5 竞技体操运动员损伤的预防策略
李 雪 何 卫 娄彦涛
高水平竞技体操运动员损伤特征及预防策略研究*
李 雪1何 卫2娄彦涛3
(1.国家体育总局训练局,2.国家体育总局体育科学研究所,北 京 100061;3.沈阳体育学院,辽宁,沈阳 110102)
在备战东京奥运会的冲刺阶段,如何减少甚至消除运动员运动损伤的发生是我国竞技体操急需解决的重要问题。文章通过对国内外有关竞技体操运动损伤特征和预防策略的研究进行梳理,从损伤的发生率、部位、类型、程度、原因和潜在风险方面总结了体操运动员损伤特征和发生机制,并提出相应对策来帮助运动员和教练员正确审视和应对在比赛中的损伤风险,提前阻断、消除并抑制可能导致损伤的因素,为预防运动损伤、延长运动员寿命、提高运动成绩和科学指导训练提供理论依据。
竞技体操;损伤;预防策略;优秀运动员
竞技体操(artisticgymnastics,以下文中简称体操)是夏季奥运会比赛项目,主要包括男子自由体操、鞍马、吊环、跳马、双杠、单杠和女子跳马、高低杠、平衡木、自由操等共计10个单项。加上男女团体、全能4个项目,体操在奥运赛场上有共计14枚金牌产生,因此也是奥运会的金牌大项。中国体操队是中国体育军团的王牌之师,在奥运会、世锦赛和世界杯都取得过非常辉煌的成绩,特别是在2008年北京奥运会取得了9金1银4铜的傲人战绩,成为历史上为中国奥运会代表团夺得单届金牌最多的队伍。但是,随着伤病等因素的影响[1],近年来中国体操队在世界上的地位也呈现逐渐下滑的态势。
竞技体操属于技能主导类难美性项目,其动作结构复杂、难度大,对力量、速度、柔韧及灵敏等综合素质要求极高[2]。因体操训练和比赛的特殊性以及长期大强度专项化训练等原因,导致运动员不同程度和部位的损伤,据统计,在竞技体育项目中,体操运动损伤发生次数名列前茅[4]。目前,我国优秀体操运动员普遍具有高度专项化训练后项目技术特征的劳损,该因素也是影响我国优秀体操运动员进一步提升的最大障碍[3]。据调查,中国体操运动员的损伤率已高达79.34%,而在退役女子体操运动员中,其损伤率几乎高达100%[5]。竞技体育的竞争日益激烈,技术动作追求更高、难、新、巧。但大量的运动损伤破坏了运动员的系统性训练,影响训练和比赛成绩的提高,不仅给运动员带来心理和生理上的巨大痛苦,还严重影响体操运动员的职业生涯年限[6],这无疑阻碍了我国体操运动的持续健康发展。
当前,东京奥运备战已进入冲刺阶段,体操作为我国竞技体育传统优势项目,受到全国人民的关心和瞩目。如何预防损伤的发生、促进伤后的快速康复等问题,为国家体操队目前备战中所面临的最重要问题之一。因此,本研究对体操项目中运动损伤的发生率、损伤部位、损伤原因及特征等进行深入调查和研究,并探讨相应的预防对策,以期达到运动员在系统训练和奥运备战中安全性保障的目的,最终实现奥运赛场上的完美表现,提升我国体操项目科学化训练水平,促进我国体操事业可持续发展具有重要意义。
1 文献检索和梳理方法计算机检索SPORTDiscus、Pubmed、Elsevier、Embase、Web of Science、中国生物医学文献数据库、中国知网、维普期刊数据库、万方数据库,查找有关竞技体操运动损伤和预防方面的相关文献,检索时间为建库至2020年12月31日。英文检索关键词为:“gymnast ”“artistic gymnast”“injury”“fracture”“sprain”“strain”“ligament”“risk factor”“overuse”“training load”“maturation”等;中文检索关键词为:“竞技体操”“体操运动员”“损伤”“损伤因素”“韧带撕裂”“训练监控”“康复治疗”等,检索词间使用布尔运算符进行运算。首先排除会议、摘要等不符合纳入标准的文献,经阅读摘要、全文后,最终纳入符合标准的文献共55篇。
2 竞技体操的损伤特征2.1 竞技体操损伤发生率
2.2 竞技体操损伤部位不同性别、项目类型会导致不同部位的损伤。多项研究表明,下肢是女子体操运动员损伤的高发部位[17][18][19][20][21]。但男子运动员上肢损伤居多,究其原因可能是由于吊环、双杠、鞍马和单杠等项目是男子所独有的,这些项目对上肢的力量、协调性都有较高要求[8]。同样,我国青少年男子损伤部位主要集中在腕关节、肘关节以及肩关节等上肢关节,其中腕关节损伤率最高[22]。男子项目在动作特征上主要依靠上肢的发力支撑,且肌肉会进行反复多次的离心-向心收缩组合;而女子运动员因起跳和落地等冲击性动作较多,下肢膝、踝关节的损伤居多;腰部则多出现在翻腾和转体动作多的项目中,大多是因长期训练而导致的慢性劳损[23]。
早期研究只关注了体操运动中上下肢的损伤,却忽略了头部损伤[8]。因脑组织结构的复杂性,一旦发生碰撞,轻者影响运动员的运动表现,重者可能终结其职业生涯甚至危及生命。Hecht等研究表明,体操运动员比赛时,由于头部撞到器械、垫子或其他部位,极易造成脑震荡[24]。在Kruse[8]的研究中,脑震荡占总受伤人数的7%,受伤发生率为5.7/1000AEs,并不亚于骨折和韧带断裂等常见损伤的发生率。因此要尽可能避免运动员大脑的损伤,这需要运动员、教练员、防护师等多人的共同参与。
