賽艇運動員腰痛機制進展

張雙雙

對賽艇運動員身體損傷的流行病學調(diào)查結(jié)果表明，腰部損傷是最常見，同樣是賽艇項目中引起最多關注的損傷[1-4]。而且，賽艇運動員下腰痛癥狀的發(fā)生率仍然在增加[5]。外文文獻用賽艇運動員下腰痛(Low Back Pain,LBP)來描述賽艇運動員腰痛，下腰痛即后背腰部疼痛或不適感，會伴有或不伴有下肢放射痛，它是骨科、運動醫(yī)學和康復醫(yī)學中常見的疾患[6]?；谫愅н\動的技術要求，過量的重復性前屈后伸動作，是引起賽艇運動員發(fā)生腰痛的根源[7-10]。腰部受力如果超過了其所能承受的生理負荷，或者腰部的前屈后伸引起脊柱產(chǎn)生超過其功能活動范圍的運動，這種長期的類似運動會引發(fā)腰部肌肉、韌帶、筋膜或椎間關節(jié)等組織的損傷，臨床上把這類損傷統(tǒng)稱為腰扭傷[11]。腰部肌肉表面肌電圖（Electromyography，EMG）測量技術是識別賽艇運動員腰部肌肉活動特征的有效工具。對賽艇運動員機制的研究主要可以歸結(jié)于以下3方面解釋。

1 脊柱承重過度屈曲機制

腰椎損傷是賽艇運動員產(chǎn)生腰痛的主要原因，脊柱承重條件下過度的屈曲，會給脊椎特別是腰椎產(chǎn)生傷害性應力。新研究表明骨盆旋轉(zhuǎn)、腰椎-骨盆、髖、膝關節(jié)運動的合理配合對減少腰部損傷有十分重要的作用。C.L.Pollock等人，對2 000 m賽艇過程中運動員肩、肘、膝、髖關節(jié)的運動學特征進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)脊柱參與腿、軀干、手臂之間的相互協(xié)作[12]。這可能是賽艇運動中脊柱發(fā)生損傷的基礎。

較早之前，Richardson、Jull等人對賽艇運動員腹橫肌、腹內(nèi)斜肌以及共同收縮的多裂肌的研究表明，這些肌肉很可能是限制腰椎活動范圍的重要方面[13]。但是這些肌肉在腰椎重復性的前屈后伸運動中肯定會疲勞，如果腰椎旁肌肉是疲勞的，在拉槳過程中腰椎的屈曲度會增加，這種增加會導致腰椎及其輔助結(jié)構如韌帶及鄰近組織的過度拉伸，進而會增加賽艇運動員發(fā)生腰痛的可能性。另外Jane S.Rumball等調(diào)查結(jié)果顯示，在賽艇運動項目中，腰背是最常見的損傷部位，主要原因是承重狀態(tài)下軀干過度屈曲和扭曲，軀干這種不合理的運動會使特定結(jié)構如椎弓損傷、骶髂關節(jié)功能障礙和椎間盤突出等[14]。生物力學方面揭示了賽艇運動中豎脊肌疲勞時腰椎屈曲明顯增加，并且發(fā)現(xiàn)脊柱屈曲角度在抓水時大約30°，在槳出水時大約28°，而且，抓水時峰值剪切應力分別大概是男、女運動員體重的 7倍和 6.8倍[15]。Duncan A Reid,Peter J Mcnair兩人的研究表明，在屈曲時腰疲勞會明顯削弱賽艇運動員對軀干位置的感覺[16]。對賽艇運動員來說，這意味著，當疲勞的時候，他們可能不會意識到相當大范圍軀干屈曲的體位。而且，Wilson F1,Gormley J,Gissane C,Simms C發(fā)現(xiàn)，賽艇運動員在測功儀上進行增量負荷訓練時，第三腰椎在冠狀面上發(fā)生的角位移增加[17]。Bradleyr Cutler研究中，體位力學觀察到賽艇運動員的腰椎、肩和腕的運動范圍可能會使運動員有過度損傷的危險[18]。此外，Wojcik M,Siatkowski I等對參加波蘭瓦烏奇體育錦標賽的7名賽艇運動員調(diào)查發(fā)現(xiàn)，所有運動員的運動生物鏈都存在薄弱環(huán)節(jié)，特別是在腰椎部位，并且得出大多數(shù)腰部薄弱環(huán)節(jié)出現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)方向上，腰椎薄弱環(huán)節(jié)跟下腰痛有一定關聯(lián)的結(jié)論[19]。腰椎承重條件下過度屈曲已經(jīng)被證實，如果腰椎真的存在薄弱環(huán)節(jié)，可能最易引起該環(huán)節(jié)的損傷，進而引發(fā)腰痛，但是，腰椎的過度屈曲如何影響薄弱環(huán)節(jié)的損傷還有待研究。Michael Paul Fall研究發(fā)現(xiàn)，腰痛與非腰痛運動員在坐位軀干零度與前屈30°體位時等長收縮，兩組的疲勞與恢復均存在差異，該研究證明不同脊柱屈曲程度對肌肉產(chǎn)生疲勞的影響不同[20]。以上對腰痛賽艇運動員的脊柱運動學特征檢測都旨在說明腰痛的脊柱源性。

