張 佳,李春寶,黃 鵬,劉玉杰,唐佩福
解放軍總醫(yī)院第四醫(yī)學(xué)中心 骨科醫(yī)學(xué)部(全軍軍事訓(xùn)練傷防治研究中心),北京 100853
骨骼肌肉損傷影響部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力及士兵服役,帶來高額的財(cái)政負(fù)擔(dān)[1]。我軍新頒發(fā)的《軍事體育訓(xùn)練與考核大綱》提出了科學(xué)訓(xùn)練方針。近些年解放軍總醫(yī)院骨科通過組織軍事訓(xùn)練傷防控“三巡”(巡講、巡診、巡調(diào))活動(dòng),使基層部隊(duì)新兵軍事訓(xùn)練傷病率顯著下降,進(jìn)一步提升了部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力。但是,目前我軍新兵訓(xùn)練傷病的相關(guān)研究還不夠深入。本文就美英軍等新兵在初訓(xùn)期間骨骼肌肉損傷的發(fā)生情況、危險(xiǎn)因素、干預(yù)措施及相關(guān)研究進(jìn)展做一綜述,以期對加強(qiáng)我軍新兵訓(xùn)練傷防控體系的建設(shè)提供借鑒。
骨骼肌肉損傷是各國軍事組織面臨的一個(gè)重大醫(yī)學(xué)問題,美軍骨骼肌肉損傷占士兵傷情的80%以上,每年導(dǎo)致60%的士兵不能參加軍事訓(xùn)練和任務(wù)部署,且60%的損傷發(fā)生在新兵訓(xùn)練階段,是現(xiàn)役部隊(duì)士兵門診就醫(yī)(每年超過200萬)的主要原因,每年經(jīng)濟(jì)損失達(dá)4.34億美元[1-2]。骨骼肌肉損傷直接影響到訓(xùn)練效率、軍事準(zhǔn)備部署,且新兵訓(xùn)練階段損傷后會出現(xiàn)的慢性疼痛或長期殘疾,增加了士兵患慢性疾病或相關(guān)的繼發(fā)性缺陷的風(fēng)險(xiǎn),士兵的職業(yè)化發(fā)展受到嚴(yán)重的影響[3-5]。
1.1 損傷發(fā)生率 2013年Knapik等[6]報(bào)道了美軍陸軍新兵初訓(xùn)階段骨骼肌肉損傷的發(fā)生率為47%,引起了美國陸軍環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所的高度重視,于2014年啟動(dòng)了減少骨骼肌肉損傷的相關(guān)研究[7-8]。2016年,Hughes等[9]報(bào)道了美國陸軍新兵傷害中,骨骼肌肉損傷占83%,男性和女性的發(fā)病率分別為42%和62%,并對相關(guān)危險(xiǎn)因素進(jìn)行了分析。2019年Jensen等[10]對美國28 829名海軍新兵和43 004名其他兵種新兵在基礎(chǔ)訓(xùn)練期間的傷害及導(dǎo)致傷害的事件進(jìn)行回顧性研究,發(fā)現(xiàn)骨骼肌肉損傷占所有損傷的40%。隨著美國陸軍環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所對骨骼肌肉損傷危險(xiǎn)因素的分析、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型的建立、相關(guān)干預(yù)措施的深入研究,美軍新兵骨骼肌肉損傷發(fā)病率呈現(xiàn)下降的趨勢[11]。2015年Sharma等[12]對6 608名英軍新兵初訓(xùn)中的骨骼肌肉損傷進(jìn)行前瞻性隨訪研究,發(fā)現(xiàn)骨骼肌肉損傷發(fā)生率為48.6%,損傷的恢復(fù)時(shí)間多在3個(gè)月左右。