2.2.1上肢损伤
Gerhardt等[25]研究指出,不同于单侧施加负荷的投掷类运动,竞技体操项目大多涉及肩部的双侧承重。运动员每周训练长达32小时,较大的运动量会加剧肌肉疲劳,并导致肱二头肌长头肌腱和冈上肌腱发生损伤。王湛博[26]指出,女子体操的 4 个项目中,运动员频繁的做出各种大回环动作,会对肩关节产生较大负荷。在完成高低杠上的反吊大回环以及转体类高难度动作时,上肢主要的发力部位都集中在肩关节的肌肉韧带处,这在很大程度上增加了肩关节损伤的风险,典型动作如高低杠项目中的“京格尔空翻”和“德尔切夫腾越”等[23]
前臂和腕关节也是上肢损伤的高发部位。如单杠中反吊握杠、鞍马中的单环转体、自由体操中的技巧翻腾(直体后空翻2周转体360°),平衡木“倒叉虎”加转体360°等动作均需前臂极度旋转,增大了对前臂的肌肉、肌腱、关节的压力,从而增加了运动员受伤的可能性[23]。Mandelbaum等[27]研究发现87.5%的男子体操运动员和55%的女子体操运动员存在腕关节疼痛,并将这种现象称为“腕关节疼痛综合征”。此种损伤包括腕部韧带撕裂、腕关节三角纤维软骨复合体(TFCC)撕裂和腕骨继发性软骨软化症;其原因为频繁、复杂的体操动作导致上肢成为承重的主要部位。手腕上的高负荷会导致肌肉骨骼的长期使用和过度使用,进而发生损伤,导致疼痛[28]。因腕关节是人体中的小关节,关节复杂,同时也是体操运动中承载运动负荷最大、运动次数最多的部位[29],一些常见的动作如后手翻、倒立和下法等都很容易造成手腕的关节韧带和关节囊损伤。
2.2.2 下肢损伤
Marshall等[30]发现,在训练或比赛中,下肢(膝、踝关节韧带损伤)损伤的发生率分别为53%和69%,均高于身体其他部位。Bradshaw等[11]研究指出,运动员落地时较大的地面反作用力(GRF)和不正确姿势是下肢损伤的主要原因。女子体操运动员下肢运动损伤主要集中在膝关节和踝关节[23]。在女子体操的 4 个单项中,运动员完成连续的空中翻转后,落地瞬间膝关节和踝关节受到自身体重和地面的双重作用力,对关节造成巨大的冲击,从而加大了其周围肌肉、韧带的损伤风险。其中,自由体操、跳马和平衡木 3 个项目的动作主要依靠人体下肢部位参与较多[23],躯干(脊柱)、髋关节、踝关节、膝关节的运动负荷相对较大,对运动员下肢力量以及膝、踝关节的稳定性、灵活性要求较高,致使女子体操运动员的下肢关节容易产生急性运动损伤,尤其是在落地缓冲瞬间[31]。研究指出,在女子平衡木和自由体操项目需要运动员完成较多舞蹈类型的高难度动作,如跳步和转体跳步等动作[32],此类动作需要较强的髋关节肌肉力量、柔韧性和灵活性,随着髋关节负荷较高,容易导致髋部肌肉和韧带的拉伤。
某些部位的生理解剖弱点和体操专项技术的特殊要求也是造成损伤的潜在因素[33]。当技术动作要求超过人体解剖构造的极限时,会导致损伤的发生,其中踝关节扭伤的发生率也普遍较高。在落地动作中,身体的重量、惯性的传导均需要踝关节去参与完成,从解剖结构上来说,踝关节处于下肢远端,是缓冲过程中最先承重的部位,加之其关节囊前后壁薄而松弛,内、外踝在高度上存在差异,内踝高于外踝,保护结构相对较少,是一个不稳定的关节[34]。因此运动员一旦落地不稳,外踝扭伤机率最大[35]。在制定体操运动员的防护策略时,应侧重于对于膝、踝关节的保护。
2.2.3躯干损伤
由于竞技体操的技巧性很高,需要运动员完成较多高难度转体动作,因此男、女运动员躯干损伤和疼痛的发生率都较高,更有可能发生急性脊柱损伤[36][37][38]。在体操项目中,许多动作与背部损伤有关。例如,后空翻动作的起跳过程中,下肢所受的GRF为运动员体重的3.4—5.6倍,但在落地过程中,跟腱处所承载的力量却高达体重的16倍[39],而这些力量都会由下肢向脊柱传递,脊柱会吸收较大的反作用力以减少对于大脑的冲击,从而保护大脑。另外,部分动作需要脊柱不同程度的过度伸展、屈曲或扭转,包括核心肌群的力量和稳定性要求极高,而长时间的负荷就会导致肌肉慢性劳损。女子高低杠比赛中运动员采用向前弧形转体180°换握低杠的杠间衔接动作,这一技术转换时间短、腾越幅度大,动作优美而惊险。从生物力学和损伤发生率角度来看,摆动和转换过程中若肌肉发力的协调性、动态稳定性不足,易产生躯干砸杠、掉杠、过度牵拉腰部而导致肌肉拉伤[23]。而男子单杠和吊环项目同样高度强调脊柱的动态稳定性,因此高负荷的压力会导致背部肌群的疲劳,进而导致损伤的发生[40]。包蕾等[41]对9名艺术体操运动员躯干活动度和肌肉力量的对称性进行研究,结果表明两侧侧屈、后伸动作中活动度和肌肉力量在均不对称,集中于躯干右侧和躯干后伸动作的训练可能是导致胸曲变直的原因。综上所述,高难度的动作结构使体操运动员与其他项目相比,躯干损伤较多。为此在训练中应严密监控并有效加强运动员核心稳定性,注重躯干两侧肌肉力量训练的对称性以及放松和疲劳恢复。
