Nordic Hamstring跪姿前傾離心訓(xùn)練的生理效應(yīng)及其對(duì)腘繩肌拉傷的預(yù)防效果

譚愷 張春合 呂海龍

1 福建師范大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院（福州350117）

2 懷化學(xué)院體育學(xué)院（湖南懷化418000）

3 湖北大學(xué)體育學(xué)院（武漢430062）

腘繩肌拉傷是足球運(yùn)動(dòng)的高發(fā)損傷之一，占足球運(yùn)動(dòng)損傷的12%～17%[1-4]，復(fù)發(fā)率高達(dá)12%～33%[1-3，5，6]，且發(fā)生率逐年上升[7]。腘繩肌拉傷輕則導(dǎo)致球員停訓(xùn)停賽，重則降低競(jìng)技能力甚至縮減運(yùn)動(dòng)壽命[6，8]，腘繩肌拉傷的預(yù)防干預(yù)成為當(dāng)今國(guó)際足球界相關(guān)實(shí)踐者和研究者關(guān)注和積極探索的問(wèn)題。然而，國(guó)內(nèi)僅有2～4 項(xiàng)研究探析腘繩肌拉傷的生物力學(xué)機(jī)制[9]和拉傷危險(xiǎn)因素[10]，未見(jiàn)預(yù)防腘繩肌拉傷的循證研究，相關(guān)理論和應(yīng)用研究的滯后與國(guó)內(nèi)足球運(yùn)動(dòng)當(dāng)下與今后的現(xiàn)實(shí)發(fā)展需要不相匹配，此方面研究亟待跟進(jìn)。

腘繩肌是由股二頭肌長(zhǎng)頭與短頭、半腱肌和半膜肌4 塊肌肉組成的具有伸髖屈膝功能的雙關(guān)節(jié)肌群。在高速跑擺動(dòng)腿的擺動(dòng)末期，腘繩肌為降低屈髖伸膝的動(dòng)作速度而產(chǎn)生離心收縮，其肌肉-肌腱復(fù)合體出現(xiàn)長(zhǎng)度（應(yīng)變）峰值，并伴隨最大激活和應(yīng)力峰值，應(yīng)變過(guò)大可能促發(fā)拉傷[9，11-13]。其中股二頭肌長(zhǎng)頭的應(yīng)變率最大，比安靜狀態(tài)高10%～13%[9，12，13]，為最易發(fā)生拉傷的肌肉，足球運(yùn)動(dòng)員80%以上腘繩肌拉傷涉及股二頭肌長(zhǎng)頭[6，14-17]。鑒于腘繩肌拉傷易發(fā)于離心收縮階段，利用離心訓(xùn)練強(qiáng)化腘繩?。ㄔ黾∨c提高離心肌力）成為預(yù)防腘繩肌拉傷的基本思路[13]。然而，常規(guī)抗阻訓(xùn)練難以達(dá)到適宜離心負(fù)荷（離心肌力大于向心肌力），等動(dòng)（速）和慣性飛輪離心訓(xùn)練雖能實(shí)現(xiàn)適宜負(fù)荷，但對(duì)器械設(shè)備要求高，難以納入球員日常訓(xùn)練。為此，Mj?lsnes 等[18]于2004年提出了一種自重式離心訓(xùn)練——Nordic hamstring 訓(xùn)練（以下簡(jiǎn)稱NH 訓(xùn)練，中文譯名跪姿前傾），其動(dòng)作形式為膝關(guān)節(jié)主導(dǎo)的腘繩肌遠(yuǎn)固定離心收縮，如圖1。隨后，NH訓(xùn)練被國(guó)際足聯(lián)醫(yī)學(xué)研究中心（F-MARC）納入“FIFA11+”綜合熱身練習(xí)。由此產(chǎn)生兩種NH訓(xùn)練方案：一種為單一的NH訓(xùn)練計(jì)劃[18]，1～3 訓(xùn)/周，10～30 重復(fù)次數(shù)/訓(xùn)；第二種則在“FIFA11+”中進(jìn)行NH練習(xí)，設(shè)3級(jí)負(fù)荷，初級(jí)3～5次重復(fù)，中級(jí)7～10次，高級(jí)12～15次以上。鑒于形式簡(jiǎn)單、負(fù)荷調(diào)節(jié)便利且無(wú)器械設(shè)備需求的特點(diǎn)，NH訓(xùn)練受到越來(lái)越多研究者的關(guān)注。

當(dāng)前，研究關(guān)注焦點(diǎn)主要集中于兩方面：一是探析NH 訓(xùn)練的生理效應(yīng)，即腘繩肌在NH 訓(xùn)練中的急性反應(yīng)[19-22]和形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能適應(yīng)性[18，23-32]，以期揭示NH訓(xùn)練預(yù)防腘繩肌拉傷的途徑和原理，但部分研究結(jié)果并不一致，而且尚不明確效應(yīng)間的關(guān)系。二是檢驗(yàn)NH訓(xùn)練的預(yù)防效果[33-40]，初步發(fā)現(xiàn)NH 訓(xùn)練對(duì)不同層次球員（職業(yè)、業(yè)余、青少年）腘繩肌拉傷具有預(yù)防效果，但運(yùn)動(dòng)損傷預(yù)防效果受運(yùn)動(dòng)員自身風(fēng)險(xiǎn)因素影響[41]，這些研究并未區(qū)分NH訓(xùn)練對(duì)不同風(fēng)險(xiǎn)球員的預(yù)防效果，因而可能夸大NH訓(xùn)練的預(yù)防效果和適用性。鑒于此，本研究以“Nordic hamstring”、“hamstring strain injury”和“腘繩肌拉傷”為檢索詞，以2004～2018年為檢索年度范圍，數(shù)據(jù)庫(kù)包括PubMed、Web of science、EBSCOMEDLINE 以及中國(guó)知網(wǎng)，檢索獲得875 篇文獻(xiàn)，以SCI或中文核心期刊收錄文獻(xiàn)、且摘要包含上述檢索詞之一為文獻(xiàn)納入標(biāo)準(zhǔn)，納入分析文獻(xiàn)187篇，并對(duì)其中個(gè)別文獻(xiàn)進(jìn)行參考文獻(xiàn)檢索。通過(guò)綜述，首先梳理并分析NH訓(xùn)練的生理效應(yīng)及效應(yīng)間關(guān)系，然后基于生理效應(yīng)探討NH 訓(xùn)練對(duì)不同風(fēng)險(xiǎn)球員腘繩肌拉傷預(yù)防效果。旨在通過(guò)概括、總結(jié)NH訓(xùn)練的理論基礎(chǔ)、應(yīng)用效果，拓展腘繩肌拉傷的預(yù)防思路并豐富離心訓(xùn)練理論，為我國(guó)足球運(yùn)動(dòng)員以及其它項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員腘繩肌拉傷預(yù)防干預(yù)提供理論支撐和實(shí)踐參考，并促進(jìn)離心訓(xùn)練在運(yùn)動(dòng)損傷預(yù)防和康復(fù)中的應(yīng)用。

