美国海军陆战队步兵训练中的功能性运动变化：对损伤预防项目设计的启示

《Translational Journal of the American College of Sports Medicine》：Functional Movement Changes in U.S. Marine Corps Infantry Training: Implications for Injury Prevention Program Design

　　引言：我们评估了步兵训练和肌肉骨骼损伤（MSK-I）对西部步兵学校步兵训练营（ITB）海军陆战队员运动能力的影响。我们的目标是识别可在损伤预防和运动计划（IPEP）中针对的特定运动模式。

方法：在这项共同设计的纵向队列研究中，男性海军陆战队员（N = 314，年龄 = 19.7 ± 1.7 岁）在ITB前后完成了问卷调查和运动能力测试：功能性运动筛查中的直线弓步（ILL）、主动直腿抬高（ASLR）和躯干稳定性俯卧撑；改良版平衡误差评分系统；落地误差评分系统-22；以及过头深蹲和单腿深蹲。运动评分根据表现差/好进行二分。使用带有logit链接函数的广义估计方程评估时间和ITB期间自我报告的MSK-I对运动评分的主效应和交互效应。

结果：ITB后，14%的海军陆战队员报告在ITB期间发生了至少1次MSK-I。ITB期间发生MSK-I的海军陆战队员在ITB后ILL评分差/有疼痛的几率是未受伤队员的9.3倍（95%置信区间（CI）：3.9–22.5）（P < 0.001）。ITB期间发生MSK-I的海军陆战队员在任一时间点ASLR评分差的几率是未受伤队员的3.5倍（95% CI：1.7–7.2）（P = 0.001）。所有队员在ITB后ASLR评分差的几率是ITB前的2.1倍（95% CI：1.3–4.5）（P = 0.004），躯干稳定性俯卧撑评分差的几率是ITB前的3.5倍（95% CI：1.2–9.9）（P = 0.018）。我们制定了“战术十项”作为ITB特定IPEP的一部分，以解决受影响的运动模式，重点是在每日整合的热身和整理活动中进行神经肌肉锻炼，以提高柔韧性、活动性和正确的生物力学。

结论：在训练期间自我报告MSK-I的海军陆战队员在ITB前和ITB后均表现出较差的ASLR，以及ITB后较差的ILL，可能表明下肢柔韧性和核心稳定性存在缺陷。IPEP练习强调改善受影响模式的活动，为其他环境提供了模型。

引言
功能性运动能力，定义为姿势控制、稳定性、柔韧性、神经肌肉协调和平衡的综合表现，是高效且无限制地执行体力要求高的任务所必需的基本技能（1）。这一技能对军事人员尤为重要，尤其是步兵岗位的人员，他们通常需要在重负荷和崎岖地形下进行训练和执行作战任务。功能性运动能力通常使用功能性运动筛查（FMS）、Y平衡测试（YBT）和落地误差评分系统（LESS）等工具进行评估。这些评估最初是为临床医生在大规模筛查环境中使用而开发的，利用标准化评分标准快速可靠地评估运动质量，并识别可能存在功能性运动限制且可能受益于进一步临床检查和/或干预的个体。还有大量研究调查了这些运动质量评估工具在运动人群和军事人群中的应用，包括军事训练（2–19）。我们之前的研究表明，大多数入伍进入基础训练的士兵运动质量较差，在FMS上得分较低，在过头深蹲（OHS）上得分较差至一般，并在YBT上表现出较差至平均的伸展距离（9,20）。Poh等人（15）同样报告称，美国海军陆战队（USMC）新兵在进入基础训练时FMS和YBT得分低于最佳水平。这两项研究还显示功能性运动评分与训练期间肌肉骨骼损伤（MSK-I）风险之间存在关联，尽管敏感性和特异性并不理想。MSK-I或军事训练是否会随时间影响功能性运动尚未得到研究。功能性运动可以通过适当的损伤预防和运动计划（IPEP）恢复和/或改善；向军事领导层、医疗和人体表现人员展示训练过程中运动能力的变化，是为军事训练设计有针对性的IPEP的重要步骤。

初始训练和军事职业专业（MOS）训练都旨在为士兵的身体准备应对服役的严酷挑战。在基础训练期间，观察到一些积极的生理变化，如肌肉肥大、无氧和有氧体能增强、肌肉力量提高，这些主要归因于跑步和增强式训练等活动。相比之下，MSK-I也很常见，超过25%的男性和50%的女性受训者会发生（21–26）。基础训练结束后，MOS训练引入职业特定指导。对于进入USMC步兵MOS的受训者，这包括在重装备下进行长时间训练（如负重行军、野外机动和陆地导航）。虽然在USMC基础训练期间会发生一些部分负重活动，但在步兵训练期间，新入伍的海军陆战队员才会使用全负荷背包，背包重量可达75磅，并经常在长距离和崎岖地形上携带这些负荷。这种负重训练对功能性运动能力随时间的影响以及MSK-I对士兵运动能力的影响尚未完全阐明。以往对经验丰富的陆军士兵的研究表明，负重训练短期内会降低功能性运动质量和动态姿势稳定性，导致关节负荷增加（27–29）。持续的关节负荷增加和不良运动质量可导致更大的身体疼痛和功能障碍（30），并增加MSK-I风险（2,5,8,31）。迄今为止的研究表明，运动能力筛查缺乏预测未来MSK-I所需的敏感性和/或特异性；因此，不建议将其用作前瞻性评估（4,5,32）。然而，运动能力筛查的证据为研究人员、临床医生和军事机构提供了更深入的理解，了解哪些特定能力受到负重训练和MSK-I的影响，从而为制定军事训练特定IPEP提供依据。