近年来,多项流行病学研究均发现,下腰痛在体操运动员中的发生率逐步上升,从先前约25%增加到85%[36][37][38][42]。Goldstein等[42]从磁共振成像角度对比体操运动员和游泳运动员脊柱、椎间盘的流行病学特征,结果显示体操运动员的脊柱、椎间盘患病率远高于游泳运动员。随着体操技术的不断发展,运动员在训练和比赛中所使用的动作难度不断提高,大部分要求胸腰段来完成,这就造成在完成腰部过度后伸的技术动作中,腰骶的负担相对加重,长期的过度伸展和关节的反复磨损造成了很多运动员不同程度的腰背损伤[43]。
2.3 竞技体操项目中运动损伤的类型、程度Hart等研究表明,竞技体操中关节扭伤和肌肉拉伤的发生率最高[12]。多项跟踪调查数据显示,较为典型的损伤类型包括扭伤/拉伤(36%)、骨折/应力性骨折(10%)、擦伤/挫伤/炎症/撕裂(8%)、脑震荡(8%)、粘液囊炎(5%)[8][20][38][44]。在上肢损伤中,韧带及关节囊的损伤占比较高[33]。Dixon等[45]研究发现,在男子体操运动员中,肩袖损伤是其最常见的类型。翻腾和回环动作在各单项的训练中反复出现,使得运动员上肢承受压力主要集中于肩、肘、腕关节上,因此即使没有急性损伤的发生也会产生慢性的劳损性疼痛[23]。常见的下肢损伤包括膝关节前交叉韧带损伤、脚踝扭伤和各种足部骨折,主要都是因巨大的冲击载荷引起[10]。腰背损伤类型有脊椎峡部不连症、腰椎前凸等。
体操运动员的损伤多以急性为主,慢性为次,程度都以轻度和重度损伤为主。研究显示,女子体操运动员急性损伤的发生率为55.8%~83.3%,而过度使用率导致的损伤发病率为23.3% —44.2%;男子体操运动员急性损伤发病率为73.0%,过度使用率导致的损伤发病率为27.0%;所有运动员复发性损伤的发病率为8.5%—32.7%,[17][18][45]。Caine[17]提出,所有记录的复发性损伤中,83.3%来自于原始的过度使用损伤。因此,体操运动员都应该在训练后进行充分的放松,由队医、防护员、康复治疗师等相关人员共同制定运动员的休整计划,尽可能避免损伤的发生。对于已有损伤的运动员,应注意训练强度、时间的控制,避免加重损伤,要做到因地制宜,因时制宜,因人而异。
3 竞技体操运动损伤的原因分析不同于其他项目,体操运动员拥有最高的过度使用损伤率[46]。下肢过度使用损伤通常由落地过程中过度的载荷和大力减速造成的。竞技体操高难度落地或下法动作致使运动员以高速旋转状态撞击体操落地垫,需承受自身体重 8~16倍的GRF[39]。研究显示,训练中运动员平均每周需完成超过200次落地动作,如此短暂、频繁的冲击负荷对下肢环节的骨骼肌肉系统带来严峻的考验[47]。比赛中运动员落地时常常会出现失误,瞬时冲击负荷若超过其肌骨系统承受范围就会发生损伤[7][11][36]。落地动作中躯干和膝关节屈曲角度减少、不正确的足触地位置而导致下肢刚度增加都是可能造成伤害的因素[48][49]。虽然适当的下肢的刚度是落地时所必需的,但刚度过高可能导致缓冲不充分引起骨折,过低又会导致软组织损伤[50]。当人体腾空后身体重心抛物线轨迹出现偏斜、局部受力过大时,落地时踝关节危险性较高[51]。一般下肢关节的屈曲角度越大,关节的反作用力越小,缓冲效果越好[39],但受体操规则限制,比赛中运动员落地时不能出现较大的膝关节屈曲,需要下肢关节具有一定的刚度,否则很难完成后续的衔接动作。
体操运动员不同部位的损伤机制不同。如出现摔倒动作时,肩关节处于外展姿态,并伴随着腕或肘撑地的动作,极易导致关节脱位;同时,较大的GRF向上传递,引起肩关节过度扭转,肱骨头与关节盂发生撞击导致肩袖损伤[52]。腕关节的损伤原因在于过多地使用手腕支撑发力。研究表明,体操运动员腕关节要承受上百斤的重量,且许多专项动作都超过了腕关节的正常活动范围[52]。腰背部损伤主要因运动员背伸动作练习过多,导致脊椎间反复挤压与撞击,长期处于过伸体位且在屈伸状态下加入旋转动作会使椎间盘压力过大,核心肌群易劳损[52]。
李卫平等[33]指出体操运动损伤原因主要有支撑过多、局部负担过重、训练量和强度过大、运动员两侧力量不平衡、技术动作完成不规范、准备活动不充分和训练后的恢复措施差,再者对损伤的认识不够,运动员损伤未愈就带伤训练,伤后不能及时有效诊治等。过早的专项化训练影响运动员的生理机能系统,长期训练造成关节不同程度的磨损;训练方法不科学,一味地选择高难度动作,这也违背了运动训练的原则。因此,长时间的错误动作,若运动员自身没有意识到,教练员也没有及时纠正,就会出现动作代偿;身体形态不正确会导致某一区域的肌肉过于强大而出现严重失衡、痉挛、关节灵活性较差等[23]。在高强度训练期间,肌肉、关节和神经系统都处于疲劳积累状态,训练后应进行科学的放松训练,以避免损伤的发生。