圖1 Nordic hamstring動(dòng)作形式[18]

1 NH訓(xùn)練的生理效應(yīng)

1.1 腘繩肌在NH訓(xùn)練中的急性反應(yīng)

腘繩肌在NH 訓(xùn)練中的急性反應(yīng)體現(xiàn)在代謝和神經(jīng)-肌肉激活兩個(gè)層面。在代謝層面，研究者通常采用功能性磁共振成像（fMRI）技術(shù)評(píng)測(cè)NH 訓(xùn)練對(duì)腘繩肌代謝的影響。力量訓(xùn)練不僅改變肌組織的血流狀況，而且誘發(fā)肌肉微細(xì)結(jié)構(gòu)損傷（如肌漿膜、收縮蛋白和結(jié)構(gòu)蛋白等的結(jié)構(gòu)變化），導(dǎo)致代謝產(chǎn)物增加。功能性核磁影像的T2 值（橫向弛豫時(shí)間）可用于反映肌組織的血流和代謝產(chǎn)物狀況。已有研究證實(shí)，利用T2值檢測(cè)代謝產(chǎn)物濃度具有極高的效標(biāo)效度（與肌酸激酶檢測(cè)結(jié)果高度相關(guān)，r=0.96，P＜0.001）[42]。

4項(xiàng)研究[19-22]利用fMRI檢測(cè)腘繩肌在NH訓(xùn)練中的代謝水平以反映募集狀況。募集狀況由訓(xùn)練后即刻的T2增加率反映，T2增加率=（訓(xùn)練后即刻T2值-訓(xùn)練前T2值）/訓(xùn)練前T2值×100%。4項(xiàng)研究被試人數(shù)總計(jì)32人，皆為男性，平均年齡為19～30歲，NH的重復(fù)次數(shù)分別為32次（4組×8次/組）[19]、40次（5組×8次/組）[20]、50次（5組×10次/組）[21]和60次（6組×10次/組）[22]，概況如圖2。

圖2 腘繩肌在NH訓(xùn)練中的募集狀況

圖2顯示，從整體看，無(wú)論練習(xí)量大小，半腱肌代謝水平始終最高（T2值升高16%～45%），其次為股二頭肌短頭（T2值升高10%～25%），表明二者為主要募集肌肉，即選擇性募集模式在NH 動(dòng)作中發(fā)揮主要作用，尤其在32次和40次的練習(xí)量情況下，T2值分別升高16%～19%和14%～15%；而半膜肌和股二頭肌長(zhǎng)頭幾乎沒(méi)有變化（T2值增加率不足2%）。在50次和60次練習(xí)量情況下，半腱肌T2增加率分別為42%和36%，短頭分別為36%和20%，半膜肌為11%和15%，長(zhǎng)頭為10%和18%，表明隨著練習(xí)量增加，半膜肌和股二頭肌長(zhǎng)頭的募集水平逐漸提高，但仍然以半腱肌和股二頭肌短頭募集為主，尤其是半腱肌。值得注意的是，由50 次和60 次練習(xí)量的數(shù)據(jù)段可見(jiàn)，發(fā)揮主要作用的半腱肌和股二頭肌短頭募集水平出現(xiàn)下降趨勢(shì)，而半膜肌和股二頭肌長(zhǎng)頭募集水平則持續(xù)升高，可能原因是半腱肌和股二頭肌短頭發(fā)生疲勞和（或）較嚴(yán)重的肌纖維微細(xì)損傷，為避免損傷進(jìn)一步加重，產(chǎn)生神經(jīng)-肌肉抑制以降低二者募集水平，同時(shí)提高半膜肌和股二頭肌長(zhǎng)頭募集水平進(jìn)行功能代償。這種高練習(xí)量方式雖然能提高最易發(fā)生拉傷的股二頭肌長(zhǎng)頭的募集水平，但也會(huì)導(dǎo)致半腱肌和股二頭肌短頭的離心負(fù)荷過(guò)高而增加拉傷風(fēng)險(xiǎn)，因而在實(shí)際NH 訓(xùn)練干預(yù)中（NH 訓(xùn)練計(jì)劃或FIFA11+），NH訓(xùn)練通常安排在無(wú)疲勞狀態(tài)下進(jìn)行，且單次訓(xùn)練的NH重復(fù)次數(shù)不超過(guò)50次，故NH訓(xùn)練在實(shí)踐應(yīng)用中主要募集半腱肌和股二頭肌短頭，對(duì)股二頭肌長(zhǎng)頭和半膜肌的募集不足。

在神經(jīng)-肌肉激活層面，同樣發(fā)現(xiàn)NH 訓(xùn)練對(duì)半腱肌的選擇性募集。Bourne 等[21]利用肌電對(duì)NH 的實(shí)時(shí)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，半腱肌激活程度顯著高于股二頭肌長(zhǎng)頭（近30%）。Hegyi 等[43]利用高密度肌電技術(shù)（HD-EMG）測(cè)試NH訓(xùn)練中的腘繩肌激活狀況，也有類似發(fā)現(xiàn)。

