摘要
前交叉韧带（ACL）断裂是一种严重的运动损伤，会导致运动表现下降、复发率较高、早期膝关节骨关节炎以及巨大的健康和经济负担。在澳大利亚，过去二十年ACL损伤的发生率有所增加，尤其是在参与急停急转和落地动作的运动的女性和青少年运动员中更为显著。神经肌肉结构和化的热身程序可以降低ACL损伤的风险；然而，这些程序的实施和遵守情况仍然不统一，且其在男性、精英运动员以及某些高风险运动中的有效性证据尚不清楚。因此，从业者需要明确的、基于证据的指导，以便为不同人群制定有效的预防策略。本立场声明提供了基于当前证据的推荐措施，旨在通过以下方式指导ACL损伤的预防性锻炼：（1）批判性地评估现有锻炼干预措施对ACL损伤发生率的影响；（2）综合关于非接触性ACL损伤内在风险因素和机制途径的证据，以制定针对性的训练策略。我们在Scopus、Embase和PubMed进行了两次系统性文献检索。第一次检索确定了评估基于锻炼的干预措施对ACL损伤发生率的随机和非随机对照试验及队列研究；第二次检索确定了研究非接触性ACL损伤内在风险因素的前瞻性研究。通过整合损伤风险因素、损伤事件的视频分析、体内和体外实验室研究以及计算机仿生力学建模，我们对ACL损伤的病因学证据进行了综合分析。我们提出了一个分层的锻炼处方框架：第一层策略强调群体层面的神经肌肉结构和化热身程序，元分析表明这些程序可以将青少年女性足球运动员、篮球运动员和手球运动员的ACL损伤风险降低约60%。有效的程序通常结合了增强式训练、力量训练、平衡/本体感觉训练、柔韧性和敏捷性训练，每周进行2-3次，每次10-30分钟。第二层策略针对特定的神经肌肉缺陷或高风险的动作模式，包括膝关节屈曲角度过低、膝关节外翻、躯干向侧面弯曲以及步幅过宽等问题。干预措施可能包括增强式训练和抗阻训练、运动控制练习以及神经认知挑战，以提高这些训练在比赛中的实际应用效果；然而，将第二层策略与降低损伤发生率直接联系起来的证据仍然有限。本立场声明提供了一个基于证据的框架，以支持在运动中设计和实际实施有效的ACL损伤预防策略。
**关键词**
神经肌肉训练和热身程序能有效降低ACL损伤风险，尤其是在年轻女性中；然而，对这些程序的遵守情况往往较低，而且其在对男性、精英运动员以及足球以外的运动中的有效性证据也有限。应把全人群范围的神经肌肉训练程序作为ACL损伤预防的基础。针对已确定的损伤机制途径和风险因素，可以考虑个性化的训练方法。针对性的训练策略应优先改善体态和神经肌肉控制，以减少外部膝关节负荷，并增强肌肉对膝关节的稳定作用。
**背景**
前交叉韧带（ACL）断裂是一种严重的运动损伤，澳大利亚的ACL重建手术率位居世界首位（每10万人中有77.4例）[1]。ACL重建后重返运动的许多运动员无法恢复到受伤前的表现水平[2]，并且经常表现出肌肉力量[3]、力量[4]和体型[5]的显著下降，同时心理幸福感也降低[6]。多达三分之一的运动员随后会再次发生ACL断裂，可能是同一侧或另一侧膝关节，导致进一步的运动时间损失以及完全停止运动的可能性增加[7]。长期ACL损伤还会增加早期膝关节骨关节炎的风险[8, 9]。这些不良后果共同带来了重大的健康和经济负担[10]。尽管研究不断增多，但自1998年以来澳大利亚男性和女性的ACL损伤率每年都在上升（图1），尤其是5-14岁的青少年运动员中增幅最大[1, 11]。根据运动类型的不同，女性运动员发生ACL损伤的可能性是男性的3-8倍[12]。这些上升趋势可能由多种因素造成，包括参与高风险运动的人数增加、训练和比赛要求的提高、身体素质的降低或受伤报告的改善[13]。这些统计数据突显了改进传统ACL损伤预防策略的必要性，并表明应将重点放在风险最高的运动员身上[14]。这对于期望提供基于高质量证据的个性化训练计划的运动科学工作者尤为重要。然而，现有的ACL损伤预防指南和综述文章并未提供关于如何制定个性化、针对性训练策略的建议[15,16,17]。