4 竞技体操运动员损伤的潜在风险竞技体操损伤的潜在因素包括内部因素(年龄、性别、个体关节结构差异、激素和神经肌肉功能、肌肉力学特征、心理压力等)和外部因素(下肢负荷均衡性、动作的技战术策略、器械的材料特性、竞赛规则、训练时长和参赛年限等)[53]。研究表明,年龄越大、身高越高、体重越大、竞技水平越高、训练时间越长、参加比赛的次数越多以及精神心理压力越大的运动员,发生损伤的风险越高[13][54]。另外,不同比赛时段对损伤发生率也有影响,其中,前交叉韧带损伤在比赛期发生率较高,而扭伤或慢性损伤往往发生在休赛期,这可能与运动员的心理状态有关[55]。 Caine等[18]探究了女性体操运动员成熟度与损伤率之间的关系,与月经初潮前相比,初潮后的运动员受伤风险显著增加(p<0.05)。有研究者认为,月经初潮前运动员通常身材较小,骨骼可塑性更强,这可能是他们损伤发生率较低的原因[20]。但目前成熟度对损伤率的影响机制仍不明确,有待于进一步研究。不同竞技水平的运动员损伤部位和类型也不尽相同。Kolt等[19]对全美女子体操运动员损伤的流行病学调查发现,优秀运动员和普通运动员都经常遭受下肢损伤(50.5%~61.0%),然而普通运动员在脊柱和躯干损伤的发生率要高于优秀运动员(分别为22.0%和11.2%);损伤类型方面,优秀运动员更易发生关节骺板损伤(24.8%),而急性扭伤则是普通运动员中最常见的(39.8%)。优秀运动员由于训练时间长、强度大,长期累积更倾向于造成慢性劳损,而普通运动员失误率较高,遭受急性损伤的可能性更大。体操运动员需要密切的医疗监督,因此无论是在比赛还是训练中都应该意识到上述风险和相关因素,实时监测损伤潜在风险较高的运动员,特别是其处于生长发育时期或者向更高的竞技水平过渡,开始增加训练负荷时期。
5 竞技体操运动员损伤的预防策略5.1 体能训练与监控良好的体能基础能够提升体操运动员对各种技巧运用的效率, 降低在训练和比赛中损伤的概率[56]。体能训练包括基础体能和专项体能。通过基础体能加强运动员的力量、耐力和稳定性;专项体能加强运动员时空感、发力感和方位感[57]。特别是对于青少年时期的体操运动员,要打好基础,注重将基础体能和专项体能相结合,提高训练的有效性。另外,伤后的康复体能训练不容忽视,结合体能训练与康复医学两方面的优势,减少二次损伤的发生,促使运动员的身体状态向最佳状态转变[58]。Sweeney等[59]指出,伤后康复体能训练的时机把握和负荷量设计直接影响康复的效果,过早恢复或增加负荷会导致伤情加重,过晚恢复就有可能贻误战机。为此,体能训练师需要认识到这种差异带来的影响,根据运动员的损伤情况灵活制定个性化的训练方案。
通过训练监控,可以评估运动员每个训练周期内的训练负荷变化和应激反应。研究表明,累积的训练负荷变化和过度训练导致的疲劳与损伤风险之间存在相关关系[60]。当前美国四大体育赛事在内的所有球队都在和可穿戴设备制造商合作,以期反馈运动员的实时心率、能量耗散、运动模式、冲击载荷等指标[61]。但智能化可穿戴设备在我国运动员中的普及率较低,同时在信度、效度和便携性方面还需进一步完善和提高。中国体操队有定期采血进行生理生化机能评价的传统,在此基础上结合项目特点,建立运动员个性化训练监控方案,采用心率变异性、sRPE监控、神经肌肉反应(如纵跳测试)和关节活动度测试等简便易行的方法手段,进一步加强训练前、中、后的监控,调整优化训练状态,同时做好运动员伤病档案,定期进行筛查,有效评估运动员发生运动损伤的潜在风险。为教练员合理制定训练计划、提高训练效率、预防损伤等提供科学依据。
5.2 训练恢复和物理治疗为综合性地提升运动员的训练恢复水平, 应该采取科学有效的训练方法及手段。有研究表明,合理使用恢复手段,能有效增强运动员的即时运动表现[62]。虽然当前我国体操运动员训练结束后通常会自己进行牵拉放松,由队医或物理治疗师进行贴扎、按摩和针灸等疗法,但是方式多样化程度还不够,恢复环节的系统性和规范化还有所欠缺。仅有少数运动员会使用加压裤、冷热水疗等方式进行恢复。近年来,超低温冷冻治疗、漂浮仓等已成为竞技体育中使用较为广泛的运动恢复手段[63]。建议增加不同形式的恢复手段,并找到适合体操运动员的最佳恢复策略,注重休息和营养补充,并将恢复内容添加到训练计划和比赛中。
物理治疗对运动员伤病预防、功能恢复和提升运动成绩具有显著效果。自2011年备战伦敦奥运会以来,国家体育总局每个备战周期都会聘请国外高水平物理治疗师到中国参与备战。良好的诊断和治疗效果得到了教练员和运动员的一致认可。但能为国家队进行物理治疗的人员有限,聘请时间通常也在奥运备战的最后一年,即使在这样的情况下花费也较为昂贵。因此,全面大力倡导培养中国本土物理治疗师。同时在国家体育总局不断引进外国专家、高水平物理治疗师的基础上,我国运动员、治疗师和教练等也应充分利用此有利条件,积极学习国外先进的物理治疗理念和方法,结合竞技体操项目的损伤特点,逐渐建立适合我国体操项目的物理治疗方法和体系,并不断传承和发展下去[64]。
