田径运动损伤病因预警动态链模型建立的初步研究

摘 要：目的：分析和评估田径运动损伤的各种致伤因子，并建立运动损伤病因预警动态链模型，为运动员回避和降低损伤风险，保证正常训练和比赛提供参考。方法：通过文献资料、专家访谈和综合分析等方法分析和评估各种致伤风险因子。结果：田径损伤致伤因子可分为三类：内部致伤因子、外部致伤因子和刺激诱发因子。内部致伤因子增加损伤发生的倾向，在外部致伤因子的共同作用使运动员成为“易伤人群”，而刺激诱发因子是导致损伤的必要条件。结论：结合两级预警机制建立了田径运动损伤病因预警动态链模型，为研发基于数据挖掘技术和移动计算技术的田径运动员伤病预警系统提供了相关的理论依据，并在山东省田径队伤病预警实践中取得了初步成效。

关键词：田径；运动损伤；风险评估；动态链模型；预警

中图分类号：G804.53 文献标识码：A 文章编号：1006-2076（2013）02-0064-08

作者简介：郑亮亮（1980- ），女，黑龙江齐齐哈尔人，硕士，讲师，研究方向运动人体科学。

作者单位：1.山东体育学院基础理论系，山东 日照 276826；2.山东体育学院教务处，山东 济南 250102

运动损伤是田径运动中的常见问题，近年来，运动员由于训练时间长，机体负荷大，从而导致了损伤发病率的增高，严重妨碍了运动员保持和进一步提高运动成绩，甚至导致运动员过早离开赛场，因此，运动损伤的治疗和预防一直是运动医学界关注的重点。研究表明，运动损伤的发生不是由一个简单的原因导致的，往往是多因素共同作用的结果。诱导运动损伤发生的危险因素在传统上一般被划分为两大类，内部因素和外部因素；这些因素也可以划分为可控因素和不可控因素。其中内部危险因素往往是不可控因素。但是单纯从内部和外部因素这个角度来解释运动损伤的发生是远远不够的，要建立一个完整的运动损伤发生的机制模型还要考虑各个因素之间的相互作用以及损伤诱发事件的作用。

本研究的主要目的是通过全方位的分析和评估各种运动损伤致伤因素，并在此基础上建立起相关的运动损伤风险因素预警动态链模型，以期为运动员回避和降低损伤致伤风险，保证正常训练和比赛提供参考，并为研发基于数据挖掘技术和移动计算技术的田径运动员伤病预警系统提供相关的理论依据。

田径运动损伤病因预警动态链模型的建立

国内外学者的研究表明，田径运动损伤的发病率可达45%～82%，其致伤原因太多包括运动负荷过大、准备活动不合理、身体机能状况不良、技术错误、心理因素等[1]，这些致伤因子是运动员在训练和比赛的各个阶段和环节中都可能面临的，但各种致伤因子的发生概率和所造成的影响却不尽相同。为了解释各种致伤因子之间的相互作用以及它们对损伤的贡献率，Meeuwisse[2]建立了一个运动损伤动态链模型，在模型中，把运动损伤的发生看成是依次递进的关系，“内部致伤因子”（不可控因素，如年龄、性别、身体成分、解剖结构等）可增加发生运动损伤的倾向，如再加上有“外部致伤因子”（可控因素，如保护措施、器材、环境等）则使该运动员成为“损伤易发人群”，这类运动员较易发生伤病；但仅有内部和外部因素，还并不足以诱发损伤，Meeuwisse将“诱发刺激事件”作为损伤发生动态链的最后一环，并将其定义为必要的条件，这种诱发刺激因子的出现往往直接导致损伤的发生。

借鉴Meeuwisse运动损伤病因多因素动态链，结合文献资料、专家访谈和综合分析，我们把运动损伤的预警融合其中，建立了田径运动损伤病因预警动态链模型（图1），以期为研发基于数据挖掘技术和移动计算技术的田径运动员伤病预警系统提供相关的理论依据。

在这个模型中，诱发损伤的因子包括三类：A内部致伤因子、B外部致伤因子、C刺激诱发因子。A类因子增加了损伤发生的倾向，在B类因子的共同作用使运动员成为“易伤人群”，而C类因子是导致损伤的必要条件，但即使三类因子都存在也不一定直接出现伤病。研究表明，大部分损伤在出现之前可能存在各种潜在征兆，如发生小腿应力性骨折之前可能会出现间歇或持续酸疼感、灼热感、压痛等症状，而休息后可有所缓解。因此，我们融合了预警机制在这个模型中，第一次预警在“易伤人群”处，第二次预警在“潜在伤病发生征兆”处，分别对应不同的预警风险等级，第一次预警等级为黄色，提示运动员应给予一定的警觉；而第二次预警等级为红色，表明运动员存在发生损伤的巨大可能性。不同的预警等级对应不同的降低风险的措施，目的都是为了减少各类运动伤害事故，为保证正常训练和比赛，发挥运动能力提供帮助。

