.
[6]焦玉峰, 郭延章, 杨德勇, 等.AO锁骨钩钢板内固定结合喙锁韧带重建治疗度肩锁关节脱位[J].实用骨科杂志, 2005, 11 (1) :61-62.
[7]Sloan SM, Budoff JE, Hipp JA.Coracoclavicular liga-ment reconstruction using the latreral half of theconjoined tendon[J].J Shoulder Elbow Surg, 2004, 13 (2) :186-190.
[8]Lin B, Lian KJ, Guo LX, et al.Comparative study ontreating complete dislocation of acromioclavicularjoint with three different methods[J].Chin J Trau-matol, 2004, 7 (2) :101-107.
膝关节动力学 篇8
关键词：标枪,标枪肘,运动损伤,生物力学,康复训练
1 研究对象与研究方法
1.1 研究对象
选取10名肘关节无损伤标枪运动员 (正常人组) 和10名肘关节不同程度受损的标枪运动员 (损害组) 作为研究对象。20名研究对象均选自体育学院运动系、体育系和业余体校从事标枪训练的运动员, 年龄位于20到25岁之间。
1.2 研究方法
采用三维影响法对对被试运动员的运动轨迹进行三维拍摄, 使用三维解析软件3-Dsignal TEcvl.oc对录相进行数据分析, 得出运动员从“制动腿制动”到“标枪出手瞬间”的角度与速度, 并对变化进行分析。采用问卷调查法对10名肘关节损伤的标枪运动员进行问卷调查, 并走访了有关教练员和医护人员。
2 结果分析
2.1 标枪出手瞬间肘关节运动生物力学指标
通过3-Dsignal TEcvl.oc三维解析软件对标枪出手瞬间投掷手肘关节的分析发现 (表1) , 制动腿着地瞬间, 投掷手肘关节的平均角度为 (105±3) °, 肘关节的平均速度为 (5.46±0.23) m/s。而之后的标枪出手瞬间, 肘关节的平均角度为 (117±2) °, 肘关节的平均速度为 (7.32±0.86) m/s。可以看出, 制动腿制动瞬间到标枪出手瞬间投掷手的肘关节角度变化为12°, 投掷手肘关节平均速度增长了1.86m/ss。。这种较大的角度和速度变化, 充分体现了最后用力阶段的鞭打技术, 符合水平速度与垂直速度的传递规律, 将助跑带来的向前速度传递到上肢, 转化成为转动惯量, 从而获得更大的出手速度。
2.2“标枪肘”康复训练手段研究
2.2.1“标枪肘”产生的生理原因
错误的“撇枪”动作导致肘关节损伤, 一些运动员肩关节韧带柔韧性较差, 最后用力阶段无法完成翻肩动作, 肘关节低于肩关节, 导致肩外投枪。另一种情况是肩膀领先于肘关节发力, 造成“撇枪”。准备活动不充分, 部分运动员不重视准备活动, 专项准备活动不足, 无法使骨骼肌和韧带温度升高, 不能适应投掷标枪时对关节的要求。
2.2.2 肘关节损伤的部位分析
(1) 前臂屈肌起始部位损伤
前臂屈肌起始部位损伤分为屈肌近起点损伤和起点损伤两种, 疼痛的部位是肱骨内上髁的肌肉起点。在气温过低, 技术不够成熟, 准备活动不够充分的情况下, 容易产生该部位损伤。
(2) 肘管综合症
病症产生的位置为肘管内的神经, 因投掷标枪中错误的屈肘、外翻作用力下, 导致尺神经受到牵拉而损伤, 因尺神经受损, 表现出手部麻木或手部肌肉萎缩无力。这种病症多为急性, 因受到外部压力导致肘管变形或肘管占位性病变, 使肘管容积变小, 从而产生症状。
(3) 创伤性骨关节炎
多发于从事多年训练的运动员, 因负荷过大而产生劳损。常年高负荷的多次拉伸和外翻、反复地旋转、扭动等动作导致关节软骨的磨损, 并产生增生物, 如骨刺或骨唇, 伴有炎症的出现。当骨刺折断后, 则形成骨刺的游离物, 产生刺痛感。
(4) 肘关节尺侧副韧带损伤
尺侧副韧带损伤的产生原因主要是投掷标枪瞬间肘关节夹角小于90°, 肘关节低于肩膀强力外翻出枪, 严重时可以导致肘关节鹰嘴尖部骨折[1]。
2.2.3 康复训练方法和原则
(1) 主动康复练习
是一种自主完成的康复练习, 练习时用最大的力量使肌肉进行缩短收缩[2]。通过辅助器械将运动的速度控制在适宜的水平, 使肌肉在恢复的过程中一直保持高度紧张, 从而获得更好的恢复效果。这种恢复手段兼备缩短收缩和等长收缩两者的恢复效果。
(2) 被动康复练习
适用于受损后伴有功能性障碍的运动员, 通过各种被动的康复性活动, 使受损肌肉和韧带得到放松和伸展, 逐步增大活动的范围, 从而恢复损伤部位的机能。
(3) 渐进抗阻练习
这种练习即静力性、等长练习、和等速练习, 这种练习可以增进受损肌肉的力量, 增加韧带和关节的柔韧性, 通过适宜的压力诱导的细胞分子发生生理性变化。训练过程中, 要遵循循序渐进的原则, 以不加重损伤不影响愈合为前提, 根据不同的损伤程度确定练习的方法和强度。这种练习在运动员伤愈后防止再次损伤有很大的益处。
3 结束语
经过对10名运动员标枪出手瞬间的三维影响分析, 得出结论, 从制动腿着地瞬间到标枪出手瞬间, 投掷手肘关节的角度和速度变化较大, 这种较大的角度和速度变化, 符合水平速度与垂直速度的传递规律, 转化成为转动惯量, 有利于获得更大的出手速度。
经过对肘关节损伤的标枪运动员, 相关教练员、医护人员的走访调查, 得出结论, 导致损伤的原因主要有: (1) 错误的“撇枪”动作; (2) 标枪出手时肘关节低于肩关节, 导致肩外投枪; (3) 因从事多年训练肌肉韧带劳损; (4) 准备活动不充分, 专项准备活动不足。标枪运动员肘关节损伤的种类主要有前臂屈肌起始部位损伤、肘管综合症、创伤性骨关节炎、肘关节尺侧副韧带损伤四种。其康复手段主要采用主动康复练习、被动康复练习和渐进抗阻练习。
参考文献
[1]李岳峰.标枪教学中的肘关节损伤及防治[J].吉林大学学报, 1992, 12.