跆拳道運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)損傷的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析

許秋萍

摘? 要：本文主要是為了分析跆拳道運(yùn)動(dòng)員在日常訓(xùn)練中或比賽中對(duì)膝關(guān)節(jié)的損傷給運(yùn)動(dòng)員帶來的影響。結(jié)論表明，跆拳道運(yùn)動(dòng)是高度損傷膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，所以需對(duì)運(yùn)動(dòng)員的膝關(guān)節(jié)進(jìn)行全面保護(hù)。在保護(hù)之前需要對(duì)膝關(guān)節(jié)進(jìn)行全面的生物力學(xué)分析，根據(jù)分析出的結(jié)論，對(duì)膝關(guān)節(jié)進(jìn)行有針對(duì)性的保護(hù)。具體的保護(hù)措施如下：（1）運(yùn)動(dòng)員要形成自我保護(hù)意識(shí)。（2）科學(xué)合理地進(jìn)行訓(xùn)練。（3）提升膝關(guān)節(jié)周圍的肌肉，從而增強(qiáng)保護(hù)程度。（4）牢記動(dòng)作要領(lǐng)。（5）提高醫(yī)療能力。這些都是避免損傷的有效手段。運(yùn)動(dòng)員得到很好的保護(hù)之后，心理素質(zhì)將會(huì)大大提升。

關(guān)鍵詞：跆拳道? 膝關(guān)節(jié)? 運(yùn)動(dòng)損傷? 力學(xué)分析

中圖分類號(hào)：G8? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2813（2020）08（c）-0041-03

Abstract： The purpose of this paper is to analyze the influence of Taekwondo Athletes' knee injury in daily training or competition. The conclusion shows that taekwondo is a sport with high injury to the knee joint， so it is necessary to protect the knee joint of athletes. Before the protection， we need to carry out a comprehensive biomechanical analysis of the knee joint. According to the conclusions of the analysis， we need to carry out targeted protection of the knee joint. The specific protection measures are as follows： （1）athletes should form self-protection consciousness. （2）Scientific and reasonable training. （3）Improve the muscles around the knee joint to enhance protection. （4）Remember the action. （5）Improve medical capacity. These are all effective means to avoid damage. After the athletes get good protection， their psychological quality will be greatly improved.

Key Words： Aekwondo; Knee joint; Sports injury; Mechanical analysis

現(xiàn)如今，對(duì)膝關(guān)節(jié)損傷的探討與研究一直在受傷部位、受傷頻次、受傷性質(zhì)和性別年齡方面等。而對(duì)膝關(guān)節(jié)損傷的生物力學(xué)分析是比較少的，但是膝關(guān)節(jié)是人體非常重要的一個(gè)部位，所以對(duì)其進(jìn)行研究是非常重要的。

1? 膝關(guān)節(jié)的解剖學(xué)特點(diǎn)

根據(jù)人體構(gòu)造，膝關(guān)節(jié)是人們運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵，無論是生活中的行走或是一些激烈的運(yùn)動(dòng)都需要膝關(guān)節(jié)提供支持，所以它承擔(dān)了大量負(fù)荷，也就面臨著損傷。膝關(guān)節(jié)是一個(gè)由脛股關(guān)節(jié)和髕股關(guān)節(jié)組成的雙關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，又處于腿部中間的連接位置，這就會(huì)受到大量的摩擦，毫無疑問，需要重點(diǎn)關(guān)注膝關(guān)節(jié)。

膝關(guān)節(jié)的主要結(jié)構(gòu)和輔助結(jié)構(gòu)。

膝關(guān)節(jié)主要是由2塊骨頭組成，即大腿的股骨和小腿脛骨。眾所周知，膝關(guān)節(jié)處是一個(gè)窩狀，這個(gè)窩狀結(jié)構(gòu)則是由股骨的下端和脛骨的上端所組成，稱之為關(guān)節(jié)頭和關(guān)節(jié)窩，有了關(guān)節(jié)頭和關(guān)節(jié)窩的構(gòu)成，這才有了人體的膝關(guān)節(jié)。不過關(guān)節(jié)頭和關(guān)節(jié)窩并不是膝關(guān)節(jié)的典型特征，尤其是關(guān)節(jié)窩，它的作用是提升膝關(guān)節(jié)的靈活能力，但不夠穩(wěn)定。