2 各类致伤因子分析

通过结合国内外学者对运动损伤致伤因素的研究，把田径运动损伤病因分为三类：A内部致伤因子、B外部致伤因子、C刺激诱发因子。通过结合文献资料调研、专家访谈和综合分析，结合运动员实际损伤发生情况，对各致伤因子分别进行风险评估，为田径伤病预警系统的计算机综合运算（基于神经网络的数据挖掘系统）提供了相关的理论依据，具体分析如下。

2.1 内部致伤因子

2.1.1 年龄

国内学者对年龄与田径运动的研究多集中在运动员最佳竞技年龄特征的分析方面。而国外学者研究不仅涉及年龄与身体形态、身体素质和运动能力的关系，有的还认为年龄与多种项目的运动损伤发病密切相关，如Ostenberg等[3]调查发现，年龄大于25岁的运动员各种损伤发病率较高。Orchard[4]的研究表明，年龄大于23岁的运动员其腘绳肌和小腿肌肉拉伤几率较高。Stevenson等[5]研究发现，55%的年龄在26～30岁的运动员其损伤几率较高。Knapik等[6]调查发现，25～35岁男子各类损伤发病率明显较高。综上所述，结合专家反馈意见，年龄作为内部致伤因子其损伤风险评估可参考表1。

2.1.2 性别

性别对损伤发病影响的研究目前尚未达成共识。E·肯尼特[7]7研究认为男女运动员损伤发病率并非所有项目和部位都具有一致的差异性，女子膝关节损伤比男子更多（P

2.1.3 月经周期

国内学者对月经期对运动损伤的影响尚属空白，国外学者[11]的研究表明，月经失调或闭经的运动员其应力性骨折几乎是月经正常组的4倍（P

2.1.4 身体训练水平（运动等级）

身体训练水平是综合能力的体现，包括身体素质、技术水平、心理素质、比赛经验等。研究表明，在完成相同运动负荷的情况下，身体训练水平（运动等级）较低的运动员其损伤发病风险可能较高，如Chomiak等[13]研究发现，反应较慢的运动员更易受伤。Knapik等[6]研究发现，俯卧撑完成数量少的、跑得慢的、VO2max低的、吸烟者其受伤几率较高。而实际情况往往相反，如姚磊[14]研究发现，健将级以上运动员其损伤率明显高于一级（P

2.1.5 损伤史

研究表明，有损伤史的运动员，在训练或比赛中再次受伤的可能性明显高于未受过伤的运动员。Surve等[16]在对曾有过踝关节损伤的运动员和没有受伤的运动员进行对比研究，发现有损伤史的运动员受伤几率（0.86次/1 000小时训练）高于没有损伤史的运动员（0.46次/1 000小时训练）。Marti等[17]用单因素分析发现，有损伤史的运动员损伤危险性增加了65%。Walter等[18]研究表明，男子和女子以前的受伤史是再次损伤的因素之一。而国外的研究一般把“在研究开始之前的12个月内损伤”认为是有以前的损伤（损伤史），研究表明，距离越近的以往损伤史对再次损伤造成的影响越大，综上所述，损伤史作为一项评定运动损伤致伤风险的因素，其评价等级可参考表1。

2.1.6 损伤恢复状况

国内学者的研究大多把损伤恢复不当或带伤参加训练和比赛作为损伤的主要原因之一。而国外的学者同样把损伤史和损伤恢复状况列为主要的损伤致伤风险之一，同时，还做了有关损伤史和损伤恢复状况对再次受伤关系的评价研究，如Ekstrand等[19]研究表明，25.8%的运动员由于损伤后恢复不当导致再次受伤，并在随后的几个月中引起了更严重的损伤，其中10.5%的人受伤部位和类型是相同的。Orchard等[20]研究发现，那些经历过膝关节前十字交叉韧带重建术12个月后就参加比赛的运动员再次受伤的可能性明显高于未受过伤的运动员（RR=11.33，95%CI=4.02-31.91）。运动员在经历了运动损伤后，如没有很好的治疗和康复，势必将影响到受伤的部位，并增加再次受伤的风险。Proctor[21]认为，只有达到以下三条康复程序才算是健全的康复：1）没有任何疼痛；2）肌肉力量已恢复到受伤前水平；3）关节活动复原。因此，只有采用恰当的康复措施和手段，避免运动员复员不彻底就过早地从事训练或比赛，才能更好地降低损伤致伤风险和发挥运动能力。综上所述，损伤恢复状况作为一项评定运动损伤致伤风险的因素，其评价等级可参考表1。