較多研究發(fā)現(xiàn)賽艇運動員在賽艇過程中不合理的骨盆旋轉(zhuǎn)、腰-骨盆彎曲狀態(tài)可能會通過加大脊柱彎曲程度，增加腰椎損傷的可能性。之前有觀點指出如果骨盆向前旋轉(zhuǎn)的程度大一點，會節(jié)省腰椎屈曲的程度，腿部肌肉的長度與剛度限制著骨盆的運動[21]。賽艇項目的數(shù)學建模顯示，腰椎-骨盆運動模式確實影響機體對脊柱產(chǎn)生的負荷大小，表明不理想的腰椎-骨盆運動即腰椎屈曲的同時沒旋轉(zhuǎn)骨盆，與產(chǎn)生于第4、5腰椎和腰5骶1的高負荷、高力矩有關。在分析賽艇軀干運動時，應該將骨盆旋轉(zhuǎn)考慮在內(nèi)，不伴有骨盆傾斜的腰椎過度前屈后伸會導致腰椎負荷的增加[22]。在對賽艇運動員賽艇技術研究中發(fā)現(xiàn)，前屈、后伸致最大尺度時，理想的運動學特征應該是更大的骨盆旋轉(zhuǎn)而不是脊柱的過度前屈后伸[5]。大多數(shù)賽艇運動員的損傷歸因于訓練或比賽中不合理的運動模式導致的對特定部位的累計壓力。髖關節(jié)角度不合理的運動學特征似乎與賽艇運動損傷有關[23]。有腰痛史的賽艇運動員比沒有腰痛的賽艇運動員中側(cè)座位漂移有很大的差異，他們建議以后在對腰痛賽艇運動員的研究中要把重點放在中側(cè)座位漂移上面，中側(cè)座位漂移的長度決定腰部肌肉的長度[5]。然而，中側(cè)座位的漂移程度跟脊柱屈曲范圍之間的關系還有待研究。

測功儀訓練是賽艇運動員最通用、最常見的訓練方式，對賽艇運動員腰痛機制的研究也大部分是基于運動員在測功儀上的運動模式之上的[18,20,22]。然而，在運動學特征上，賽艇運動員在測功儀上的訓練也增加了脊柱屈曲的程度，相應的增加了腰椎損傷的可能性[22,23]。Carl Metzgar發(fā)現(xiàn)，測功儀上低槳頻高負荷長時間的有氧訓練模式與下腰痛的發(fā)生有顯著相關性[21]。此外，Wilson F,Gissane C,Gormley J,Simms C比較了19名沒有腰痛癥狀的賽艇運動員水上與測功儀訓練時的運動生物學特征，他們發(fā)現(xiàn)賽艇運動員在測功儀上的最大屈曲范圍明顯比水上的最大屈曲范圍要大，測功儀訓練增加了原本就超出生理活動度的腰椎屈曲程度[24]。