膝關(guān)節(jié)的輔助結(jié)構(gòu)則是側(cè)副韌帶、十字交叉韌帶、半月板、脂肪和髕骨。它們的作用就是彌補(bǔ)輔助結(jié)構(gòu)的不足，也就是增強(qiáng)膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定。

側(cè)副韌帶：它處在膝關(guān)節(jié)的兩側(cè)，并分為2個(gè)，一個(gè)是脛側(cè)副韌帶，另一個(gè)是腓側(cè)副韌帶。其作用就是保證膝蓋在運(yùn)動(dòng)中不會(huì)逆方向伸屈，導(dǎo)致嚴(yán)重?fù)p壞。

十字交叉韌帶：十字交叉韌帶分為前交叉韌帶和后交叉韌帶，且位于膝關(guān)節(jié)內(nèi)部，它是為了大腿和小腿運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)時(shí)加強(qiáng)固定，防止大腿或小腿發(fā)生錯(cuò)位，保持穩(wěn)定。

半月板：經(jīng)?？催\(yùn)動(dòng)比賽的人知道，時(shí)不時(shí)就會(huì)聽說運(yùn)動(dòng)員半月板損傷，但人們對(duì)半月板的了解不夠多。半月板就是在膝關(guān)節(jié)脛骨上的2塊呈半月形的、里薄外厚的纖維軟骨。它的作用就像是氣墊，減少運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)膝關(guān)節(jié)的沖力，使其受到的損傷降到最小。

脂肪墊：脂肪墊是人們常常在膝關(guān)節(jié)中最容易忽視的一部分，它指的是在膝關(guān)節(jié)中顏色為淡黃色且長(zhǎng)在空隙中的滑膜，并帶有一定的脂肪，所以把它叫脂肪墊。其作用是減少膝關(guān)節(jié)在運(yùn)動(dòng)中的震動(dòng)幅度，這得益于脂肪墊促進(jìn)了滑液的分泌，而分泌的滑液為膝關(guān)節(jié)提供了很好的防護(hù)作用。

髕骨：人體內(nèi)膝關(guān)節(jié)中有一塊最大的籽骨，它對(duì)膝關(guān)節(jié)起到的是增強(qiáng)膝關(guān)節(jié)肌肉的力矩的作用。人們對(duì)髕骨的了解少之又少，但其起的作用是很關(guān)鍵的。

2? 膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)力學(xué)分析

根據(jù)力學(xué)的研究，雖然膝關(guān)節(jié)在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到2個(gè)平面影響，但由于其中一個(gè)平面幾乎涵蓋了所有的力，所以較小的力可以忽略不計(jì)，這也就說明可以把這些力全都看成是膝蓋一個(gè)部位發(fā)出的，或者，人體膝蓋上肌肉的力量是由多力產(chǎn)生，每當(dāng)單個(gè)肌肉群產(chǎn)生的力量很大時(shí)，根據(jù)研究就可以認(rèn)定為這是作用在膝關(guān)節(jié)上幾乎全部的力。在這基礎(chǔ)上，就更加了解膝關(guān)節(jié)在一個(gè)平面上運(yùn)動(dòng)與單個(gè)肌肉群所產(chǎn)生的力，就可以知道膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)是如何進(jìn)行的。