**图1**
1998年至2018年间，澳大利亚医院诊断出的男性和女性前交叉韧带（ACL）损伤的年发生率（每10万人）。数据采用负二项回归模型进行建模，95%置信区间已经标注。实心阴影区域表示已报告的数据，透明区域表示对2018至2030年的预测值。
**本立场声明的目标**
本立场声明的目的是为从业者提供基于当前证据的指导，以推荐能够降低ACL损伤风险的锻炼方法。具体而言，我们旨在：（1）批判性地评估现有锻炼干预措施对ACL损伤发生率的影响；（2）综合关于内在风险因素和机制途径的证据，以指导针对性的、基于证据的ACL损伤预防训练策略。
**系统性文献检索**
我们对文献进行了系统性回顾，探讨了（1）训练干预措施对ACL损伤风险的影响；（2）非接触性ACL损伤的风险因素。检索的数据库包括Scopus、Embase和PubMed。系统评价和元分析的优先报告项目（PRISMA）流程图见图2。完整的搜索策略关键词列表以及符合纳入和排除标准的研究列表见在线资源1。一名作者负责文献检索、筛选和数据提取。
**图2**
系统评价和元分析的优先报告项目（PRISMA）流程图，展示了两项独立检索的文章识别、筛选、资格评估和纳入过程：a）训练干预研究；b）风险因素研究。方框中显示了从数据库中检索到的记录数量、引用搜索结果、排除的重复记录、筛选和排除的理由，以及最终纳入每项研究的完整文本。图表使用Covidence 2.1软件生成。
**训练干预措施搜索和选择标准**
我们使用PICOS框架制定了关键词搜索策略，涵盖了活跃个体（人群）、训练程序（干预措施）、ACL损伤（结果）以及随机和非随机对照试验及队列/前瞻性研究（研究设计）。研究纳入标准包括：（1）基于锻炼的训练干预；（2）对照组不进行额外训练或保持常规训练；（3）组别通过集群或个体随机分配；（4）报告每组的ACL损伤发生率；（5）发表在同行评审期刊上。研究排除标准包括：（1）没有设置单独的对照组；（2）ACL损伤少于5例（因为效果可能不精确）；（3）会议海报或摘要。从每项研究中提取的数据包括参与者人口统计信息、ACL损伤数量、统计显著性及相对损伤风险。为了评估每项研究的方法学质量，我们从九项先前的系统评价中提取了Physiotherapy Evidence Database（PEDro）评分，并使用中位数进行了汇总（在线资源1）。
**风险因素搜索和选择标准**
我们同样使用PICOS框架制定了关键词搜索策略，涵盖了活跃个体（人群）、ACL损伤或风险因素变量（结果）以及前瞻性或纵向队列研究（研究设计）。研究纳入标准包括：（1）分析并报告了一个或多个内在风险因素（如比值比、相对风险、组间比较）；（2）非接触性ACL损伤的机制；（3）场地和室内运动人群；（4）发表在同行评审期刊上。研究排除标准包括：（1）仅考虑外在风险因素；（2）未进行单变量风险分析；（3）雪地/水上运动或警察/军事人群；（4）ACL损伤少于5例；（5）会议海报或摘要。从每项研究中提取的数据包括具有统计显著性的内在风险因素。
**降低ACL损伤风险的证据**
**3.1 基于锻炼的程序的有效性**
目前的指南和共识声明基于对照试验推荐基于锻炼的训练程序（通常称为“神经肌肉”训练）来降低ACL损伤风险[15, 18]。元分析综合了所有可用研究的结果，估计多组分锻炼程序可将14-18岁女性足球运动员、篮球运动员或手球运动员的ACL损伤风险降低约60%[19, 20]。表1总结了所有评估基于锻炼的训练干预措施降低ACL损伤风险的有效性的先前研究。迄今为止最大的随机对照试验（RCT）中，230支瑞典青少年女子足球队中有121支被随机分配到每周进行两次、每次15分钟的神经肌肉热身（“膝关节控制”程序，包括自重增强练习和跳跃落地训练[21]）。该干预措施将ACL损伤风险降低了64%；但这一估计基于干预组2479名运动员中的7例损伤和对照组2085名运动员中的14例损伤，与其他运动相比总体损伤率较低[12]。其他专注于女性足球损伤预防的RCT，包括“Prevent Injury and Enhance Performance (PEP)”程序[22]和“FIFA 11”[23]，分别显示ACL损伤风险降低了70%和29%（表1）。