側(cè)切動(dòng)作中前交叉韌帶損傷機(jī)制研究進(jìn)展

時(shí)瀟 謝地

山東第一醫(yī)科大學(xué)（山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院）運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)與康復(fù)學(xué)院（山東泰安271000）

前交叉韌帶（anterior cruciate ligament，ACL）損傷是體育運(yùn)動(dòng)中最常見和最嚴(yán)重的損傷之一，往往伴隨著明顯的中期或長(zhǎng)期預(yù)后不良[1，2]。調(diào)查研究表明，女性運(yùn)動(dòng)員ACL損傷發(fā)生率遠(yuǎn)高于男性[3]，超過70%的ACL 損傷是非接觸性損傷[1，3，4]，即損傷發(fā)生時(shí)運(yùn)動(dòng)員間并未發(fā)生身體接觸[5]。ACL 損傷和重建患者后期患有膝骨性關(guān)節(jié)炎的風(fēng)險(xiǎn)增加[6]。ACL 損傷預(yù)防已成為生物力學(xué)研究的熱點(diǎn)問題。然而關(guān)于膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)如何導(dǎo)致韌帶損傷的研究結(jié)果尚有爭(zhēng)議，為了最大限度地預(yù)防ACL損傷，需要進(jìn)一步對(duì)損傷機(jī)制進(jìn)行探討[7]。

在籃球、足球、排球等諸多體育賽事中，常見的非接觸性ACL 損傷危險(xiǎn)動(dòng)作包括落地支撐、起跳及側(cè)切等[8，9]。運(yùn)動(dòng)中伴隨的膝外翻、膝關(guān)節(jié)伸直、脛骨旋轉(zhuǎn)等也會(huì)增加損傷風(fēng)險(xiǎn)[10]。與急停起跳和垂直落地前沖動(dòng)作相比，女子足球運(yùn)動(dòng)員完成側(cè)切動(dòng)作將受到較高的水平方向地面反作用力（ground-reaction force，GRF），產(chǎn)生較小的膝關(guān)節(jié)屈曲角和較大的膝關(guān)節(jié)外展角[11，12]。與急停起跳相比較，籃球運(yùn)動(dòng)員完成側(cè)切動(dòng)作時(shí)膝關(guān)節(jié)伸展力矩增加，這種差異使側(cè)切動(dòng)作時(shí)發(fā)生ACL 損傷的可能性增大[13]。Zaslow 等[14]對(duì)比側(cè)移和側(cè)切動(dòng)作，探討較簡(jiǎn)單的側(cè)移是否能代替?zhèn)惹衼碓u(píng)估膝關(guān)節(jié)損傷風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)果表明，側(cè)移可能對(duì)評(píng)估膝外翻有幫助，然而評(píng)價(jià)神經(jīng)肌肉對(duì)髖關(guān)節(jié)內(nèi)收、外展、旋轉(zhuǎn)的控制能力還不夠充分，必要時(shí)應(yīng)使用側(cè)切動(dòng)作，最好結(jié)合三維運(yùn)動(dòng)分析進(jìn)行后續(xù)評(píng)估。非接觸性側(cè)切動(dòng)作中ACL 損傷發(fā)生率最高[15]，對(duì)側(cè)切動(dòng)作進(jìn)行分析以探討ACL的非接觸性損傷機(jī)制具有重要意義。