5.3 器械的安全性相较于其它运动项目,落地垫是体操运动员足与地面接触的唯一介质,同时落地动作也是损伤率高发的时刻,可见落地垫的力学特性对减缓运动员落地冲击的作用尤为重要。落地时,人体主要依靠关节屈曲时肌肉的收缩和骨骼的形变来缓冲和传递触地时产生的反作用力[65]。因此当落地速度增加时,下肢受到的冲击载荷增加,尤其是在与地面接触处于不可预测的情况下,更需要保护性的落地面。为了触地时身体与落地垫之间能有效地相互作用,需要对其材质进行改进,以加强触地时身体控制动量的能力。Mills等[66]研究表明,软垫可以降低膝关节峰值力矩,但会增加前脚掌内/外翻力矩和角度,落地稳定性降低。硬垫会导致缓冲吸收能力较差,足跖骨和舟骨骨折的风险增加[67]。因此,运动员变换场地或器械时,训练安排的强度要和潜在的肌肉骨骼载荷的变化相适宜,从而降低落地损伤发生率。研究表明,损伤和疼痛的发生率与落地垫的摩擦性质有关[68]。郝卫亚等[69]对体操运动的落地垫进行了仿真建模研究,发现将其摩擦系数增加30%后,落地中踝关节肌群吸收的能量增加了189%,由此得出较高的摩擦系数将导致踝关节内在负荷的迅速增加,极易造成急性踝关节扭伤。以上研究均强调了因不同落地垫的材料和力学特性对落地动作各方面的影响,一方面,对器械安全性的设计仍是未来研究中的重要环节。另一方面,训练人员需要认识到每一种场地条件的挑战,鼓励运动员练习各种场地下的落地技巧,提高成绩并预防损伤。
5.4 开展计算机仿真研究由于竞技体操项目存在较大的危险性,常规生物力学监测手段在精准量化落地动作的冲击负荷方面较为困难。计算机仿真技术作为一种全新研究手段逐渐应用到体育科学等领域,以解决运动中的大量力学问题,从另一个角度认识和发现运动员的实际困难和危险因素。国家体育总局体育科学研究所郝卫亚团队基于ADAMS.LifeMod平台,对自由体操落地动作冲击负荷、踏跳动作、跳马运动员推手动作以及人-器械动力学关系等方面展开仿真建模研究,通过量化冲击负荷,寻找潜在损伤风险因素,为伤病预防提供了保障[70][71][72][73]。不仅如此,通过仿真手段模拟出的数据还能为优化运动员的动作表现提供参考依据。早期Yeadon[74]建立11环节模型对自由式滑雪空中技巧运动员翻腾动作进行仿真,通过分析空翻时躯干的旋转角、倾斜度、双臂的摆动幅度等特征,来最大化提升运动员的空中翻腾成绩。因此,在竞技体操项目中,无论是考虑安全性还是技术特征,大力开展仿真研究都将进一步深化理解运动损伤发生的机理和运动技术动作的力学规律,探讨如何预防或者降低运动损伤发生率,如何改进运动技术动作以便提高运动成绩。
6 结语本文通过对竞技体操运动损伤的特征进行研究和分析发现,肩关节、腕关节、膝关节、踝关节和脊柱均是损伤的高发部位,且急性损伤多于慢性损伤。不同级别运动员的损伤概率不同,在损伤部位方面,男女运动员还存在性别差异。导致竞技体操运动员损伤的因素较多,潜在因素包括该项目动作内容多、结构复杂,规则中难度的增加、完成质量的要求更高,人体生理结构与技术动作的矛盾等;直接因素包括技术运用不熟练、场地器材原因、身体素质差、体力不佳、局部负担过重、旧伤未痊愈、过度疲劳和准备活动缺乏等。
当前国家体育总局正大力推进科技助力奥运备战项目。建立科、医、训三维一体的科学化训练体系,提高训练水平和医疗保障。开展科研手段预防,借助先进的科技监控和恢复手段科学安排训练计划,合理安排项目训练时间,注重训练监控,预防过度训练。当运动员出现运动损伤时,及时提供专业的处理和治疗,减少损失,同时积极了解最新的训练理念,训练方法,提高训练效率和质量,以保障我国体操运动员顺利完成东京奥运会备战和参赛任务,促进我国体操项目的可持续发展。
[1]王瑞芳.我国竞技体操发展现实困惑与对策研究:基于九届夏季奥运会体操比赛成绩[J].广州体育学院学报,2020,40(6):78-82.
[2]刘兴.高水平蹦床运动员选材的基本方法与特征研究[J].沈阳体育学院学报,2020,39(3):63-71.
[3]吴成亮,郝卫亚,肖晓飞,等.体操运动员踝关节损伤的流行病学研究进展[J].中国运动医学杂志,2019,38(5):412-417.
[4]张香,陈方灿,赵志军.优秀体操运动员足踝骨关节损伤调查分析[J].中国运动医学杂志,2008(6):768-769.
[5]潘登,李贵庆.我国女子体操运动员踝关节损伤的原因及对策[J].武汉体育学院学报,2003(2):72-74.
[6]Sands WA. Injury prevention in women's gymnastics[J]. Sports Med. 2000,30(5):359-373.
[7] Hootman JM, Dick R, Agel J. Epidemiology of collegiate injuries for 15 sports:summary and recommendations for injury prevention initiatives[J]. J Athl Train 2007(42):311-319.