对运动员和消防员受训者的研究说明了功能性运动变化对运动或职业特定训练的反应。例如，Sprague等人（33）报告称，全国大学体育协会二级学院足球和排球运动员在赛季后的一些测试中表现出改善，包括FMS中的直线弓步（ILL）和深蹲评估，表明赛季期间的体能训练、练习和比赛活动可能改善了运动员的运动能力。然而，这些运动员在FMS主动直腿抬高（ASLR）和旋转稳定性评估中也表现出较差的运动质量，这些被强调为应纳入IPEP的领域。Cornell等人（34）也报告称，26名男性消防员学院候选人的FMS综合评分在14周训练过程中有所提高，并在进入现役消防员状态后的接下来14周进一步改善，作者将其归因于训练期间学习的消防员特定职责。然而，这些消防员的动态平衡（通过改良版星形伸展平衡测试评估）在初始训练期后下降（35）。运动筛查测试也可用于监测整个军事训练期间运动能力的变化，并突出IPEP中训练调整或干预的领域。

MSK-I病史也会影响个人的功能性运动能力，在任何群体或环境特定IPEP中应予以考虑。事实上，对休闲、学院和职业运动员的研究表明，既往MSK-I会导致功能性运动能力的短期和长期变化（33,36,37）。Chimera等人（7）发现，一级学院运动员的FMS综合评分受到下肢和上肢MSK-I病史的负面影响。相比之下，有踝关节损伤史的一级运动员在FMS ILL上表现更好，有躯干/背部损伤史的运动员在FMS深蹲上表现更好，这反映出这些运动员已对其特定状况进行了大量康复治疗，从而改善了整体运动能力。虽然并非所有军事训练环境都有时间处理个体MSK-I病史或限制，但在规划军事训练特定IPEP时，了解群体层面的功能性运动特征以及MSK-I对此类运动的影响是有价值的。

最后，军事训练环境在文化和结构上是独特的。在这些环境中实施IPEP的潜在障碍包括时间、设备、主题专家可用性和缺乏最终用户支持（38,39）。在设计实施所有IPEP时，必须从初始阶段就考虑这些挑战，包括在军事环境中的IPEP，同时考虑运动目标和练习选择等。运动损伤预防文献的研究明确得出结论，IPEP在实施时，尤其是在教练、体育组织和运动员支持下，能成功减少MSK-I。成功的IPEP设计和在体育中的使用实例，采用了各种实施科学策略来设计、交付和维持其计划（40–44）。军事MSK-I文献中的类似实例尚未得到全面描述。

为此，我们在进入美国海军陆战队西部步兵学校（SOI-W）步兵训练营（ITB）的新入伍男性海军陆战队员中进行了“通过训练增强、针对性康复和核心调节减少损伤（RITE-TRACC）”研究。在本文中，我们旨在：i) 比较进入ITB时（ITB前）有无近期MSK-I病史的海军陆战队员的功能性运动能力；ii) 比较a) ITB前和ITB后以及b) ITB期间有无MSK-I的海军陆战队员的功能性运动能力；iii) 评估在ITB期间发生MSK-I的海军陆战队员从ITB前到ITB后的功能性运动能力变化是否不同；iv) 描述结合这些信息的ITB特定IPEP的设计和实施规划。我们假设运动模式在ITB过程中会发生变化，并受到近期MSK-I病史或ITB期间MSK-I的影响。我们的目标是识别可在共同设计的IPEP中针对的特定运动模式，以改善新海军陆战队员的功能性运动能力和肌肉骨骼健康。

方法
研究设计和运动评估选择
RITE-TRACC是在SOI-W进行的一项两阶段纵向队列研究，在军事结构和文化背景下采用参与式共同设计原则（43,45,46）。研究调查人员首先与多个SOI-W和ITB利益相关者（包括指挥人员和SOI-W医务人员）进行了数月的接触，以制定和完善研究的设计和实施。具体讨论的方面包括海军陆战队队列选择、运动评估选择以及运动评估筛查的时间安排。运动评估是通过研究人员、认证运动训练师和SOI-W医务人员参与的迭代协作过程选定的。运动评估选择时考虑以下因素：i) 评估必须要求高水平的柔韧性、神经肌肉控制、平衡和核心稳定性；ii) 每项评估必须简洁地识别众多功能性运动能力缺陷；iii) 评估必须能在大规模筛查环境中快速进行。最终选定的运动评估是FMS中的ILL、ASLR和躯干稳定性俯卧撑（TSPU）；LESS-22；改良版平衡误差评分系统（mBESS）；以及过头深蹲（OHS）和单腿深蹲（SLS）（8,47,48）。