这些结构化热身程序包括动态跑步、拉伸、力量训练、平衡训练和增强式训练（图3）。然而，这些发现并未具有统计学显著性，部分原因是观察到的ACL损伤数量较少。基于系统性文献检索，只有一项针对男性的RCT显示，“FIFA 11+”程序将大学级别男性足球运动员的ACL损伤风险降低了76%[24]。其他非随机队列研究对本体感觉和平衡训练[25, 26]以及其他多组分锻炼程序对女性运动员ACL损伤率的影响报告了不同的结果[27, 28, 29, 30]（表1）。表1 基于文献系统搜索（在线资源1）的研究总结，这些研究评估了以运动为基础的训练对前交叉韧带（ACL）损伤风险的有效性，包括研究人群、运动项目、年龄、比赛水平和研究设计特征。
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表1中列出了已被证明能有效降低ACL损伤风险的训练干预措施中包含的锻炼（n=10项研究）。无论统计显著性如何，这些锻炼均被纳入有效性列中。条形图表示每项锻炼包含的研究数量。DL代表双腿锻炼；SL代表单腿锻炼。
在评估现有证据的有效性时，考虑单个研究是非常重要的。多组分训练计划的整体有效性基于对相对较少的研究的荟萃分析，这些研究主要存在偏倚风险，例如非随机或队列研究设计、受伤人数较少（例如少于10例损伤的研究占50%），这可能会高估相对风险，并且对混杂因素（如暴露因素、聚集效应和招募过程）的控制有限。这些计划的组成也各不相同，从单一锻炼组分到四个或更多组分都有（见图3）。此外，关于这些计划能否降低男性运动员和精英运动员的ACL损伤风险的证据有限，而对于许多高风险场地和球场运动项目（如澳式橄榄球、无挡板篮球和橄榄球）则没有相关证据。
3.2 以运动为基础的训练计划的组成部分
有效的训练计划通常包括增强式和弹射式锻炼（9/10项研究）、自重力量训练（8/10项研究）、平衡和本体感觉训练（7/10项研究）以及移动性和敏捷性练习（7/10项研究）。这些锻炼旨在替代球队的常规热身运动，所需设备最少，总耗时10-30分钟，每周进行2-3次（见表2）。增强式和弹射式动作（如跳跃、跨步、单腿跳和落地）可以在多个方向（垂直、横向和前方）以最大或接近最大努力程度进行。重点在于保持脚、膝盖和髋部的正确对齐，并鼓励参与者以更大的膝盖和髋部屈曲幅度落地（即“柔和”落地方式）[22, 23, 30, 31, 32]。通过从双腿动作改为单腿动作并减少与地面的接触时间，可以逐步增加跳跃-落地练习的强度。力量训练主要依靠自重完成，常见的练习包括弓步、北欧式腿后肌卷曲、俯卧撑和侧平板支撑、深蹲、小腿抬高和臀腿桥式[21, 23, 32]。单独进行平衡或本体感觉训练也被证明有助于降低ACL损伤风险，无论是作为训练的单一组成部分还是作为多组分计划的一部分[21, 23]。平衡练习通常在不稳定表面上进行，如摇晃板、泡沫垫和充气垫，并通过引入投球和接球等二次任务或来自其他运动员的干扰来增加难度[25, 28, 29]。大多数ACL损伤预防计划还包括移动性和敏捷性练习，特别是那些旨在替代球队常规热身运动的计划[22, 31, 32]。少数预防计划还包含针对小腿、腿后肌、股四头肌和髋部肌肉的拉伸练习[22, 31]。
表2 美国运动医学院关于减少前交叉韧带损伤风险的锻炼处方频率、强度、时间、类型、量和进阶原则（FITT-VP）
3.3 当前损伤预防计划的局限性