相關(guān)生物力學(xué)指標(biāo)是判斷運(yùn)動(dòng)損傷風(fēng)險(xiǎn)的重要參考依據(jù)。有研究顯示，髖關(guān)節(jié)屈曲角度過小、髖關(guān)節(jié)內(nèi)收、髖關(guān)節(jié)內(nèi)旋，膝關(guān)節(jié)屈曲角度過小，膝外翻、外旋角度過大，膝過伸均是ACL 損傷的風(fēng)險(xiǎn)因素[16]。在ACL損傷風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)評(píng)估中常用到側(cè)切動(dòng)作[4]。側(cè)切動(dòng)作所需的減速與變向之前的速度有關(guān)，有研究探討速度和膝關(guān)節(jié)負(fù)荷之間的關(guān)系[17，18]，綜合考慮完成效果和實(shí)際產(chǎn)生的負(fù)荷，4 ms-1的側(cè)切速度[19，20]對(duì)女性運(yùn)動(dòng)員來說最為合適。橄欖球運(yùn)動(dòng)員在側(cè)切動(dòng)作的減速階段[21]，落地時(shí)刻與峰值時(shí)刻的髖關(guān)節(jié)屈曲角度、力矩，膝關(guān)節(jié)外翻角度、力矩是導(dǎo)致ACL 損傷的重要危險(xiǎn)因素[21]。Colby等[22]定量研究了側(cè)切動(dòng)作減速期肌肉電活動(dòng)的特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)低水平的腘繩肌肌電活動(dòng)和較小的膝關(guān)節(jié)屈曲角度可能是ACL損傷的危險(xiǎn)因素。側(cè)切動(dòng)作時(shí)有緩沖的觸地方式與自然觸地相比降低了向后GRF峰值，觸地時(shí)較大的膝關(guān)節(jié)屈曲可能會(huì)減少側(cè)切時(shí)ACL的載荷[23]。很多研究通過運(yùn)動(dòng)時(shí)表現(xiàn)出的生物力學(xué)特點(diǎn)來預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)損傷風(fēng)險(xiǎn)，評(píng)估有前交叉韌帶損傷風(fēng)險(xiǎn)的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)特征，但有關(guān)膝關(guān)節(jié)載荷參數(shù)的可靠性存在爭(zhēng)議[4]。因此，了解側(cè)切動(dòng)作中ACL損傷機(jī)制的研究進(jìn)展，提供可以在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中識(shí)別的、損傷風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)高的動(dòng)作表現(xiàn)出的證據(jù)特點(diǎn)[24]，對(duì)于平時(shí)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和賽場(chǎng)競(jìng)技的指導(dǎo)具有重要意義。

1 側(cè)切動(dòng)作中ACL損傷機(jī)制的分析

1.1 側(cè)切時(shí)神經(jīng)肌肉控制對(duì)ACL的影響

神經(jīng)肌肉控制是指通過激活關(guān)節(jié)周圍的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定，當(dāng)控制能力低下或肌肉力量不足時(shí)，容易引起各種損傷的發(fā)生[25]。軀干控制能力不足會(huì)導(dǎo)致ACL 損傷頻發(fā)，特別是在一些高損傷風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)作中，比如側(cè)切[26]。對(duì)側(cè)切動(dòng)作進(jìn)行與ACL 損傷相關(guān)的肌電圖（electromyogram，EMG）和運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在足接地時(shí)，腘繩肌激活度低、膝關(guān)節(jié)屈曲角度小，加上膝關(guān)節(jié)股四頭肌產(chǎn)生的力，易產(chǎn)生顯著的脛骨前移，這可能會(huì)使ACL損傷[22]。籃球運(yùn)動(dòng)員側(cè)切動(dòng)作中膝關(guān)節(jié)半屈曲位，經(jīng)常發(fā)生扭轉(zhuǎn)合并快速蹬伸，股后肌群力量弱以及在過小的屈角上快速蹬伸是膝關(guān)節(jié)損傷的危險(xiǎn)因素[27，28]。Weinhandl等[29]研究在側(cè)切動(dòng)作中腘繩肌肌肉力量對(duì)ACL負(fù)荷的影響，結(jié)果表明較小的腘繩肌力量會(huì)顯著增加ACL負(fù)荷?？梢缘贸鼋Y(jié)論：增強(qiáng)腘繩肌的肌肉力量可能會(huì)減小ACL的損傷風(fēng)險(xiǎn)。

Iguchi等[3]通過積分肌電數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)疲勞改變了一些肌肉的活動(dòng)水平，特別是半膜肌，它作為腘繩肌的一部分協(xié)同保護(hù)ACL，但疲勞后在側(cè)切動(dòng)作的觸地時(shí)刻肌肉活性較低。這種神經(jīng)肌肉激活模式也是導(dǎo)致非接觸性ACL 損傷的預(yù)測(cè)性因素?？偟膩碚f，側(cè)切動(dòng)作時(shí)腘繩肌激活程度低、肌肉力量弱會(huì)增大ACL 的損傷風(fēng)險(xiǎn)。增加活動(dòng)時(shí)神經(jīng)肌肉的控制能力，特別是腘繩肌活性，對(duì)于降低ACL 損傷風(fēng)險(xiǎn)有重要意義。這些發(fā)現(xiàn)有助于更好地了解非接觸性ACL損傷的基本機(jī)制。

