劉蘭財(cái)，梁永杰，2，張英平，車同同，肖 杰

在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，了解受傷原因是有效預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷的關(guān)鍵。羽毛球是一項(xiàng)全球流行的持拍類運(yùn)動(dòng)，雖然足球或籃球等直接身體接觸對(duì)抗的項(xiàng)目中經(jīng)常會(huì)有前交叉韌帶（ACL）損傷，但在非接觸性的羽毛球運(yùn)動(dòng)中前交叉韌帶損傷也很常見(jiàn)[1]。如我國(guó)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員李雪芮、王琳、汪鑫，以及西班牙世界冠軍馬琳等女子羽毛球運(yùn)動(dòng)員都遭受過(guò)非接觸性前交叉韌帶損傷。一項(xiàng)針對(duì)男女優(yōu)秀羽毛球運(yùn)動(dòng)員的流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)[2]，在比賽中受傷的概率（每1000名運(yùn)動(dòng)員）是訓(xùn)練時(shí)的2～5倍，女運(yùn)動(dòng)員受傷的概率是男運(yùn)動(dòng)員的2～8倍[3-4]。導(dǎo)致非接觸性前交叉韌帶損傷的運(yùn)動(dòng)員具有共同的生物力學(xué)特征，即最大地面反作用力和落地引起的外部載荷是前交叉韌帶損傷的主要危險(xiǎn)因素之一[5-7]。雖然，以神經(jīng)肌肉訓(xùn)練為重點(diǎn)的損傷預(yù)防計(jì)劃成功地將ACL損傷率降低了60%[8-9]，但仍有很大的改善空間。最近的一項(xiàng)研究中，使用基于三維模型的圖像匹配技術(shù)分析了10個(gè)ACL損傷的高質(zhì)量視頻，觀察到髖關(guān)節(jié)緩沖有限是造成損傷的重要原因[10]。另外，有視頻分析也顯示，膝外展、軀干側(cè)傾斜和髖外展是ACL 損傷的特征[11-12]。有專家在調(diào)查問(wèn)卷中發(fā)現(xiàn)，在羽毛球比賽中，最常見(jiàn)的ACL損傷往往是在頭頂擊球后單腿落地時(shí)發(fā)生的[13]。作者認(rèn)為，在反手場(chǎng)區(qū)采用正手擊球時(shí)，與持拍手相反一側(cè)的膝關(guān)節(jié)在單腳著地過(guò)程中特別容易導(dǎo)致ACL 損傷。然而，關(guān)于羽毛球比賽中高速移動(dòng)及單腳著地對(duì)膝關(guān)節(jié)ACL損傷的報(bào)道很少。

可穿戴的微傳感器是一個(gè)易于使用和廉價(jià)的工具，可用于監(jiān)測(cè)身體活動(dòng)和負(fù)荷量[14]。最近，該裝置被用于評(píng)估練習(xí)過(guò)程中的跳躍頻率和專項(xiàng)動(dòng)作[15-16]，并應(yīng)用于評(píng)估ACL 損傷的優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的跳躍和著陸姿態(tài)[17-18]?？纱┐魑鞲衅骺赏ㄟ^(guò)3 個(gè)坐標(biāo)軸上（XYZ）的傳感器獲得線性加速度值，并能反映地面反作用力。使用三軸加速度計(jì)，可以在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中傳輸加速度值等信息，使其適合于在比賽中分析動(dòng)作。在羽毛球運(yùn)動(dòng)中，使用可穿戴式加速度計(jì)有助于識(shí)別在實(shí)際比賽中造成運(yùn)動(dòng)損傷的高風(fēng)險(xiǎn)事件。本研究的目的是比較羽毛球比賽中，正手和反手側(cè)場(chǎng)地?fù)暨^(guò)頂球后單腿落地時(shí)軀干加速度及運(yùn)動(dòng)學(xué)變量的差異，并確定軀干加速度與軀干、髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)之間的關(guān)系。假設(shè)：（1）反手場(chǎng)區(qū)的軀干側(cè)彎加速度大于正手場(chǎng)區(qū)的側(cè)彎加速度；（2）軀干側(cè)彎和髖外展與軀干加速度有較大相關(guān)性。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