代謝和肌電證據(jù)均顯示，半腱肌和股二頭肌短頭在NH 動(dòng)作中被選擇性募集，發(fā)揮主要功能，其原因在于腘繩肌的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征。結(jié)構(gòu)方面，股二頭肌短頭為單關(guān)節(jié)肌，僅在屈膝動(dòng)作中發(fā)揮作用。半腱肌止于脛骨內(nèi)髁下的脛骨面，同側(cè)的半膜肌止于脛骨內(nèi)髁，股二頭肌長(zhǎng)頭止于腓骨小頭，因此，在屈膝離心動(dòng)作中，相比半膜肌和股二頭肌長(zhǎng)頭，半腱肌在矢狀面具有更長(zhǎng)力臂，力學(xué)效率最高，具有力學(xué)優(yōu)勢(shì)[12]，依據(jù)最小作用量原理，將被選擇性募集。與此相反，在伸髖離心動(dòng)作中，相比半腱肌，股二頭肌長(zhǎng)頭和半膜肌則具有力學(xué)優(yōu)勢(shì)，二者會(huì)被選擇性募集[19，44]。形態(tài)方面，股二頭肌長(zhǎng)頭和半膜肌為羽狀肌，半腱肌為長(zhǎng)而薄的梭形肌，是3塊雙關(guān)節(jié)肌肉中生理橫截面積最小、肌束長(zhǎng)度最長(zhǎng)的肌肉[45]。生理橫截面積較小表明肌力相對(duì)較小，承受載荷能力較弱；肌束長(zhǎng)度更長(zhǎng)表明串聯(lián)肌小節(jié)居多，具有更大的收縮和伸展范圍，因而導(dǎo)致半腱肌更容易在離心狀態(tài)下發(fā)生應(yīng)變[46]，對(duì)屈膝離心收縮更敏感。

可見(jiàn)，NH 主要募集半腱肌和股二頭肌短頭，而對(duì)半膜肌和股二頭肌長(zhǎng)頭的募集不足，原因是NH動(dòng)作形式為腘繩肌屈膝離心收縮，半腱肌和股二頭肌短頭的形態(tài)結(jié)構(gòu)決定二者在屈膝動(dòng)作中發(fā)揮主要功能。由此推測(cè)NH 能有效強(qiáng)化半腱肌和股二頭肌短頭（增肌效益），難以強(qiáng)化最易發(fā)生拉傷的股二頭肌長(zhǎng)頭，為驗(yàn)證該推測(cè)，下文對(duì)腘繩肌形態(tài)結(jié)構(gòu)適應(yīng)進(jìn)行分析。

1.2 腘繩肌在NH訓(xùn)練中的形態(tài)結(jié)構(gòu)適應(yīng)

鑒于股二頭肌長(zhǎng)頭最易發(fā)生拉傷，對(duì)腘繩肌形態(tài)結(jié)構(gòu)適應(yīng)的研究通常以股二頭肌長(zhǎng)頭為對(duì)象，相關(guān)的6項(xiàng)研究基本情況見(jiàn)表1[23-28]。

表1 腘繩肌在NH訓(xùn)練中的形態(tài)結(jié)構(gòu)適應(yīng)

由表1可見(jiàn)，6項(xiàng)研究的被試平均年齡為18～25歲，均來(lái)自經(jīng)常參加體育鍛煉的人群（包括足球運(yùn)動(dòng)），具有同質(zhì)性。7種方案均在非疲勞狀態(tài)下進(jìn)行，而且單次訓(xùn)練的最高NH 重復(fù)次數(shù)不超過(guò)50 次，故認(rèn)為腘繩肌在NH訓(xùn)練中的選擇性募集模式并不會(huì)發(fā)生明顯變化，即以半腱肌和股二頭肌短頭的募集為主，股二頭肌長(zhǎng)頭的募集水平較低（代償作用小）。

股二頭肌肌束長(zhǎng)度方面，幾乎所有方案均顯示股二頭肌長(zhǎng)頭肌束長(zhǎng)度增加（13%～24%），同時(shí)伴隨羽狀角減?。∈L(zhǎng)度增加的結(jié)果）[23-27]；僅有1種方案未發(fā)現(xiàn)顯著性差異[28]。這表明4～12 周，累計(jì)重復(fù)120～680次的NH 訓(xùn)練能增加股二頭肌長(zhǎng)頭肌束長(zhǎng)度。其可能解釋有兩種：一種是串聯(lián)肌小節(jié)增多。肌肉離心收縮時(shí)，長(zhǎng)度不一的肌小節(jié)所承受的張力不均，其中張力較大的肌小節(jié)易被撕裂，隨后肌纖維會(huì)重新組裝合成更多長(zhǎng)度相對(duì)一致的串聯(lián)肌小節(jié)，以利于張力均勻分布，從而避免再次撕裂[47，48]。另一種是肌小節(jié)主動(dòng)變構(gòu)。在離心牽拉作用下，某些特定激酶促使肌小節(jié)Z 盤和肌聯(lián)蛋白的構(gòu)型發(fā)生主動(dòng)改變以增加肌小節(jié)彈性，從而避免肌節(jié)撕裂[48，49]。Alegrecebollada 等[50]已證實(shí)心肌肌聯(lián)蛋白通過(guò)主動(dòng)變構(gòu)增加肌節(jié)彈性的分子機(jī)制（機(jī)械力-生化反應(yīng)），并推測(cè)該機(jī)制也存在于骨骼肌中。此外，F(xiàn)ranchi等[51]發(fā)現(xiàn)，離心運(yùn)動(dòng)引發(fā)的肌束長(zhǎng)度增加與磷酸化粘著斑激酶（pY397FAK）的含量和活性有關(guān)，該激酶具有加固肌膜-肌小節(jié)聯(lián)合體的作用，這可作為肌小節(jié)變構(gòu)的一種證據(jù)。值得注意的是，肌小節(jié)變構(gòu)具有短時(shí)效應(yīng)，可暫時(shí)性（持續(xù)幾小時(shí)）改善肌肉力學(xué)特性[50]，提示在熱身練習(xí)中進(jìn)行NH訓(xùn)練有助于在隨后訓(xùn)練比賽中降低拉傷風(fēng)險(xiǎn)。