1.2 易損傷階段

Xie 等[30]將側(cè)切動(dòng)作分為停止期和側(cè)方移動(dòng)期，并對(duì)這兩個(gè)時(shí)期的生物力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果表明停止期膝關(guān)節(jié)最大外翻角、股四頭肌肌電活動(dòng)比側(cè)方移動(dòng)期大，但側(cè)方移動(dòng)期腘繩肌與股四頭肌的肌電活動(dòng)量比值較停止期小。因此，女性籃球運(yùn)動(dòng)員在側(cè)切動(dòng)作的停止期，其ACL 可能更容易損傷。Krosshaug 等[31]報(bào)道ACL 損傷在接地后17 至50 毫秒之間有可能發(fā)生。之前有研究報(bào)道ACL損傷往往發(fā)生在側(cè)切動(dòng)作減速期的早期階段[32]。減速期的早期被定義為從接地至腳尖離地過程中膝關(guān)節(jié)屈曲小于40°的前20%階段，國(guó)內(nèi)也有研究定義為前30% 階段[21]。類似研究表明，非接觸性ACL損傷經(jīng)常在側(cè)切動(dòng)作的單腿支撐階段發(fā)生[10，33，34]。在這個(gè)動(dòng)作的前25%時(shí)期，有較大的減速[35]。在減速過程中，女性運(yùn)動(dòng)員的關(guān)鍵潛在損傷因素是峰值膝外翻負(fù)荷和膝關(guān)節(jié)接近完全伸展的狀態(tài)[10，36]。Bencke等[37]發(fā)現(xiàn)側(cè)切動(dòng)作中膝關(guān)節(jié)伸展肌的肌電活動(dòng)量峰值在腳尖觸地后大約46 ms 出現(xiàn)，而此時(shí)膝屈肌肌電活動(dòng)峰值有最小值。因此，側(cè)切動(dòng)作減速期的早期被認(rèn)為是ACL損傷高發(fā)階段[21，37]。

2 側(cè)切動(dòng)作的影響因素

2.1 側(cè)切角度對(duì)側(cè)切動(dòng)作中ACL的影響

了解不同角度側(cè)切時(shí)關(guān)節(jié)之間的力學(xué)關(guān)系、關(guān)節(jié)受力特點(diǎn)對(duì)于預(yù)防損傷發(fā)生以及降低損傷風(fēng)險(xiǎn)非常重要。Havens等[38]研究側(cè)切過程中關(guān)節(jié)及關(guān)節(jié)間的變化如何適應(yīng)增加的減速和轉(zhuǎn)向等運(yùn)動(dòng)要求。與45°側(cè)切相比，足球運(yùn)動(dòng)員在90°側(cè)切的觸地時(shí)刻表現(xiàn)出較小的髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)屈曲、較大的踝關(guān)節(jié)跖屈；較小的峰值髖關(guān)節(jié)伸展和踝關(guān)節(jié)跖屈力矩，較大的膝關(guān)節(jié)伸展力矩。研究結(jié)果進(jìn)一步表明，髖關(guān)節(jié)在不同角度的側(cè)切動(dòng)作中可能起不同的作用，大角度變向的運(yùn)動(dòng)模式可能會(huì)增大損傷風(fēng)險(xiǎn)。研究顯示，在進(jìn)行90°側(cè)切時(shí)，女性髖關(guān)節(jié)內(nèi)旋和膝關(guān)節(jié)內(nèi)旋比45°側(cè)切時(shí)大[7]。Havens等[39]發(fā)現(xiàn)在90°側(cè)切動(dòng)作中，膝關(guān)節(jié)的伸展力矩是膝關(guān)節(jié)內(nèi)收力矩的預(yù)測(cè)性指標(biāo)；在45°側(cè)切時(shí)，重心和足底壓力中心之間的水平距離是膝關(guān)節(jié)內(nèi)收力矩的預(yù)測(cè)性指標(biāo)，這些關(guān)系對(duì)理解ACL的損傷機(jī)制有重要意義。Sheu等[40]對(duì)側(cè)切角度大于90°的側(cè)切動(dòng)作進(jìn)行了研究，通過對(duì)比，建議采用較小角度的側(cè)切方式（側(cè)切角度＜90°），以降低損傷風(fēng)險(xiǎn)。較大角度的側(cè)切動(dòng)作表現(xiàn)出的生物力學(xué)指標(biāo)特點(diǎn)往往預(yù)示著膝關(guān)節(jié)ACL的損傷風(fēng)險(xiǎn)更大。