參與測(cè)試的優(yōu)秀女子羽毛球運(yùn)動(dòng)員，均受過(guò)良好的專項(xiàng)訓(xùn)練，比賽中能夠使用規(guī)范的擊球動(dòng)作完成比賽，所有運(yùn)動(dòng)員均無(wú)膝關(guān)節(jié)損傷史。運(yùn)動(dòng)員具體信息見(jiàn)表1。

表1 測(cè)試運(yùn)動(dòng)員基本信息Table1 Athlete Details

1.2 試驗(yàn)儀器

圖1 方向和角度定義Figure1 Definition of Direction and Angle

1.2.1 Actigraph GT3X 三維加速度傳感器（Manufacturing Technology Inc，MTI） 大小尺寸為3.8 cm×3.7 cm×1.8 cm，加速度測(cè)量范圍為±16 g，采樣范圍為1～1000 Hz，加速度計(jì)重41 g，將加速度計(jì)通過(guò)壓縮背心固定于運(yùn)動(dòng)員背部（見(jiàn)圖1），在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中測(cè)量運(yùn)動(dòng)員在上下、前后、左右各個(gè)方向上的加速度值，并通過(guò)同步傳感器傳輸至電腦。

1.2.2 數(shù)碼攝像機(jī)（HDR-CX590V，Sony，Japan） 羽毛球比賽是用2臺(tái)數(shù)碼攝像機(jī)（HDR-CX590V，Sony，Japan）以60 Hz的頻率錄制的。攝像機(jī)位于中線的延長(zhǎng)線上，距離端線4 m，距離地面高度為1.3 m的三腳架上，從后面捕捉運(yùn)動(dòng)員側(cè)向移動(dòng)的角度（見(jiàn)圖2）。在整個(gè)比賽中，記錄運(yùn)動(dòng)員的移動(dòng)。所有視頻均以AVCHD格式和高清（1080i）存儲(chǔ)，通過(guò)同步傳感器傳輸至電腦。

圖2 攝像機(jī)放置示意圖Figure 2 The Diagram of Camera Palcement

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 預(yù)試驗(yàn) （1）加速度計(jì)和攝像機(jī)是不同的設(shè)備，可能存在不完全同步現(xiàn)象，在試驗(yàn)過(guò)程中，它們可能在采樣時(shí)間（平均16 min）內(nèi)隨時(shí)間延長(zhǎng)而增大誤差。為了調(diào)查這一問(wèn)題，進(jìn)行了60 min的測(cè)量試驗(yàn)。在60 min的試驗(yàn)中，加速度計(jì)和視頻設(shè)備之間的差距僅為一幀（1/60 s）。也就是說(shuō)，在單場(chǎng)比賽中，最大采樣間隔為4 ms（平均16 min），因此，這個(gè)時(shí)間誤差不會(huì)影響試驗(yàn)的同步性問(wèn)題。

（2）由于試驗(yàn)過(guò)程是在場(chǎng)地上的真實(shí)羽毛球比賽，為了不影響運(yùn)動(dòng)員的競(jìng)技水平獲得真實(shí)數(shù)據(jù)，要盡可能少的在運(yùn)動(dòng)員身上添加試驗(yàn)器材，只將三維加速度計(jì)固定于緊身背心上，通過(guò)三維加速度計(jì)測(cè)量運(yùn)動(dòng)員三維移動(dòng)加速度（見(jiàn)圖1）。通過(guò)視頻記錄來(lái)測(cè)量軀干彎曲和髖關(guān)節(jié)外展角度，其中，將第7頸椎中心到第4腰椎中心的連線和垂直于地面的線連接起來(lái)測(cè)量軀干傾斜角度。髖外展或內(nèi)收角定義為大腿直線（從膝關(guān)節(jié)中心到髖關(guān)節(jié)中心的連線）和垂線之間的夾角。軀干和髖關(guān)節(jié)的正角度表明，軀干和下肢相對(duì)于垂直線進(jìn)行了橫向偏移（見(jiàn)圖1）。

