对于大多数叉友来说,在陆续解锁日常生活的各项功能之后,最关心的莫过于“我何时可以重返运动?”
在各项体育运动中,对关节压力最小也是最早可以解锁的运动是骑车和游泳,接下来便是跑步。因为跑步既是一项运动,也是很多球类运动的基础动作,同时也是日常生活的一项重要功能。
那么,解锁跑步是否能用时间衡量呢?跑步前应该做好哪些准备?看完今天的文章答案就会揭晓~
跑步时膝关节经历着什么
虽然人人都熟悉跑步,但是你可能没想到,
跑步时膝关节所承受的压力是体重的3-4倍,速度越快,应力就越大
。
这意味着关节内及周围的半月板、软骨、韧带、肌肉都要全副武装才能应对来自地面的应力。任何一个结构不够给力,都会让队友因超负荷承压而面临损伤风险。
步行、竞走与跑步时的垂直地面反作用力[1]
那跑步的时候我们的前交叉韧带又经历着怎样的考验呢?研究数据表明,医生用来检查前交叉韧带是否松弛时所做的Lachman查体试验带来的张力是150牛顿,而行走的过程中前交叉韧带的张力是303牛顿,这意味着
查体时候的稳定并不意味着行走时的稳定
。
而
跑步过程中,单腿落地时前交叉韧带的张力高达
1294牛顿
。在如此高的张力下,如果膝关节的其他结构不能充分地发挥稳定功能,与前交叉韧带协同作战,那么前交叉韧带所受到的张力将会更高,也就意味着有更高的损伤风险。
膝关节主导的训练中前交叉韧带的张力[2]
恢复跑步的指标有哪些?
首先,前交叉韧带重建术后,移植的肌腱(通常是自体的半腱肌和股薄肌的肌腱)需要经历长达2年的韧带化演变,才能在性状和功能上接近原装的韧带,维持膝关节的静态稳定。
在韧带化早期,细胞坏死会导致强度下降,多项研究表明3个月是一个强度由降转升的拐点。因此,4个月内跑步会有较大的损伤风险。(往期内容 重建的韧带如何获得新生?详细讲述了韧带化的全过程)
随时间推移移植肌腱的强度变化
其次,相比于走路,跑步对膝关节的主动活动度要求更高。慢跑时,膝关节需要90°的屈曲和-5°的伸膝,而常速跑步则需要120°屈曲。如果膝关节的主动活动范围不能满足要求,与膝关节临近的髋关节和踝关节以及腱侧下肢就势必要通过代偿来助力,这种跑步姿态的变形会导致整个下肢的运动功能紊乱。
慢跑和跑步(4米/秒)时下肢关节活动范围[3]
最后,肌肉力量和运动模式的完全恢复是进行跑步的重要前提。研究显示,前交叉韧带重建术后,跑步过程中膝关节的灵活性不足,伤腿落地负重时股四头肌力量激活不足,腘绳肌过度激活。这种激活模式的异常在高强度跑步中尤为明显。[4] [5] [6]
从腾空后单腿落地支撑,到蓄力再跃起,这个过程需要伸膝肌群的离心收缩和向心收缩充沛有力且协调配合,才能以最小的能量消耗产生最大的力量,同时最大程度的吸收地面的反作用力来减轻关节软骨和半月板的压力。[7] [8] [9] [10]
跑步过程中落地缓冲期与蹬地推进期[11]
文献数据显示,手术将会对接下来5年的步态产生影响,而步态异常和跑步中出现的问题有很强的相关性。因此,在开始跑步前先纠正步态异常,实现双侧步态一致非常重要。[12] [13]
综合以上信息,国际上广泛认可的前交叉韧带重建术后恢复跑步的参考指标如下图所列。由此可见,何时回归跑步绝对不是一件可以用术后时间来标记的决策,而是病患主观评价、关节评估、最大力量、反应能力、运动控制相结合的综合测评。
能够跑步,和能够安全的跑步,是完全不同的概念。
恢复跑步需要做哪些准备
大家所熟悉的深蹲、弓箭步、臀桥等训练仅仅是奠定了肌肉力量的基础,恢复跑步需要更综合的下肢功能训练,包括核心稳定性训练、髋关节和膝关节灵活性训练、膝关节的动态稳定训练(如落地缓冲训练)等。
需要注意的是,训练强度的设计非常重要,因为只有适当的应力才能让韧带化进程最优。过低的应力刺激不能让韧带形成更好的抗张强度,而过高的应力刺激则会导致疼痛和僵硬,甚至让韧带纤维出现损伤。
同时,训练内容的设计应循序渐进,从原地小跑过渡到高抬腿跑再到直线跑,之后再加入对韧带强度和抗张能力要求更高的变向和急停训练,为回归球场做好准备。相关训练内容可以参考如下视频演示,
部分动作对关节的稳定性要求较高,建议在专业运动康复师的指导下进行。
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-参考文献:
[1]Tongen, A., & Wunderlich, R. E. (1994). Biomechanics of Running and Walking. Clinics in Sports Medicine, pp. 1-12.
[2] Escamilla et al. (2012)
[3] Orendurff, et al., 2018
[4] Saxby, D. J. et al. Tibiofemoral Contact Forces in the Anterior Cruciate Ligament-Reconstructed Knee. Med. Sci. Sports Exerc. (2016). doi:10.1249/MSS.0000000000001021
[5] Hart, J. M., Pietrosimone, B., Hertel, J. & Ingersoll, C. D. Quadriceps activation following knee injuries: a systematic review. J Athl Train 45, 87–97 (2010).
[6] Patras, K. et al. High intensity running results in an impaired neuromuscular response in ACL reconstructed individuals. Knee Surg. Sports Traumatol. Arthrosc. Off. J. ESSKA 17, 977–984 (2009).
[7]Dugan, S. A., & Bhat, K. P. (2005). Biomechanics and Analysis of Running Gait. Physical Medicine and Rehabilitation Clinics of North America, 16, pp. 603-621.
[8] Lin, Lin, Lin, & Jan, 2009; McGinty, Irrgang, & Pezzullo, 2000; Salzmann, et al., 2016
[9] Garhammer, 1984; Haug, Drinkwater, & Chapman, 2015; [10]Hennessy & Kilty, 2001; Moir, 2015
[10] Barnes & Kilding, 2014; Hennessy & Kilty, 2001
[11] Barnes & Kilding, 2014; Donoghue, Shimojo, & Takagi, 2011; Dugan & Bhat, 2005; Grabowski & Kram, 2008; Hennessy & Kilty, 2001; Turner, Owings, & Schwane, 2003
[12]Manzer, S., Mattes, K., & Holländer, K. (2016). Kinematic Analysis of Sprinting Pickup Acceleration versus Maximum Sprinting Speed.Biology of Exercise, 12(2), pp. 55-67.
[13] Gokeler, A. et al. Return of normal gait as an outcome measurement in acl reconstructed patients. A systematic review. Int J Sports Phys Ther 8, 441–51 (2013).
[14] Sigward, S. M., Lin, P. & Pratt, K. Knee loading asymmetries during gait and running in early rehabilitation following anterior cruciate ligament reconstruction: A longitudinal study. Clin. Biomech. Bristol Avon 32, 249–254 (2016).