肌肉維度（厚度、體積）方面，絕大部分研究顯示NH訓(xùn)練對(duì)股二頭肌長(zhǎng)頭無(wú)增肌效應(yīng)[24-27]。Alonso-Fernandez等[23]和Seymore等[28]利用B超檢測(cè)分別發(fā)現(xiàn)肌肉厚度增加8%，體積增加11%，但均為小效應(yīng)量（Cohen's d 分別為0.29 和0.37）。而Bourne 等[24]利用磁共振成像（MRI）明確發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練前后股二頭肌長(zhǎng)頭體積無(wú)顯著性差異（增量不足5%），僅發(fā)現(xiàn)半腱肌和股二頭肌短頭體積分別增加21%和15%?？梢?jiàn)，并無(wú)充分證據(jù)顯示NH訓(xùn)練對(duì)股二頭肌長(zhǎng)頭具有增肌效應(yīng)，但NH訓(xùn)練對(duì)半腱肌和股二頭肌短頭具有顯著增肌效應(yīng)。該結(jié)果證實(shí)了上述急性反應(yīng)的相關(guān)推論：鑒于NH對(duì)半腱肌和股二頭肌短頭募集水平高，對(duì)股二頭肌長(zhǎng)頭和半膜肌募集水平低，NH 訓(xùn)練主要強(qiáng)化前兩塊肌肉，對(duì)后兩塊肌肉強(qiáng)化不足。因此，半腱肌和股二頭肌短頭能產(chǎn)生增肌適應(yīng)，而半膜肌和股二頭肌長(zhǎng)頭難以產(chǎn)生增肌適應(yīng)。這表明在NH訓(xùn)練中，腘繩肌的4塊肌肉表現(xiàn)出不同的增肌適應(yīng)是由選擇性募集模式所致。

由此可見(jiàn)，最易發(fā)生拉傷的股二頭肌長(zhǎng)頭在NH訓(xùn)練中的適應(yīng)體現(xiàn)為肌束長(zhǎng)度增加，這是肌肉對(duì)離心收縮的一種形態(tài)結(jié)構(gòu)適應(yīng)。半腱肌和股二頭肌短頭的適應(yīng)體現(xiàn)為體積增加，無(wú)明確證據(jù)顯示股二頭肌長(zhǎng)頭體積增加，不同肌肉在NH訓(xùn)練中表現(xiàn)出不同增肌適應(yīng)是由選擇性募集模式所致。

1.3 腘繩肌在NH訓(xùn)練中的功能適應(yīng)

鑒于腘繩肌離心肌力以及腘繩肌離心峰值力矩與股四頭肌向心峰值力矩的比值（H離/Q向比值）與拉傷風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)[52-54]，既有研究均通過(guò)評(píng)測(cè)腘繩肌離心肌力和H離/Q向比值以反映腘繩肌在NH訓(xùn)練中的功能適應(yīng)，見(jiàn)表2[18，24-32]。

表2 腘繩肌在NH訓(xùn)練中的功能適應(yīng)性

10項(xiàng)研究的被試涵蓋職業(yè)、業(yè)余、大學(xué)生球員以及經(jīng)常參加體育鍛煉人群，平均年齡為22～24歲，同質(zhì)性較好。研究顯示4周以上訓(xùn)練期和120次以上的NH重復(fù)次數(shù)均能使腘繩肌離心肌力得到不同程度提高：等速（動(dòng)）屈膝離心力矩提高6%～21%；NH離心肌力提高19%～33%。同時(shí)，腘繩肌離心肌力提高伴隨H離/Q向比值升高，所有涉及該比值的研究均顯示NH訓(xùn)練能提高H離/Q向比值（提高10%～13%），即減小腘繩肌離心肌力與股四頭肌向心肌力之間的差距，從而改善互為拮抗肌的腘繩肌和股四頭肌的肌力均衡性。

NH訓(xùn)練提高腘繩肌離心肌力的原因有二：一是肌源性因素，即腘繩肌的形態(tài)結(jié)構(gòu)適應(yīng)。如前所述，NH訓(xùn)練能有效強(qiáng)化半腱肌和股二頭肌短頭，增加二者體積。上述10項(xiàng)研究均通過(guò)屈膝離心動(dòng)作（俯臥等速屈膝或NH 動(dòng)作）測(cè)試來(lái)評(píng)估腘繩肌離心肌力，而半腱肌和股二頭肌短頭在屈膝離心動(dòng)作中發(fā)揮主要作用，兩者體積增加有助于提高肌力，研究均顯示NH訓(xùn)練能夠提高腘繩肌離心肌力，更準(zhǔn)確地說(shuō)是提高腘繩肌屈膝離心肌力。二是神經(jīng)源性因素，即神經(jīng)-肌肉激活適應(yīng)。NH訓(xùn)練能顯著提高半腱肌和股二頭肌激活水平，從而降低NH動(dòng)作的共激活指數(shù)（股直肌與股外側(cè)肌肌電之和/半腱肌、股二頭肌、股直肌和股外側(cè)肌肌電之和），進(jìn)而改善主動(dòng)肌激活狀況，提高肌力[32]。此外，離心訓(xùn)練中，離心肌力的提高與肌肉興奮性提高（H反射中的Hmax顯著升高）相關(guān)[56，57]，其機(jī)制是離心訓(xùn)練有助于降低高爾基腱Ⅰb類傳入纖維對(duì)α運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的抑制[58]，以維持牽張反射強(qiáng)度，從而提高肌力。這提示NH訓(xùn)練可能有助于提高腘繩肌在離心收縮中的興奮性，進(jìn)而提高腘繩肌屈膝離心肌力。