（3）研究對(duì)象是一個(gè)現(xiàn)實(shí)羽毛球比賽中的個(gè)體，雖然使用移動(dòng)相機(jī)或多點(diǎn)相機(jī)進(jìn)行多維拍攝更加準(zhǔn)確，但難度也更高。本研究的目標(biāo)是，對(duì)運(yùn)動(dòng)員單腳落地瞬間的姿態(tài)進(jìn)行分析比較，因此，單獨(dú)固定的相機(jī)也可以實(shí)現(xiàn)這一功能。為了降低固定單獨(dú)攝像機(jī)存在的誤差增加試驗(yàn)方法的有效性，本研究對(duì)比賽視頻進(jìn)行了預(yù)試驗(yàn)：在視頻錄像中，運(yùn)動(dòng)員側(cè)移距離最大的地點(diǎn)在反手場(chǎng)區(qū)距離中線207 cm處，運(yùn)動(dòng)員軀干側(cè)屈最大角度為43°，對(duì)這一動(dòng)作進(jìn)行多次重現(xiàn)直線測(cè)量，對(duì)比后確認(rèn)本研究中的誤差為1.6°。A.S.GISSOT 等[19]之前利用三維視頻系統(tǒng)研究，探索了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下身體運(yùn)動(dòng)視角角度誤差，表明，當(dāng)單項(xiàng)固定相機(jī)放置在150 cm的距離上，身體向左、右移動(dòng)60 cm時(shí)，視角角度誤差小于2°，這與本試驗(yàn)結(jié)果接近。雖然目前的視頻分析存在一些攝像機(jī)視覺(jué)誤差，但單腿著地在比賽中的角度特性不會(huì)發(fā)生顯著變化。

1.3.2 試驗(yàn)過(guò)程 在收集數(shù)據(jù)之前，所有運(yùn)動(dòng)員都進(jìn)行了大約20 min的正規(guī)化熱身（身體基本活動(dòng)、擊球動(dòng)作練習(xí)和步法移動(dòng)練習(xí)等）。根據(jù)世界羽聯(lián)最新規(guī)則，每2人進(jìn)行一場(chǎng)單打比賽（3局2 勝制），共計(jì)12 局比賽，一局比賽的平均耗時(shí)為（16.5±3.6）min，輸贏的分?jǐn)?shù)相差（6.5±2.9）分，所有比賽數(shù)據(jù)通過(guò)三維速度計(jì)和攝像機(jī)同步傳輸至電腦。

1.3.3 數(shù)據(jù)收集 每一局比賽的運(yùn)動(dòng)員移動(dòng)加速度值都是以100 Hz 的頻率獲得。以往的研究表明，采用三軸加速度計(jì)的100 Hz 采樣頻率在澳大利亞足球比賽[20]、排球比賽中的跳躍頻率和模式[14]中的分析都具有良好的有效性和可靠性。也有學(xué)者采用了相同的方法，在單腿著陸研究中，測(cè)量了垂直地面反作用力峰值和軀干加速度峰值等信息，均具有較高的可靠性[21]。國(guó)外研究發(fā)現(xiàn)[22]，在實(shí)際前交叉韌帶損傷情況下估計(jì)的最大地面反作用力平均為體重的3.2 倍，超過(guò)4g 的加速度運(yùn)動(dòng)被認(rèn)為是導(dǎo)致前交叉韌帶損傷的高風(fēng)險(xiǎn)運(yùn)動(dòng)。因此，為了在實(shí)際比賽過(guò)程中檢測(cè)更高的下肢負(fù)荷，通過(guò)公式計(jì)算出加速度值，采用4 g截取值來(lái)提取運(yùn)動(dòng)加速度數(shù)據(jù)。