2.2 性別對(duì)側(cè)切動(dòng)作中ACL的影響

Iguchi 等[3]報(bào)道，疲勞時(shí)，與男性相比，女性運(yùn)動(dòng)員在側(cè)切動(dòng)作觸地前50 ms 顯示了更大的GRF 沖量、更小的觸地時(shí)髖關(guān)節(jié)屈曲角度以及側(cè)切動(dòng)作過程中較小的髖關(guān)節(jié)屈曲峰值。結(jié)果表明較小的髖關(guān)節(jié)角度和增大的GRF沖量形成的運(yùn)動(dòng)模式使女性運(yùn)動(dòng)員更易發(fā)生非接觸性ACL 損傷，且常伴隨運(yùn)動(dòng)疲勞。類似的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究表明，長(zhǎng)時(shí)間活動(dòng)后進(jìn)行側(cè)切動(dòng)作測(cè)試，男性和女性髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)屈曲角度都變小，且女性髖和膝的屈曲角度比男性小[4]。女子足球運(yùn)動(dòng)員側(cè)切動(dòng)作時(shí)的膝關(guān)節(jié)屈曲角較小，足底壓力中心更靠近腳尖[11]。Sheu 等[40]在矢狀面分析男性和女性足球運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)群體在側(cè)切動(dòng)作中膝關(guān)節(jié)屈曲有顯著性差異，在觸地時(shí)刻和峰值時(shí)刻女性膝關(guān)節(jié)屈曲角度均顯著小于男性。這項(xiàng)研究的目的是培養(yǎng)女性運(yùn)動(dòng)員對(duì)傷害的認(rèn)識(shí)，并指導(dǎo)今后開發(fā)和實(shí)施降低女性非接觸性ACL損傷率的方法。Sigward等[41]對(duì)年齡在9～23歲之間的156名足球運(yùn)動(dòng)員（76名男性，80名女性）實(shí)施45°側(cè)切實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明女性運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)出更大的膝關(guān)節(jié)外展角和內(nèi)收力矩。在運(yùn)動(dòng)任務(wù)過程中下肢生物力學(xué)的性別差異被認(rèn)為是導(dǎo)致男性和女性ACL 損傷率不同的一個(gè)因素[41]。運(yùn)動(dòng)中膝關(guān)節(jié)的外翻負(fù)荷被認(rèn)為是非接觸性ACL 損傷的重要預(yù)測(cè)性因素，特別是女性[42]。和男性相比，女性標(biāo)準(zhǔn)化后的膝關(guān)節(jié)外翻力矩值更大。膝關(guān)節(jié)峰值外翻力矩往往與髖關(guān)節(jié)內(nèi)收角、膝外翻角相關(guān)。男性和女性在長(zhǎng)時(shí)間訓(xùn)練干預(yù)后膝關(guān)節(jié)內(nèi)收角均增大。在這種狀態(tài)下，男性和女性的損傷風(fēng)險(xiǎn)都增加。