綜上，NH訓(xùn)練屈膝離心的動(dòng)作形式和腘繩肌形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能特征共同決定了腘繩肌在NH 訓(xùn)練中的選擇性募集模式——主要募集半腱肌和股二頭肌短頭，對(duì)半膜肌和股二頭肌長(zhǎng)頭的募集不足。因此，NH訓(xùn)練主要強(qiáng)化半腱肌和股二頭肌短頭，使二者產(chǎn)生增肌適應(yīng)，而難以強(qiáng)化股二頭肌長(zhǎng)頭。在屈膝離心動(dòng)作中發(fā)揮主導(dǎo)作用的半腱肌和股二頭肌短頭得到有效強(qiáng)化（增肌），可見(jiàn)NH 訓(xùn)練能有效提高腘繩肌屈膝離心肌力。最易發(fā)生拉傷的股二頭肌長(zhǎng)頭雖然未能在NH 訓(xùn)練中得到有效強(qiáng)化，但離心收縮形式能促使其產(chǎn)生肌束長(zhǎng)度增加的形態(tài)結(jié)構(gòu)適應(yīng)。

2 NH 訓(xùn)練對(duì)足球運(yùn)動(dòng)員腘繩肌拉傷的預(yù)防效果

以職業(yè)球員、業(yè)余球員、大學(xué)生球員以及青少年球員為被試的多項(xiàng)對(duì)照試驗(yàn)證實(shí)，NH訓(xùn)練能降低干預(yù)組腘繩肌拉傷率[33-38]，初步表明NH 訓(xùn)練具有廣泛的適用人群。然而，預(yù)防干預(yù)效果受球員自身風(fēng)險(xiǎn)影響，目前尚不清楚NH 訓(xùn)練是否對(duì)不同風(fēng)險(xiǎn)球員具有同樣干預(yù)效果。本研究提取相關(guān)研究數(shù)據(jù)，分別探討NH訓(xùn)練對(duì)高、低風(fēng)險(xiǎn)球員的預(yù)防干預(yù)效果。

腘繩肌拉傷風(fēng)險(xiǎn)取決于拉傷危險(xiǎn)因素，盡管腘繩肌拉傷的危險(xiǎn)因素眾多且許多因素存有爭(zhēng)議，但普遍認(rèn)可跌倒史和年齡是首要的兩項(xiàng)不可控危險(xiǎn)因素[10，59]。韓經(jīng)超等[10]采用Meta 分析發(fā)現(xiàn)拉傷史和高齡與腘繩肌拉傷的相關(guān)度最高。van Beijsterveldt 等[59]對(duì)7 項(xiàng)前瞻性研究的系統(tǒng)評(píng)價(jià)同樣發(fā)現(xiàn)足球運(yùn)動(dòng)員拉傷史與腘繩肌拉傷最相關(guān)，年齡是最顯著的潛在危險(xiǎn)因素，并發(fā)現(xiàn)拉傷球員平均年齡多集中在27歲。鑒于此，本研究以27歲為高、低風(fēng)險(xiǎn)球員的年齡劃分截點(diǎn)，即＜27歲視為低齡球員，年齡越低拉傷風(fēng)險(xiǎn)越低；≥27歲視為高齡球員，年齡越大拉傷風(fēng)險(xiǎn)越高。將有拉傷史或高齡（≥27）球員視為腘繩肌拉傷的高風(fēng)險(xiǎn)球員（符合任一條件），而將無(wú)拉傷史且低齡（＜27歲）球員視為低風(fēng)險(xiǎn)球員。當(dāng)高、低風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)同時(shí)存在時(shí)，優(yōu)先考慮高風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)以判別球員類型，即有拉傷史的低齡球員或高齡的無(wú)拉傷史球員皆為高風(fēng)險(xiǎn)球員。

2.1 NH訓(xùn)練對(duì)低風(fēng)險(xiǎn)球員腘繩肌拉傷的預(yù)防效果

由表3可知，6項(xiàng)干預(yù)（3項(xiàng)干預(yù)采用NH訓(xùn)練計(jì)劃，3 項(xiàng)采用“FIFA11+”）的主體被試為低風(fēng)險(xiǎn)球員[33-38]，即以低齡且無(wú)拉傷史球員為主要研究對(duì)象。年齡方面，以平均年齡低于27歲的球員為主體被試，1項(xiàng)干預(yù)雖未說(shuō)明年齡[33]，但其被試來(lái)自冰島和挪威的頂級(jí)聯(lián)賽，由高水平球員的年齡特征推測(cè)該研究的高齡被試占比較小。拉傷史方面，無(wú)拉傷史球員占比80%以上，3項(xiàng)干預(yù)雖未說(shuō)明拉傷史球員比例，但鑒于被試皆為平均年齡不超過(guò)20歲的非職業(yè)球員，23歲以下球員的拉傷率僅為23 歲以上球員的25%～33%[10]，故推測(cè)在這3項(xiàng)干預(yù)研究的被試中具有更高比例的無(wú)拉傷史球員。結(jié)果顯示，對(duì)于職業(yè)、業(yè)余、大學(xué)生以及青少年聯(lián)賽中的低風(fēng)險(xiǎn)球員，在73%～100%的依從性（干預(yù)方案完成情況）前提下，干預(yù)組和對(duì)照組的相對(duì)危險(xiǎn)度RR（干預(yù)組拉傷率/對(duì)照組拉傷率）為0.12～0.61，即降低拉傷率39%～88%。這表明低風(fēng)險(xiǎn)球員進(jìn)行10 周以上NH 訓(xùn)練，且確保一定依從性（73%以上）前提下，腘繩肌拉傷率顯著降低。

