跑步致膝关节损伤的发生机理研究

跑步是一项简单易行的健身训练方式，不受场地器械的制约，能够锻炼人们的心肺功能，促进新陈代谢，改善循环，增强体质，因此普遍受到人们的欢迎。但是跑步带来一系列益处的同时也相应会导致某些身体不适或者损伤，其中长距离跑中膝关节损伤的几率最大也最常见。于世新[1]通过调查证据显示以跑步为爱好进行锻炼的人群每年有40~50%经历损伤；陈垍航[2]在对杭州山地马拉松赛运动损伤情况调查中显示膝关节损伤发生率最高，达31.82%，这可能与山地马拉松的上下坡路况有关。膝关节需要重复进行大幅度的屈伸活动，较长时间且频繁受到冲击导致损伤发生率高。

膝关节的损伤不仅给人们的锻炼造成困扰，严重的膝关节损伤还会影响人们的正常生活，影响正常行走。为了能够使人们更加轻松愉悦的进行跑步锻炼，减少对损伤认识不足带来的困扰，更好的了解和认识这些损伤的发生机理显得尤为重要。本文通过文献资料的阅读，查阅与跑步有关的膝关节损伤的相关机理的文献，整理总结出常见的膝关节损伤的疾病类型及其软骨滑膜病变原因，以便为参与跑步的锻炼者提供理论指导，加深理解。

一、膝关节的基本结构

膝关节由股骨下端、胫骨上端和髌骨构成。内外两侧有侧副韧带加固，以限制膝关节的外翻或内翻。膝关节内有十字韧带和半月板 , 十字韧带位于股骨与胫骨之间，呈前后交叉，起防止胫骨前后错动和膝关节旋转的作用；半月板内外各一，位于股骨髁与胫骨平台之间，具有缓冲震动力、分泌滑液和防止周围软组织挤入关节的作用。膝关节各部分协调作用，共同完成人体运动及对关节的保护[3]。

二、膝关节的常见损伤

与膝关节的基本结构相关，在跑步过程中可能对膝关节的半月板、韧带、滑膜、骨关节面、髌骨及周围肌肉等造成不同程度的损伤。

半月板损伤时膝关节内有撕裂感，关节活动时可以听到清脆的响声并伴有疼痛。受伤原因为膝关节屈伸运动时伴有扭转内外翻动作，造成半月板在股骨与胫骨平台之间发生研磨，长时间的矛盾运动就会导致半月板病变。内侧副韧带损伤会出现膝内侧疼痛，屈伸功能受限，常见的原因是膝关节突然外翻。髌骨劳损常见症状为膝关节酸软疼痛，活动时有摩擦感，损伤原因主要是膝关节长期过度负荷或反复细微损伤的积累。这些损伤大多由突然作用力作用于膝关节引起，在跑步过程中偶有发生。

髂胫束摩擦综合征又称为跑步膝，是跑步中最常见的运动损伤，主要表现是膝盖或臀部外侧钝痛、刺痛。疼痛原因是跑步时髂胫束和股骨外上髁产生摩擦，当摩擦过度，髂胫束的滑动受到阻碍就会感到疼痛，或者这一部分自身的核心力量不足导致损伤引起疼痛。

髌骨关节综合征是指髌骨关节软骨的表层下出现变异，导致轻微不适、发炎甚至变形。主要表现是髌骨后面会出现疼痛感，在长期坐着、下山或下楼梯，膝关节大幅度屈曲或伸展时疼痛会加剧。其损伤机制与髌骨周围肌力不均衡，导致膝关节屈伸时髌骨运行轨迹不良有关。

滑囊炎是由于膝关节局部长期、反复的摩擦和挤压，使滑囊壁受到磨损而发生的炎症。主要症状表现为在做屈伸动作时出现疼痛，囊壁增厚，出现肿块或结节，活动受限。

三、膝关节损伤的机理研究

傅维杰[4]对跑步时不同表面对下肢冲击的研究中发现，跑步过程中的每次触地均会造成胫骨加速度达到一个明显的峰值（冲击），不会因运动表面产生变化，长时间的作用力作用于同一地方就会造成胫骨损伤，出现胫前痛。吴华蕾[5]对跑步中的着地、离地做了研究，显示在跑步着地瞬间和离地阶段，膝关节角度、角速度以及角加速度瞬间变化很大，表明在这两个时刻膝关节容易受到损伤。王苏茂[6]在蹬伸腿膝角与膝关节等速机理的研究中发现，跑步时在蹬伸腿支撑脚掌未离开地面的瞬间，同侧大腿与小腿之间会形成一个最小的夹角（膝角），这个角趋向于一个范围之间（135~150°），大于或小于该范围时，都会增加受伤风险，影响膝关节的稳定性。

宋锦旗[7] 、梁军[8]等对跑步时膝关节的软骨及滑膜做了相关研究。梁军在研究不同强度的主动运动对大鼠膝关节软骨的影响中指出，不同强度的主动运动对大鼠膝关节软骨具有不同的作用，低中强度的主动运动可以增加软骨表面厚度，明显改善关节软骨的代谢，尤其以中等强度的作用更明显，而高强度的运动对关节软骨能产生破坏作用。宋锦旗作了类似研究，他在运动对损伤的早期影响、不同损伤时间进行运动、不同强度的主动运动对损伤的影响等三方面作了相应研究，发现在正确的时间进行中等强度的运动能够促进软骨缺损的修复，提高修复组织的质量，缩短修复时间。

造成跑步损伤的危险因素是多方面的，其中过度负荷所导致的损伤所占比例较大，但自身生理解剖因素、肌肉力量、饮食等方面以及服装装备等方面的因素也不可忽视。通过了解跑步过程中膝关节的作用机理方便人们更好的保护关节，避免损伤后不了解情况的恐慌以防止更大的损伤及心理压力，还原一个健康、积极向上的跑步锻炼方式。

本文作者张雪洁，吉林大学研究生学历，研究方向为身体健康促进。

参考文献：

[1] 于世新, 付少博. 中长跑运动员膝关节损伤的判断与治疗[J]. 大家健康,2013,7(10):35.

[2] 陈垍航, 毕擎. 杭州山地马拉松赛运动损伤情况及影响因素分析[J]. 中国运动医学杂志,2016,35(06):557-559.

[3] 姚鸿恩. 体育保健学[M]. 北京:高等教育出版社,2006:337-338.

[4] 傅维杰, 刘宇等. 跑步中不同运动表面对下肢冲击和足底压力特征的影响[J]. 上海体育学院学报,2003,37(05):89-93.

[5] 吴华蕾, 李晓雯, 李建微. 运动捕捉技术的跑步运动损伤分析[J]. 龙岩学院学报,2013,31(02):64-67.

[6] 王苏茂. 长跑爱好者蹬伸腿膝角与膝关节等速肌力的相关性研究[D]. 硕士论文,2016.

[7] 宋锦旗. 跑台运动对大鼠膝关节软骨全层缺损修复重塑影响的实验研究[D]. 南方医科大学:博士论文,2014.

[8] 梁军, 钱洁等. 不同强度的主动运动对大鼠膝关节软骨的影响[J]. 中国康复医学杂志,2012,27(01):8-11.