即使在临床试验条件下进行，当前损伤预防计划的遵守率也相对较低（平均66±21%，n=19项研究）[33]。由于多组分训练计划包含许多不同的训练方式和锻炼内容（见图3），目前尚不清楚哪些组分负责降低ACL损伤风险以及其效果背后的机制[34]。尽管对具体作用机制了解不足，但减少风险的策略仍然可能取得成功。这在运动医学的许多领域都很常见，成功的干预措施往往是基于现有证据、专家意见、临床经验、轶事或试错效应开发的[21, 35]。然而，这些方法可能导致时间利用效率低下、成本增加以及个体间反应差异较大。如果不了解关键的适应性改变或负责降低ACL损伤风险的锻炼，运动专业人士就难以制定个性化的训练计划，研究人员也难以建立更具针对性和有效性的预防方法[36]。此外，一些损伤预防计划可能包含不必要的重复锻炼，从而不必要地延长训练时间，这是实施过程中的一个关键障碍[37]。值得注意的是，大多数现代ACL损伤预防计划[38]采用的锻炼策略与30年前提出的类似[39]。
4 ACL损伤的病因
4.1 损伤机制
理解导致ACL损伤的机制路径是设计更具有针对性且可能更有效的预防训练的关键步骤[36, 50]。最终，ACL断裂是由于组织负荷超过了当前的组织强度造成的，而这种强度会因年龄、性别、训练情况和受伤史而有所不同。导致组织负荷过高的机制路径可以从远端特征进行研究，例如描述诱发事件、比赛情境、运动员/对手的行为及观察到的动作，到近端特征，如关节和组织的生物力学[36]。关于ACL损伤机制的证据通常来自四种不同类型的研究设计，每种设计都有各自的优缺点：(1) 在估计的受伤时刻进行视频分析，可以捕捉周围事件和身体姿势，但不能确定导致损伤的力学机制[51]；(2) 体内实验室研究可以在不同实验条件下测量关节负荷（力矩和力），但不会发生ACL损伤[52]；(3) 体外实验室研究可以在模拟条件下对人类尸体施加受控力量，直至组织失效[53]；(4) 仿真实验利用计算机模拟基于简化的人类生物学模型来估计体内的力[54, 55]。
图4 前交叉韧带（ACL）损伤的机制路径：a）环境因素、比赛情境和运动员行为，b）全身姿势和动作，c）外部力量、关节力矩和肌肉力量，d）ACL组织负荷。图表中包含的因素基于视频分析[51, 56, 57, 58]、肌肉骨骼模型[68, 71]以及尸体实验[53, 67, 72, 73, 74, 75, 76]的证据。
根据视频分析研究，ACL损伤最常发生在改变方向的动作中，例如在试图躲避或防守对手时、进行冲抢时或从跳跃中落地时（见图4a）[51, 56, 57]。许多损伤情况涉及来自其他运动员或物体的“间接”接触（但力量并非直接作用于膝盖），这会在受伤前瞬间干扰身体运动[58]。与男性运动员相比，女性运动员更容易发生非接触性或间接接触引发的ACL损伤，尤其是在精英水平上[59]。理论上，非接触性损伤比接触性损伤更易预防（即通过针对运动员的干预措施）。
鉴于ACL损伤往往发生在已经安全执行过无数次的动作中，可以推测神经认知“错误”（即运动意图与肌肉协调之间的失误）可能在ACL损伤机制中起作用[60]。在反应性任务中规划和执行动作的时间有限，同时注意力分散，这是大多数ACL损伤发生时的特征。例如，未预料到的侧步动作会增加膝关节的 frontal 和 transverse 平面的外力矩[61]，对类似体育比赛的视觉刺激做出反应会增加躯干的侧向屈曲[62]，而分心状态下执行动作会减少膝关节屈曲并增加膝关节外翻[63]。ACL断裂通常发生在脚首次接触地面后的50毫秒以内[64]，这段时间不足以使肌肉发生自主或反射性激活[65]。
受伤时，身体姿势通常表现为膝盖几乎完全伸直，由于膝盖外展、髋关节内收和内旋以及踝关节外翻，躯干在支撑腿上呈现屈曲状态，并且躯干远离支撑腿旋转（见图4b）[51]。由于这种身体姿势以及强力踏步时产生的高地面反作用力，胫股关节会受到高压缩力作用，同时膝关节会向外展并发生内旋（见图4c）[66]。胫股关节的压缩会导致“枢轴转移”机制，产生向前的胫骨拉扯力，以及由于胫骨内侧部分比外侧部分更陡峭而产生的膝关节外展和内旋力矩[67]。这些力量和力矩的结合被认为是导致ACL最大应变的原因[53]。肌肉力量也可能根据肌肉相对于膝关节中心的作用线（即力臂）以及关节位置来增加或减少ACL的负荷[68]。例如，在落地和侧步动作中，股四头肌和腓肠肌主要负责增加前向牵引力，而腿后肌和比目鱼肌会产生向后的胫骨拉扯力，从而支撑ACL[69, 70]。这些多平面力量和力矩通过复杂的非线性动力学传递到ACL，从而对组织产生合力[68]。