2 參與運動的肌肉用力不對稱機制

初步研究表明，賽艇運動中參與運動的肌肉活動不對稱，可能也是引起腰部損傷的重要原因。對賽艇運動員相關肌肉的用力情況是基于表面EMG的分析。EMG在運動分析、肌肉功能的評估方面有著很好的應用[25-28]。而且，F(xiàn)iona Wilson等人的研究證明，賽艇運動員脊柱的運動參數(shù)可以進行動態(tài)測量，并且可以用于量化賽艇技術的好壞[27]。對腰痛賽艇運動員參與賽艇運動的肌肉用力不對稱性的研究，雖然有些存在異議，但初步證實了椎旁肌、腰、臀等部位肌肉左右活動的不對稱跟腰部損傷有一定的關聯(lián)。

Bull A M J,McGregor A H認為椎旁肌肉活動不對稱導致其伸展力量的減少[29]，但是也有研究證實椎旁兩側(cè)肌肉的EMG不存在差異。對賽艇運動員拉測功儀的實驗中，同一個運動員腰部左右兩側(cè)產(chǎn)生的力量沒有不對稱，但是豎脊肌的肌電圖出現(xiàn)左右不對稱，研究證實背部肌肉疼痛與下肢肌肉、臀肌、腹肌活動異常有相關性，而且腰椎旁肌肉激活不對稱[30]。Shane L等[31]觀察到下腰痛患者多裂肌的不對稱與疼痛位置有關，并且多裂肌的生理橫斷面積大小與患者對癥狀的耐受能力有關。Buckeridge E等認為臀部活動度的不對稱的程度可能是預測腰部疼痛發(fā)展狀態(tài)的有效工具[32]。他們的實驗表明臀部與膝關節(jié)活動度的不對稱都能明顯預測腰-骨盆的彎曲狀態(tài)，但是，臀部的預測效果更好一點。并且他們得到這樣的結(jié)論，拉槳過程中身體兩側(cè)肌肉活動不對稱，特別是臀部肌肉兩側(cè)活動的不對稱，會導致腰椎-骨盆環(huán)節(jié)的非合理運動。有部分研究證實，腿上部分肌肉的一些運動學特征跟腰部損傷也有一定的關聯(lián)性。Hart JM,Welman A,Ingersoll CD et al等發(fā)現(xiàn)膝關節(jié)健康的下腰痛運動員在有氧運動后股四頭肌功能下降，這可能主要是因為脊柱周圍肌肉力量、耐力的下降[33]。他們認為兩側(cè)下肢肌肉用力的不對稱會引起骨盆左右運動的不對稱，左右兩側(cè)不對稱力上傳到脊柱，長期下去引起脊柱的變形，因此，他們認為賽艇運動中腿部肌肉活動不對稱與脊髓損傷有關。此外，有研究表明賽艇運動中，髖和膝關節(jié)角度不合理的運動學特征似乎與賽艇運動腰部損傷有關[20]。然而，Steenman K的研究結(jié)果卻證實腰痛運動員與沒有腰痛的運動員相比，在測功儀上完成實驗時左右兩條腿之間的用力以及脊柱負荷沒有較大差異[34]。

3 肌肉功能下降機制

腰痛與腰背部肌肉工作能力下降有較大相關性的研究較多。屈曲放松反應(Flexion Ralaxion Ratio,FRR)是在軀干處于完全屈曲體位時腰椎旁肌肉完全不活動的一種正常現(xiàn)象[35]。然而，Neblett R,Mayer T G,Gatchel R J,et a發(fā)現(xiàn)大多數(shù)下腰痛患者不存在軀干完全屈曲時的FRR[36]。李男猜測下腰痛患者缺乏FRR可能是由于活動范圍限制、有意識地保護以及肌肉對疼痛的適應等原因?qū)е碌腫37]。戴國鋼等認為腰背部肌肉的縮短和攣縮造成的脊神經(jīng)后肢敏感，加重了其所支配的肌肉的活動[38]，這也許從另一方面解釋了下腰痛病人出現(xiàn)缺失FRR現(xiàn)象。