研究程序
2016年9月至2017年4月期间，招募进入SOI-W ITB的新入伍男性海军陆战队员参与第一阶段研究（女性海军陆战队员当时尚未在SOI-W训练）。海军陆战队员在完成USMC基础训练后30天内进入这门9周的MOS训练课程。年龄17–40岁进入ITB训练的海军陆战队员均有资格参与。研究程序与所有进入ITB的海军陆战队员的现有入营程序同时进行。所有海军陆战队员在入营期间由文职研究人员介绍项目，提供项目益处和风险的信息。自愿参与者提供书面知情同意参与研究，并书面同意科学发表研究数据。因现有MSK-I无法完成一项或多项运动评估的海军陆战队员被排除在受影响的分析部分之外。海军陆战队员在13个训练周期内入组第一阶段。同意参与的海军陆战队员在进入ITB时（ITB前）以及（可行时）ITB毕业前不久（ITB后）完成运动评估和多项调查。调查包括人口统计信息和自我报告的MSK-I。MSK-I对参与者定义为“对任何骨骼、肌肉、肌腱、韧带和/或软骨的损伤”。调查根据先前军事队列的现有调查专门为本研究改编（6,9,49）。基线调查涉及近期MSK-I病史（即基础训练期间和进入ITB前发生的MSK-I），而毕业调查涉及ITB期间发生的MSK-I。我们选择在调查中使用自我报告的肌肉骨骼损伤（MSK-I），而非医疗记录的MSK-I，因为在军事人群中，因MSK-I寻求医疗护理的比例显著较低，同时我们也认识到这种报告可能存在回忆偏倚（50–52）。此外，由于并非所有参与者都完成了ITB后的调查，因此回应也可能受到失访偏倚的影响。研究程序在第二阶段队列中进行了镜像复制，并将IPEP纳入了ITB训练。本文仅关注第一阶段队列的结果以及IPEP的设计和实施规划。本研究获得了美国军医大学和美国海军陆战队机构审查委员会的批准（IRB参考编号：MEM-91-2938），并根据《赫尔辛基宣言》中所述的原则，获得了美国海军陆战队训练与教育司令部以及当地SOI-W司令部的支持。

动作评估筛查

所有选定的FMS动作评估——LESS-22、mBESS、OHS和SLS——均具有可接受的评估者间信度（组内相关系数≥0.74）（4,17,20,53）。由于测试日的时间限制，并非所有参与者都完成了每项评估。由于FMS、mBESS和LESS-22测试的详细方法已在其他地方描述（8,14,54,55），此处仅作概述。ILL、ASLR和TSPU采用现有的FMS评分量表进行评分，评分范围从0到3分，基于动作质量和疼痛情况（53）。LESS-22用于识别跳深落地任务中下肢和躯干的运动学“错误”。跳深落地动作通过深度摄像头（仅正面视角；Microsoft Kinect传感器，第2版；Microsoft Corp.）记录，并使用PhysiMax软件（PhysiMax Technologies Ltd.）对每次跳深落地试验进行自动评分，采用LESS-22评分标准。分析时使用三次有效试验的平均LESS-22分数（55）。对于mBESS，受试者在坚实表面（测试区域的水泥地面）上分别进行睁眼和闭眼条件下的单腿站立。然而，由于几乎所有受试者都能在睁眼条件下无错误完成测试，我们选择使用非优势腿在闭眼条件下的表现进行分析，方法与Haran等人（47）类似。

双腿过头深蹲（OHS）和单腿深蹲（SLS）的表现采用美国国家运动医学会推荐的方法（48）进行改编评估，并通过深度摄像头（Microsoft Kinect传感器，第2版；Microsoft Corp.）记录，以供后续评分。对于OHS，参与者被指示缓慢下蹲至尽可能深的位置，或大约与椅子同高，上肢伸直，掌心朝前（前方；图1）。该姿势使研究人员能够评估下蹲过程中肩关节伸展/柔韧性、髋部和躯干活动度以及膝-小腿和足部对线的前、侧和后视图。

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图1：
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一名海军陆战队员执行过头深蹲。

对于SLS，参与者被指示单腿站立，非支撑腿膝盖弯曲，然后保持双手放在髋部，尽可能缓慢下蹲至最深位置。评估者从前方视角观察SLS，在下蹲过程中观察髋、膝和/或躯干代偿情况（图2）。

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图2：
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一名海军陆战队员执行单腿深蹲。

参与者在赤足条件下完成OHS和SLS，共进行四次重复，取最后三次深蹲的平均分数作为最终“优”、“良”或“差”的评定，由两名经过培训的研究协调员在日后完成，“优”表示完成OHS/SLS时无任何运动代偿。先前使用这些标准的研究表明，这三组之间的平均运动差异显著（9）。

