加强臀肌练习被广泛用于改善跑步效率。但是,由于跑步这个动作主要发生在矢状面,因此这种力量练习的重点集中在臀大肌及髋关节伸肌作为地面反力的作用,作为髋部伸肌。与此同时,臀外侧肌,臀中肌和臀小肌的力量不足在跑步者中很常见。本文将探讨臀外侧肌在跑步运动中,功能和伤害中的作用和影响。运动医学专家和物理治疗师随后提出加强跑步者的臀中肌和臀小肌的建议。

介绍

将下肢与中轴骨链接,髋关节是整合跑步力学中的关键。超过20个以上的肌肉作用于球窝关节(3),臀肌无疑是跑步性能中最关键的部分。包括臀大肌、臀中肌和臀小肌,它们形成最大的臀部肌肉群。它们作用于股骨的三个运动平面——矢状面、额状面和水平面,从而进行伸展,屈曲,外展,内收,内旋和外旋(16)。跑步主要的是矢状面运动,而髋部后伸是基本运动模式。髋关节伸展在很大程度上负责产生身体向前移动时所需的地面反作用力。当髋部在伸展到身体后方和早期支撑阶段时,产生向下推动地面的力量,并作用到身体上,以推动另一条腿进入摆动阶段。施加在地面上的垂直力是决定跑步速度的主要因素(10)。臀大肌链接骶骨背面外侧、髂骨后侧和胸腰椎筋膜与髂胫束和股骨大转子的外侧。作为臀部的主要伸肌,它是三个臀肌中最大,最有力和最外表面的肌肉。(22)因此,跑步者和运动专业人士长期以来一直致力于加强臀大肌的锻炼,以此来提高力量产生、跑步速度和性能。

值得注意的是,跑者常见的力量锻炼(例如下蹲、弓步、臀桥和硬拉)都是通过主要发生在矢状面的运动来训练髋伸肌(3)。然而,针对臀大肌的锻炼在提高髋伸肌力量方面很重要,但这个针对于矢状面的锻炼同时间也会锻炼到另外两个臀肌,也就是臀中肌与臀小肌。这些肌肉无力是很常见的现象,尤其在跑步者身上,这与代谢效率降低,跑步经济性下降以及常见的跑步者常见的过度使用损伤有关(5),包括髂胫束综合征(6),下背部疼痛(4)和足底筋膜炎(21)。

臀外侧肌的解剖结构和功能

在臀大肌深处(图1)有2块外侧臀肌,即臀中肌和臀小肌。较大的臀中肌(图2)位于阔筋膜下方,它很宽,近端几乎与髂嵴链接,远端变窄与股骨大转子的侧面相连。在臀中肌深处,较小的臀小肌(图3)近端在髂股表面,远端表面附着在股骨大转子的前外侧(3)。这两条肌肉起着主要的髋关节外展的作用,使股骨移离身体中线(3)。臀中肌是最大的髋外展肌,约占髋外展肌总横截面面积的60%,臀小肌约占20%(19)。

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图 1臀大肌解剖图

臀大肌是臀肌中最大、最有力的肌肉,它连接骨盆的多个表面,包括髂骨后侧到臀线,骶骨和尾骨的后下表面到股骨大转子和髂胫束。

臀小肌由前、后两段纤维组成。臀中肌分为三个部分:前、中和后部。虽然所有的肌纤维都有髋关节外展有关,但是每个部分都有其独特的功能,并且也可以独立起作用。从解剖位置来看,臀中肌和臀小肌的前肌纤维有助于内转,而后肌纤维会产生外转(16)。中间段的肌纤维有助于外展以及内旋和外旋(24)。臀小肌前纤维也有助于内部旋转,特别是在臀部弯曲时。臀中肌和臀小肌的后肌纤维皆具有协助髋关节后伸展的功能(16)。

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图 2臀中肌的解剖位置在臀大肌深处,臀中肌几乎在与髂骨相连,远端变窄连接到股骨大转子的外侧。