[8] Kruse DW, Nobe AS, Billimek J. Injury incidence and characteristics for elite, male, artistic USA gymnastics competitions from 2008 to 2018[J].Br J Sports Med,2021,55(3):163-168.
[9]Edouard P, Steffen K, Junge A, et al. Gymnastics injury
incidence during the 2008, 2012 and 2016 Olympic games: analysis of prospectively collected surveillance data from 963 registered gymnasts during Olympic Games[J]. Br J Sports Med,2018(52):475-481.
[10] Rizzone KH, Ackerman KE, Roos KG, et al. The Epidemiology of Stress Fractures in Collegiate Student-Athletes, 2004-2005 Through 2013-2014 Academic Years[J]. J Athl Train, 2017(52):966-975.
[11] Bradshaw EJ, Hume PA. Biomechanical approaches to identify and quantify injury mechanisms and risk factors in women’s artistic gymnastics[J].Sports Biomech, 2012(11):324-341.
[12] Hart E, Meehan WP , Bae DS, et al. The young injured Gymnast: a literature review and discussion[J]. Curr Sports Med Rep, 2018(17):366-375.
[13] Campbell RA, Bradshaw EJ, Ball NB, et al. Injury epidemiology and risk factors in competitive artistic gymnasts: a systematic review[J].Br J Sports Med, 2019(53):1056-1069.
[14] Kerr ZY , Hayden R, Barr M, et al. Epidemiology of national collegiate athletic association women’s gymnastics injuries, 2009-2010 through 2013-2014[J]. J Athl Train ,2015(50):870-878.
[15] Westermann RW, Giblin M, Vaske A, et al. Evaluation of men’s and women’s gymnastics injuries: a 10- year observational study[J].Sports Health, 2015(7):161-165.
[16] Thomas RE, Thomas BC. A systematic review of injuries in gymnastics[J].Phys Sportsmed, 2019,47(1):96-121.
[17] Caine D, Cochrane B, Caine C, et al. An epidemiologic investigation of injuries affecting young competitive female gymnasts[J]. Am J Sports Med, 1989(17):811-820.
[18] Caine D, Knutzen K, Howe W, et al. A three-year epidemiological study of injuries affecting young female gymnasts[J].Physical Therapy in Sport, 2003(4):10-23.
[19] Kolt GS, Kirkby RJ. Epidemiology of injury in elite and subelite female gymnasts:a comparison of retrospective and prospective findings[J]. Br J Sports Med, 1999(33):312-318.