2.1.7 身体形态

身体形态与运动损伤致伤风险的研究目前较少。在对体重与跑步损伤关系的研究中，Ijzerman等[22]都没有发现体重与跑步损伤之间有显著相关。Walter等[19]在对身高与跑步损伤的关系研究中发现，经年龄调整的单因素回归方程之后，发现身材高大者损伤发生的危险大于矮小者；用体重来调整身高之后，发现身高的影响不明显。Marti等[17]在对BMI和跑步损伤关系的研究中发现，BMI27损伤发生危险较大，可以推测较大或较重的个体更易发生损伤，因其骨、关节和结缔组织等受力更大；而身体过于瘦小其损伤几率较大与其骨表面积和肌肉力量较小，对骨、关节之间力传递过程的缓冲较差有关。综上所述，BMI可作为一项运动损伤致伤的风险指标，具体评价可参考表1。

2.1.8 关节稳定性

关节稳定性一般以关节松弛度来进行评价。马敏超等[23]采用KT1000/KT2000测量仪对前交叉韧带损伤术后患者进行测量，评价其膝关节稳定性，认为关节稳定性越差（关节越松弛）再次损伤或引起其他部位损伤的风险越高。Ostenberg等[3]的研究发现，关节稳定性较差者其损伤发病率是关节稳定性较好者的5倍。Chomiak等[13]研究发现，膝关节稳定性较差者其膝关节和踝关节损伤明显较高；一半的非接触性踝关节损伤和15%的接触性踝关节损伤均与踝关节稳定性较差有关。综上所述，关节稳定性（关节松弛度）可作为一项评定运动员损伤致伤风险的因素，具体评价等级可参考表1。

2.1.9 肌肉力量和均衡性

目前有关肌肉力量与运动损伤关系的研究并无确切的结论，如Bennell等[24]在对田径运动员测量肢体围度与损伤风险的研究中发现，大腿围度与损伤致伤风险无明显相关，而小腿围度较小的女运动员则较易受伤，但男运动员则无明显差异。Milgrom等[25]的研究中发现，小腿围度较大者其踝关节侧副韧带扭伤风险较高，而大腿围度则与损伤无明显相关。Baumhauer等[26]的研究发现，受伤组与非受伤组对比在踝关节力量上无明显差异，但在脚底屈肌力量对比上，受伤组则要大于非受伤组。研究表明，肌肉力量不均衡是导致运动损伤的危险因素，如Shambaugh等[27]研究发现，左右大腿围度差异较大者比差异较小者更易引起下肢损伤。Soderman等[28]的研究表明，腘绳肌力量/股四头肌力量对比过小易引起下肢急性损伤，而腘绳肌力量/股四头肌力量对比过大则易引起下肢慢性损伤。综上所述，某些部位肌肉力量的薄弱可能导致损伤的发生，但肌肉力量过大同样也可能导致损伤，目前尚无足够的证据表明肌肉力量大小与运动损伤之间的相关性，而研究结果表明，肌肉力量不均衡是导致运动损伤的一个危险因素，因此，可把肌肉力量均衡性指标作为评价运动损伤致伤风险的因素，具体评价等级可参考表1。

2.1.10 身体平衡能力

Trojian等[22]对运动员进行单腿平衡测试（SLB）发现，踝关节损伤与SLB成绩之间呈显著负相关。McGuine等[29]研究发现，身体控制平衡能力较差者其踝关节损伤风险是较好者的7倍。Tropp等[30]研究表明，42%的身体平衡能力较差者在训练和比赛中发生了踝关节损伤，而仅有11%的身体平衡能力较好者发生了损伤。而Emery等[22]在对大学生和高中生的研究中发现，平衡能力训练有助于预防运动损伤的发生。综上所述，身体平衡能力可作为一项评定运动损伤致伤风险的因素，具体评价等级可参考表2。

