羽毛球运动中膝关节损伤的生物力学分析

羽毛球运动中膝关节损伤的生物力学分析

陈璟灏

湖北工业职业技术学院   湖北十堰 442000

摘要：

羽毛球是一项非常受欢迎的群众体育项目，受众非常广泛。根据其运动特点，运动员在场地上步伐移动时需要不断的转身、跳跃、制动，对膝关节要求较高。膝关节作为人体最大且构造最为复杂关节，在参与运动时发挥着重要作用，同时在运动中相对更加容易受伤。因此，对羽毛球爱好者来说，分析羽毛球运动中膝关节损伤的生物力学原理，合理科学地解释膝关节损伤的原因，对预防膝关节损伤、增进身体健康、提高生活质量、增强幸福感具有重要意义。

关键词：羽毛球运动；膝关节；损伤；生物力学分析

一、羽毛球运动中膝关节损伤常见情况

随着羽毛球运动的不断普及和羽毛球运动技术水平的提高，羽毛球运动爱好者膝关节损伤的病例也逐渐增多，通过对羽毛球运动中常见运动损伤的调查分析，发现羽毛球运动中膝关节损伤居其他部位损伤之首。膝关节是羽毛球运动中最脆弱的关节之一，而且人体对膝盖关节的自我修复能力差，一般造成膝关节的损伤之后，很难在短时间内自我恢复。而目前最常见的膝关节损伤有内侧副韧带损伤、半月板损伤、膝关节外伤性滑膜炎和髌骨劳损等。膝关节的伤病也直接限制了部分羽毛球爱好者技术水平的提高，在运动过程中留下的永久性损伤会给运动员带来极大的影响。

在日常训练和比赛过程中，最常见的膝盖损伤情况的发生是由于不正确的前冲制动和转身的动作造成的，以及屈伸时关节头与关节窝的不断摩擦，导致膝关节内侧韧带和软骨受损，及膝关节半月板受损;此外，羽毛球运动需要运动员频繁起跳或下蹲，而且还会经常做出爆发性的起跳，起跳后人体容易失去平衡和落地时没有正确的缓冲卸力，这样的动作频繁出现就会导致膝关节承重超负荷，出现膝关节不可逆的损伤。

二、羽毛球运动中膝关节损伤的主要成因

羽毛球运动员膝关节受伤的主要成因，首先，在羽毛球训练的过程中，部分运动员的训练方法不科学，没有进行循序渐进的训练，超负荷的、高强度的训练会导致运动员膝关节的负担过重，频繁的弹跳和落地，每一次的落地冲击都是对运动员膝盖弹性的挑战，如果肌肉弹性不充足，在频繁起跳的过程中，肌肉没有及时回弹，那么对膝盖的损伤无疑是非常巨大的。在弹跳和转身的过程中很容易造成膝关节的严重扭伤。其次，膝关节周围的肌肉和肌腱、内外韧带、前后交叉韧带和半月板共同维持膝关节的稳定，它的结构特点决定了它不能像髌骨关节那样稳定，膝关节半月板与胫骨平台紧密相连，运动时膝关节屈伸影响着半月板在关节囊内滑动，半月板和股骨、腓骨、胫骨一起运动，导致半月板和胫骨平台相互摩擦，如果摩擦的频率和力度超过了人体正常的负荷，那么就会造成膝关节永久性的、不可逆的损伤。再次，如果运动员对羽毛球运动前的准备活动不充分，而且对场地环境没有进行充分的适应就开始训练，链接膝盖周围的大腿肌肉群和小腿肌肉群没有得到充分的伸展，全身的血液没有充分的活跃，会导致身体各关节、肌肉群和韧带等部位没有被物理性的激活，导致身体地各项生理功能还没有达到适应活动所需的状态，导致运动员的膝关节承受过大的压力且不能及时回弹，膝盖周围的肌肉和韧带没有办法对膝盖进行周密的保护。等同于膝盖在没有任何支撑的情况下遭受了重力冲击。最后，由于部分羽毛球运动员自身技术动作运用不当，外加自我保护意识不足，或者因为部分运动员没有规划性的训练，导致身体状态相对较差的情况时，运动员自身的心理压力也会导致身体各大小肌肉群呈现一种比较紧绷的状态，血液无法高速流动全身会导致膝盖关节僵硬。

由此可见，无论是运动员自身情况还是训练的频率，亦或是运动员心理的影响，都会导致膝关节承受着不同的压力。此外，相较于专业的羽毛球场地，较硬的地面也会成为运动员膝盖受伤的主要潜在因素。

三、羽毛球运动中膝关节损伤生物力学分析

羽毛球运动中膝关节损伤的生物力学的研究领域主要包括运动技术、运动损伤，其中运动技术的研究最为广泛。在运动技术研究中，运动学和动力学数据，并利用该模型计算膝关节内部生物力学特征，这对于了解膝关节软骨和半月板损伤的机理至关重要。该模型用于模拟地面冲击力和关节角度变化对软骨和半月板生物力学的影响，对膝关节软骨损伤的预防、疾病的治疗和康复具有重要意义。利用数名健康成年运动员膝关节的MRI数据，建立了包括骨、软骨、半月板和韧带在内的膝关节有限元模型，并验证了模型的有效性。在有限元模型中输入近似平均的运动学和动力学数据作为边界条件和载荷，计算膝关节的生物力学特性。进一步利用膝关节有限元模型，模拟计算膝关节软骨和半月板在不同载荷和角度下的应力值，了解载荷和角度的变化对软骨和半月板生物力学的影响。

四、膝关节运动损伤的预防

首先，羽毛球运动损伤的重要原因之一是运动前不重视准备活动，肌肉、内脏和神经系统功能不兴奋，对运动器官积极参与体育运动不能形成很好的支撑作用，使得运动时作僵硬、不协调，所以要加强健康运动意识的教育，提高自我保护意识和能力，加强膝关节运动损伤的预防知识，利用课余时间更多地了解膝关节损伤的多变性和危害性，学习各种有利于预防损伤的技能。

其次，要规范羽毛球运动的技术动作，努力使技术动作的结构符合人体解剖学和生物力学的要求，重视对技术的分析和理解，严格按照动作技能的形成规律进行教学和训练。再次，要提供日常的拉伸训练，加强膝盖周围肌肉群力量的练习，避免因为肌肉弹性不足导致膝关节受损的情况发生。

最后，要根据体育锻炼的不同需求，定期的维护和保养运动场地的地面，不断完善羽毛球场地的硬件基础设施，尽量消除由于场地条件差造成运动员膝关节的不利影响。

结语：

羽毛球运动损伤的主要原因包括准备活动不充分、技术动作不合理、身体机能、场地设施不合格等。在羽毛球运动中，膝关节损伤的类型主要有肌肉软组织损伤和关节损伤。肌肉和软组织损伤包括肌筋膜损伤和肌腱、韧带损伤;关节损伤包括踝关节扭伤、髌骨劳损、半月板损伤等。因此，通过羽毛球运动中膝关节损伤的生物力学分析可见，注重发展羽毛球专项身体素质，加强膝关节周围肌肉力量和韧带柔韧性的锻炼，可以有效提高关节稳定性和灵活性。加强易损部位的训练，调整良好的身体机能。

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陈璟灏（1990.2），男  汉族 湖北十堰人 学历：本科  职称：助教，从事教育学研究