统计分析

我们研究的目的是提供易于理解、可操作的功能性动作熟练度信息，这些信息可用于为ITB期间未来的IPEP和/或群体恢复计划提供参考。步兵训练是一个作战（非研究/非专业）环境，任何潜在的IPEP活动最终都需要由穿制服的人员理解、接受并实施。为便于该受众理解我们的研究结果，每项评估的动作得分被二分为“良好”和“差/疼痛”，以便于解释（表1），同时承认这会导致动作信息粒度的减少。这种选择也是为了进行有意义的组间比较（例如，有无MSK-I的海军陆战队员之间；随时间变化的海军陆战队员）。FMS得分被二分化，将得分为“0”或“1”者归类为“差/疼痛”，将得分为“2”或“3”者归类为“良好”。OHS和SLS由受过培训的评分员根据整体动作的主观评估进行评分。动作被分类为“差”、“平均”或“优”，并将被评为“差”者归类为“差/疼痛”，将被评为“平均”或“优”者归类为“良好”（18）。LESS-22（27,28）和mBESS（29）的二分化基于类似人群的先前研究，使用每项测试中的错误次数将参与者分为“差/疼痛”和“良好”。

表1
动作评估评分二分化标准。

动作评估 当前分析的二分化分数
“差/疼痛” “良好”
ILLa 0, 1 2, 3
ASLRa
TSPUa
OHSb 差 平均、优
SLSb
LESS-22c 6–22个错误 0–5个错误
mBESSc 3–10个错误 0–2个错误
aFMS得分被二分化，将得分为“0”或“1”者归类为“差/疼痛”，将得分为“2”或“3”者归类为“良好”。
bOHS和SLS由受过培训的评分员根据整体动作的主观评估进行评分。动作被分类为“差”、“平均”或“优”，并将被评为“差”者归类为“差/疼痛”，将被评为“平均”或“优”者归类为“良好”。
cLESS-22和mBESS的二分化基于类似人群的先前研究，使用每项测试中的错误次数将参与者分为“差/疼痛”和“良好”。

首先，使用Pearson χ2检验和Fisher精确检验评估了基础训练期间有或无MSK-I病史的ITB海军陆战队员之间基线动作差异。接下来，我们使用logit连接函数分别建立了广义估计方程（GEE）模型（即每项动作熟练度评估一个模型）。使用logit连接函数的GEE常用于纵向数据建模，其估计的回归参数描述了与预测变量变化相关的反应变量的总体平均效应。GEE还可以考虑个体受试者多次反应（即重复测量）之间的相关性，以及样本量在不同变量之间可能不同的情况，这两点都与我们的研究相关。GEE评估了i)时间（ITB前和ITB后）的主要效应，ii)ITB期间自我报告MSK-I的主要效应，以及iii)时间与ITB期间MSK-I的交互作用对动作熟练度的影响。交互项用于识别a)在ITB期间自我报告MSK-I的海军陆战队员与未报告者之间在各时间点（ITB前和ITB后）的动作差异，以及b)在ITB期间自我报告MSK-I的海军陆战队员与未报告者之间动作随训练的变化是否不同。估计方程为logit(P(MovementScore_ij)) = β0 + β1*MSKI_ij + β2*Time_ij + β3*(MSKI_ij * Time_ij)，其中ITB期间MSK-I = 1，无MSK-I = 0；ITB前 = 0，ITB后 = 1。事先指定了独立工作相关结构，并采用稳健协方差估计器，从而防止跨研究阶段的受试内相关性可能存在的错误设定。当观察到显著的交互效应时，使用Sidak校正进行事后两两比较以处理多重比较。使用模型估计的边际均值计算每个时间点（ITB前和ITB后）评分差的预测概率，并按ITB期间是否发生MSK-I进行分层。当时间、MSK-I或时间*MSK-I交互效应的主效应显著时，计算比值比以解释研究结果。由于美国战争部内部生成的数据存在共享限制，用于这些分析的数据集不公开。

损伤预防教育计划（IPEP）设计与实施规划

对于IPEP的设计和实施规划，研究调查人员、ITB指挥人员、ITB战斗教练、美国海军陆战队体能教练、美国海军陆战队运动医学损伤预防运动教练，以及美国海军运动医学与康复团队（SMART）诊所的医生和运动教练共同参与了一个迭代的、实施科学驱动的过程。研究人员采用了多个实施框架的原则，包括体育环境中的覆盖、有效性、采用、实施和维护框架、干预映射和整合知识翻译（56–58）。将研究转化为损伤预防实践的框架帮助研究团队概述了SOI-W环境的实际转化实施背景，优先考虑军事结构和文化（59）。IPEP设计和实施中的考虑因素包括所有参与方的意见、实施IPEP的已知障碍和促进因素（如时间、设备和主题专家可用性）（38,39），以及动作评估分析的结果（60）。

