运动生物力学角度膝关节损伤对跆拳道运动员的影响

　　摘    要：　本文主要是为了分析跆拳道运动员在日常训练中或比赛中对膝关节的损伤给运动员带来的影响。结论表明,跆拳道运动是高度损伤膝关节的运动项目,所以需对运动员的膝关节进行全面保护。在保护之前需要对膝关节进行全面的生物力学分析,根据分析出的结论,对膝关节进行有针对性的保护。具体的保护措施如下:(1)运动员要形成自我保护意识。(2)科学合理地进行训练。(3)提升膝关节周围的肌肉,从而增强保护程度。(4)牢记动作要领。(5)提高医疗能力。这些都是避免损伤的有效手段。运动员得到很好的保护之后,心理素质将会大大提升。

　　关键词：　跆拳道; 膝关节; 运动损伤; 力学分析;

　　Abstract：　The purpose of this paper is to analyze the influence of Taekwondo Athletes' knee injury in daily training or competition.The conclusion shows that taekwondo is a sport with high injury to the knee joint,so it is necessary to protect the knee joint of athletes.Before the protection,we need to carry out a comprehensive biomechanical analysis of the knee joint.According to the conclusions of the analysis,we need to carry out targeted protection of the knee joint.The specific protection measures are as follows:(1)athletes should form self-protection consciousness.(2)Scientific and reasonable training.(3)Improve the muscles around the knee joint to enhance protection.(4)Remember the action.(5)Improve medical capacity.These are all effective means to avoid damage.After the athletes get good protection,their psychological quality will be greatly improved.

　　Keyword：　Aekwondo; Knee joint; Sports injury; Mechanical analysis;

　　现如今,对膝关节损伤的探讨与研究一直在受伤部位、受伤频次、受伤性质和性别年龄方面等。而对膝关节损伤的生物力学分析是比较少的,但是膝关节是人体非常重要的一个部位,所以对其进行研究是非常重要的。
 

　　1、 膝关节的解剖学特点

　　根据人体构造,膝关节是人们运动的关键,无论是生活中的行走或是一些激烈的运动都需要膝关节提供支持,所以它承担了大量负荷,也就面临着损伤。膝关节是一个由胫股关节和髌股关节组成的双关节结构,又处于腿部中间的连接位置,这就会受到大量的摩擦,毫无疑问,需要重点关注膝关节。

　　膝关节的主要结构和辅助结构。

　　膝关节主要是由2块骨头组成,即大腿的股骨和小腿胫骨。众所周知,膝关节处是一个窝状,这个窝状结构则是由股骨的下端和胫骨的上端所组成,称之为关节头和关节窝,有了关节头和关节窝的构成,这才有了人体的膝关节。不过关节头和关节窝并不是膝关节的典型特征,尤其是关节窝,它的作用是提升膝关节的灵活能力,但不够稳定。

　　膝关节的辅助结构则是侧副韧带、十字交叉韧带、半月板、脂肪和髌骨。它们的作用就是弥补辅助结构的不足,也就是增强膝关节的稳定。

　　侧副韧带:它处在膝关节的两侧,并分为2个,一个是胫侧副韧带,另一个是腓侧副韧带。其作用就是保证膝盖在运动中不会逆方向伸屈,导致严重损坏。

　　十字交叉韧带:十字交叉韧带分为前交叉韧带和后交叉韧带,且位于膝关节内部,它是为了大腿和小腿运动不协调时加强固定,防止大腿或小腿发生错位,保持稳定。

　　半月板:经常看运动比赛的人知道,时不时就会听说运动员半月板损伤,但人们对半月板的了解不够多。半月板就是在膝关节胫骨上的2块呈半月形的、里薄外厚的纤维软骨。它的作用就像是气垫,减少运动时对膝关节的冲力,使其受到的损伤降到最小。

　　脂肪垫:脂肪垫是人们常常在膝关节中最容易忽视的一部分,它指的是在膝关节中颜色为淡黄色且长在空隙中的滑膜,并带有一定的脂肪,所以把它叫脂肪垫。其作用是减少膝关节在运动中的震动幅度,这得益于脂肪垫促进了滑液的分泌,而分泌的滑液为膝关节提供了很好的防护作用。

　　髌骨:人体内膝关节中有一块最大的籽骨,它对膝关节起到的是增强膝关节肌肉的力矩的作用。人们对髌骨的了解少之又少,但其起的作用是很关键的。

　　2 、膝关节的运动力学分析

　　根据力学的研究,虽然膝关节在运动时受到2个平面影响,但由于其中一个平面几乎涵盖了所有的力,所以较小的力可以忽略不计,这也就说明可以把这些力全都看成是膝盖一个部位发出的,或者,人体膝盖上肌肉的力量是由多力产生,每当单个肌肉群产生的力量很大时,根据研究就可以认定为这是作用在膝关节上几乎全部的力。在这基础上,就更加了解膝关节在一个平面上运动与单个肌肉群所产生的力,就可以知道膝关节的运动是如何进行的。

　　胫股关节的运动力学分析如下。

　　2.1 、胫股关节的运动学分析

　　(1)胫股关节运动范围。

　　在力学领域中,运动是有范围的,举个例子,胫股关节的运动范围在矢面中是最大的,而膝关节可以弯曲的范围是0°～140°;在横面内的活动范围随着膝弯曲的程度增加而增加。根据数据显示,胫股的活动范围与膝关节的弯曲程度息息相关,这主要是由于软组织限制功能所导致的。

　　(2)胫股关节面运动。

　　在膝关节中一共有3个平面,横面、矢面和额面,膝部运动会固定在这3个平面里,面与面间有运动,骨与骨间有相互运动,骨与面间相互运动,究其原因就是面与骨的运动关系是不固定的。

　　2.2 、胫股关节的动力学分析

　　动力学概念共分为2个,即静力和动力,动力是指使物体从静止状态变为运动状态或者是使物体改变方向的力,静力则与动力相反。而目前要分析的是动力,动力与膝关节有着密不可分的联系,运动所带来的动力反映到膝关节处,再从膝关节处反映到胫股关节。在分析的时候主要考虑的是层层结构下的或额外负荷所产生的力。有一个公式可以很好地证明膝关节与力的关系,即T=Ia,这里的T指的是力矩,I是质量惯性矩,a是角加速度。根据这个公式我们清晰可见,膝关节所受到的力与身体部分的加速度和它的质量惯性矩相关,如果身体部分的角速度增加,也就是膝关节弯曲的程度增加,就会使关节力矩相应增加。

　　3、 膝关节对运动员的重要性

　　一个健康强壮的身体对运动员的重要性不必多说,相信每个人都是清楚的,尤其是运动员的一对膝盖,绝大部分运动都离不开膝关节的运作,它支撑着运动员的每个动作,只有拥有健康的膝关节,运动员才能有更出色的发挥。然而每天高强度的训练,还有残酷的比赛,这都给运动员的膝关节造成了不同程度的损伤,甚至严重的已经不得不选择退役保护身体。所以,要对运动员的膝关节重点关注,有问题及时治疗,不留下隐患。

　　4、 结语

　　根据上述分析,跆拳道运动员的膝关节是很容易受到损伤的,而且跆拳道这项运动项目是非常注重膝盖的,根据力学分析显示,运动中膝关节所受的力与角加速度和质量惯性矩成正比。这也就为研究提供了从力学角度对运动员膝关节进行保护的依据,而研究者也进一步地了解到膝关节的构成、受损来源和保护方式,这样就能更好地保护运动员。

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