產(chǎn)生超過(guò)4 g 加速度的時(shí)刻，是由場(chǎng)地兩端的同步攝像機(jī)記錄的。由于比賽過(guò)程的動(dòng)態(tài)化和不可控性，以及多維空間拍攝的難度很大，本研究圖像采集采用平面攝像技術(shù)。在開(kāi)始測(cè)量時(shí)，通過(guò)光信號(hào)將加速度數(shù)據(jù)和攝像機(jī)圖像進(jìn)行同步。對(duì)于單腿著陸事件，涉及持拍手對(duì)側(cè)腿的，捕獲最初加速度超過(guò)4g的幀，并將其存儲(chǔ)為TIFF 文件進(jìn)行分析。為了保持一致性，所有測(cè)量均由具有豐富視頻分析經(jīng)驗(yàn)的同一專家進(jìn)行。

在測(cè)量大于4 g 著陸點(diǎn)的軀干側(cè)曲和髖關(guān)節(jié)外展角度時(shí)，由于沒(méi)有建立由三軸加速度計(jì)計(jì)算的位置和角度，本研究將第7頸椎中心到第4腰椎中心的連線和垂直于地面的連線的夾角來(lái)測(cè)量軀干傾斜角度，從膝關(guān)節(jié)中心到髖關(guān)節(jié)中心的連線與垂直于地面的連線的夾角來(lái)測(cè)量髖關(guān)節(jié)外展角度（如圖1）。

首先，使用Actigraph Actilife 6.1.4軟件（Manufacturing Technology，Inc，MTI）和Dartfish 軟件（Connect Plus，Dartfish，Switzerland），同時(shí)捕捉加速度值超過(guò)4g的時(shí)間點(diǎn)，并將2種不同設(shè)備（加速度計(jì)和攝像機(jī)）的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行同步化處理，最終選擇了1682個(gè)事件進(jìn)行分析。其次，對(duì)所有選定的事件進(jìn)行篩選，以確定符合分析要求的頭頂擊球后的單腿落地動(dòng)作[23]。在1682起事件中，366起是頭頂擊球單腳著陸，其中196次涉及持拍手對(duì)側(cè)的腿，而其他的則涉及持拍手側(cè)的腿。此外，對(duì)視頻剪輯進(jìn)行進(jìn)一步篩選，合格視頻的入選標(biāo)準(zhǔn)如下：（1）質(zhì)量好，攝影角度集中在運(yùn)動(dòng)員的正背面；（2）軀干和下肢段的視野好。最后，有162次單腿落地是在頭頂擊球后進(jìn)行的，身體重心在持拍手對(duì)側(cè)的腿上（分別在正手和反手側(cè)球場(chǎng)中落地39次和123次）（見(jiàn)圖3）。

圖3 合格事件篩選流程圖Figure3 Flow Chart of Qualified Event Screening

1.3.4 數(shù)據(jù)處理 正手場(chǎng)區(qū)和反手場(chǎng)區(qū)著陸點(diǎn)的所有數(shù)據(jù)均表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（M±SD），經(jīng)過(guò)非配對(duì)T檢驗(yàn)分析正手區(qū)和反手區(qū)之間的差異，利用皮爾遜積矩相關(guān)系數(shù)分析軀干加速度與運(yùn)動(dòng)變量之間的關(guān)系。所有統(tǒng)計(jì)均采用SPSS19.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理，所有測(cè)試的統(tǒng)計(jì)顯著性設(shè)為P＜0.05。使用Cohen's D計(jì)算效應(yīng)量大小，結(jié)果表示為：小于0.2，微不足道；0.21～0.5，較??；0.51～0.8，中等；大于0.8，較大，計(jì)算了組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（ICC），以評(píng)估2 個(gè)不同時(shí)間段每個(gè)落地瞬間事件測(cè)量的可信度。隨機(jī)重復(fù)了55個(gè)事件的測(cè)量結(jié)果（正手和反手場(chǎng)區(qū)分別12次和43 次）。關(guān)于軀干側(cè)彎和髖部外展角度，組內(nèi)相關(guān)系數(shù)分別為0.987和0.989（95%置信區(qū)間）。