结果

ITB前数据可用于N = 314名海军陆战队员，其中n = 268人在ITB后有相应的数据（年龄 = 19.7 ± 1.7岁；体重指数 = 23.9 ± 2.1 kg·m?2）。需要注意的是，没有ITB后数据的参与者在基线特征（年龄、体重指数和ITB前MSK-I病史）或基线动作得分方面与有ITB后数据的参与者没有差异（所有P > 0.05）。

ITB前，11%（n = 35/313，1人缺失）的海军陆战队员报告在基础训练期间有MSK-I病史。如表2所示，ITB前的动作得分在ITB前MSK-I病史方面没有差异（P > 0.05）。

表2
基于近期MSK-I病史的ITB前动作评估得分。

ITB前MSK-I病史 P值
(n = 313) 无 有
n = 278 89% n = 35 11%
LESS-22 (n = 153)
差/疼痛（6–22个错误） 54 40% 8 47% Pearson χ2值: 0.34 0.56
良好（0–5个错误） 82 60% 9 53%
总计 136 17
mBESS (n = 274)
差/疼痛（3–10个错误） 90 37% 14 45% Pearson χ2值: 0.77 0.38
良好（0–2个错误） 153 63% 17 55%
总计 243 31
In-Line Lunge (n = 299)
差/疼痛（0/1） 27 10% 5 15% Fisher精确检验 0.39
良好（2/3） 238 90% 29 85%
总计 265 34
Active Straight Leg Raise (n = 298)
差/疼痛（0/1） 22 8% 4 13% Fisher精确检验 0.50
良好（2/3） 244 92% 28 87%
总计 266 32
Trunk Stability Push-Up (n = 304)
差/疼痛（0/1） 8 3% 2 6% Fisher精确检验 0.31
良好（2/3） 262 97% 32 94%
总计 270 34
Overhead squat (n = 203)
差/疼痛（差） 26 14% 2 10% Fisher精确检验 0.75
良好（平均/优） 156 86% 19 90%
总计 182 21
Single-leg squat (n = 215)
差/疼痛（差） 30 16% 5 21% Fisher精确检验 0.56
良好（平均/优） 161 84% 19 79%
总计 191 24

ITB后，14%（n = 37/268）的海军陆战队员报告在ITB期间发生了一处或多处MSK-I（37名海军陆战队员共报告了41处ITB期间MSK-I）。这些MSK-I大部分是扭伤/拉伤，其中66%位于下肢，24%位于背部/腰部区域，上肢和头颈部各占5%。在报告ITB期间MSK-I的人中，27%（n = 10/37）在基线时也报告了MSK-I病史。

图3显示了ITB期间按MSK-I分类的ITB前和ITB后每项动作评估中“差/疼痛”和“良好”的分布。需要注意的是，这些评估中伴随动作的疼痛发生率非常低，范围从0.5%到3.8%，影响约10名海军陆战队员。

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图3：
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ITB期间MSK-I情况下，ITB前和ITB后每项动作筛查中评分差/有疼痛的海军陆战队员比例。（A）In-Line Lunge；（B）Active Straight Leg Raise；（C）Trunk Stability Push-Up；（D）mBESS；（E）LESS-22；（F）Overhead Squat；（G）Single-Leg Squat。

图4描绘了每个时间点（ITB前和ITB后）每项动作筛查中评分差的预测概率，按ITB期间MSK-I进行分层。显著的GEE结果按动作评估呈现如下。

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图4：
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ITB期间MSK-I情况下，ITB前和ITB后每项动作筛查中评分差/有疼痛的海军陆战队员的预测概率。（A）In-Line Lunge；（B）Active Straight Leg Raise；（C）Trunk Stability Push-Up；（D）Overhead Squat；（E）Single-Leg Squat；（F）LESS-22；（G）mBESS。误差线代表95%置信区间。粗体P值表示模型效应的显著检验。a事后两两比较显示，在毕业时，ITB期间有MSK-I的海军陆战队员比无MSK-I的海军陆战队员有更高的ILL评分差/疼痛的几率（OR: 9.30，95% CI: 3.86–22.45，P < 0.001）。b该交互效应未观察到显著的事后两两比较。

In-Line Lunge

对于ILL表现，观察到ITB期间MSK-I与时间之间存在显著的交互作用（P = 0.010）。虽然两组在ITB前相似，但在ITB后，有ITB期间MSK-I的海军陆战队员评分差或有疼痛的预测概率高于未受伤的海军陆战队员（36.1%（95%置信区间（CI）：22.3%–52.7%） vs 5.7%（95% CI：3.4%–9.6%））。具体而言，在步兵训练营（ITB）期间发生肌肉骨骼损伤（MSK-I）的海军陆战队员，在ITB后简易肺活量测定（ILL）中表现不佳或出现疼痛的几率是未受伤队员的9.3倍（95%置信区间：3.86–22.45，P < 0.001）。