2.2 外部致伤因子

2.2.1 技术水平

运动员技术运用的规范和熟练程度与损伤之间有密切的关联。陈真等[31]调查表明，技术错误是导致青少年运动员损伤的首位因素。冯国敏[32]研究认为，田径运动员技术错误易导致损伤的发生，如短跑、中长跑技术动作不正确，可导致大腿、小腿肌肉拉伤，胫腓骨疲劳性骨膜炎或骨折等；跨栏时身体腾空及落地动作不正确，可导致腰部和膝关节扭伤；投掷技术动作不正确易导致肩、肘部肌肉和韧带拉伤等。郭俊清等[33]对跨栏运动员损伤研究中发现，二级以下运动水平运动员的损伤发生率更高，其原因是技术水平较低，动作存在不足或错误造成。Peterson等[34]研究发现技术水平较低的运动员受伤风险是高水平运动员的2倍。Chomiak等[13]研究发现，低水平运动员严重受伤风险是高水平运动员的2倍。综上所述，技术水平可作为一项评定运动损伤致伤风险的因素，其评定方法可参考表2。

2.2.2 保护措施

损伤防护器具的应用有助于预防损伤和降低损伤发病的程度，尤其是对解剖结构薄弱环节和有过损伤的部位。Sitler等[35]研究表明，踝关节没有保护措施组其踝关节韧带扭伤风险是有保护组的3倍以上。Surve等[16]研究发现，有过踝关节受伤史、踝关节没有保护措施的运动员受伤风险（1.16次/1 000小时）高于有保护措施组（0.46次/1 000小时）。Tropp等[30]研究表明，有保护措施组和无保护措施组其损伤发病率分别为3%和17%。综上所述，有无良好的保护措施对于预防损伤，降低伤病发病率来说至关重要，根据运动员是否有损伤及是否有保护措施可按表2进行如下评定（表2）。

2.2.3 运动鞋

对于田径跑步类项目来说，运动鞋缓冲、减震和稳定的保护作用将有助于降低运动损伤的发生，而运动鞋的更换与其跑步的距离和使用时间的长短及维修保养有关。Ijzerman 等[22]发现，在规律的更换运动鞋和医疗救治的跑步损伤之间显著相关。Fredericson等[22]研究发现，长跑运动员跑鞋在穿着500～700 km后减震效果将大大降低，对踝关节等的保护支持功能下降，更容易诱发运动损伤。Cook等[22]研究认为，潮湿的跑鞋的减震性能会大打折扣，而其跑了400 km之后，所有跑鞋的减震能力都会降低30%～50%。而一般跑步类运动员每周训练距离可达到32 km～64 km～以上，一般2～3个月的训练即可达到400 km以上，因此，及时的更换跑鞋将有助于降低损伤的风险。综上所述，运动鞋可作为一项评定田径跑步类运动项目的致伤风险因素，具体评价可参考表2。

2.2.4 场地因素

运动场地不仅会影响运动员成绩的发挥，还会影响损伤发病几率的大小。在太硬的场地（如马路等）跑步易造成更大的机械震动，会加强关节、肌腱的负荷，从而易造成伤病的发生；太软的场地（如草地、泥沙地等）会影响支撑，导致身体平衡控制更为费力，从而加快肌肉疲劳，也会造成损伤风险的增加；而地面不平整，如坑洼不平、树根、马路牙子等，均易增加膝关节和踝关节急性损伤的风险。运动员在马路上跑步，不仅会因为地面的硬度更大，而且还会因为马路的弧度（路面中间较高两边较低）而造成对两腿施加的负荷不同而导致下肢损伤风险增加。如Bovens等[22]发现，在街道路面跑步者其损伤部位多集中在左侧，其原因与街道路面不平整有关（中间高，两边低）。而坡度跑与损伤危险的增加明显有关，上坡跑时，足前部压力值明显增加，经常如此易造成足底肌肉疲劳甚至导致应力性骨折的发生；而下坡跑时，下肢肌肉离心收缩的形式可产生更大的张力刺激，作用于骨骼肌肌纤维膜、肌束膜、肌外膜等结缔组织，更易造成骨骼肌纤维的延迟性酸痛和损伤。综上所述，场地因素可作为一项评定运动损伤致伤风险的因素，对于田径运动项目来说，运动员平时训练和比赛的场地主要有塑胶场地、马路（或水泥地）、坡地（上下坡）等，甚至也可能接触地面不平的场地，就这些不同的运动场地来说，塑胶场地由于比较平整且具有一定的弹性（缓冲效果较好），比较适合作为运动员训练和比赛，而坡地或地面不平整的场地（或运动场地上有有小碎石或杂物等）则最容易导致运动损伤的发生。运动场地因素致伤风险具体评价可参考表2。