2 研究結(jié)果

正手場(chǎng)區(qū)和反手場(chǎng)區(qū)之間軀干加速度和運(yùn)動(dòng)變量的差異顯示，軀干加速度在正手場(chǎng)區(qū)和反手場(chǎng)區(qū)之間沒(méi)有顯著差異；橫向加速度（P＜0.05，D=0.706）和前后加速度（P=0.366；D=0.204）2 方面，反手場(chǎng)區(qū)大于正手場(chǎng)區(qū)，而在垂直加速度方面（P＜0.05；D=0.419），正手場(chǎng)區(qū)大于對(duì)側(cè)場(chǎng)；反手場(chǎng)區(qū)平均軀干側(cè)彎屈角大于正手場(chǎng)區(qū)（P＜0.05；D=0.372），反手場(chǎng)區(qū)的平均髖關(guān)節(jié)外展角也大于正手場(chǎng)區(qū)（P＜0.05；D=1.985）（見(jiàn)表2）。

表2 單腿落地時(shí)軀干加速度及軀干和髖關(guān)節(jié)角度（M±SD）Table2 Trunk Acceleration and Trunk and Limb Angle During Single-leg Landing（M±SD）

變量之間的皮爾遜積矩相關(guān)系數(shù)顯示，在正手場(chǎng)區(qū)，向后加速度與軀干側(cè)彎角度呈高度相關(guān)（P＜0.01；r=0.512）；反手場(chǎng)區(qū)，橫向加速度和垂直加速度與軀干側(cè)彎角（P＜0.01；r=0.651；P＜0.01；r=-0.682）和髖外展角（P＜0.01；r=0.593 和P＜0.01，r=-0.537）也顯示出高度的相關(guān)性；反手場(chǎng)區(qū)，向后加速與軀干側(cè)彎（P＜0.05；r=0.201）關(guān)系較弱，而與髖關(guān)節(jié)外展角度（P＜0.01；r=0.215）呈現(xiàn)很大的相關(guān)性（見(jiàn)表3）。

表3 單腿落地時(shí)軀干加速度與軀干、髖關(guān)節(jié)角度的相關(guān)系數(shù)。Table3 Correlation Coefficient of Trunk Acceleration and Trunk and Lower Limb Angle During Single-leg Landing

3 分析討論

這是首次使用三軸加速度計(jì)和視頻，分析實(shí)際羽毛球比賽中單腿落地后的軀干加速度、軀干和髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn)。頭頂擊球后軀干加速度與軀干、髖部角度在正手場(chǎng)區(qū)和反手場(chǎng)區(qū)之間存在差異，并且每個(gè)線性加速度值與來(lái)自反手場(chǎng)區(qū)的軀干、髖部角度都相關(guān)。

