4.3.1 研究背景

4.3.1 研究背景

约有10%~28%的运动损伤为踝关节扭伤。为补偿踝关节副韧带的不足,在运动中经常采用预防性踝关节支撑对运动员进防护。Dizon和Reyes[27]通过系统综述(评价),指出预防性踝关节支撑可以降低70%的踝关节扭伤。许多踝关节损伤时发生在运动员从高处落到地面上时,即在冲击动能较大的着陆动作中。如4.2节所述,在着陆时,竖直方向的地面反力往往远大于在前后方向和内外方向上的地面反力,因此在各种研究中也广受关注。如图4-6所示,在一个典型的着陆动作中,竖直方向的地面反力往往会有两个峰值。第一个峰值(The first peak force,PF1)发生在着陆初期脚趾与地面发生初始接触之后,由前足与地面的冲击造成。继初始冲击之后,足跟与地面发生冲击,遂产生第二个峰值(the second peak force,PF2)。在这里,我们使用PF2作为缩写符号,而未同本书前文一样使用Pv GRF,是为了与PF1相对应。在正常情况下,第一个峰值发生的非常短暂,达到峰值后经过略微下降又迅速升高,并产生明显更大的第二个峰值。此外,从初始接触到第一个峰值的时间(The time from initial contact to PF1,TPF1)和到第二个峰值的时间(The time from initial contact to PF2,TPF2),在各种研究中也被广泛关注。同样的道理,在这里,我们使用TPF2作为缩写符号,而未同本书前文一样使用TPv GRF,是为了与TPF1对应。

图4-6 典型的着陆过程中地面反力时序曲线

对于在着陆中地面反力峰值是如何影响损伤风险的,目前尚未有定论。虽然如此,仍有大量的研究表明在地面反力和下肢关节运动学、肌肉活动性之间存在密切的联系,原因在于着陆动作中需要下肢关节和肌群的协同动作来克服或吸收地面反力所携带的能量。例如,在软着陆中,较低的PF2对应着屈曲更大的髋关节和膝关节,以及更多的能量被这两个关节所吸收,但是相对较少的能量被踝关节所吸收。

这些内在联系蕴含着非常多的生物力学信息,需要运动教练、生物力学专家和康复治疗师来共同解读。较高的到达竖直方向地面反力峰值的时间(TPF1,TPF2)往往与较低的竖直方向地面反力峰值(PF1,PF2)相关,意味着较长的缓冲时间和较低的损伤风险。但是,所有的运动学和动力学必须被整合在一起,才能构建一个特定的着陆任务的完整的生物力学图景。在评价着陆任务时,竖直方向的地面反力在这些参数中起到至关重要的作用,部分原因在于其便于精确测量。

在包含高能冲击着陆动作较多的一些运动项目中,预防性踝关节支撑被广泛采用。但是,我们对与其相关的功能性机制仍知之甚少,有些认识仍是充满矛盾的。这些来自不同研究者的相互矛盾观点亟待更深层次的研究来澄清。例如,有些研究者任务预防性踝关节支撑对PF1无显著性影响[24,28],Hodgson等人[29]则认为预防性踝关节支撑的使用可以显著增大PF1,而Cordova等人[30]则认为其显著减小PF1。