[20] O'Kane JW, Levy MR, Pietila KE, et al. Survey of injuries in Seattle area levels 4 to 10 female club gymnasts[J]. Clin J Sport Med,2011,21(6):486-492.
[21] Purnell M, Shirley D, Nicholson L, et al. Acrobatic gymnastics injury: occurrence, site and training risk factors[J]. Phys Ther Sport, 2010,11(2):40-46.
[22]李思民.我国少年男子运动员腕部运动损伤的调查分析[J].四川体育科技,1999(4):29-31.
[23]孙永生.国家队男子体操运动员损伤的物理诊断及受伤因素分析[J].中国学校体育(高等教育),2015,2(9):83-88.
[24] Hecht SS, Burton MS. Medical coverage of gymnastics Competitions[J]. Curr Sports Med Rep,2009(8):113-118.
[25] Gerhardt C, Doyscher R, Boschert HP, et al. Die Turnerschulter [The gymnastics shoulder][J]. Orthopade,2014,43(3):230-235.
[26]王湛博.江苏女子体操运动员退役过早的原因探析[J].南京体育学院学报(自然科学版),2009,8(1):45-50.
[27] Mandelbaum BR, Bartolozzi AR, Davis CA, et al.Wrist pain syndrome in the gymnast. Patho-genetic,diagnostic, and therapeutic considerations[J]. Am JSports Med1989,17(3):305-317.
[28] Zetaruk MN. The young gymnast[J]. Clin Sports Med, 2000,190(4):757-780.
[29]孙晓红,佘军标.体操训练中损伤的调查研究[J].北京体育大学学报,2007,30(11):210-211.
[30]Marshall SW, Covassin T, Dick R, et al. Descriptive epidemiology of collegiate women's gymnastics injuries: National Collegiate Athletic Association Injury Surveillance System, 1988-1989 through 2003-2004. J Athl Train[J].2007,42(2):234-240.
[31]霍兴化.体操运动员的损伤研究[J].辽宁体育科技,2010,32(2):36-37.
[32]张云贵.竞技体操动作的创新与训练[M].武汉:武汉出版社,1994.
[33]李卫平,葛书林,王璋,等.我国少年女子体操运动员运动损伤的特点及预防[J].北京体育大学学报,2002(2):203-204.
[34]滕淑清,孟军.体操运动员膝关节损伤的预防与治疗[J].哈尔滨体育学院学报,1995,13(3):49-50.
[35]吴万新.中国男子体操运动员身体功能康复训练方法与负荷安排的研究[D].北京:首都体育学院,2013:14-15.
[36] Caine D, Nassar L. Gymnastics Injuries. In: Epidemiology of Pediatric Sports Injuries. Caine DJ,Maffulli N, eds. Individual Sports[J]. Med Sport Sci. Basel, Karger,2005(48).
[37] Hutchinson MR. Low back pain in elite rhythmic gymnasts[J]. Med. Sci.Sports Exer,1999(31):1686.
[38] Sands WA, Shultz BB, Newman AP. Women's gymnastics injuries[J]. A 5-year study. Am J Sports Med, 1993,21(2):271-276.
[39]Perez-Soriano P, Llana-Belloch S, Morey-Klapsing G, et al. Effects of mat characteristics on plantar pressure patterns and perceived mat properties during landing in gymnastics[J]. Sports Biomechanics, 2010, 9(4): 245-257.
[40] Kruse D, Lemmen B. Spin45e injuries in the sport of gymnastics[J]. Curr Sports Med Rep. 2009,8(1):20-28.
[41]包蕾,刘卉,高维纬.艺术体操运动员脊柱曲度异常与躯干两侧活动度和力量对称性的关系[J].中国体育科技,2020,56(2):39-45.
[42] Goldstein JD, Berger PE, Windler GE, et al. Spine injuries in gymnasts and swimmers. An epidemiologic investigation[J]. Am. J. Sports Med,1991(19).
[43]张景,付善民.艺术体操运动员脊柱腰段损伤特征[J].中国临床康复,2005(28):209-210.
[44] Kerr ZY, Kroshus E, Grant J, et al. Epidemiology of National Collegiate Athletic Association men's and women's cross-country injuries, 2009-2010 through 2013-2014[J]. J Athl Train,2015,51(1):57-64.
[45] Dixon M, Fricker P. Injuries to elite gymnasts over 10 yr[J]. Med Sci Sports Exerc,1993(25).
[46]Stracciolini A, Casciano R, Friedman HL, et al. A closer look at overuse injuries in the pediatric athlete[J]. Clin J Sport Med,2015(25):30-35.
[47]Gittoes M Jr, Irwin G. Biomechanical approaches to understanding the potentially injurious demands of gymnastic-style impact landings[J]. Sports Med Arthrosc Rehabil Ther Technol,2012,13(1):4.
[48] Zahradnik D, Jandacka D, Uchytil J, et al. Lower extremity mechanics during landing after a volleyball block as a risk factor for anterior cruciate ligament injury[J]. Phys Ther Sport,2015,16(1):53-58.
[49]Butler RJ, Crowell HP 3rd, Davis IM. Lower extremity stiffness: implications for performance and injury[J]. Clin Biomech (Bristol, Avon), 2003,18(6):511-517.