3.1 軀干加速度變化特點(diǎn)分析

正手和反手側(cè)場(chǎng)區(qū)的軀干加速度沒(méi)有顯著性差異，而2 個(gè)區(qū)域的橫向、垂直及前后加速度都不相同，正手區(qū)的垂直加速度（3.88g±0.69g）大于反手區(qū)（3.15g±1.20g），反手區(qū)的橫向加速度（2.31g±1.12g）和前后加速度（0.99g±1.12g）大于對(duì)側(cè)（1.35g±1.03g，0.65g±1.21g），這表明運(yùn)動(dòng)員身體上的負(fù)荷方向會(huì)隨著頭頂擊球后的著陸區(qū)域不同而發(fā)生變化（見(jiàn)表2）。在羽毛球比賽中，運(yùn)動(dòng)員在正手或反手區(qū)擊過(guò)頂球后都需要立即回到中心位置，為下一次擊球做準(zhǔn)備，由于每次擊球的落點(diǎn)、球速和方向等各不相同，因此，在擊球后落地瞬間的三維空間就會(huì)產(chǎn)生不同程度的加速度值。運(yùn)動(dòng)員在回?fù)粽謭?chǎng)區(qū)的來(lái)球時(shí)，一般較主動(dòng)。首先，擊球點(diǎn)與持拍手更近；其次，正手區(qū)側(cè)身較快，移動(dòng)到擊球點(diǎn)附近的時(shí)間短，起跳時(shí)不必過(guò)分后伸而更傾向于追求高點(diǎn)擊球。因此，落地時(shí)不易產(chǎn)生過(guò)大的擺腿動(dòng)作，此時(shí)，落到瞬間的垂直方向加速度會(huì)相對(duì)較大，而側(cè)屈和背伸的加速度相對(duì)較小。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員在反手場(chǎng)區(qū)回?fù)暨^(guò)頂球時(shí)，由于擊球點(diǎn)距離持拍手較遠(yuǎn)，運(yùn)動(dòng)員往往通過(guò)側(cè)屈和背伸來(lái)替代一部分側(cè)身動(dòng)作，以便于能夠盡早擊球和盡快回中心位置。運(yùn)動(dòng)員在空中完成這種過(guò)大的側(cè)曲和背伸動(dòng)作時(shí)，很容易使身體重心后移，產(chǎn)生更大的橫向和向后的加速度值，而且需要將非持拍側(cè)腿盡量后擺以保持平衡，這也導(dǎo)致了運(yùn)動(dòng)員在落地瞬間髖關(guān)節(jié)外展角度增大。因此，運(yùn)動(dòng)員在反手區(qū)進(jìn)行過(guò)頂擊球時(shí)會(huì)產(chǎn)生更大的側(cè)屈加速度和背伸加速度。

在羽毛球比賽中，用正手擊球方式回?fù)舴词謭?chǎng)區(qū)的過(guò)頂球本身就是一種被動(dòng)情況下的強(qiáng)迫主動(dòng)擊球方式，擊球點(diǎn)距離持拍手更遠(yuǎn)，需要更快的速度調(diào)節(jié)身體的姿態(tài)尋求合適的擊球位置。因此，對(duì)身體的側(cè)彎、背伸都有了更高的要求，在身體的過(guò)分側(cè)彎、背伸后，必然會(huì)對(duì)單腿的平穩(wěn)落地動(dòng)作施加了更大壓力。有研究顯示[24-25]，軀干側(cè)彎會(huì)增大下肢膝關(guān)節(jié)外翻力矩，增加膝關(guān)節(jié)損傷風(fēng)險(xiǎn)。因此，在反手場(chǎng)區(qū)，運(yùn)動(dòng)員采用正手回?fù)暨^(guò)頂球時(shí)，單腳落地會(huì)產(chǎn)生更大的橫向加速度，增加了膝關(guān)節(jié)前十字韌帶損傷的風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 軀干側(cè)彎角度和髖關(guān)節(jié)外展角度變化分析

從運(yùn)動(dòng)員落地姿態(tài)上可以看到，正手場(chǎng)區(qū)與反手場(chǎng)區(qū)的軀干側(cè)彎角度差異較大，但效應(yīng)量（effect size）較?。╠=0.372），正手和反手場(chǎng)區(qū)的軀干角度分別為17°±13°和24°±7°，這一數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于之前的研究中[12]受傷女性運(yùn)動(dòng)員的軀干側(cè)彎角度（11°±2°）。也就是說(shuō)，軀干側(cè)彎角度大于11°±2°時(shí)，女性下肢受傷的概率會(huì)大大增加。同樣，在一項(xiàng)生物力學(xué)試驗(yàn)中[26]，改變軀干傾斜位置時(shí)，會(huì)同時(shí)改變橫向移動(dòng)過(guò)程中膝關(guān)節(jié)外翻力矩，當(dāng)軀干側(cè)彎時(shí)，軀干傾斜側(cè)的下肢膝外翻力矩比對(duì)側(cè)明顯更大。