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图 3臀小肌的解剖位置

臀小肌位于臀中肌的深处,是3块臀肌中最小的肌肉,近端在髂股表面,远端表面附着在股骨大转子的前外侧。

跑步时臀外侧肌的贡献

在跑步中,臀外侧肌的主要功能是在整个步态周期中稳定髋关节。肌电图显示臀中肌活动在步态周期开始时达到峰值。(22,25)臀中肌在足部撞击地面时主要以离心收缩控制髋关节内收,然后从支撑阶段进入向前阶段,集中产生髋关节外展动作(2)。随着跑步速度的提高,人们发现臀中肌的活化水平更高(23)。在步态周期的中间阶段和后期阶段,臀小肌有助于稳定臀部(9)。肌电图显示,后肌纤维在步态周期的前20%阶段被大量的募集,而前肌纤维则在站立阶段后期被募集(24)。臀中肌和臀小肌的后肌纤维在跑步的站立阶段协助进行髋关节伸展的动作(14)。臀中肌和臀小肌产生的峰值力合计为臀大肌的3.5倍。这很可能是因为臀部外展肌在整个跑步过程中提供了三个平面的运动能力(14)。臀外侧肌力薄弱可能导致大腿内收和额状面的骨盆下降,后者已被证明会导致代谢效率低下,因此可能对跑步速度和运动表现产生不利影响(5)。

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图 4髋关节锻炼:侧抬运动

站在坚固的长凳或台阶的边缘上,将体重转移到站立腿上。让另一只脚垂在长凳侧面,让双脚彼此对齐。(A)起始位置为两只脚平行,腿完全伸直,臀部向下,将悬空的脚向地板降低几英寸。(B)稍停,然后抬起臀部,直到悬空的脚略高于支撑脚。运动过程中始终保持支撑腿和臀部完全伸展。重复此动作,然后换另一侧操作此运动。

对伤害预防和康复的影响

臀外侧肌力量不足所造成的不稳定性已被证明会同时增加跑步过程中垂直地面反作用力的峰值冲击,并消弱人体适当吸收这些反作用力的能力。这可能会增加下肢受伤的风险(2)。尽管髋关节外展肌无力在髂胫束综合征中的作用目前仍存在争议(1,6),但已证明臀中肌无力会增加膝外翻或动态Q角。理论上髂胫束产生过大的张力,会增加其撞击股骨的风险。动态Q角会使股四头肌受力的力线产生变化,以髂前上棘至髌骨中点的连线为例。在步态周期的初期站立阶段,当吸收地面反作用力的减速阶段时,发生撞击的可能性最大(6)。动态Q角的增加也可能增加落地时前十字韧带损伤的风险(11)或引起髌骨股骨综合症问题,从而导致慢性受伤(12)。肌电图显示,与没有膝关节疼痛的女性相比,伴有髌股关节痛的女性表现出臀中肌激活迟钝且时间较短(27)。有证据表明,加强髋外展肌的锻炼可以减轻髌骨股骨症侯症的疼痛,改善其功能。然而,作者指出,目前尚缺乏针对高水水平训练的运动员髌骨股骨疼痛的研究(20)。髋外展肌的无力还与下背部疼痛的发生率增加(4)以及股骨大转子疼痛综合征(8)有关,然而加强髋外展肌和外旋肌的锻炼,包括臀中肌和臀小肌的肌力强化,已被证明可以有效的减轻足底筋膜炎的疼痛(13)。

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图 5髋关节锻炼:脚尖触地抬起。

(A)站直,脚前放一个矮物(约15-20cm),将重心移到站立腿上,将另一只脚抬起至脚尖点地,保持平衡。

(B)然后开始抬起脚尖点地的腿,向前并向上移动,使脚尖触碰到物体。保持片刻,然后回到原位。运动过程中始终保持支撑腿和臀部完全伸展,以增加臀中肌的激活。重复此动作,然后换另一侧重复此运动。

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图 6髋关节锻炼:腿部摆动

(A)站直,将重心移到站立腿上。将另一条腿臀部后伸,使脚尖点地与另一只脚的脚后跟呈现平行线。

(B)弯曲髋关节,使脚向前移动,脚后跟接触地面,并与支撑脚的前脚趾保持平行。运动过程中保持支撑腿和臀部完全伸展,以增加臀中肌的激活。重复此动作,然后换另一侧重复此运动。

