篮球运动员在完成上篮动作时踝关节肌肉的激活情况——一项病例对照研究（针对慢性踝关节不稳定的运动员）

《PLOS One》：Activation of the ankle musculature during the layup gesture in basketball players with chronic ankle instability, a case control study

篮球运动员慢性踝不稳定（CAI）患者与非CAI组在垫球动作中比目鱼肌（PLL/PLB）激活模式及神经肌肉控制差异研究。采用表面肌电（sEMG）分析58名女性篮球运动员，结果显示CAI组在垫球起跳前肌肉激活峰值显著更高（p<0.05），但平均激活水平较低且信号离散度更大，表明存在神经肌肉控制缺陷。讨论指出CAI患者因肌肉疲劳和神经肌肉协调不良，运动效率降低且复发风险增加。建议针对比目鱼肌进行特异性康复训练。

　　这项研究探讨了慢性踝关节不稳定（CAI）对篮球运动员在进行“上篮”这一常见运动动作时，踝关节周围肌肉激活模式和运动控制能力的影响。研究对象为58名女性篮球运动员，其中29名患有CAI，29名没有。研究的主要目的是比较CAI组和非CAI组在上篮动作中，腓骨长肌（PLL）和腓骨短肌（PLB）的激活情况，以及在运动过程中这些肌肉承受最大负荷的时刻，是否存在显著差异。此外，研究还评估了CAI组在这些关键时刻的运动控制能力，以了解其对受伤风险的影响。

### 研究背景与意义

踝关节扭伤（LAS）是篮球运动中最为常见的损伤之一，尤其是在女性运动员中更为普遍。LAS的高复发率导致约33%的患者发展为慢性踝关节不稳定（CAI）。CAI患者常常表现出运动时的不稳定症状，如疼痛、肌肉力量减弱或踝关节活动范围受限。这些症状不仅影响运动员的运动表现，还增加了再次受伤的风险。因此，理解CAI患者在进行高强度篮球动作时的肌肉激活模式和运动控制能力，对预防新的踝关节损伤具有重要意义。

在篮球运动中，上篮是一项高度依赖踝关节稳定性的动作，它需要运动员快速移动、跳跃并完成投篮。在这一过程中，踝关节承受较大的负荷，尤其是在起跳前的瞬间。研究表明，CAI患者的运动控制能力受损，特别是在需要预判和平衡的任务中，这可能导致他们在高负荷动作中表现不佳。因此，通过分析上篮动作中PLL和PLB的激活情况，可以更好地了解CAI患者在运动时的肌肉活动模式，并为制定针对性的康复和训练计划提供依据。

### 研究方法与过程

研究采用了一种对照研究设计，通过对两组运动员的表面肌电图（sEMG）数据进行分析，评估其在上篮动作中的肌肉激活水平和运动控制能力。sEMG是一种无创技术，可以记录肌肉在运动过程中的电活动，从而反映肌肉的激活程度。研究使用了mDurance R系统进行数据采集，该系统包括一个便携式的Shimmer3 EMG传感器、配套的移动应用以及云端存储和分析平台。

为了确保数据的准确性，研究者在实验前对皮肤进行了适当的处理，包括剃除毛发和清洁，以减少运动过程中可能产生的干扰信号。电极的放置遵循SENIAM（表面肌电图非侵入性肌肉评估）协议，确保了肌肉纤维方向与电极放置方向的一致性，从而提高信号采集的可靠性。

在实验过程中，参与者首先进行了最大等长收缩（MVC）测试，以确定其在静止状态下肌肉的最大激活能力。随后，他们进行了上篮动作的测试，包括左右手上篮各7次。每次上篮前，参与者进行了10分钟的热身，并在每次测试之间休息5分钟，以减少疲劳对结果的影响。

为了分析数据，研究者采用了R语言进行统计处理，主要使用了稳健重复测量模型和曼-惠特尼U检验等方法。这些统计工具能够有效评估不同组别在多次测量中的差异，并考虑实验过程中可能存在的混杂因素。此外，研究还通过聚类分析方法，探讨了上篮动作中肌肉协同模式的变化，从而揭示CAI患者在运动控制方面的潜在缺陷。

### 研究结果与分析

研究结果显示，CAI组在上篮动作中表现出不同的肌肉激活模式。在某些关键测量点上，如左腓骨长肌（左PLL）在右手上篮中的均方根（RMS）值和右腓骨长肌（右PLL）在左手上篮中的最大峰值，CAI组的激活水平显著高于非CAI组。这表明，尽管CAI组的MVC值较低，但他们在某些运动时刻的肌肉激活比例更高，可能是为了补偿踝关节的不稳定性而采取的策略。

然而，当分析整个上篮动作的平均激活水平时，非CAI组表现出更高的肌肉激活值，这可能与CAI组的肌肉疲劳有关。CAI患者的肌肉在重复高强度动作时，可能难以维持高水平的激活，从而影响动作的完成质量。此外，研究还发现，CAI组在上篮动作中，特别是在起跳前的瞬间，肌肉活动的分散性更高，这表明他们的运动控制能力相对较弱。

在肌肉协同模式的分析中，CAI组在起跳瞬间的肌肉活动更加分散，而非CAI组则表现出更一致的肌肉激活模式。这种差异可能反映了CAI患者在运动过程中需要依赖更多的肌肉协同来维持稳定性，而这种额外的肌肉活动可能导致疲劳和运动效率下降。

### 讨论与意义

研究结果表明，CAI患者在进行上篮动作时，其肌肉激活模式与非CAI患者存在显著差异。这种差异可能源于CAI患者在运动控制方面的缺陷，尤其是在需要快速反应和平衡的任务中。尽管CAI组在某些时刻表现出更高的肌肉激活比例，但整体来看，他们的运动表现不如非CAI组，尤其是在重复高强度动作时。

此外，研究还发现，CAI组在起跳前的肌肉活动更活跃，这可能是由于他们在缺乏被动稳定结构支持的情况下，主动增加了肌肉的激活以维持踝关节的稳定性。然而，这种策略可能并不高效，导致肌肉疲劳和运动表现下降。因此，针对CAI患者的康复和训练应重点加强腓骨肌群的激活能力，以提高其运动控制水平并减少再次受伤的风险。

### 研究的局限性与未来方向

尽管研究结果具有一定的临床意义，但该研究仍存在一些局限性。首先，实验过程中可能受到外部因素的影响，例如参与者在不同时间点进行测试，这可能会影响肌肉疲劳水平。其次，研究对象主要为右撇子运动员，且在上篮动作中多使用同一侧进行起跳，这可能限制了研究的普遍性。此外，研究未对CAI患者的肌筋膜触发点（MTrP）进行评估，因此无法进一步探讨这些触发点对肌肉激活模式的影响。

未来的研究可以考虑扩大样本范围，包括不同手型和不同上篮侧的运动员，以提高研究的代表性。同时，结合肌筋膜触发点的评估，可以更全面地理解CAI患者在运动中的肌肉活动模式。此外，研究还可以探索不同的训练方法，以提高CAI患者的运动控制能力，并减少其再次受伤的风险。

### 结论

综上所述，CAI患者在进行上篮动作时，其腓骨肌群的激活模式与非CAI患者存在显著差异。这种差异可能反映了CAI患者在运动控制方面的不足，尤其是在高负荷动作中。因此，针对CAI患者的康复和训练应注重提高其腓骨肌群的激活能力和运动控制水平，以改善运动表现并减少再次受伤的风险。同时，研究结果也为篮球运动中的踝关节保护和预防措施提供了新的视角。