羽毛球運(yùn)動(dòng)是單側(cè)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，持拍手側(cè)的上肢動(dòng)作遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于對(duì)側(cè)，在實(shí)際的比賽過(guò)程中，羽毛球的飛行線路變化多端。擊球點(diǎn)在身體的上下、前后、左右360°的空間內(nèi)隨機(jī)出現(xiàn)，而羽毛球拍只能在主導(dǎo)手上揮動(dòng)，不能隨意變化持拍手，這種不對(duì)稱的姿勢(shì)必然要求運(yùn)動(dòng)員通過(guò)不斷的軀干轉(zhuǎn)體、側(cè)彎、前傾和背伸等姿態(tài)來(lái)調(diào)節(jié)身體位置。在這種快速變換體位的過(guò)程中，軀干側(cè)彎的幾率大大增加，對(duì)下肢尤其是持拍手對(duì)側(cè)的下肢施加了更大的壓力，對(duì)膝關(guān)節(jié)前交叉十字韌帶的損傷風(fēng)險(xiǎn)必然更大[27-28]。

運(yùn)動(dòng)員在正手場(chǎng)區(qū)和反手場(chǎng)區(qū)回?fù)暨^(guò)頂球時(shí)，單腳落地的髖關(guān)節(jié)外展角度存在更大的差異（P＜0.01），效應(yīng)量也很明顯（D=1.985）。與正手場(chǎng)區(qū)相比，反手場(chǎng)區(qū)擊球時(shí)的髖部外展角度（23°±11°）更接近前人記錄的受傷參與者發(fā)生的外展角度（29°±11°）[12]。而且，在反手場(chǎng)區(qū)擊球時(shí)的髖關(guān)節(jié)外展角度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正手場(chǎng)區(qū)（-1°±8°）。通過(guò)三維視頻分析也表明[10、29]，運(yùn)動(dòng)員在單腳落地時(shí)最初接觸地面的40 ms內(nèi)，髖關(guān)節(jié)外展角度在20°時(shí)表現(xiàn)出更好的穩(wěn)定現(xiàn)象。

從試驗(yàn)數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)資料來(lái)看，運(yùn)動(dòng)員在頭頂擊球后的軀干位置很可能在球場(chǎng)上落地的任何位置發(fā)生橫向或縱向傾斜，在反手區(qū)尤為明顯，進(jìn)而增加下肢關(guān)節(jié)剪切力。E.KRISTIANSLUND等[30]研究表明，軀干側(cè)彎和髖外展是膝外展力矩增加的預(yù)測(cè)因素；Y.KIMURA 等[23]還報(bào)告了左后跨步（模擬在反手場(chǎng)區(qū)著陸）后初始接觸地面時(shí)的髖外展角度明顯大于右后跨步后，并懷疑在頭頂區(qū)擊球時(shí)，上肢和軀干的羽毛球特定動(dòng)作可能影響下肢的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)。這種反手場(chǎng)區(qū)的危險(xiǎn)落地姿勢(shì)，可能與羽毛球運(yùn)動(dòng)前交叉韌帶損傷的高發(fā)生率有關(guān)。

由本研究的結(jié)果可知，在實(shí)際比賽過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員軀干側(cè)彎特點(diǎn)和髖關(guān)節(jié)外展角度與前人室內(nèi)研究的結(jié)果基本吻合。運(yùn)動(dòng)員在比賽過(guò)程中進(jìn)行過(guò)頂擊球后，尤其是在反手場(chǎng)區(qū)，更可能以高度危險(xiǎn)的姿勢(shì)落地，造成落地腿前交叉韌帶損傷。

3.3 軀干加速度與軀干側(cè)彎及髖關(guān)節(jié)外展的相關(guān)性研究

在反手場(chǎng)區(qū)，除了加速度與軀干彎曲角度、髖關(guān)節(jié)外展角度沒(méi)有相關(guān)性外，其他3 個(gè)軸的加速度（橫向加速度、垂直加速度、前后加速度）均與軀干側(cè)彎角度、髖關(guān)節(jié)外展角度有極大的相關(guān)性（見(jiàn)表3）。而與反手場(chǎng)區(qū)不同，正手場(chǎng)區(qū)只有矢狀面的前后加速度值與軀干側(cè)彎有輕微的相關(guān)性，另外2 個(gè)軸及加速度值與軀干側(cè)彎角度、髖關(guān)節(jié)外展角度沒(méi)有相關(guān)性。