[50] Milner CE, Hamill J, Davis I. Are knee mechanics during early stance related to tibial stress fracture in runners?[J]. Clin Biomech (Bristol, Avon), 2007,22(6):697-703.
[51]唐丽.高水平体操运动员运动损伤的调查与分析[J].体育世界(学术版),2010(12):12-13.
[52]王亮.中国女子体操队重点队员备战伦敦奥运会物理治疗方法的研究[D].首都体育学院,2014.
[53]Emery CA. Risk factors for injury in child and adolescent sport: a systematic review of the literature[J]. Clin J Sport Med,2003,13(4):256-268.
[54]Vanderlei FM, Vanderlei LCM, Netto Júnior J, et al. Characteristics of sports injuriesand factors associated with injury in beginners of female artistic gymnastics[J].Fisioterapia e Pesquisa,2013(20):191-196.
[55]Kay MC, Register-Mihalik JK, Gray AD, et al. The epidemiology of severe injuriessustained by national collegiate athletic association student-athletes, 2009-2010through 2014-2015[J]. J Athl Train,2017(52):117-128.
[56]Sleeper MD, Kenyon LK, Elliott JM, et al. Measuringsport-specificphysicalabilitiesinmalegymnasts: themen'sgymnasticsfunctionalmeasurementtool[J]. Int J Sports Phys Ther,2016,11(7):1082-1100.
[57] Zemková E, Hamar D. Sport-Specific Assessment of the Effectiveness of Neuromuscular Training in Young Athletes[J]. Front Physiol,2018(11):264.
[58]李春雷.我国体能训练反思与奥运会备战展望[J].体育学研究,2019,2(4):60-69.
[59] Sweeney EA, Howell DR, James DA, et al. Returning to Sport After Gymnastics Injuries[J]. Curr Sports Med Rep. 2018,17(11):376-390.
[60]van Melick N, van Rijn L, Nijhuis-van der Sanden MWG, et al. Fatigue affects quality of movement more in ACL-reconstructed soccer players than in healthy soccer players[J]. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2019,27(2):549-555.
[61]李赓,李静施,曹玉萍.军体融合背景下竞技体育体能训练方法在军人体能训练中的应用[J].中国体育科技,2019,55(8):38-45.
[62] Kellmann M, Bertollo M, Bosquet L, et al. Recovery and Performance in Sport: Consensus Statement[J]. Int J Sports Physiol Perform,2018,13(2):240-245.
[63]Versey N G, Halson S L, Dawson B T. Water Immersion Recovery for Athletes:Effect on Exercise Performance and Practical Recommendations [J]. Sports Med, 2013,43(11): 1101-1130.
[64]胥皞,张璐.美国物理治疗专业现状、特点及其对我国运动康复的启示[J].中国运动医学杂志,2014,33(2):179-182.
[65]Lepley AS, Kuenze CM. Hip and Knee Kinematics and Kinetics During Landing Tasks After Anterior Cruciate Ligament Reconstruction: A Systematic Review and Meta-Analysis[J]. J Athl Train, 2018,53(2):144-159.
[66]Mills C, Yeadon MR, Pain MT. Modifying landing mat material properties may decrease peak contact forces but increase forefoot forces in gymnastics landings[J]. Sports Biomech. 2010,9(3):153-164.
[67]肖晓飞,李旭鸿,刘宇.体操落地冲击负荷机制研究进展[J].成都体育学院报,2014,40(9):58-65.
[68]Rennie DJ, Vanrenterghem J, Littlewood M, et al. Can the natural turf pitch be viewed as a risk factor for injury within Association Football[J]? J Sci Med Sport. 2016,19(7):547-552.
[69]李旭鸿,郝卫亚,于佳彬,等.基于LifeMod对跳马过程中体操运动员-落地垫动力学关系的计算机仿真[J].体育科学,2013,33(3):81-87.
[70]吴成亮,郝卫亚,肖晓飞,等.平衡木屈体前空翻转体180°起跳动作的计算机仿真研究[J].成都体育学院学报,2016,42(5):101-106.
[71]李旭鸿,郝卫亚,肖晓飞,等.基于LifeMoD对体操运动员踏跳过程的仿真研究[J].北京体育大学学报,2015,38(11):65-69.
[72]肖晓飞,郝卫亚,荣起国,等.自由体操落地冲击的下肢动力学仿真研究[J].中国运动医学杂志,2015,34(2):150-156.
[73]李旭鸿,郝卫亚,吴成亮,等.基于LifeMod对跳马运动员推手动作动力学的仿真研究[J].中国体育科技,2014,50(6):53-58.
[74]Yeadon MR. The limits of aerial twisting techniques in the aerials event of freestyle skiing. J Biomech[J]. 2013,46(5):1008.
Research on Injury Characteristics and Prevention Strategies of High-level Artistic Gymnasts
LI Xue,etal.
(General Administration of Sport of China, Beijing 100061, China)
国家体育总局体育科学研究所基本科研业务费资助项目(17-29),辽宁省教育厅智库项目(WZK2020ST01)。
李雪(1987—),学士,医师,研究方向:运动损伤及物理治疗。