2018年Heagerty等[13]連續(xù)4年(2012 -2016年)對訓(xùn)練導(dǎo)致骨骼肌肉損傷的4 101名英國新兵進(jìn)行了回顧性觀察分析,發(fā)現(xiàn)骨骼肌肉損傷的發(fā)生率為39.1%,損傷多發(fā)生在新訓(xùn)階段的前8周。2019年Sharma等[14]發(fā)現(xiàn)英國陸軍新訓(xùn)期間骨骼肌肉損傷發(fā)生率為41.28%(95% CI:37.28 ~45.40),與前期報(bào)道的48.6%相比呈明顯下降的趨勢。2019年Schram等[15]對澳大利亞4 452名作戰(zhàn)部隊(duì)新兵和1 630名預(yù)備役新兵的骨骼肌肉損傷情況進(jìn)行了調(diào)查,作戰(zhàn)部隊(duì)新兵骨骼肌肉損傷發(fā)生率為27.7%,預(yù)備役新兵發(fā)生率為9.2%,研究表明訓(xùn)練任務(wù)、訓(xùn)練強(qiáng)度與骨骼肌肉損傷密切相關(guān)。骨骼肌肉損傷在非戰(zhàn)斗性損傷中發(fā)生率較高,對國家軍事戰(zhàn)斗力構(gòu)成了相當(dāng)大的威脅。近年來,各國隨著研究的深入和積極有效的干預(yù),損傷發(fā)生率呈現(xiàn)下降的趨勢。另外需注意的是,各國骨骼肌肉損傷的定義和分類、訓(xùn)練科目和訓(xùn)練強(qiáng)度各不相同,損傷的發(fā)生率沒有同質(zhì)性。
1.2 損傷發(fā)生時(shí)間 新兵訓(xùn)練目的是使應(yīng)征士兵獲得基本的軍事技能和良好的身心素質(zhì),新兵身體素質(zhì)(力量、速度和耐力等)相對較弱,加上對訓(xùn)練環(huán)境的不熟悉、技巧掌握的不好,自我防護(hù)意識的欠缺和運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的加大等,容易導(dǎo)致骨關(guān)節(jié)肌肉的損傷[16]。且研究表明,在新兵訓(xùn)練階段發(fā)生的損傷是士兵服役期間損傷的3倍[17]。28%的美國陸軍新兵在初訓(xùn)第8周受傷[18]。28.3%的希臘陸軍新兵在初訓(xùn)第7周受傷[19]。Sharma等[14]報(bào)道了英國陸軍新兵在初訓(xùn)中的骨骼肌肉損傷很大一部分發(fā)生在前11周。Heagerty等[13]研究發(fā)現(xiàn)英軍新兵骨骼肌肉損傷大多發(fā)生在第1周(7.0%)、第2周(8.5%)、第3周(6.9%)、第4周(6.8%)、第8周(6.4%)和第14周(6.4%)。盡管對新兵入伍前的健康狀況或以前身體活動(dòng)水平的質(zhì)量、數(shù)量缺乏了解,從運(yùn)動(dòng)生理學(xué)角度來看,可能與新兵訓(xùn)練初期機(jī)體的不適應(yīng)、訓(xùn)練中期神經(jīng)肌肉疲勞的累積及訓(xùn)練后期高強(qiáng)度超負(fù)荷的訓(xùn)練有關(guān),因此在制訂損傷防控策略時(shí)需要高度關(guān)注損傷易發(fā)生的時(shí)間階段。
1.3 損傷部位 膝關(guān)節(jié)作為一個(gè)多軸關(guān)節(jié),能夠進(jìn)行多平面運(yùn)動(dòng),易受創(chuàng)傷。此外,近端和遠(yuǎn)端的運(yùn)動(dòng)功能障礙都可能導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)力學(xué)改變,從而導(dǎo)致?lián)p傷的發(fā)生[20]。慢性踝關(guān)節(jié)損傷通常是運(yùn)動(dòng)或訓(xùn)練導(dǎo)致的踝關(guān)節(jié)外側(cè)扭傷,其特征是反復(fù)性損傷、運(yùn)動(dòng)障礙及腳踝不穩(wěn)定[21-22]。美國陸軍新兵初訓(xùn)期間骨骼肌肉損傷的71%為下肢損傷[18]。