4.2 内在风险因素
迄今为止，已经提出了许多ACL损伤风险因素。根据对前瞻性研究的系统回顾（见表3），既往ACL损伤是未来ACL损伤最一致的内在风险因素，这一点从ACL重建术后高再损伤率中可以得到体现[77, 78, 79]。此外，有强有力的证据表明，一些形态学因素与ACL损伤风险有关，包括ACL尺寸较小[80, 81]、胫骨后倾角度较大[81, 82]和髁间凹槽较窄[83, 84, 85]；然而，这些因素在很大程度上是不可改变的。这些形态学特征大多是遗传性的，这可能解释了具有ACL损伤家族史或特定基因变异的人ACL损伤风险较高的原因[86, 87]。
表3 基于文献系统搜索提出的首次ACL损伤的内在风险因素总结（在线资源1）
一系列运动学和动力学变量也被认为是ACL损伤的风险因素（见表3）。其中，较大的膝关节外展角度（用三维运动捕捉系统测量）或动态膝关节外翻（用二维替代指标测量）、较低的膝关节屈曲、躯干侧向屈曲和较高的地面反作用力被认为是最常见的生物力学风险因素[14, 77, 88]。重要的是，这些运动特征与膝关节外部负荷增加有关[52]。一些神经肌肉因素，特别是与下肢力量和肌肉活动相关的因素，也与随后发生的ACL损伤有关。虽然少数前瞻性研究报道了下肢或大腿肌肉力量与后续ACL损伤之间的关联[89, 90, 91]，但目前证据并不支持任何特定的力量测试方法（如等速或等长）或收缩方式（如向心或离心）在识别损伤风险方面的优势。在缺乏直接证据将力量测量与损伤风险联系起来的情况下，优先评估那些最有可能增加或减少ACL负荷的肌肉可能是合理的，例如膝关节伸肌和屈肌、髋关节外展肌和外展肌、髋关节外旋肌以及踝关节跖屈肌[92, 93]。有限的证据表明，在脚接触地面之前（预激活阶段），股外侧肌和半腱肌的更大活动与较低的ACL损伤风险相关[94, 95]。股四头肌和腿后肌的协同激活有助于稳定膝关节，防止其发生外翻/内翻负荷[96]，而肌肉的预激活有助于在反应性感觉运动肌肉激活速度过快时提供稳定性[65]。许多其他因素也可能增加ACL损伤风险，但尚未在前瞻性研究中得到验证，因此未包含在本综述中（例如肌肉-肌腱单元硬度、疲劳和力量发展速率）。
4.3 评估损伤风险
对于损伤风险的生物力学评估，设备和运动任务的选择至关重要，以确保测量准确性和生态有效性（即结果反映了实际运动中的生物力学情况）。根据运动控制原理，任务在某种程度上能够代表与前交叉韧带（ACL）损伤机制相关的运动特征（例如，在地面接触时间有限的情况下进行强力加速、单腿站立或多方向减速和改变方向）[97]（图4）。基于这些标准，并考虑到评估受伤风险的前瞻性证据，应考虑如下任务：双侧垂直跳跃[14, 98,99,100]、单腿垂直跳跃[88, 101]、单腿三次垂直跳跃[77]以及侧步跑动[95]。由于运动高度依赖于任务约束和神经认知过程，开发更具运动特异性的、包含类比赛刺激的任务可能会提高生物力学测试的生态有效性[102]。此外，在疲劳状态下评估生物力学也与模拟比赛条件相关。然而，有假设认为疲劳可能通过降低运动速度和肌肉力量产生来起到保护作用，这有助于减少ACL的负荷[103]。为了评估生物力学，基于标记的光学摄像系统提供了最高的准确性和可靠性[104]。然而，无标记的姿态估计技术（利用视频摄像机、深度摄像机或惯性测量单元）也能记录运动，其精度大约在5到10°范围内，具体取决于关节和平面。当前的设备包括Theia多台摄像机[105]、OpenCap双智能手机[106]、Microsoft Azure深度摄像机[107]和Xsens IMUs[108]。