較多的研究揭示了腰部肌肉功能下降跟腰部疼痛有較大的相關性，而且有部分研究發(fā)現(xiàn)其他相關肌肉的功能下降跟腰部疼痛也有一定的相關性。戴國鋼認為肌肉縮短和攣縮引發(fā)的攣縮—壓迫—攣縮加重的惡性循環(huán)可能是運動員下腰痛的病因[38]。有研究表明，背伸肌的肌肉耐力下降跟下腰痛的發(fā)生率成顯著的正相關[39]。而且，Bull A M J,McGregor A H的研究提示背部肌肉的損傷可能跟背部肌肉力量弱有關[29]。Sung P S,Lammers A R,Danial P等運用表面EMG對下腰痛患者以及不具有下腰痛者進行雙側(cè)豎脊肌疲勞測試，并用Sorensen的等距疲勞試驗測試豎脊肌的耐力，他們發(fā)現(xiàn)腰痛患者胸廓部豎脊肌比腰部豎脊肌表現(xiàn)出較高的疲勞性[40]。楊繼強等在揭示慢性下腰痛患者腰部肌肉放電的均衡性時，發(fā)現(xiàn)慢性下腰痛患者腰部兩側(cè)肌纖維的類型和粗細存在較大的差異，并且，慢性下腰痛患者腰部肌肉的最大隨意收縮用力僅僅是健康者最大隨意收縮用力的55%[41]。這個發(fā)現(xiàn)間接地說明腰痛患者腰部肌肉功能下降。Mano har M.Pan jabi發(fā)現(xiàn)腰痛患者的背部肌肉反應延遲，姿勢控制能力較弱，肌肉更易痙攣而且身體姿勢更加具有可變性，此外他認為長時間的肌肉功能障礙會通過損傷機械感受器和引起神經(jīng)組織炎癥致使下腰痛[42]。Malkia認為慢性腰痛患者腰肌耐力的受損很常見,改善耐力是腰部康復的主要目標之一[43]。此外，Sung P S,Lammers A R,Danial P的研究表明，沒有腰痛者使髖關節(jié)外展的肌力明顯高于腰痛患者[44]。從現(xiàn)有的研究中可以發(fā)現(xiàn)，腰痛的產(chǎn)生與一些肌肉功能下降大致是同時出現(xiàn)的，他們存在一定的相關性。然而，還沒有研究證實，是相關肌肉功能下降引起腰部損傷，還是腰部損傷引起相關肌肉功能下降。

4 小結(jié)與展望

近幾年，對賽艇運動員腰痛機制的研究主要是流行病學及生物力學的分析?；谫愅ы椖康募夹g要求，賽艇運動員的動作特征是引起賽艇運動員發(fā)生腰部損傷的根源。賽艇運動進行過程中，脊柱會承受相當大的應力，并且腰椎的屈曲范圍在運動過程中會增加，部分歸因于運動員在賽艇運動過程中沒有意識到腰椎屈曲程度超過了其生理活動范圍。賽艇運動中，力在傳遞過程中相關肌肉用力不對稱，致使運動員對腰部產(chǎn)生的壓力是不同的，進而造成對腰部的損傷。國內(nèi)研究賽艇運動員腰痛機制的報道中，沒有涉及賽艇運動過程中左右兩側(cè)肌肉活動的不對稱，如果把這個因素考慮在內(nèi)，可能對解釋賽艇運動員腰痛機制有較大的幫助。相關肌肉功能下降跟腰痛有較大的相關性，但是這個結(jié)論還不足以說明相關肌肉功能下降會引起下腰痛。在本文中，對腰痛機制研究的一些結(jié)論，也許不能完全等同于腰痛賽艇運動員的腰痛機制。腰痛賽艇運動員測功儀實驗中對腰部損傷機制研究有一定的局限性，希望以后的研究能夠更多傾向于對賽艇運動員下水時的動態(tài)研究。由于腰痛在其他項目及其常人中的發(fā)生率越來越高，而且現(xiàn)在對其發(fā)生機制的研究也較多，希望以后對賽艇運動員腰痛機制的研究能夠參考這些研究結(jié)果，來更好地揭示腰痛賽艇運動員的腰痛機制。

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