2.2.5 天气、气候因素

气象、气候条件变化是影响人体健康的重要因素。翁锡全等[36]通过比较雾湿天气和晴朗天气对运动能力影响的研究发现，雾湿天气时最大摄氧量极显著低于晴朗天气（P

2.3 刺激诱发因子

2.3.1 技术错误

错误的技术动作往往是导致运动损伤的直接因素，国内外的学者研究均把技术运用不合理或技术动作错误列为导致损伤的主要诱因。滕振波等[37]对跨栏运动损伤的调查结果表明，技术上的错误是导致跨栏损伤的首位原因。宗春林[38]对跳远运动员的研究表明，错误的着地是造成损伤的主要原因。王成国[39]对我国优秀青年男子三级跳运动员损伤调查研究表明，技术动作错误是导致运动员损伤的主要原因。综上所述，技术错误是导致损伤的一大诱发刺激因子，可作为评定损伤致伤风险的因素，具体评价可参考表3。

2.3.2 训练、比赛安排不合理

训练、比赛安排不合理包括：运动负荷过大、局部训练负荷过大、训练技术突然改变、比赛过于集中频繁等。孙政[40]对215名田径运动员的损伤调查表明，由于运动负荷不当及过度疲劳而造成的运动损伤者达59人，占28.3%。陈丽波[41]对跳高运动损伤调查表明，50%的损伤是由于运动负荷过大，尤其是局部负荷过重所致。Powell等[10]研究认为，每周跑步距离或训练习惯的突然改变易引起伤病的发生。Lysholm等[22]发现，60%的跑步损伤与训练日程的突然改变有关。Ijzerman和van Galen[22]发现，不规则训练和跑步损伤之间有很低但显著的相关性（0.08）。另一方面，在这项研究中还发现，按教练制定的计划进行训练的运动员（损伤几率53%）和没有训练计划的运动员（损伤几率35%）相比，其损伤发生率明显不同。由此看出，训练、比赛安排不合理是导致田径运动员损伤的致伤风险因素，一般可以运动负荷量的大小和训练比赛计划来进行评价，具体评价可参考表3。

2.3.3 身体机能状况不佳

运动员由于睡眠不足、患病受伤、伤病初愈、疲劳时，会导致力量、动作的准确度和协调机能的明显下降，警觉性和注意力减退，机体反应迟钝，从而更易造成损伤。陈丽波在对背越式跳高运动员伤病的调查表明，导致损伤最主要原因是运动员体能不足，大运动量训练后身体机能和运动能力下降，疲劳不能恢复易发生损伤。姚磊[14]对田径运动员损伤调查分析认为，身体机能欠佳是导致损伤的主要原因之一。由此可见，身体机能状况不佳是导致运动员损伤致伤的风险因素，具体评定可参考表3。

2.3.4 心理因素

国内外学者的研究表明，心理因素不仅与运动成绩的发挥有关，而且还与运动损伤发病直接相关。运动损伤的心理致因包括应激反应、焦虑、人格特征、动机、心理准备、心理疲劳、场地设备等。如颜军[42]对体育专业学生应激水平与运动损伤关系的研究中认为，应激水平高的运动员较易受到外界环境的影响，从而影响生理状态和注意力，运动损伤发病率明显较高。Jaekson等[22]研究发现，受伤运动员的空想人格特征较突出，意志脆弱、敏感的运动员比信赖自己的运动员更易受伤。Ijzerman和van Galen[22]发现，损伤的发生率与动机水平显著相关。动机水平越高，需医疗救治的损伤的发生率越大。连小光等[43]的调查显示，对于缺乏心理准备的运动员而言，受伤率要高出心理准备充分的运动员若干倍。颜军[44]研究认为，运动创伤者的主要人格特征可归纳为情绪不稳多变，易紧张，高优虑，自我控制调节心理状态的能力低。综上所述，心理素质差是导致运动损伤的重要诱因，具体评定可参考表3。

4 结论

国内外的学者研究均表明，绝大多数运动损伤是可以预防的，虽然其中有一些意外的急性损伤很难防范，但是仍然能够通过相应的防范措施来降低损伤的发病危险。

本研究通过对三类损伤致伤因子的分析，结合两级预警机制建立了田径运动损伤病因预警动态链模型，并为研发基于数据挖掘技术和移动计算技术的田径运动员伤病预警系统提供了相关的理论依据。目前，本模型已初步应用于山东省田径队伤病预警系统中，在实践中通过对不同因子致伤风险的评估，设立相应的预警风险值进行预警工作，已初步达到一定的成效，为保证运动员正常训练和减少伤病提供了帮助。

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