Landry 等[17]比較了男性和女性優(yōu)秀青少年足球運(yùn)動(dòng)員之間神經(jīng)肌肉和下肢生物力學(xué)上的差異。研究發(fā)現(xiàn)，女運(yùn)動(dòng)員腓腸肌活動(dòng)性更高且內(nèi)外側(cè)肌電活動(dòng)不平衡；而對(duì)男運(yùn)動(dòng)員來說，從側(cè)切動(dòng)作的初期至中期，腓腸肌內(nèi)外側(cè)肌電活動(dòng)的不平衡不明顯。女性運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)初期表現(xiàn)出更大的股直肌肌電活動(dòng)。研究結(jié)果表明，腓腸肌肌電活動(dòng)量的增加和內(nèi)外側(cè)肌力不平衡，聯(lián)合股直肌肌電活動(dòng)量增加、髖關(guān)節(jié)屈曲角和屈曲力矩減小、外旋角增大，可能是導(dǎo)致女運(yùn)動(dòng)員非接觸性ACL 損傷率較高的重要原因。但也有相反的觀點(diǎn)，有學(xué)者報(bào)道男性和女性受試者膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)指標(biāo)沒有明顯差異，男性和女性受試者做側(cè)切動(dòng)作時(shí)膝關(guān)節(jié)有相似的運(yùn)動(dòng)模式[43]。從大多數(shù)研究來看，女性運(yùn)動(dòng)員和男性相比，側(cè)切動(dòng)作中髖、膝關(guān)節(jié)屈曲角度更小，外翻力矩更大，這可能是造成女性ACL損傷發(fā)生率更高的主要原因[41]。

2.3 預(yù)判對(duì)側(cè)切動(dòng)作中ACL的影響

Besier 等[44]研究預(yù)判對(duì)側(cè)切動(dòng)作中膝關(guān)節(jié)外部負(fù)荷的影響。結(jié)果表明無預(yù)判組在側(cè)切動(dòng)作中膝關(guān)節(jié)內(nèi)外旋力矩幾乎是有預(yù)判組的兩倍，這可能增大了非接觸性ACL損傷的風(fēng)險(xiǎn)。作者把結(jié)果的產(chǎn)生歸因于受試者在側(cè)切動(dòng)作之前有太少的時(shí)間去做出合適的姿勢(shì)調(diào)整，比如與身體重心相關(guān)的腳的位置[44]，從而增大了非接觸性ACL損傷的風(fēng)險(xiǎn)。在運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方面，Brown等[45]報(bào)道無預(yù)判的側(cè)切動(dòng)作中膝關(guān)節(jié)伸展角度大幅增加，膝屈曲、外展力矩小幅增加；有預(yù)判的側(cè)切動(dòng)作中膝外展、內(nèi)旋角小幅增加，內(nèi)旋力矩中等程度地增加。膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模式在這兩種運(yùn)動(dòng)條件下存在差異。Kim等[46]發(fā)現(xiàn)在沒有預(yù)判的側(cè)切動(dòng)作中接地至最大GRF的時(shí)間更長(zhǎng)，GRF峰值更小，膝關(guān)節(jié)的屈曲、外翻、內(nèi)翻角以及屈曲、外翻力矩更大，股外側(cè)肌和股內(nèi)側(cè)肌的肌電活動(dòng)量更小，腓腸肌外側(cè)頭的肌電活動(dòng)量更大。該研究表明較大的膝關(guān)節(jié)外翻角、外翻力矩和腓腸肌外側(cè)頭肌電活動(dòng)量與側(cè)切運(yùn)動(dòng)中ACL損傷相關(guān)性較強(qiáng)[46]。

Weinhandl等[47]使用肌肉骨骼建模方法探討預(yù)判對(duì)ACL 負(fù)荷的影響，發(fā)現(xiàn)在沒有預(yù)判的側(cè)切動(dòng)作中ACL的負(fù)荷顯著增加，特別是矢狀面上的負(fù)荷。來自于腘繩肌和股四頭肌的肌力及脛骨的剪切力在矢狀面上相互作用共同對(duì)ACL形成拉力。為了探討在有無預(yù)判的條件下側(cè)切時(shí)下肢生物力學(xué)的差異，Cortes等[48]開發(fā)了一個(gè)可視化軟件，該軟件可以在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中重新創(chuàng)建一個(gè)足球比賽場(chǎng)景。結(jié)果發(fā)現(xiàn)無預(yù)判時(shí)膝關(guān)節(jié)內(nèi)收角、內(nèi)旋角顯著增大。