表3 NH訓(xùn)練對(duì)低風(fēng)險(xiǎn)球員腘繩肌拉傷的干預(yù)結(jié)果

（續(xù)表3）

產(chǎn)生預(yù)防效果的可能原因在于NH 訓(xùn)練能有效控制低風(fēng)險(xiǎn)球員的拉傷危險(xiǎn)因素。多項(xiàng)以低風(fēng)險(xiǎn)球員為被試（或主體被試）的研究顯示，腘繩肌屈膝離心肌力（及相關(guān)的H離/Q向比值）和股二頭肌長(zhǎng)頭肌束長(zhǎng)度與拉傷相關(guān)，二者對(duì)低風(fēng)險(xiǎn)球員腘繩肌拉傷具有顯著預(yù)測(cè)作用，可視為拉傷的主要危險(xiǎn)因素。

離心肌力方面：Croisier 等[52]通過(guò)對(duì)平均年齡26歲、無(wú)拉傷史的462 名球員（比利時(shí)、巴西和法國(guó)職業(yè)聯(lián)賽）1個(gè)賽季的隨訪發(fā)現(xiàn)，高H離/Q向比值（腘繩肌30°/s離心與股四頭肌240°/s向心的峰值力矩之比）球員的拉傷率為4.1%，而低比值球員拉傷率達(dá)16.5%，并發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)捅戎登騿T通過(guò)訓(xùn)練提高腘繩肌離心肌力和H離/Q向比值后，同樣表現(xiàn)出低拉傷率（5.7%）。隨后，Dauty 等[53]通過(guò)對(duì)平均年齡24歲、無(wú)拉傷史的136名球員（法國(guó)職業(yè)聯(lián)賽）為期10個(gè)賽季的隨訪發(fā)現(xiàn)，H離/Q向比值的風(fēng)險(xiǎn)閾值為0.8，低于0.8的球員具有更高的拉傷率。Lee等[54]對(duì)平均年齡24歲、無(wú)拉傷史占比94%的146名球員（中國(guó)職業(yè)聯(lián)賽）1個(gè)賽季的隨訪發(fā)現(xiàn)，較低腘繩肌離心肌力球員（30°/s 相對(duì)峰值力矩低于2.4 Nm/kg）的拉傷率是較高肌力球員的5.6倍。van Dyk等[60]對(duì)平均年齡25歲、無(wú)拉傷史占比91%的563名球員（卡塔爾職業(yè)聯(lián)賽）4 個(gè)賽季的隨訪同樣發(fā)現(xiàn)，腘繩肌離心肌力（60°/s相對(duì)峰值力矩）與拉傷相關(guān)，低肌力球員拉傷率比高肌力球員高37%。除上述等動(dòng)（速）肌力測(cè)試外，NH肌力（完成NH 訓(xùn)練動(dòng)作時(shí)表現(xiàn)出的肌力）同樣與拉傷相關(guān)。Timmins 等[61]利用NH 肌力測(cè)試裝置[55]采集平均年齡25歲、無(wú)拉傷史占比82%的152名球員（澳大利亞職業(yè)聯(lián)賽）的NH平均峰值肌力，隨訪1個(gè)賽季發(fā)現(xiàn)，較低NH 肌力球員（小于337 N）的拉傷率是較高肌力球員的4.4倍。可見(jiàn)，低風(fēng)險(xiǎn)球員的腘繩肌屈膝離心肌力較低（相關(guān)的H離/Q向比值較低）是腘繩肌拉傷的主要危險(xiǎn)因素之一。NH 訓(xùn)練提高腘繩肌屈膝離心肌力有助于滿足高速跑時(shí)對(duì)腘繩肌的功能需求，以提高腘繩肌承載離心負(fù)荷的能力；同時(shí)，提高H離/Q向比值有利于改善互為拮抗肌的腘繩肌和股四頭肌的肌力均衡性，因而有助于預(yù)防低風(fēng)險(xiǎn)球員腘繩肌拉傷。

股二頭肌長(zhǎng)頭肌束長(zhǎng)度方面：Timmins等[62]對(duì)16名在最近18個(gè)月內(nèi)發(fā)生腘繩肌拉傷的足球運(yùn)動(dòng)員（國(guó)家級(jí)）進(jìn)行B超檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，無(wú)論在安靜狀態(tài)還是等長(zhǎng)收縮（3種負(fù)荷）狀態(tài)，拉傷側(cè)的股二頭肌長(zhǎng)頭肌束長(zhǎng)度均顯著短于健側(cè)。為明確該現(xiàn)象是腘繩肌拉傷導(dǎo)致的結(jié)果還是誘發(fā)腘繩肌拉傷的原因，Timmins等[61]進(jìn)行前瞻性研究，對(duì)平均年齡25歲、無(wú)拉傷史占比82%的152名球員（低風(fēng)險(xiǎn)球員主體）隨訪1 個(gè)賽季發(fā)現(xiàn)，股二頭肌長(zhǎng)頭肌束長(zhǎng)度較短（小于10.56 cm）的球員拉傷率是肌束長(zhǎng)度較長(zhǎng)球員的4.1倍，并發(fā)現(xiàn)肌束長(zhǎng)度每增加1 cm，拉傷率降低約21%?？梢?jiàn)，低風(fēng)險(xiǎn)球員較短的股二頭肌長(zhǎng)頭肌束長(zhǎng)度可能是拉傷的主要危險(xiǎn)因素之一。NH 訓(xùn)練可致股二頭肌長(zhǎng)頭肌束長(zhǎng)度增加1.8～2.4 cm[23-27]，估測(cè)能降低拉傷率近50%，契合上述39%～88%的預(yù)防效果。肌束長(zhǎng)度增加對(duì)拉傷的預(yù)防機(jī)制有兩種假設(shè)：一種認(rèn)為增加肌束長(zhǎng)度有助于承受更大離心負(fù)荷。肌束長(zhǎng)度增加是串聯(lián)肌小節(jié)數(shù)量增加的結(jié)果[47]，串聯(lián)肌小節(jié)增多會(huì)改變肌張力-長(zhǎng)度曲線，即在同等離心負(fù)荷狀況下，擁有更多串聯(lián)肌小節(jié)（肌束較長(zhǎng)）的肌肉經(jīng)歷的拉伸程度更?。☉?yīng)變更?。63]；同時(shí)，擁有更多串聯(lián)肌小節(jié)的肌肉能在較大拉伸的狀況下產(chǎn)生更大的肌力[47]。故認(rèn)為同等體積前提下，肌束較長(zhǎng)的肌肉能承受更大應(yīng)力而不致產(chǎn)生過(guò)大應(yīng)變引發(fā)拉傷。另一種假設(shè)認(rèn)為，增加肌束長(zhǎng)度有助于承受更快的離心負(fù)荷。肌束長(zhǎng)度增加可能影響肌張力-速度特征[64]，肌束較長(zhǎng)的肌肉的峰值收縮速度顯著高于肌束較短肌肉[65]。在易于發(fā)生拉傷的擺動(dòng)腿離心階段，離心負(fù)荷的快速加載要求肌肉及時(shí)響應(yīng)，擁有較長(zhǎng)肌束的股二頭肌長(zhǎng)頭能更快收縮以對(duì)抗離心負(fù)荷，避免發(fā)生過(guò)大應(yīng)變而加重微損傷。故認(rèn)為NH 訓(xùn)練增加股二頭肌長(zhǎng)頭肌束長(zhǎng)度可在一定程度上改善股二頭肌長(zhǎng)頭力學(xué)特性，使其在承受更大或更快的離心負(fù)荷（應(yīng)力）時(shí)不致發(fā)生過(guò)度拉伸（應(yīng)變過(guò)大），因而有助于預(yù)防拉傷。

