在跑步的疼痛当中，膝关节的疼痛占50%以上。跑步当中的疼痛不是偶然发生的，是压力在某处进行聚集造成的。跑步时，膝关节除了要承担体重的重压，还要缓冲来自地面的冲击。此外，不正确的跑步姿势、膝关节附近肌肉不平衡等原因也有可能导致压力的聚集，从而引发膝关节损伤。跑步引起的两种较为常见的膝关节损伤是髌股关节疼痛（PFP）和前十字韧带（ACL）扭伤或撕裂。
髌股关节疼痛（PFP）被定义为“由涉及髌股关节运动和（或）髌骨对股骨髁的压力增加的动作所引起的膝关节区域的疼痛或疼痛加剧。”
PFP综合征最常见且被普遍接受的原因之一是髌骨在股骨滑车上的滑行异常。当髌骨未在股骨滑车内恰当排列时，髌骨与滑车之间的接触面积减小，髌骨软骨单位面积上的应力增加。髌骨的滑行异常可能是由于静态或动态的下肢关节排列不恰当、膝关节周围的肌肉活动改变、髋关节肌肉组织力量下降或这些原因的各种组合。
股骨滑车内的髌骨排列不恰当通常与Q角过大有关。Q角是两条线形成的夹角，第一条线是从髂前上棘到髌骨中点的线，第二条线是从髌骨中点开始通过胫骨结节的线。Q角负责在膝关节屈和伸的过程中引导股骨滑车内的髌骨滑行。Q角过大被认为会使髌骨过多地向外侧滑行，这最终可能导致PFP的形成。Q角过大的根本原因包括股骨前倾、胫骨向外扭转、膝外翻（X形腿）及足部过度旋前。股四头肌的激活不足也可能导致髌骨排列不恰当和随后形成的PFP。
股骨在横截面和额状面的异常运动可能会改变髌股关节力学，导致PFP。有报告指出，30度的股骨内旋会导致髌股关节应力明显增加。此外，股骨内收会引起膝外翻角度增大，继而导致髌骨向外侧滑行。髋关节外旋肌和内收肌的力量薄弱可能会使股骨处于髋过度内收和内旋的位置，进一步增加髌骨在股骨外侧接触压力。
研究显示，PFP患者的股四头肌柔韧性下降、股内侧肌斜向纤维反射时间缩短、纵跳表现下降、髌骨内侧灵活性增加、左右腿的胫骨内侧髁（胫骨弓）之间的距离增加及股四头肌力量增加，这些都是与PFP有关的风险因素。这些研究证实，下肢关节的静态排列和下肌肌肉力量可能在PFP的发展中起作用。PFP的风险因素被认为包括功能性任务中的股骨旋转及内收和膝外翻增加、髋关节和膝关节周围的肌肉组织力量下降，以及Q角和足旋前增加。
与PFP相关的练习应重点强化髋关节和膝关节周围肌肉组织的力量。增强髋部肌肉的力量被认为有助于减少功能性活动期间的髋关节内旋、内收和膝关节外翻。由于许多PFP患者都有股四头肌薄弱的问题，因此应定期练习加强股四头肌的力量。
大多数PFP患者对保守干预反应良好，最常见的干预方式是增强股四头肌和髋部肌肉的力量。负重练习比非负重练习更具功能性，因为多关节活动要求人体以更具功能性的模式募集肌肉和刺激本体感觉器，这使得负重练习成为优先选择。
前十字韧带（ACL）是膝关节的主要稳定韧带之一，其主要功能是防止胫骨相对于股骨的向前移位，损伤可能导致该韧带的部分撕裂或完全撕裂。内侧副韧带（MCL）、内侧半月板和（或）外侧半月板的继发性损伤也可能与ACL损伤同时发生。
绝大多数（70%~75%）的ACL损伤是非接触性的，几乎总发生于身体快速地减速时。导致ACL损伤的三大非接触性事件是：A.急停和切步；B.落地时膝关节伸直；C.单腿落地时膝关节超伸。这些类型的动作会给膝关节带去很大的剪切力，并可能导致较严重的ACL损伤。
在ACL和下肢损伤期间通常发生的具体动作模式包括膝外翻、腿部过度旋转和膝关节屈曲角度减少。膝关节屈曲角度影响ACL的应力，因为在膝关节屈曲角度较小（0~30度）时，股四头肌剧烈收缩所产生的胫骨前剪切力可能足以破坏ACL。在胫骨旋转和膝外翻的共同作用下，ACL会承受大量的负荷。虽然膝关节可能看起来像是外翻，但关节内侧空间并不会真正打开。这种看似膝外翻的情况主要由股骨在髋关节处的内旋造成。因此，在切步和落地动作过程中发生的下肢旋转（胫骨和股骨）和膝外翻被认为足以在ACL上产生极大负荷，导致韧带自发性破裂。研究人员认为，正是在这种过度的胫骨旋转和膝外翻的共同作用下，ACL的损伤风险最高。
动作模式也是可能影响ACL损伤风险的重要可变因素。下肢动作模式在损伤机制中起着关键作用，因为已知它们会影响韧带、半月板、软骨和骨骼上的负荷和变形力。基于练习的干预手段可以改变这些因素。因此，基于练习的损伤预防计划可通过减少可见的膝关节外翻，最小化胫骨旋转和增加膝关节屈曲角度来改变动作模式，降低在体育和休闲活动中膝关节损伤的发生率。
本体感觉-平衡性训练和快速伸缩复合-敏捷性训练是推荐用于预防ACL损伤的两个主要训练方案。
在ACL损伤预防训练计划中的其他常见训练技术包括技术-运动意识训练、力量训练和柔韧性训练。
更多运动损伤预防相关知识，请关注《NASM-PES美国国家运动医学学会运动表现训练指南（第2版）》。