Meta 分析結(jié)果也表明[45]，在有無預(yù)判的側(cè)切動(dòng)作中，膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)機(jī)制確實(shí)存在差異。在沒有預(yù)判的情況下，ACL 的損傷風(fēng)險(xiǎn)會(huì)增加。如果在側(cè)切動(dòng)作中表現(xiàn)出合適的肌肉激活策略，身體會(huì)用相應(yīng)地緩沖來應(yīng)對(duì)這種狀況[49]。在無預(yù)判的側(cè)切動(dòng)作中，運(yùn)動(dòng)員的膝關(guān)節(jié)角度和力矩更大，這和ACL 的損傷狀況很類似。因此在無預(yù)判的條件下進(jìn)行側(cè)切動(dòng)作時(shí)非接觸性ACL的損傷風(fēng)險(xiǎn)更大。

2.4 下肢偏側(cè)性對(duì)側(cè)切動(dòng)作中ACL的影響

Greska 等[50]研究下肢偏側(cè)性對(duì)女大學(xué)生足球運(yùn)動(dòng)員側(cè)切動(dòng)作的影響，結(jié)果顯示觸地前、初觸地，膝關(guān)節(jié)內(nèi)收力矩峰值時(shí)刻髖、膝關(guān)節(jié)角度和力矩，GRF、股四頭肌和腘繩肌EMG 振幅及沖刺速度在兩側(cè)下肢之間沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。該研究結(jié)果表明女大學(xué)生足球運(yùn)動(dòng)員在做側(cè)切動(dòng)作時(shí)優(yōu)勢(shì)腿和非優(yōu)勢(shì)腿有相似的運(yùn)動(dòng)模式，即雙側(cè)下肢不存在偏側(cè)性。機(jī)器人生物力學(xué)模擬研究也顯示，在進(jìn)行生物力學(xué)模擬時(shí)，肢體可以互換使用[51]。Bencke 等[15]分析比較了青年手球運(yùn)動(dòng)員側(cè)切動(dòng)作中優(yōu)勢(shì)側(cè)、非優(yōu)勢(shì)側(cè)足觸地后30～40 毫秒時(shí)膝關(guān)節(jié)屈曲力矩、外旋和外翻角度、髖關(guān)節(jié)外展力矩、外翻和內(nèi)旋角度，結(jié)果沒有發(fā)現(xiàn)兩側(cè)下肢的差異。

但也有矛盾的觀點(diǎn)，國(guó)內(nèi)有學(xué)者報(bào)道了側(cè)切動(dòng)作中男子足球運(yùn)動(dòng)員優(yōu)勢(shì)側(cè)和非優(yōu)勢(shì)側(cè)的差異，結(jié)果表明優(yōu)勢(shì)側(cè)髖關(guān)節(jié)屈曲角度顯著小于非優(yōu)勢(shì)側(cè)；優(yōu)勢(shì)側(cè)踝關(guān)節(jié)跖屈角度顯著大于非優(yōu)勢(shì)側(cè)；優(yōu)勢(shì)側(cè)踝關(guān)節(jié)呈現(xiàn)外旋力矩而非優(yōu)勢(shì)側(cè)踝關(guān)節(jié)呈現(xiàn)內(nèi)旋力矩。綜合考慮，優(yōu)勢(shì)側(cè)損傷風(fēng)險(xiǎn)更大[52]。有研究通過體外模擬試驗(yàn)分析比較了側(cè)切動(dòng)作中兩側(cè)下肢生物力學(xué)指標(biāo)的差異，結(jié)果顯示男性右側(cè)下肢內(nèi)收力矩峰值大于左側(cè)，有顯著性差異[51]。

從當(dāng)前研究來看，下肢損傷風(fēng)險(xiǎn)的偏側(cè)性還存在爭(zhēng)議。Dai等[53]認(rèn)為對(duì)于側(cè)切動(dòng)作，兩側(cè)膝關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)的偏側(cè)性與峰值垂直GRF 和峰值垂直GRF 沖量有關(guān)，而垂直GRF 沖量的偏側(cè)性又和膝關(guān)節(jié)峰值力矩、膝關(guān)節(jié)平均力矩、膝關(guān)節(jié)做功相關(guān)。垂直GRF 值的大小可以幫助判斷膝關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)偏側(cè)性，從而協(xié)助優(yōu)化康復(fù)結(jié)果并減少再次損傷。關(guān)于下肢優(yōu)勢(shì)側(cè)和非優(yōu)勢(shì)側(cè)ACL易損傷機(jī)制還需進(jìn)一步研究。對(duì)于不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員下肢損傷的偏側(cè)性研究較少，目前還不清楚在經(jīng)驗(yàn)豐富的運(yùn)動(dòng)員中是否存在神經(jīng)肌肉控制方面的不對(duì)稱性。