英軍新兵損傷大多數(shù)發(fā)生在下肢,主要為膝關(guān)節(jié)(95% CI:21.0 ~ 25.8)和 踝 關(guān) 節(jié) (95% CI:16.6 ~19.3)[14]。希臘陸軍新兵[19]、以色列國防軍[23]新兵訓(xùn)練階段下肢損傷率分別為75.9%和71.5%。澳大利亞新兵骨骼肌肉損傷以膝關(guān)節(jié)損傷最為常見,在作戰(zhàn)部隊(duì)出現(xiàn)13.33%的輕微損傷和16.27%的嚴(yán)重?fù)p傷,在預(yù)備役部隊(duì)出現(xiàn)14.97%的輕微損傷,無嚴(yán)重?fù)p傷;其次足踝傷和脛骨損傷在作戰(zhàn)部隊(duì)分別為11.49%和10.32%的輕微損傷,在預(yù)備役中分別為8.16%和11.56%,且均無嚴(yán)重?fù)p傷[15]。Müller-Schilling等[16]分析了德軍774名新兵骨骼肌肉損傷的發(fā)生部位,主要為下肢(60%)、軀干(22%)、上肢(13%)和頭部(4%),且67%的損傷發(fā)生在初訓(xùn)階段,可視為與訓(xùn)練相關(guān)的損傷。以上數(shù)據(jù)顯示,下肢較高的損傷發(fā)生率,可能與新兵長時(shí)間隊(duì)列訓(xùn)練、負(fù)重訓(xùn)練、長途行軍、跑步和訓(xùn)練場地的硬化及膝關(guān)節(jié)過度使用有關(guān)[24]。另外,研究表明,新兵下肢生物力學(xué)功能障礙、肌群力量的薄弱[25-26]、肌肉持續(xù)緊縮狀態(tài)[27-28]等都加速了損傷的發(fā)生。因此,在制訂傷害預(yù)防策略時(shí)應(yīng)充分考慮身體素質(zhì)評估和功能性鍛煉,保持下肢運(yùn)動(dòng)鏈的穩(wěn)定性,減少損傷的發(fā)生。
各國軍事醫(yī)學(xué)研究人員都高度關(guān)注骨骼肌肉損傷危險(xiǎn)因素的調(diào)查與分析[29-31]。危險(xiǎn)因素分為內(nèi)在因素和外在因素,內(nèi)在危險(xiǎn)因素包括機(jī)體生理、生物力學(xué)、人體測量學(xué)、社會經(jīng)濟(jì)學(xué)和心理衛(wèi)生學(xué)等,外在因素包括訓(xùn)練場地、訓(xùn)練器材、訓(xùn)練科目、訓(xùn)練強(qiáng)度和天氣氣候等[32-33]。Sharma 等[14]運(yùn)用logistic回歸模型分析英軍新兵骨骼肌肉損傷的相關(guān)危險(xiǎn)因素,發(fā)現(xiàn)吸煙者長時(shí)間跑步、入伍前有損傷史且恢復(fù)不佳或帶傷訓(xùn)練是損傷的高危因素,應(yīng)及時(shí)糾正不良的生活方式并定期開展身體健康調(diào)查。天氣對地面條件的影響已被確定為在同一基地進(jìn)行高強(qiáng)度體能訓(xùn)練時(shí)造成更大傷害的原因,夏季高溫加快了新兵的疲勞速度,增加了受傷的風(fēng)險(xiǎn)[34]。另外,相關(guān)研究表明訓(xùn)練強(qiáng)度、頻率、持續(xù)時(shí)間及負(fù)重訓(xùn)練與損傷存在明顯的劑量-反應(yīng)曲線關(guān)系[35]。Chassé等[36]將德軍新訓(xùn)階段骨骼肌肉損傷的危險(xiǎn)因素歸為五類:1)社會人口學(xué)(如年齡、性別、種族和教育程度);2)病史(如運(yùn)動(dòng)損傷史、心肺病史、內(nèi)分泌代謝病史和月經(jīng)史);3)身體組成(如體質(zhì)量指數(shù)、體脂百分比、骨骼肌質(zhì)量指數(shù));4)身體素質(zhì)(肌肉力量、速度、耐力、四肢靈活性和軀干穩(wěn)定性);5)生活方式(如入伍前的活動(dòng)水平、吸煙飲酒和飲食營養(yǎng)情況)。性別和種族/民族等不可改變的因素可能有助于確定受傷風(fēng)險(xiǎn)最大的受訓(xùn)人員;可改變的因素,如身體素質(zhì)、飲食習(xí)慣和訓(xùn)練方案等,可作為干預(yù)的目標(biāo)。另外,通過對損傷危險(xiǎn)因素的分析,可為損傷的基礎(chǔ)研究及干預(yù)措施的制訂提供強(qiáng)有力的證據(jù)。