在运动医学中，通常会进行筛查以识别有受伤风险的运动员。这通常涉及进行临床测试，并根据文献中提出的临界值将个体分为低风险或高风险组[109]。需要注意的是，文献中的最佳临界值往往非常具体于某个研究样本，并没有采取措施来减少模型过拟合，因此不适用于新收集的数据或其他群体[110, 111]。尽管受伤是二元的（受伤/未受伤），但受伤风险是从0%到100%的概率[112]。因此，使用概率在连续尺度上量化受伤风险是最合适的。根据估计的受伤风险，然后由从业者和/或个人决定是否需要采取干预措施。鉴于受伤是多因素导致的，任何单一测试或变量都不太可能准确识别受伤风险。相反，应该在多变量统计模型中使用关键预测因素的组合。然而，目前缺乏数据来开发这样的预测模型，这是希望实施准确ACL受伤风险评估的从业者的主要限制因素。
需要注意的是，如果不仔细控制所有混淆变量，来自观察性研究的风险因素仅代表统计关联，而不是因果效应[113]。例如，力量可能与较低的受伤风险统计学上相关，因为两者都受到运动员训练历史的影响，而不是力量本身直接减少了受伤风险（即混淆因素）。因此，干预改变风险因素不一定会影响受伤风险[113]。此外，在观察性研究中考虑所有可能的混淆变量往往是不切实际的，因此仅凭这种研究设计无法确定无偏的因果风险因素。在没有直接证据表明因果风险因素的情况下，考虑是否存在强烈的机制上的合理性（即因果关系）可能是有帮助的（见表3）[55]。尽管如此，设计良好的前瞻性队列研究可以提供有价值的信息，以指导受伤预防训练。
根据现有证据，目前还不能推荐使用物理测试来确定可操作的指标来降低ACL受伤风险。从业者仍然可以使用测试来识别与预期基准相比的不对称性或缺陷（尤其是在受伤后）；然而，尚不清楚纠正这些缺陷是否能降低首次或后续ACL受伤的风险。
4.4 性别和性别对ACL受伤风险的影响
有许多因素会影响ACL受伤，这些因素受到性别和/或性别的影响。性别相关因素指的是生物学特征（例如解剖结构），而性别相关因素指的是社会影响的性别所采取的角色、身份和结构（例如训练和竞赛环境）[155]。例如，平均而言，女性的ACL体积较小，韧带力臂较短，韧带松弛度较高，导致膝盖对负荷的耐受性低于男性[156,157,158]。然而，平均而言，女性的肢体长度较短，体重也比男性轻，从而减少了关节的净负荷。社会和环境因素也会影响ACL受伤风险。社会规范和可用的机会可能会影响女孩和女性在其一生中接受的训练、指导和支持的类型/数量[159]。因此，社会因素可能会导致已频繁报告的性别差异，例如女性的肌肉质量和力量较低（与男性相比），以及生物力学差异（例如女性在着陆时膝盖外翻程度更大）[160, 161]。在没有量化ACL受伤众多因素的研究情况下，很难确定性别和/或性别相关因素在解释ACL受伤率差异中的相对贡献。为了显著降低ACL受伤风险，建立社会变革和实施基于证据的训练策略可能是重要的。尽管如此，仅仅改变社会规范、训练和竞赛环境本身也可能带来超出ACL受伤预防之外的好处（例如机会平等或表现提升）。
5 运动干预对ACL损伤机制和风险因素的影响
了解运动干预对ACL损伤机制和风险因素的影响是制定有针对性和个性化预防策略的重要步骤。到目前为止，还没有随机对照试验（RCT）直接将特定运动与ACL受伤发病率的减少联系起来；相反，现有研究评估了包含多种训练模式的多组分程序。通过检查运动干预对可改变因素（如生物力学、力量、平衡和形态）的影响，从业者在设计受伤预防计划时可以做出更明智的决策。这种方法提供了一种实用且基于证据的策略，通过解决受伤的根本原因，特别是针对高风险人群，来降低ACL受伤风险。
5.1 生物力学因素
避免增加ACL负荷的身体姿势可能有助于减少受伤风险[162]。专注于增加膝盖屈曲、减少膝盖外翻、缩小站立宽度和在改变方向时保持身体中立位置的训练已被证明可以减少膝关节的外部负荷[163, 164]。在一项关于ACL损伤预防训练对动态任务中运动学和动力学变量影响的元分析中，仅观察到膝盖屈曲角度的小幅增加（0.8–5.5°）[165]。膝盖屈曲角度的小幅增加可能部分解释了多组分和热身训练程序如何降低ACL受伤风险的机制。然而，现有的ACL损伤预防程序并不能一致地改变改变方向、着陆和跳跃时的膝关节外部负荷或其他运动学变量[165, 166]。尽管如此，个别研究表明改变方向的运动[167]和动态或等长力量训练[168]对减少膝盖外翻角度和力矩有积极作用。