2.5 接地技術(shù)對(duì)側(cè)切動(dòng)作中ACL的影響

不同接地技術(shù)對(duì)膝關(guān)節(jié)負(fù)荷也有影響，有研究表明：男性足球運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行側(cè)切動(dòng)作時(shí)更傾向于采用足尖接地方式，所受GRF 較小，膝關(guān)節(jié)屈曲角度、外翻力矩、伸展力矩以及腘繩肌肌電活動(dòng)量則較大。與男性相比，女性足球運(yùn)動(dòng)員落地時(shí)傾向于足跟接地，這可能是女性足球運(yùn)動(dòng)員ACL負(fù)荷增大的原因[11]。有研究報(bào)道采用足尖接地技術(shù)時(shí)較大的膝關(guān)節(jié)屈曲角度可能有助于保護(hù)膝關(guān)節(jié)，使其不致過度外翻，而采用足跟接地技術(shù)時(shí)膝關(guān)節(jié)外翻角度顯著增加[28，54]。該研究結(jié)果表明，不同的足部接地技術(shù)之間存在生物力學(xué)差別。側(cè)切時(shí)足跟接地使膝關(guān)節(jié)處于相對(duì)外展和更加伸展的狀態(tài)，增大了膝關(guān)節(jié)內(nèi)收力矩峰值。但國(guó)外也有研究報(bào)道前足接地技術(shù)增加了內(nèi)收力矩負(fù)荷，這可能會(huì)給ACL 帶來更大負(fù)荷[54]。當(dāng)側(cè)切時(shí)跨步距離減小并處于膝外翻角度較小的狀態(tài)且腳尖先觸地時(shí)，膝關(guān)節(jié)的外展負(fù)荷較低[55]。這些結(jié)果可以用來指導(dǎo)ACL 損傷預(yù)防。我們建議運(yùn)動(dòng)員在側(cè)切動(dòng)作中應(yīng)盡量采用足尖接地方式，以減小ACL損傷風(fēng)險(xiǎn)。

2.6 訓(xùn)練干預(yù)對(duì)側(cè)切動(dòng)作中ACL的影響

Staynor 等[56]通過側(cè)切動(dòng)作評(píng)估9 周的訓(xùn)練方案是否能減小普通女性運(yùn)動(dòng)員ACL損傷風(fēng)險(xiǎn)。該訓(xùn)練方案主要包括增強(qiáng)式訓(xùn)練、抗阻訓(xùn)練、平衡訓(xùn)練等；訓(xùn)練頻率為每周兩次、每次15～20 分鐘。結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)組膝關(guān)節(jié)峰值外翻、內(nèi)旋力矩在訓(xùn)練干預(yù)后無改變，而參與普通訓(xùn)練的對(duì)照組相應(yīng)指標(biāo)值增大，表明該訓(xùn)練干預(yù)可能能減輕不利影響。Zebis等[57]采用隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)探討預(yù)防訓(xùn)練對(duì)青春期女運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)風(fēng)險(xiǎn)因素的影響。實(shí)驗(yàn)組在日常訓(xùn)練前進(jìn)行每周3 次、共12 周的損傷預(yù)防訓(xùn)練；對(duì)照組進(jìn)行常規(guī)熱身訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)前后分別指導(dǎo)受試者以盡可能快的速度做側(cè)切動(dòng)作來模擬比賽場(chǎng)景，同時(shí)采集腘繩肌和股四頭肌的肌電活動(dòng)作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果表明該預(yù)防訓(xùn)練方案改變了側(cè)切動(dòng)作中膝關(guān)節(jié)主動(dòng)肌-拮抗肌的運(yùn)動(dòng)模式，這對(duì)ACL可能是一種保護(hù)性運(yùn)動(dòng)策略。Wilderman等[58]研究6周的敏捷性訓(xùn)練對(duì)股四頭肌和腘繩肌肌肉激活、膝關(guān)節(jié)屈曲角度和垂直GRF的影響。結(jié)果顯示參與訓(xùn)練的受試者在側(cè)切動(dòng)作觸地過程中半腱肌活動(dòng)性增強(qiáng)，但膝關(guān)節(jié)屈曲角度和垂直GRF無改變。該訓(xùn)練方案增加了腘繩肌活性，這可能會(huì)減少側(cè)切動(dòng)作時(shí)ACL 的損傷風(fēng)險(xiǎn)。Zebis等[59]研究神經(jīng)肌肉訓(xùn)練對(duì)膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)控制的影響，在12個(gè)月的干預(yù)后，觸地前活動(dòng)階段和側(cè)切過程中半腱肌肌電活動(dòng)增強(qiáng)，而股四頭肌的活性保持不變。

