跑步相关损伤及其克服方法
导言
与跑步有关的伤害经常发生在有经验的跑步者和新手身上,最常见的是下肢。 应当关注参加跑步的积极影响,因为跑步对全身的益处显而易见。 为了最大限度地减少跑步的不良影响(受伤),从训练和康复的角度来看,了解跑步过程中下肢发生了什么至关重要。 在这项研究中,作者考察了不同类型的跑步方案对三个经常受伤的身体区域的影响。 分析得出的信息有助于指导训练规划和康复。
方法
这项研究调查了 19 名健康的参与者,他们没有受过伤,并习惯于在跑步机上跑步。 他们的年龄在 18 至 45 岁之间,体重指数小于 26 千克/平方米,并且在过去 3 个月中没有受过任何伤害。
他们受邀参加测试环节,在收集数据的同时完成不同的一分钟短跑。 在 26 个地点设置了反向反射标记。 记录了地面反作用力以及下半身和躯干的运动学特性。
首先,参赛者以 2.78 米/秒的速度在跑步机上跑了 8 分钟,以熟悉跑步机。 接下来,他们以 3.33 米/秒的速度跑了 4 分钟,以确定自己喜欢的步频。 他们以不同的速度、上坡或下坡完成了几次 1 分钟的跑步。 运行的顺序是随机的。 所有斜坡运行均以 2.78 米/秒的速度进行。 在斜坡跑之后,参赛者使用自己喜欢的步频以 3.33 米/秒的速度跑。 然后,要求他们按照节拍器的节拍,以较高的步频(每分钟+10 步)和较低的步频(每分钟-10 步)跑步。

利用反向反射标记的数据,构建了一个包含 22 个身体节段、37 个自由度和 80 块肌肉的肌肉骨骼模型。 该模型根据每位参与者的身体成分进行了调整。
根据这些信息,确定了髌股关节、胫骨和跟腱的负荷和损伤情况。 由于组织遭受的破坏程度取决于加载的持续时间、幅度和频率,因此分析计算时考虑了以下不同的加载参数。

- 每步峰值负载: 反映每一步的最大应力(髌股关节和胫骨)或应变(跟腱)值。
- 本文中的 "峰值应力 "或 "应变 "是指跑步时身体组织所承受的最高压力或变形程度。 基本上,它是我们的组织必须承受的最大力量或拉伸力
- 这种峰值应力或应变可以为我们提供有关骨骼和肌腱潜在受伤风险的信息。 通过了解峰值压力或应变,我们可以更好地理解身体组织所承受的负荷量,以及这对其健康和恢复力的影响。
- 加载脉冲: 由于加载量取决于加载持续时间,因此加载脉冲是根据步态周期内的应力或应变计算得出的。
- 加权脉冲: 应力或应变提高到根据经验得出的指数,因为载荷和损坏之间的关系是非线性的。
- 加权脉冲考虑了不同组织对伤害的脆弱性,并提供了适当的权重。 这意味着在计算时,更容易受伤的组织会得到更大的权重。
- 累积脉冲: 将应力或应变脉冲乘以每公里的步数,以考虑加载频率
成果
参与者中有 10 名男性和 9 名女性,平均年龄为 23.6 岁。 他们平均身高 174 厘米,体重 67.2 千克。
在对不同的运行条件进行研究后,得出了以下结果。
- 提高速度
- 增加胫骨和髌股关节的峰值应力以及跟腱应变
- 减少胫骨和跟腱的冲力
- 髌股关节处的脉冲保持不变
- 增加跑步机的倾斜度(更多上坡)
- 降低髌股关节的峰值应力
- 增加胫骨峰值应力和跟腱峰值应变
- 降低髌股关节的冲力
- 增加胫骨和跟腱的冲力
- 跑步机倾角减小(下坡更多)
- 增加髌股关节和胫骨的峰值应力和冲力
- 降低跟腱的峰值应变和冲力
- 步频增加
- 降低所有三个位置的峰值应力、应变和脉冲

由于在每次跑步过程中步数较多,作者根据总步数的应力和应变脉冲计算出了累积载荷和累积加权脉冲。
提高跑步速度的效果:
- 提高跑步速度可降低髌股关节和胫骨的累积应力脉冲以及跟腱的累积应变脉冲
- 然而,提高跑步速度会增加髌股关节的累积加权冲量
倾角效应
- 跑更陡的上坡会降低髌骨累积应力脉冲和加权脉冲,但会分别增加胫骨和跟腱累积应力和应变脉冲以及加权脉冲。
- 下坡跑得越多,髌股骨和胫骨累积应力脉冲和加权脉冲越大,但跟腱累积应变脉冲和加权脉冲却越小。
阶跃频率效应
- 当步频增加时,髌股关节和跟腱的累积应力和应变加权脉冲会减少,但胫骨不会减少。

问题与思考
作者希望通过加载的持续时间、幅度和频率,计算出组织受到的损伤程度。 虽然了解这些知识很有趣,但这篇文章只考虑了跑步会对髌股关节、胫骨和跟腱造成的伤害。 它没有考虑到关节和结构为保持健康而承受负荷的必要性。 因此,跑步对这些组织的保护作用被忽视了。 我当然可以理解了解跑步负荷会对我们的关节造成什么影响的必要性,但作者错过了解释如何保护我们的关节的机会。 这就是我要为你做的。
- 跟腱有问题的人可能会发现,如果跑得慢一些、多跑下坡或避免跑上坡,或者增加步频,跟腱问题就会得到缓解。
- 如果髌股关节有问题,慢跑、中性跑或上坡跑或增加步频可能最有效
- 对于胫骨问题,跑慢一点、在更平坦的路面上跑步以及增加步频都是可行的解决方案。

但这一切是否都与破坏有关?
虽然跑步通常被认为是一种可能危及关节健康的高冲击运动,但有证据表明,如果跑步方法正确,并采用良好的生物力学原理,跑步有助于保护关节。 跑步可以通过促进积极适应、增加软骨合成和保持关节完整性来改善关节健康,从而降低受伤和退行性疾病的风险。
这项研究的结果有助于我们了解胫骨、髌股关节和跟腱的情况。 从不同的选项(速度、坡度和步频)中,我们可以了解如何在出现问题时最好地调整跑步。
跟我说说书呆子的事
这项研究的样本较少,只有 19 名参与者。 这些人的跟腱、胫骨或髌股关节没有受伤或出现问题,这可能意味着研究结果可能与这些身体区域的疼痛或肌肉骨骼疾病患者有所不同。
通过制作肌肉骨骼模型来估算身体各区域的力和负荷,作者能够使用一种非常现代的方法来计算这些动态三维运动。 不过,该模型还需要对最大肌力等做出假设,因此仍然是一种估算。
跑步评估使用的是跑步机,这可能与室外跑步不同。 由于最低时速已达 10 公里,而最快时速则为 18 公里,因此就娱乐目的而言,这些速度都是偏高的。 作者指出,对许多跑步者来说,这些速度要求过高。 这可能会影响结果。
带回家的信息
该模型确定了跟腱、胫骨和髌股关节的负荷。 之所以选择这些地点,是因为它们最常发生与下肢跑步相关的伤害。 了解不同的跑步条件如何影响常见受伤部位的负荷和损伤,为理疗师提供了宝贵的见解。 通过调节跑步速度、地表坡度和步频,临床医生可以为患者量身定制康复计划,以减轻负荷并有效预防与跑步有关的损伤。
参考资料
相关研究
https://app.physiotutors.com/research-reviews/preventing-running-related-injuries/
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