新兵骨骼肌肉損傷的問題普遍存在,目前尚沒有一種十分有效的干預(yù)措施能夠減少所有損傷。然而,相關(guān)研究表明,側(cè)重于特定傷害的干預(yù)措施可以有效降低新兵初訓(xùn)期間損傷的發(fā)生率和致殘率[37-38]。
3.1 重視新兵入伍前身心素質(zhì)訓(xùn)練 新兵初訓(xùn)階段,不良的身心素質(zhì)與訓(xùn)練導(dǎo)致的骨骼肌肉損傷密切相關(guān)[29,39]。荷蘭皇家陸軍實(shí)施了新兵入伍前的初始訓(xùn)練計(jì)劃PCP(pre-training conditioning program),包括體能訓(xùn)練教員的培訓(xùn),待入伍新兵的心理素質(zhì)、健康責(zé)任教育和機(jī)體功能性訓(xùn)練,新兵訓(xùn)練階段骨骼肌肉損傷率明顯低于對照組[40]。相關(guān)研究報(bào)道訓(xùn)練教員的訓(xùn)練方法和經(jīng)驗(yàn)與新兵的體能發(fā)展及損傷有關(guān),通過培訓(xùn),教員可掌握新兵體能素質(zhì)與損傷之間的平衡;通過“成長心態(tài)”和健康責(zé)任教育,強(qiáng)化了新兵心理素質(zhì)和自我防護(hù)意識;通過功能性訓(xùn)練,提高了新兵骨骼肌力量、四肢靈活性和心肺耐力[41]。美軍圣迭戈海軍陸戰(zhàn)隊(duì)進(jìn)行了一項(xiàng)訓(xùn)練干預(yù)試驗(yàn),注重強(qiáng)調(diào)有氧運(yùn)動(dòng)、無氧運(yùn)動(dòng)和力量訓(xùn)練,增加項(xiàng)目的持續(xù)時(shí)間、頻率和強(qiáng)度,新兵入伍后適應(yīng)性較好,下肢應(yīng)力性骨折在新訓(xùn)階段減少了55%[36]。
3.2 加強(qiáng)新兵骨骼肌肉損傷篩查 美軍國防部2000年依據(jù)國際疾病分類制訂了骨骼肌肉損傷的概念,近年來,不斷開發(fā)與損傷有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)篩查工具和方法,對早期發(fā)現(xiàn)骨骼肌肉損傷具有較好的實(shí)用價(jià)值[1]。美陸軍征兵司令部對入伍新兵進(jìn)行身體素質(zhì)評估測試(OPAT),發(fā)現(xiàn)男性新兵總體OPAT評分顯示灰色(顯著)或金色(中等)者的受傷風(fēng)險(xiǎn)為總體OPAT評分正常者的1.2倍;女性新兵總體OPAT評分為金色者的受傷風(fēng)險(xiǎn)是總體OPAT評分正常者的1.1倍[42]。美國陸軍環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所針對新兵不同訓(xùn)練階段的損傷開發(fā)了篩查測試系統(tǒng),包括新訓(xùn)階段測試(立定跳遠(yuǎn)、坐姿力量投擲、力量提舉和間歇有氧跑)和作戰(zhàn)任務(wù)模擬測試(戰(zhàn)術(shù)徒步行進(jìn)、沙袋搬運(yùn)、火力下移動(dòng)、傷員疏散、傷員拖拽、彈藥轉(zhuǎn)移、彈藥坦克裝載、炮坦相連8個(gè)科目),其識別骨骼肌肉損傷的特異性為79.5%,敏感度為75.0%[43]。