但也有訓(xùn)練干預(yù)效果不明顯，Donnelly等[60]研究對(duì)足球運(yùn)動(dòng)員實(shí)施28 周的平衡訓(xùn)練是否能減少側(cè)切動(dòng)作時(shí)作用在膝關(guān)節(jié)的額外負(fù)荷，結(jié)果表明在真實(shí)的比賽環(huán)境中，該訓(xùn)練沒有改變運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)的生物力學(xué)指標(biāo)。同時(shí)作者建議可采用側(cè)切動(dòng)作來評(píng)估訓(xùn)練方案的有效性。關(guān)于訓(xùn)練干預(yù)對(duì)側(cè)切動(dòng)作的影響，建議今后的研究探討超過一個(gè)季度的干預(yù)期對(duì)降低損傷風(fēng)險(xiǎn)的作用。腘繩肌離心訓(xùn)練結(jié)合增強(qiáng)式訓(xùn)練、平衡訓(xùn)練、阻力訓(xùn)練、敏捷性和靈活性訓(xùn)練等多種模式對(duì)已確定的ACL 損傷風(fēng)險(xiǎn)有積極預(yù)防作用，同時(shí)加強(qiáng)側(cè)切技術(shù)反饋也是損傷預(yù)防方案的重要組成部分[61]。

3 小結(jié)

造成ACL損傷的風(fēng)險(xiǎn)因素多而復(fù)雜，現(xiàn)實(shí)生活中，多項(xiàng)因素往往同時(shí)存在、相互聯(lián)系、共同影響。增強(qiáng)膝關(guān)節(jié)周圍肌肉，特別是腘繩肌力量，加強(qiáng)預(yù)判訓(xùn)練對(duì)于降低ACL 損傷風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義。此外，訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)員采用足尖接地、較小側(cè)切角度的運(yùn)動(dòng)方式等都會(huì)對(duì)膝關(guān)節(jié)ACL起到保護(hù)作用。

有研究[62]用建模的方式探討運(yùn)動(dòng)變量從而確定側(cè)切時(shí)生物力學(xué)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)損傷的可靠性，主要是分析在完成相關(guān)任務(wù)時(shí)一些特定時(shí)間點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。在所有的運(yùn)動(dòng)平面中，尤其是早期階段，較大的膝關(guān)節(jié)力矩變化值表明對(duì)ACL 損傷的力學(xué)機(jī)制應(yīng)做進(jìn)一步深入研究，目前對(duì)側(cè)切動(dòng)作的動(dòng)態(tài)研究尚不透徹。另外，正如先前從不同的研究角度報(bào)道的那樣，有學(xué)者將變量本身作為ACL 損傷風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)因子，但其準(zhǔn)確性需要進(jìn)一步探討。作為人體最重要的關(guān)節(jié)之一，膝關(guān)節(jié)組織結(jié)構(gòu)的損傷與人體運(yùn)動(dòng)能力密切相關(guān)。側(cè)切動(dòng)作前進(jìn)時(shí)突然減速、變向會(huì)使膝關(guān)節(jié)承受較高的地面沖擊力，增加膝關(guān)節(jié)ACL張力[15]。通過現(xiàn)有的研究結(jié)果探索各種因素之間的內(nèi)在聯(lián)系并建立損傷機(jī)制模型，從而為更好地設(shè)計(jì)ACL 損傷預(yù)防方案，降低ACL 損傷發(fā)病率提供理論依據(jù)。