可見(jiàn)，低風(fēng)險(xiǎn)球員腘繩肌拉傷的主要危險(xiǎn)因素為較低的腘繩肌屈膝離心肌力和較短的股二頭肌長(zhǎng)頭肌束長(zhǎng)度。由前述生理效應(yīng)可知，NH訓(xùn)練能有效改善這兩種危險(xiǎn)因素，因而對(duì)低風(fēng)險(xiǎn)球員腘繩肌拉傷具有預(yù)防效果。

2.2 NH訓(xùn)練對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)球員腘繩肌拉傷的預(yù)防效果

表4顯示，4 項(xiàng)NH 干預(yù)研究以高風(fēng)險(xiǎn)球員為被試[33，35，39，40]，其中3項(xiàng)為有拉傷史球員，1項(xiàng)為高齡球員（平均年齡大于43歲）。結(jié)果顯示，4項(xiàng)干預(yù)研究均具有極高依從性，為91%～100%，但干預(yù)結(jié)果并不一致：3項(xiàng)干預(yù)[33，39，40]的相對(duì)危險(xiǎn)度（RR）為0.92～1.09，表明干預(yù)組和對(duì)照組拉傷率無(wú)顯著性差異，即無(wú)預(yù)防效果；1 項(xiàng)干預(yù)[35]的相對(duì)危險(xiǎn)度RR=0.14，即降低86%拉傷率，顯示出優(yōu)異的預(yù)防效果。然而，我們需要謹(jǐn)慎看待此項(xiàng)優(yōu)異效果（RR=0.14），因?yàn)樵摳深A(yù)采用的拉傷率計(jì)算方式不同于其他3項(xiàng)。Petersen等[35]采用基于暴露人數(shù)的拉傷率計(jì)算方法，即“拉傷率=病例數(shù)/暴露人數(shù)×100%”，而其他3項(xiàng)[33，39，40]則采用運(yùn)動(dòng)損傷流行病學(xué)常用的基于暴露時(shí)間的計(jì)算方法，即“拉傷率=病例數(shù)/暴露時(shí)間×100%”，其中暴露時(shí)間為干預(yù)期內(nèi)球員訓(xùn)練和比賽的累計(jì)時(shí)間。暴露時(shí)間是運(yùn)動(dòng)損傷的重要影響因素，在暴露時(shí)間差異較大的情況下（Petersen 的研究正是如此，其被試包括職業(yè)、半職業(yè)和業(yè)余球員，被試的訓(xùn)練和比賽時(shí)間差異大），忽略暴露時(shí)間的計(jì)算方式難以準(zhǔn)確反映拉傷率。因此，我們認(rèn)為Petersen等[35]研究的優(yōu)異預(yù)防效果（RR=0.14）可能是使用非常規(guī)的拉傷率計(jì)算方法所致。故認(rèn)為對(duì)于高風(fēng)險(xiǎn)球員，尚未有明確證據(jù)顯示NH訓(xùn)練有助于降低腘繩肌拉傷率。

表4 NH訓(xùn)練對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)球員腘繩肌拉傷的干預(yù)結(jié)果