此外，在训练中改变个人的运动模式以减少膝盖负荷可能并不总是能够转移到比赛中，可能会对表现产生不利影响[169]。因此，成功修改比赛中的生物力学以降低ACL受伤风险可能需要更加有意识和针对性的训练方法。预防策略可以考虑引入更多的“神经认知挑战”，例如（1）在反应性或意外任务中减少反应时间，（2）同时处理多项任务和决策，（3）学习在任务中忽略虚假球和无关外部信息（选择性注意力），或（4）在训练任务中增加情绪/竞争压力[65]。结合视觉或口头反馈的运动可能是修改生物力学风险因素的有效策略。初步研究表明，实时增强视觉反馈（例如叠加的运动目标）与力量、增强式训练和平衡训练相结合，可以在着陆时改善大脑激活模式和有利的生物力学变化[170]。其他研究表明，经过6周的侧步切割训练（带有视频反馈）、6周的镜像反馈训练以及8周的力量、增强式训练和调节训练（带有视频反馈）后，膝关节的外部负荷有所减少[163, 171, 172]。对于口头反馈，外部关注的指令（即关注身体外的结果）比内部关注的指令能增强运动学习[173]。此外，自我控制的反馈时机已被证明可以比预定反馈更好地改善意外侧步切割时的运动学[174]。心理属性也可能与神经认知功能相互作用，更具进取心、动力或竞争性的运动员可能选择对ACL负荷较大的高风险运动策略[137]。
5.2 神经肌肉因素
主动产生的肌肉力量可以帮助或阻碍ACL稳定膝关节[175]。当膝盖屈曲时，能够通过后胫骨牵拉力支持ACL的主要肌肉包括腘绳肌、比索尔肌和格拉西利斯肌[92]。臀中肌、臀大肌和梨状肌对对抗膝关节外展力矩的贡献最大[70]。通过抗阻训练可以提高肌肉的力量生成能力[176]，特定的练习可以促进有利于ACL支持的肌肉优先肥大。例如，12周的延长状态离心膝盖屈曲训练比北欧式腘绳肌训练更能促进股二头肌长头的生长，而后者则促进了股二头肌短头和比索尔肌的肥大[177]。此外，坐姿小腿抬升可以刺激比索尔肌的肥大，同时最小化腓肠肌的发展[178]。然而，仅仅最大的力量生成能力可能不足以保护ACL，因为ACL断裂发生在肌肉主动激活之前[65]。改变肌肉激活模式可能是一个可行的解决方案；例如，一个为期12个月的多组分ACL损伤预防计划显著增加了侧步动作中的腘绳肌在着陆前的肌肉活动[179]。然而，重要的是要考虑肌肉具有多平面力臂，肌肉的更大力量产生可能导致膝盖或相邻关节的非直观负荷变化。因此，支持ACL的肌肉的神经控制需要谨慎平衡，对于特定个体来说，最佳肌肉募集策略尚不清楚。肌肉和肌腱的机械特性，如串联和并联弹性组分的硬度，也对调节力量输出很重要[180]。因此，通过针对性训练（例如高应变训练）增加支持肌肉的肌肉-肌腱硬度可能有助于直接对抗ACL负荷，同时减少肌肉激活量（例如腘绳肌硬度）[181]。
5.3 形态学因素
ACL的最终强度由其几何结构和材料特性决定。在动物模型中，4-8周的跑步机训练已被证明可以增加大鼠和狗的ACL横截面积、硬度和最终强度，而未经训练或固定则没有这些效果[182,183,184]。在人类中，运动对ACL几何结构的影响仅在比较有和没有慢性习惯性负荷的队列的横截面研究中进行了研究[185]，或在涉及单侧负荷的体育运动中比较了不同肢体[185, 186]。与年龄匹配的对照组相比，举重运动员的ACL横截面积增加了55%[185]。在一项针对花样滑冰运动员和跳板跳水运动员（即经常涉及单侧负荷的运动）的研究中，不同肢体的ACL横截面积存在约5%的差异[186]。然而，这些研究的回顾性质使得无法确定观察到的差异是先于训练发生的还是作为训练的结果。未来的工作需要确定针对性的训练干预对ACL强度和最终受伤风险的影响。
6 结论和建议
建议根据研究设计提供不同层次的证据支持。第一层次是指具有降低ACL受伤风险有效性的群体层面策略。第二层次是指基于ACL受伤机制/风险因素变化的个体化和针对性策略。
6.1 第一层次：群体层面策略