**主动直腿抬高试验（ASLR）**
在ITB期间发生MSK-I对ASLR有显著的主效应，无论时间点如何，MSK-I都会影响ASLR表现不佳或出现疼痛的可能性（P = 0.001）。与未受伤的海军陆战队员相比，ITB期间发生MSK-I的队员在ASLR上表现不佳或出现疼痛的预测概率更高（26.6%（95%置信区间：15.9%–41.0%）对9.5%（95%置信区间：7.0%–12.7%））。这对应于ASLR不良结果几率的3.5倍（95%置信区间：1.7–7.2）。时间也存在主效应（P = 0.004），即从ITB前到ITB后，ASLR表现不佳或出现疼痛的预测概率增加（从11.9%（95%置信区间：7.7%–17.8%）增加到22.0%（95%置信区间：15.8%–29.7%））。也就是说，无论MSK-I状态如何，ITB后海军陆战队员在ASLR上表现不佳或出现疼痛的几率是ITB前的2.1倍（95%置信区间：1.3–4.5），这可能反映了ITB期间髋关节活动度和/或腘绳肌柔韧性的变化。

**躯干稳定性俯卧撑（TSPU）**
从ITB前到ITB后，TSPU表现不佳或出现疼痛的预测概率增加（从3.1%（95%置信区间：1.1%–8.3%）增加到10.0%（95%置信区间：6.2%–15.6%）），时间主效应显著（P = 0.018）。总体而言，ITB后海军陆战队员TSPU评分不佳或出现疼痛的几率是ITB前的3.5倍（95%置信区间：1.2–9.9）。

**过顶深蹲（OHS）和单腿站立（SLS）**
时间和ITB期间MSK-I对OHS或SLS评分没有显著的主效应或交互效应（P > 0.05）。OHS表现不佳的合并预测概率为14.2%（95%置信区间：9.8%–20.2%），SLS为13.8%（95%置信区间：8.6%–21.3%）。

**落地误差评分系统-22（LESS-22）**
LESS-22未观察到显著的主效应。然而，表现不佳（6–22个错误）的合并预测概率为42.8%（95%置信区间：32.4%–53.9%），明显高于其他运动测试。尽管ITB期间MSK-I与时间之间的交互作用显著（P = 0.041），但事后分析未显示任一时间点MSK-I组间的差异，也未显示任一MSK-I组从ITB前到ITB后的差异（P > 0.05）。如图4所示，虽然基于ITB期间MSK-I状态从ITB前到ITB后存在分歧趋势，但高比例的不良评分仍然是整个队列的一致特征，反映了下肢落地生物力学方面的普遍缺陷。

**改良平衡误差评分系统（mBESS）**
与LESS-22类似，mBESS表现不佳（定义为3–10个平衡错误）的合并概率较高（43.5%，95%置信区间：36.6%–50.6%）。时间或ITB期间MSK-I没有显著的主效应或交互效应，表明姿势稳定性的缺陷在ITB期间无论是否发生MSK-I都保持一致，并未受到ITB训练的显著影响。

**损伤预防和运动计划：战术十项**
考虑到运动学发现以及已知的军事损伤预防运动计划（IPEP）实施障碍和促进因素（38,39），如方法学部分所述，我们与SOI-W的一个综合团队合作，开发了“战术十项热身和整理活动”，作为ITB IPEP的一部分（图5和图6）。战术十项设计为海军陆战队员每周进行3–4次，每次15–20分钟，由ITB战斗教官按照“培训师培训”方法实施，包括动作表现和指导提示教育。战术十项热身练习采用动态热身方法，重点针对上述确定的主要运动不良区域（如ASLR、ILL和TSPU表现不佳）。所选练习旨在增加上下肢的活动度和柔韧性，同时强调核心稳定性、控制和平衡，并提高心率和为更重的工作负荷预激活神经肌肉系统。整理活动练习以静态拉伸的方式处理相同的模式。IPEP涵盖的其他主题包括针对睡眠卫生、补水和营养的定向教育——这些生活方式因素也与MSK-I相关，并已知可改善整体健康和福祉。

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图5：
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战术十项热身计划。OR，比值比；CI，置信区间。

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图6：
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战术十项整理活动和拉伸。

**讨论**
我们观察到，步兵训练和步兵训练期间的MSK-I均显著影响了这组海军陆战队员的功能性运动能力。所有海军陆战队员在ITB后ASLR和TSPU的运动评分均较差，这可能反映了步兵训练暴露的影响。与美国海军陆战队基础训练相比——新兵在基础训练中负重活动有限，通常穿着跑步鞋或运动鞋训练——SOI-W的ITB主要在作战靴和负重条件下（如重型背包）进行，包括在SOI-W广阔崎岖地形上的长距离徒步、靶场移动和陆地导航练习。我们还发现，与未受伤的海军陆战队员相比，ITB期间发生MSK-I的队员在ITB后ILL评分较差，这是我们研究中效应最强的发现。ILL需要平衡能力、下肢柔韧性和核心稳定性。正如消防员新兵研究（34,35）所显示的那样，这些功能性运动方面可能在严格训练后恶化，并随时间进一步恶化。ITB后，在ITB期间受伤的海军陆战队员ILL表现不良的几率远高于未受伤队员，这与MSK-I可能对ILL表现产生影响的假设一致；然而，也可能是ILL表现在进入训练后、受伤前就已经下降，因此仅在ITB后受伤的队员中被检测到。这些退化运动模式持续多长时间或是否恢复到基线水平尚不清楚，但可在未来研究中评估。