脛股關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)力學(xué)分析如下。

2.1 脛股關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

（1）脛股關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍。

在力學(xué)領(lǐng)域中，運(yùn)動(dòng)是有范圍的，舉個(gè)例子，脛股關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)范圍在矢面中是最大的，而膝關(guān)節(jié)可以彎曲的范圍是0°～140°;在橫面內(nèi)的活動(dòng)范圍隨著膝彎曲的程度增加而增加。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，脛股的活動(dòng)范圍與膝關(guān)節(jié)的彎曲程度息息相關(guān)，這主要是由于軟組織限制功能所導(dǎo)致的。

（2）脛股關(guān)節(jié)面運(yùn)動(dòng)。

在膝關(guān)節(jié)中一共有3個(gè)平面，橫面、矢面和額面，膝部運(yùn)動(dòng)會(huì)固定在這3個(gè)平面里，面與面間有運(yùn)動(dòng)，骨與骨間有相互運(yùn)動(dòng)，骨與面間相互運(yùn)動(dòng)，究其原因就是面與骨的運(yùn)動(dòng)關(guān)系是不固定的。

2.2 脛股關(guān)節(jié)的動(dòng)力學(xué)分析

動(dòng)力學(xué)概念共分為2個(gè)，即靜力和動(dòng)力，動(dòng)力是指使物體從靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)狀態(tài)或者是使物體改變方向的力，靜力則與動(dòng)力相反。而目前要分析的是動(dòng)力，動(dòng)力與膝關(guān)節(jié)有著密不可分的聯(lián)系，運(yùn)動(dòng)所帶來的動(dòng)力反映到膝關(guān)節(jié)處，再?gòu)南リP(guān)節(jié)處反映到脛股關(guān)節(jié)。在分析的時(shí)候主要考慮的是層層結(jié)構(gòu)下的或額外負(fù)荷所產(chǎn)生的力。有一個(gè)公式可以很好地證明膝關(guān)節(jié)與力的關(guān)系，即T=Ia，這里的T指的是力矩，I是質(zhì)量慣性矩，a是角加速度。根據(jù)這個(gè)公式我們清晰可見，膝關(guān)節(jié)所受到的力與身體部分的加速度和它的質(zhì)量慣性矩相關(guān)，如果身體部分的角速度增加，也就是膝關(guān)節(jié)彎曲的程度增加，就會(huì)使關(guān)節(jié)力矩相應(yīng)增加。

3? 膝關(guān)節(jié)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的重要性

一個(gè)健康強(qiáng)壯的身體對(duì)運(yùn)動(dòng)員的重要性不必多說，相信每個(gè)人都是清楚的，尤其是運(yùn)動(dòng)員的一對(duì)膝蓋，絕大部分運(yùn)動(dòng)都離不開膝關(guān)節(jié)的運(yùn)作，它支撐著運(yùn)動(dòng)員的每個(gè)動(dòng)作，只有擁有健康的膝關(guān)節(jié)，運(yùn)動(dòng)員才能有更出色的發(fā)揮。然而每天高強(qiáng)度的訓(xùn)練，還有殘酷的比賽，這都給運(yùn)動(dòng)員的膝關(guān)節(jié)造成了不同程度的損傷，甚至嚴(yán)重的已經(jīng)不得不選擇退役保護(hù)身體。所以，要對(duì)運(yùn)動(dòng)員的膝關(guān)節(jié)重點(diǎn)關(guān)注，有問題及時(shí)治療，不留下隱患。

4? 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)上述分析，跆拳道運(yùn)動(dòng)員的膝關(guān)節(jié)是很容易受到損傷的，而且跆拳道這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目是非常注重膝蓋的，根據(jù)力學(xué)分析顯示，運(yùn)動(dòng)中膝關(guān)節(jié)所受的力與角加速度和質(zhì)量慣性矩成正比。這也就為研究提供了從力學(xué)角度對(duì)運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)進(jìn)行保護(hù)的依據(jù)，而研究者也進(jìn)一步地了解到膝關(guān)節(jié)的構(gòu)成、受損來源和保護(hù)方式，這樣就能更好地保護(hù)運(yùn)動(dòng)員。

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