由此可見(jiàn)，運(yùn)動(dòng)員在正手場(chǎng)區(qū)擊過(guò)頂球時(shí)，由于持拍手與擊球點(diǎn)更接近，所以在橫向移動(dòng)和前后移動(dòng)方面相對(duì)加速度較小，只需要快速向上移動(dòng)即可達(dá)到較好的擊球位置。相反，在反手場(chǎng)區(qū)擊球時(shí)，擊球點(diǎn)遠(yuǎn)離持拍手，運(yùn)動(dòng)員不僅需要增加側(cè)屈，而且需要快速蹬地轉(zhuǎn)身向左后方起跳（右手持拍為例），這就明顯增加橫向加速度、垂直加速度和向后的加速度。過(guò)度的軀干側(cè)彎必然導(dǎo)致重心向左后方移動(dòng)，為了保持落地的平穩(wěn)，左腿會(huì)大幅度向左后方擺動(dòng)，使身體呈弓形，這樣就會(huì)使得髖關(guān)節(jié)外展角度增大，向左后方擺動(dòng)的加速度越大，髖關(guān)節(jié)外展的角度也必然越大。

有研究顯示[24，31-32]，軀干側(cè)傾和髖外展是前交叉韌帶損傷的危險(xiǎn)因素，在反手場(chǎng)區(qū)進(jìn)行側(cè)向加速時(shí)，軀干側(cè)傾和髖外展的風(fēng)險(xiǎn)更大（分別為r=0.651，r=0.593）。軀干側(cè)彎加速速同樣是增加膝外翻負(fù)荷的危險(xiǎn)因素[25，33]。在室內(nèi)試驗(yàn)中，觸地瞬間的膝關(guān)節(jié)外翻角度和髖關(guān)節(jié)外展角度與單腿橫向跳躍著陸時(shí)的最大垂直地面反作用力有關(guān)[34-36]。專家通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在著陸前的階段訓(xùn)練肌肉激活和神經(jīng)控制，可以有效提高動(dòng)作控制能力，對(duì)改善膝關(guān)節(jié)外翻和髖關(guān)節(jié)外展預(yù)防前交叉十字韌帶有很好的作用[37]。

因此，為了避免過(guò)大的軀干側(cè)彎和髖關(guān)節(jié)外展角度、減少膝關(guān)節(jié)外翻負(fù)荷，羽毛球運(yùn)動(dòng)員不僅在地面上，還應(yīng)該在空中進(jìn)行神經(jīng)肌肉訓(xùn)練，以控制他們的四肢和軀干在空中進(jìn)行頭頂擊球時(shí)的姿勢(shì)和單腳落地姿態(tài)。

4 結(jié) 論

在頭頂擊球后的單腳落地瞬間，反手場(chǎng)區(qū)的軀干側(cè)彎和軀干加速度大于正手場(chǎng)區(qū)，反手場(chǎng)區(qū)的軀干橫向和垂直加速度與軀干側(cè)彎和髖部外展的角度呈顯著的相關(guān)性。反手場(chǎng)區(qū)頭頂擊球后，單腳落地姿勢(shì)與前交叉韌帶損傷的落地姿勢(shì)相似。反手場(chǎng)區(qū)軀干過(guò)度側(cè)彎的高風(fēng)險(xiǎn)落地姿勢(shì)，可能與羽毛球比賽中膝關(guān)節(jié)受傷的發(fā)生率有較高的相關(guān)性。因此，羽毛球運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練中，特別是在反手場(chǎng)區(qū)，應(yīng)加強(qiáng)神經(jīng)肌肉控制訓(xùn)練，以協(xié)調(diào)控制身體姿勢(shì)預(yù)防膝關(guān)節(jié)損傷。