Hearn等[44]開發(fā)了一個(gè)簡單實(shí)用的篩查工具(MRST),在美軍新兵訓(xùn)練開始前4 d內(nèi)對新兵進(jìn)行篩查,包括承重箭步測試、改良深蹲、抱膝跳躍、改良俯臥撐、閉目前行、單腿壁坐姿等六個(gè)測試模式和一個(gè)問卷調(diào)查(對未來傷害風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)知),每項(xiàng)0 ~ 2分,總分21分,當(dāng)綜合評分為9分時(shí),其識別肌肉骨骼損傷的敏感度為0.73(95% CI:0.65 ~ 0.79),特異性為0.30(95% CI:0.24 ~ 0.38)。雖然以上這些篩查工具和方法的有效性是有限的,但可以提高對新兵異常運(yùn)動(dòng)模式和骨骼肌肉損傷風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識,有助于調(diào)整訓(xùn)練方案、制訂干預(yù)措施和降低損傷的發(fā)生。
3.3 優(yōu)化新兵訓(xùn)練方案 美國陸軍受訓(xùn)人員從2004年開始在傳統(tǒng)訓(xùn)練基礎(chǔ)上增加了標(biāo)準(zhǔn)化的訓(xùn)練計(jì)劃(PRT)。PRT每周至少進(jìn)行兩次力量訓(xùn)練、兩次耐力訓(xùn)練,提升骨骼肌質(zhì)量。同時(shí)強(qiáng)調(diào)了間歇跑和穿梭跑,與強(qiáng)調(diào)穩(wěn)定狀態(tài)的傳統(tǒng)跑步訓(xùn)練相比,能夠以較小的跑步距離和頻率促進(jìn)機(jī)體有氧和無氧訓(xùn)練的發(fā)展。PRT被認(rèn)為是過去十年來新兵受傷率下降的主要原因,與傳統(tǒng)的體能訓(xùn)練計(jì)劃相比,PRT使學(xué)員受傷風(fēng)險(xiǎn)降低了33% ~ 45%[45]。
3.4 突出階段性運(yùn)動(dòng)治療 治療方案旨在保護(hù)損傷和促進(jìn)愈合,骨骼肌肉損傷的治療包括關(guān)節(jié)和軟組織的動(dòng)員、伸展、針灸、電療、手術(shù)(嚴(yán)重?fù)p傷)和康復(fù)治療。英軍醫(yī)務(wù)人員針對新兵的骨骼肌肉損傷在臨床治療的基礎(chǔ)上,十分重視運(yùn)動(dòng)療法,將損傷的運(yùn)動(dòng)療法分為損傷后、康復(fù)期和重返崗位三個(gè)階段。損傷后治療主要為非沖擊性活動(dòng),側(cè)重提高心肺功能、肌肉力量和耐力訓(xùn)練;康復(fù)期包括逐漸強(qiáng)化受傷和非受傷肢體的鍛煉、逐漸增加更具挑戰(zhàn)性的軀體平衡和本體感覺練習(xí);重返崗位階段包括跑步、負(fù)重行軍和特定軍事活動(dòng),以便全面恢復(fù),為重返崗位做好準(zhǔn)備。通過臨床和階段性運(yùn)動(dòng)治療,縮短了住院時(shí)間,降低了致殘率[12]。
4.1 醫(yī)體聯(lián)合、軍地聯(lián)動(dòng),聚焦科學(xué)防控研究根據(jù)外軍新兵骨骼肌肉損傷危險(xiǎn)因素的提示,在開展損傷防控工作中,突出醫(yī)學(xué)與軍事體育相結(jié)合、軍地聯(lián)動(dòng),聚焦科學(xué)防控。通過運(yùn)動(dòng)生理學(xué)、人體力學(xué)的基礎(chǔ)研究,加快疲勞恢復(fù),調(diào)適不良的動(dòng)作模式和促進(jìn)功能的最大發(fā)揮;實(shí)施心理干預(yù),糾正新兵負(fù)面心理活動(dòng)對損傷的影響;倡導(dǎo)均衡營養(yǎng),減少不良生活方式;增加神經(jīng)肌肉訓(xùn)練,提高下肢關(guān)節(jié)的靈活性和軀干的穩(wěn)定性;強(qiáng)化康復(fù)訓(xùn)練,加快損傷的恢復(fù)并防止損傷的惡性循環(huán),爭取早日重返工作崗位。同時(shí),充分利用地方在體育、醫(yī)療、康復(fù)等方面的優(yōu)勢資源,針對關(guān)鍵環(huán)節(jié),聯(lián)合研究和重點(diǎn)攻關(guān),研發(fā)適合我軍新兵訓(xùn)練傷防控的先進(jìn)理論、技術(shù)及裝備設(shè)備。