跑者的臀外侧肌力训练:建议

鉴于臀外侧肌的功能在其跑步力学和受伤风险中的研究分析,显然涉及髋关节外展,外旋以及在某种程度上内旋的运动可以帮助募集臀中肌和臀小肌以解决这些肌肉的力量不足。侧抬运动(图4),脚尖触地抬起(图5)和腿部摆动(图6)已被证明在臀中和臀小肌的所有肌纤维皆可产生高水平的肌肉诱发(7)。靠墙髋关节外旋对抗(图7)显示出引起臀小肌后侧肌纤维的高水平活化(17)。这可能是由于臀外侧肌于单腿支撑时扮演着主要稳定的作用。在单腿臀桥(图8),蚌式(图9),带髋关节外展的侧平板(图10)和侧卧髋关节外展等运动中(图11)(26),皆可发现臀中肌明显的被激活。侧卧髋关节外展的动作在臀小肌的后肌纤维也能引起高水平的激活。(15)但是,由于跑步是一项涉及多关节运动的动态活动,因此加强跑步者的臀外侧肌的综合阻力训练也很重要。可以考虑单边、闭链练习或者跑步的专项运动。这些练习从功能上训练了外侧臀肌,以稳定臀部,就像在跑步的单腿支撑阶段的臀肌稳定功能一样。单侧负荷抗阻训练已被证明可产生高水平的臀中肌激活,包括侧面单腿上凳(图12),单腿下蹲(图13),和俯身下蹲(图14)(26)。单腿下蹲和俯身下蹲都是高水平动作,也会给股四头肌造成很大负担。建议运动员在熟练练习双侧深蹲之后开始练习单腿下蹲,再增加单侧下蹲深度之前,先进行小范围的活动。臀小肌的前侧肌纤维在在髋关节外展与后伸时获得最大的激活,而后侧肌纤维在单腿臀桥、侧卧髋外展和单腿下蹲中均可产生高水平的激活(15)。有人建议,臀外侧肌专项性遵循传统的阻力训练模式,该模式由3-5组练习组成,具体取决于运动水平。在训练开始时,可以安排更复杂、负荷更重的训练,然后才进行负荷较轻和自重的训练(26)。在进行臀肌专项训练时,臀中肌和臀小肌应根据自我察觉的疲劳度来进行训练,组间休息1-2分钟,训练目标设定应基于运动员的目前的肌力与体能水平和受伤状况。随着时间的推移,最大重复次数会增加,可根据预估的次最大重复次数的百分比,来设定适当的休息间隔(26)。为了节省训练时间,还可以使用主动肌与拮抗肌的超级组,这样臀外侧肌得到了训练,然后在髋屈运动中休息。建议每次锻炼仅使用这些超级组进行2组训练,因为随着疲劳的累积,锻炼技巧与姿势可能会变形。超级组训练通常应限制为每周两次(26)。在受伤或严重的单侧髋外展肌力量失衡的情况下,跑步者可能需要避免高负荷的运动,从而采用更适合肌肉耐力的训练计划,用负重较轻的重量重复15-30次(18)。没有康复背景的专业人员应咨询专门的物理治疗师以获得对该运动员的客制化康复训练建议。如果单侧髋外展肌力量失衡,则应该根据较弱的一侧设定所有训练内容,包括训练量,负荷和重复次数。运动员还应该先训练较弱的一侧,再训练较强的一侧,单侧训练可能优于双侧训练(26)。最后,尽管臀外侧肌的功能是稳定骨盆和膝盖的,但肌电图显示,在下蹲过程中,在不稳定的表面上进行训练并不会增加臀中肌的更多目的。在臀外侧肌训练中使用不稳定面可能是不必要的(26)。

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图 7靠墙髋外旋对抗

站在墙壁旁边,双脚并拢,离墙大约15cm。抬起靠近墙的腿并屈膝。外旋髋关节结合外展将膝盖和大腿向墙壁对抗,而不是将脚和小腿贴近墙壁。支撑腿保持臀部完全伸展,以增加臀中肌的激活。在整个运动中,保持腰椎骨盆水平位置(完全不让骨盆掉落)。重复此动作,然后在另一侧进行此运动,或在每次重复时左右脚交替进行。

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图 8单腿臀桥

(A)仰卧,膝盖弯曲,双脚屈膝平放在地板上,与臀部同宽。一条腿伸直抬离地面。让它可以在髋关节或膝盖处伸展(如图所示)或弯曲。

(B)支撑脚从脚跟往下踩并收缩臀肌使髋关节完全伸展。(大多数训练者在胫骨垂直地面且髋关节完全伸展时会感到臀肌最大激活。然而,有些人会通过脚的移动把小腿形成一个锐角或钝角以更加提升激活的程度)。运动过程中避免抬起时臀部下降,也避免抬高的腿下降。重复此动作,然后在另一侧进行此运动。