我们还观察到MSK-I对ASLR评分的主效应，这意味着ITB期间发生MSK-I的海军陆战队员无论时间点如何，ASLR评分不佳/疼痛的几率更高。虽然我们不能将此发现归因于因果关系或方向性，但髋关节活动度受限和/或核心控制较差既可能导致ASLR评分较差，也可能增加MSK-I风险（8,19）。此外，受伤的海军陆战队员在ITB后的多项测试中得分低于未受伤队员。我们无法客观评估这些队员所经历的MSK-I类型和严重程度，但有证据表明军事训练中的许多MSK-I并未向医疗人员报告（50）。使用自我报告的MSK-I使我们能够评估所有MSK-I（包括那些未报告/未治疗的）对运动质量的影响。然而，由于我们在分析中未考虑MSK-I严重程度，可能存在一些现有的误分类偏倚，应视为一项局限性。未来研究可帮助评估MSK-I与MSK-I严重程度、严格训练和运动能力之间关系的因果性和方向性。还需要额外研究来检查退化运动模式持续多长时间以及它们最终是否恢复到基线水平。

与Sprague等人（33）的发现相似——他们观察到大学运动员在赛季后ASLR运动质量较差——在所有海军陆战队员中，无论训练期间是否发生MSK-I，ITB后ASLR和TSPU的整体运动能力均较ITB前下降。这一发现也反映了SOI-W医务人员的主观集体感受，他们最初建议将这些评估纳入我们的测试组合，因为他们经常观察到从ITB毕业的海军陆战队员腘绳肌柔韧性和核心稳定性较差。此外，与我们在部署海军陆战队员中的发现相反，这些训练中的海军陆战队员ASLR和TSPU评分较低是由于运动表现不佳（得分为1），而非疼痛（得分为0）。仅有0.6%的ITB海军陆战队员在ITB前和/或ITB后报告ASLR疼痛，而部署队员为4%（61）。同样，16%的部署海军陆战队员报告TSPU疼痛，而ITB前为0.6%，ITB后为4%（61）。此外，约40%进入ITB的海军陆战队员在mBESS和LESS上的平衡和动态运动能力较差/较低，凸显了在这些多平面和多关节运动模式中改善的巨大空间，其中平衡、神经肌肉控制和髋关节活动度应作为新兵训练期间标准化计划的重要重点，以改善新海军陆战队员的运动能力和肌肉骨骼健康。

FMS和其他类似运动评估最初旨在识别可能通过进一步评估和矫正练习解决的运动缺陷，以及识别随时间发生的运动变化（8,19）。尝试前瞻性地利用这些测试识别MSK-I风险最高的人群显示出较差的预测效度和结构效度（4,5）。例如，Bushman等人（4）发现FMS综合评分≤14的陆军士兵MSK-I风险增加，但敏感性和特异性较差，不足以使其成为有效的前瞻性筛查工具。此外，Bushman等人（5）发现单个FMS测试中的疼痛导致MSK-I风险增加，但阳性预测值、敏感性和曲线下面积不可接受。因此，我们选择使用选定筛查工具的运动质量来评估随时间的变化和关联，并为IPEP提供信息，而不是直接将评估与未来损伤风险挂钩。

所有在ITB后接受评估的海军陆战队员，包括发生MSK-I的队员，均满足了课程要求并被判定适合毕业，因此训练期间的MSK-I并未妨碍他们完成ITB。有趣的是，我们未观察到运动评分与ITB前MSK-I病史（即基础训练期间的MSK-I）之间的关联。这些发现与Muckelt等人（18）的发现相似，他们在英国海军基础训练中未检测到有和无MSK-I病史的受训者在髋部和下肢运动筛查（HLLMS）上的差异。正如已经确立的那样，绝大多数进入兵役的人运动能力较差或一般，这可能会因进一步的严格训练而加剧。除了在训练前后评估HLLMS外，Muckelt等人还能够实施神经肌肉运动干预，与对照组相比，该干预成功改善了运动控制并降低了MSK-I发生率（18）。