4.2 建立健全全軍軍事訓(xùn)練傷防控體系 通過建立訓(xùn)練傷防治研究中心,利用每年度訓(xùn)練傷傷情數(shù)據(jù),集中研究分析適齡青年和軍人身體素質(zhì)狀況,論證訓(xùn)練傷綜合防治舉措辦法,進(jìn)而在全軍范圍內(nèi)推廣,建立既滿足軍事訓(xùn)練需求、又符合新兵體質(zhì)特點(diǎn)的組訓(xùn)施訓(xùn)、前置預(yù)防和治療康復(fù)為一體的綜合防控體系。一是關(guān)口前移,科學(xué)施訓(xùn),落實(shí)新兵骨骼肌肉損傷健康保護(hù),包括加強(qiáng)帶新骨干的培訓(xùn),優(yōu)化訓(xùn)練方案、按綱科學(xué)施訓(xùn)等。二是加強(qiáng)預(yù)防,降低新兵骨骼肌肉損傷的風(fēng)險(xiǎn),包括重視入伍前的身心素質(zhì)訓(xùn)練,合理膳食營養(yǎng),保持充足睡眠,加大訓(xùn)練中的安全防護(hù)和積極開展多危險(xiǎn)因素分析和損傷風(fēng)險(xiǎn)篩查等。三是治療康復(fù)一體,減緩慢性骨骼肌肉損傷對單兵和軍隊(duì)?wèi)?zhàn)備的長期影響,包括普及和加強(qiáng)常見訓(xùn)練傷的診療培訓(xùn),重點(diǎn)解決機(jī)體生物力學(xué)或生理結(jié)構(gòu)問題,糾正受傷后本體感覺或力量缺陷,改善受傷后代償步態(tài)模式和(或)疼痛感知等。
4.3 加強(qiáng)訓(xùn)練傷大數(shù)據(jù)分析研究 近些年,大規(guī)模的流行病學(xué)研究為我國訓(xùn)練傷防控提供了一些數(shù)據(jù),但對數(shù)據(jù)的挖掘分析和轉(zhuǎn)化應(yīng)用不深入。在訓(xùn)練傷病防控中利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù),可優(yōu)化損傷信息采集程序、提升信息處理速度;可指導(dǎo)科學(xué)施訓(xùn),提升軍事訓(xùn)練的科學(xué)性;可預(yù)測新兵機(jī)體達(dá)到損傷預(yù)警值的概率,指導(dǎo)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn);可定制個(gè)體化訓(xùn)練處方,實(shí)現(xiàn)補(bǔ)弱增強(qiáng);可建立精準(zhǔn)的訓(xùn)練與損傷的關(guān)系結(jié)構(gòu),繪制智能化的診療知識圖譜,在給基層官兵帶來便利的同時(shí)有效降低訓(xùn)練傷病的發(fā)生率。
4.4 加大訓(xùn)練傷防治培訓(xùn)體系建設(shè) 通過成立訓(xùn)練傷防治學(xué)科,組建訓(xùn)練傷防治教研室,強(qiáng)化訓(xùn)練傷防治人才隊(duì)伍建設(shè),創(chuàng)辦訓(xùn)練傷防治期刊雜志,開設(shè)訓(xùn)練傷防治必修課程和建立專業(yè)化的訓(xùn)練傷防治培訓(xùn)基地,同時(shí)依托科普教材、APP、“口袋書”及網(wǎng)絡(luò)課程等形式,在全軍范圍內(nèi)開展軍事訓(xùn)練傷防治知識教育和專業(yè)培訓(xùn),增強(qiáng)廣大官兵防治意識,提高基層單位訓(xùn)練傷防治水平。