基于运动的干预措施在降低ACL受伤风险方面显示出强大的潜力，特别是在参与切割和着陆运动的年轻女性运动员中（表4，第一层次）。有强有力的证据表明，当在大众层面实施结构化的神经肌肉训练或热身计划时，ACL（前交叉韧带）损伤的发生率可以降低60%。虽然关于这些计划在男性、精英运动员以及足球、手球和篮球以外的运动项目中的潜在效果的证据正在逐渐出现，但仍然有限。因此，神经肌肉训练或热身计划应该成为ACL损伤预防策略的基础。被证明有效的干预措施通常包括多种锻炼方式，如力量训练、平衡训练、本体感觉训练、增强式训练、灵活性训练和敏捷性训练（图3）。这些训练通常每周进行2-3次，每次持续15-20分钟，并且可以整合到常规训练中，常常取代传统的热身环节（表1）。在这些训练中，重点在于保持下肢的正确对齐，鼓励运动员在着陆时增加髋部和膝盖的屈曲程度（即柔和着陆）。因此，力量训练通常仅使用自身体重进行，不需要额外的设备。
**表4：通过运动策略降低ACL损伤风险的实际建议**
**6.2 第二级：针对性策略**
针对性干预措施可以作为神经肌肉热身计划的补充（表4，第二级）。这种训练的目标是通过改变运动机制、增强组织强度或两者兼施，来减少ACL承受的负荷超过组织耐受度的可能性。生物力学研究提供的证据表明，增加膝盖屈曲度、减少动态膝关节外翻、减少躯干侧向弯曲以及减小步幅可以降低高风险任务中的膝关节外部负荷。增强式训练和力量训练，以及结合视觉或语音反馈的运动学习练习（包括使用外部专注提示），已被证明可以增加膝盖屈曲度并减少着陆时的地面反作用力。通过视频和/或教练反馈进行的基于技术的练习，如侧步和着陆练习，有助于改善诸如膝盖屈曲度、膝关节外翻和躯干侧向弯曲等运动学风险因素。实施神经认知挑战，包括反应性决策、多任务处理、选择性注意力以及竞争压力，也可能有助于将训练效果转化为比赛中的实际表现。
对在高风险任务中支撑ACL的肌肉进行针对性强化可能是另一个重要组成部分。加强臀部、股四头肌和腹部肌肉以及进行运动控制训练，可以减少动态膝关节外翻、膝关节外部力矩和躯干侧向弯曲。在承受重力时同时激活股四头肌和腘绳肌，有助于稳定膝盖，防止膝盖向内/外侧翻转。通过增加阻力/重量、改变任务复杂性、从双侧练习过渡到单侧练习或提高运动速度，可以实现渐进性的负荷增加。
重要的是，第二级建议尚未被证明能够有效降低ACL损伤发生率，因此应谨慎使用，而不是作为全民范围的预防策略。目前，还没有经过外部验证的筛查测试能够准确预测个体未来ACL损伤的风险。因此，第二级建议应根据临床医生的判断来实施，而不是遵循预先确定的规则（例如针对特定风险因素的单变量阈值）。在实际应用中，对于那些经常面临高风险任务（例如由于运动特性或比赛位置要求）或有ACL损伤史的运动员，可以考虑采用针对性干预措施（鉴于他们的再受伤率较高）。总体而言，这种分层框架使临床医生能够设计出最佳实践的ACL损伤预防策略，这些策略既符合现有证据的基础，又考虑到其局限性的同时，能够在机制上实现个性化的干预。
**6.3 对未来研究的建议**
需要开展进一步的随机对照试验（RCT），以确定现有的神经肌肉训练和热身计划是否能在不同群体（按年龄、性别、运动项目和竞技水平）中降低ACL损伤风险。还需要进一步研究以确定现有计划中减少ACL损伤风险的关键组成部分。研究应探索个性化的训练策略，以减少ACL承受的负荷（例如改善身体姿势和肌肉支撑）和/或增强ACL组织的强度（例如增加韧带的大小和硬度）。研究人员在使用生物力学指标来推断ACL负荷和损伤风险时应谨慎，因为这些指标可能无法准确反映韧带的实际负荷情况。开发和采用能够在现场或临床环境中量化ACL负荷的新技术，可能会带来重大进展。在研究ACL损伤风险因素时，必须区分预测和因果关系，确保对混杂因素进行适当的测量和调整。此外，未来的工作还需要对外部验证的筛查工具进行验证，并确定与ACL损伤风险相关的临床意义阈值。最后，未来的研究应探索与教练、临床医生和运动员共同设计ACL损伤预防训练策略的方法，并识别在不同人群中有效实施这些策略的障碍（表5）。
**表5：关于通过运动策略降低ACL损伤风险的未来研究建议**