ITB特异性IPEP是与所有海军陆战队员共同设计的，包括那些在训练期间发生MSK-I的队员。与运动筛查结果一致，主要重点放在改善髋关节活动度、柔韧性和核心控制上，作为训练期间矫正练习和恢复训练的关键目标。在本研究进行时，虽然每周训练计划中有专门的热身和/或整理活动时间，但ITB训练期间没有组织化的体能训练课程或标准化练习。为实现IPEP的最大保真度，从业者应了解其环境中IPEP实施的已知和独特障碍与促进因素，并据此制定计划（62,63）。在我们的案例中，这包括让负责领导和教授IPEP概念的人员参与并接受教育，向战斗教官传授知识，以确保尽可能适当地指导和交付。通过让ITB医疗和指挥人员以及战斗教官参与IPEP的开发，我们还能够预测和减轻与ITB训练日程和地点相关的已知障碍，并据此制定战术十项。我们还计划让战斗教官根据特定训练日可用时间来调整IPEP，并根据所进行的地形调整练习。我们计划在未来的论文中评估战术十项的使用情况，包括其实施情况以及在训练过程中改善运动能力的有效性。迄今为止，我们认为我们在体育和其他军事环境中对IPEP进行的有意共同设计、规划和实施方法可以被研究人员、临床医生和相关专业人员复制。利用实施框架，无论是全部还是部分，都使所有参与方受益。在我们的案例中，与军事领导层和运动医学人员合作，我们在设计中主动解决了实施障碍和促进因素，并参考了广泛的利益相关者和最终用户。这种实施科学方法可以使从事类似工作的人受益，无论是在研究、运营还是体育IPEP环境中。

我们的研究还有其他局限性。首先，由于本研究是在军事训练人群中开展的，我们的研究结果可能不适用于其他军事或运动环境。所有ITB海军陆战队员都花费大量时间在作战装备和鞋靴的负荷下进行训练和操作。这些环境因素可能促成了我们的研究结果，尽管这并不是我们在本研究中能够直接评估的假设。我们也无法让所有参与者完成整个动作评估测试组合，导致数据不完整，可能影响了我们的总体研究结果。然而，使用GEE已将所有可用数据纳入考量。自我报告的MSK-I数据可能存在回忆偏倚，且缺乏MSK-I严重程度信息可能引入一些错分偏倚。由于并非所有参与者都完成了ITB后的调查，回答也可能受到损耗偏倚的影响。此外，使用二分法分组对动作筛查评分存在局限性，这可能掩盖了随时间推移的实际变化。与几乎所有使用FMS的研究一样，大多数海军陆战队员在大多数测试中得分为2分（15）。无论他们是变为3分，还是对于最初得分为3分的人而言是否变为2分，在理论上对于动作熟练度而言，不如变为1分或0分重要。然而，我们选择二分法分组进行分析，可能掩盖了与MSK-I、训练暴露或两者相关的动作熟练度的重要变化。最后，大多数ITB后的动作评估筛查发生在训练结束后相对较短的时间内，训练与测试之间没有真正的恢复天数。因此，我们在ITB后与ITB前相比观察到的动作变化，可能与日后在更晚时间点可能呈现的情况有所不同。

实际应用
我们证明，功能性动作熟练度——如多项动作评估所示——受到美国海军陆战队步兵训练和此期间所遭受的MSK-I的影响。在步兵训练期间遭受MSK-I的海军陆战队员，在ASLR上表现出较差的腘绳肌柔韧性，并在ILL上表现出较差的全身动作灵活性和协调性，这些在训练前后均有所体现。虽然并非所有动作评估都受到训练期间MSK-I的改变或影响，但我们的研究结果表明，下肢和核心动作模式是未来训练工作中需要考虑的重要领域。最后，我们展示了采用以实施科学为重点的方法来设计、规划和实施ITB特定的IPEP，这是一个其他人可以在各自环境中考虑借鉴的模型。

本研究由国会指导的医学研究项目军事训练损伤内部资助，资助编号：0130-14-0003-00019。

作者谨感谢Catherine Donahue博士（A.T.C.）在整个项目中担任研究助理所做的工作。他们还特别感谢西部步兵学校运动医学损伤预防运动训练师在本研究期间提供的知识和专业指导。最后，他们感谢Sorana Raiciulescu在最终模型选择和解释方面提供的统计指导与协助。本研究结果不构成美国运动医学学会的认可。

用于这些分析的数据集因美国战争部生成的数据共享限制而不公开。在能够获得适当批准的前提下，将考虑合理的数据请求。

作者贡献：S. J. M.、C. E. D.和E. A. R.均平等参与了概念设计、数据分析和结果解释。所有作者均平等地起草了稿件，对内容进行了批判性修改，并最终批准了待发表版本。所有作者均已阅读并批准最终工作。所有作者同意对工作的各个方面负责。

本文中表达的观点和论断为作者本人的观点和论断，并不反映军医大学或战争部的官方政策或立场。本出版物内容由作者全权负责，并不一定反映亨利·M·杰克逊军事医学促进基金会的观点、意见或政策。提及商号、商业产品或组织不意味着美国政府的认可。作者无利益冲突。作者声明研究结果呈现清晰、诚实，且无捏造、伪造或不正当的数据操纵。本研究结果不构成美国海军陆战队、西部步兵学校或步兵训练营的认可。