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图 9蚌式

侧卧躺在地板上,双腿叠放,膝盖弯曲至90度,外旋髋关节抬高膝盖,尽可能保持双脚叠放。运动员还必须保持身体中立,脊柱中立。腰椎没有旋转,在整个运动过程中保持身体稳定。锻炼过程中的运动范围还取决于肢体的长度与髋关节的柔韧性。完成动作后保持一下,然后慢慢放下膝盖。可以在膝盖上方放置一小条环型迷你带,以增加阻力。重复此动作,然后换另一侧重复。

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图 10侧平板撑髋关节外展

(A)采用侧平板位置,使脚底和前臂放在地板上,肘部在肩膀正下方。

(B)使臀肌力量让腿向天花板方向抬起,保持,然后慢慢放低大腿。可以在腿的周围放置一条小的环型迷你带,以增加对臀肌的阻力。为了增加对核心稳定的要求,运动员可以利用另一只手支撑在地板上来稳定进行锻炼。但是这可能会降低对臀肌所施加的最大力量。重复此动作,然后换另一侧重复。

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图 11侧卧髋外展

侧卧位,然后将腿和脚叠放在地板上。臀肌发力,将大腿向天花板方向抬起,保持,然后慢慢放下。可以在腿的周围放置一条小的环型迷你带来增加阻力。重复此动作,然后换另一侧重复。

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图 12侧面单腿上凳

(A)站在一个结实的长凳或台阶旁边,将一只脚向前移并稳稳放在上面,重心放在地面上的那只脚,使训练的一侧没有重心。

(B)然后站起,使后脚悬在长凳后方,与支撑的前脚成一条直线。保持,然后缓慢的弯曲臀部和膝盖,使后边的脚慢慢落下,不要让脚承受任何重量。重复所有动作,然后换另一侧重复。可以增加长凳的高度和额外的负载以增加阻力。

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图 13单腿下蹲

(A)将双脚并拢,重心转移到一条腿上,然后将另一条腿和两臂伸向身体前方。

(B)将支撑腿的膝盖和臀部弯曲至完全下蹲。在整个运动过程中,保持腰椎骨盆水平位置(完全不让骨盆掉落)。可以提示运动员“保持双髋水平”。保持,然后重心放在脚后跟站起,以伸展臀部和膝盖。所有重复动作,然后换另一侧重复。下蹲深度不仅取决于力量,还取决于关节结构所定义的灵活性。在低于平行线之前,先坐在椅子上或在台阶坐下。用伸出的手拿重物也可以起到平衡作用。

练臀大肌可以增强跑步的耐心吗(解析臀肌对于跑步者的真正作用)(14)

图 14俯身下蹲

站立并双脚并拢,将重心转移到一条腿上,并弯曲另一条腿的臀部和膝盖,使其稍微离开地面。弯曲支撑腿的臀部和膝盖,使其尽可能的下蹲,不要失去姿势,也不要让支撑脚的脚跟离开地面。抬起的腿放在躯干后面。在整个运动过程中,保持腰椎骨盆水平位置(完全不让骨盆掉落)。下蹲深度不仅取决于力量,还取决于活动性。通过关节结构,在执行完全下蹲前,可以使用把抬起腿放置在平衡球或泡沫垫上进行练习。

实际应用和结论

臀外侧肌力量不足,对无论对于菁英运动员或者休闲跑者的跑步成绩和受伤风险都有潜在的影响。因此,对于肌力与体能训练专家、运动医学专家和物理治疗师来说,帮助他们的运动员优化臀中肌和臀小肌的力量和功能是很重要的,这篇综述强调了这两条肌肉在跑步中的生物力学机制,跑步效率和过度使用损伤相关的议题,例如髂胫束综合征和下背痛中扮演的角色。尽管需要进行更多的研究,但可以根据一些相关资料的分析提出一些广泛的建议。运动专项训练,强调单脚站立,髋关节外展和外旋皆必须根据当前的肌力与体能水平和康复状况来确定训练负荷和运动量。

作者:K.Aleisha Fetters(NSCA-CSCS芝加哥的力量训练专家)

练臀大肌可以增强跑步的耐心吗(解析臀肌对于跑步者的真正作用)(15)

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