高風(fēng)險(xiǎn)球員和低風(fēng)險(xiǎn)球員雖使用同樣的NH 干預(yù)方案（NH 訓(xùn)練計(jì)劃或FIFA11+），且具有更高依從性，但并未顯示出預(yù)防效果。分析認(rèn)為NH 訓(xùn)練難以改善高風(fēng)險(xiǎn)球員拉傷的主要危險(xiǎn)因素。Timmins 等[61]的研究顯示，對(duì)于高齡和有拉傷史的高風(fēng)險(xiǎn)球員，腘繩肌屈膝離心肌力或股二頭肌長(zhǎng)頭肌束長(zhǎng)度均與拉傷無(wú)顯著相關(guān)，表明高風(fēng)險(xiǎn)球員拉傷的主要危險(xiǎn)因素并非腘繩肌屈膝離心肌力較低和股二頭肌長(zhǎng)頭肌束較短，可能具有不同的主要危險(xiǎn)因素。高齡球員的主要危險(xiǎn)因素涉及髖關(guān)節(jié)功能[66]。對(duì)于腘繩肌，髖關(guān)節(jié)主導(dǎo)的動(dòng)作主要募集股二頭肌長(zhǎng)頭[19，44]，提示髖關(guān)節(jié)功能與股二頭肌長(zhǎng)頭更相關(guān)，故認(rèn)為改善高齡球員拉傷危險(xiǎn)因素（髖關(guān)節(jié)功能）應(yīng)強(qiáng)化股二頭肌長(zhǎng)頭。有拉傷史球員的主要危險(xiǎn)因素源自傷后肌肉的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能特征，80%以上拉傷發(fā)生于股二頭肌長(zhǎng)頭，傷后的股二頭肌長(zhǎng)頭會(huì)出現(xiàn)肌肉萎縮[67]和募集異常[68]，并在拉傷處出現(xiàn)彈性較差的瘢痕組織[69]，以致79%的復(fù)發(fā)傷發(fā)生在同一部位[70]。故認(rèn)為改善有拉傷史球員的危險(xiǎn)因素應(yīng)重點(diǎn)強(qiáng)化股二頭肌長(zhǎng)頭以增加肌肉體積、改善募集狀況和力學(xué)特性。NH訓(xùn)練雖能增加股二頭肌長(zhǎng)頭肌束長(zhǎng)度，但這僅能在一定程度上改善長(zhǎng)頭的力學(xué)特性，并不足以降低復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。由此可見(jiàn)，高風(fēng)險(xiǎn)球員拉傷的主要危險(xiǎn)因素在于股二頭肌長(zhǎng)頭因增齡或拉傷而發(fā)生的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能退變，強(qiáng)化股二頭肌長(zhǎng)頭是改善該危險(xiǎn)因素的主要途徑。然而，NH訓(xùn)練對(duì)股二頭肌長(zhǎng)頭的募集不足，難以有效強(qiáng)化股二頭肌長(zhǎng)頭，因而難以預(yù)防高風(fēng)險(xiǎn)球員腘繩肌拉傷。

綜上，NH訓(xùn)練預(yù)防腘繩肌拉傷的效果取決于球員自身風(fēng)險(xiǎn)狀況，NH訓(xùn)練對(duì)低齡且無(wú)拉傷史的低風(fēng)險(xiǎn)球員腘繩肌拉傷具有預(yù)防效果，對(duì)高齡或有拉傷史的高風(fēng)險(xiǎn)球員則無(wú)預(yù)防效果。低風(fēng)險(xiǎn)球員拉傷的主要危險(xiǎn)因素為較低的腘繩肌屈膝離心肌力和（或）較短的股二頭肌長(zhǎng)頭肌束長(zhǎng)度，NH訓(xùn)練能有效改善這兩種危險(xiǎn)因素，因而能有效預(yù)防低風(fēng)險(xiǎn)球員腘繩肌拉傷。高風(fēng)險(xiǎn)球員拉傷的主要危險(xiǎn)因素源自股二頭肌長(zhǎng)頭因增齡或拉傷而發(fā)生的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能退變，NH訓(xùn)練對(duì)股二頭肌長(zhǎng)頭募集不足，難以強(qiáng)化股二頭肌長(zhǎng)頭，僅增加股二頭肌長(zhǎng)頭肌束長(zhǎng)度并不足以改善此危險(xiǎn)因素，故難以預(yù)防高風(fēng)險(xiǎn)球員腘繩肌拉傷。由此提示NH 訓(xùn)練適用于低齡（低于27歲）且無(wú)拉傷史的低風(fēng)險(xiǎn)球員，并不適用于高齡或有拉傷史的高風(fēng)險(xiǎn)球員。

3 展望

雖然NH 訓(xùn)練僅對(duì)低風(fēng)險(xiǎn)球員腘繩肌拉傷具有預(yù)防效果，但鑒于預(yù)防低風(fēng)險(xiǎn)球員拉傷可有效避免球員因拉傷史發(fā)展為高風(fēng)險(xiǎn)球員，而且青少年球員通常為低風(fēng)險(xiǎn)球員，故認(rèn)為NH訓(xùn)練對(duì)于保障校園足球運(yùn)動(dòng)員的健康成長(zhǎng)和技能發(fā)展尤具現(xiàn)實(shí)意義，不失為一種具有較高實(shí)踐和研究?jī)r(jià)值的腘繩肌預(yù)防干預(yù)手段。在實(shí)踐層面，后續(xù)研究一方面可檢驗(yàn)NH訓(xùn)練對(duì)我國(guó)不同層次球員的預(yù)防干預(yù)效果，尤其針對(duì)青少年球員；另一方面，進(jìn)一步探討NH 訓(xùn)練的練習(xí)量、練習(xí)強(qiáng)度和訓(xùn)練安排（單獨(dú)進(jìn)行、納入力量訓(xùn)練或訓(xùn)練比賽前的熱身練習(xí)）以提高對(duì)低風(fēng)險(xiǎn)球員的預(yù)防效益，并為易發(fā)生腘繩肌拉傷的其他運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目（如短跑、籃球、橄欖球）提供借鑒。同時(shí)，針對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)球員，應(yīng)選擇或設(shè)計(jì)能有效強(qiáng)化股二頭肌長(zhǎng)頭的預(yù)防干預(yù)（如髖主導(dǎo)的動(dòng)作形式），以彌補(bǔ)NH訓(xùn)練的不足。在研究層面，首先需進(jìn)一步探析NH 訓(xùn)練的生理效應(yīng)和預(yù)防拉傷途徑，如NH 訓(xùn)練對(duì)半腱肌、股二頭肌短頭和半膜肌肌束長(zhǎng)度的影響；強(qiáng)化半腱肌和股二頭肌短頭能否減小股二頭肌長(zhǎng)頭的峰值載荷；其次，應(yīng)深入分析腘繩肌在不同動(dòng)作形式（屈膝、伸髖以及高速跑中的屈膝伸髖）和不同關(guān)節(jié)角度下的募集模式，以選擇或設(shè)計(jì)更具針對(duì)性的預(yù)防干預(yù)方案。最后，可進(jìn)一步探索肌肉、肌腱以及肌肉-肌腱（腱膜）連接處在離心訓(xùn)練中的形態(tài)結(jié)構(gòu)與力學(xué)適應(yīng)，促進(jìn)離心訓(xùn)練在損傷預(yù)防和康復(fù)中的應(yīng)用。