運(yùn)動(dòng)干預(yù)非特異性下背痛的研究進(jìn)展①

陳懷新 潘超星 嚴(yán)敏

(1.江蘇省淮安體育運(yùn)動(dòng)學(xué)校 江蘇淮安 223001;2.鹽城市神州路小學(xué) 江蘇鹽城 224000)

下背痛（low back pain,LBP）通常是發(fā)生在肋弓下緣和臀橫紋之間區(qū)域的疼痛或局部不適，伴或不伴隨下肢疼痛。下背痛發(fā)生率較高，成年人患病率在60%～85%[1]，病癥的發(fā)生率在有些國(guó)家甚至高達(dá)90%。好發(fā)年齡在40～69歲，且女性發(fā)病率高于男性，高收入國(guó)家高于中等收入和低收入國(guó)家[2]。盡管發(fā)病率較高，然而大約90%的下背痛并沒有明確的病因，被稱為非特異性下背痛（non-specific low back pain,NLBP）。鑒于下背痛的多發(fā)性和危害性，如何有效防治下背痛值得關(guān)注。

運(yùn)動(dòng)干預(yù)作為非特異性下背痛的一種防治手段，因其簡(jiǎn)便易行、無創(chuàng)、無藥物副作用等優(yōu)勢(shì)，越來越廣泛應(yīng)用于實(shí)踐。該研究根據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)資料對(duì)下背痛產(chǎn)生的生物力學(xué)因素及運(yùn)動(dòng)干預(yù)改善下背痛的具體機(jī)制進(jìn)行綜述。

1 脊柱穩(wěn)定性理論模型

Reeves等學(xué)者認(rèn)為脊柱的穩(wěn)定性是核心區(qū)維持靜態(tài)和動(dòng)態(tài)平衡的能力。近年來，針對(duì)下背痛的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)提出了脊柱穩(wěn)定性失衡、運(yùn)動(dòng)控制異常的觀點(diǎn)，認(rèn)為下背痛的發(fā)生與脊柱的穩(wěn)定性降低、姿勢(shì)控制能力受損相關(guān)[3]。早在1992年，Panjabi提出了脊柱的穩(wěn)定性模型，他認(rèn)為維持脊柱的穩(wěn)定系統(tǒng)由3個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，包括椎骨、椎間盤、關(guān)節(jié)、韌帶在內(nèi)的被動(dòng)系統(tǒng)，與脊柱相連的肌肉和肌腱組成的主動(dòng)系統(tǒng)及神經(jīng)控制系統(tǒng)。

在Panjabi理論模型的基礎(chǔ)上，Hoffman和Gabel進(jìn)行了豐富和發(fā)展，強(qiáng)調(diào)了靈活性 (mobility system)、穩(wěn)定性（stability system）在維持脊椎動(dòng)、靜態(tài)穩(wěn)定過程中同等重要。兩個(gè)系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)，保障人體活動(dòng)時(shí)的動(dòng)作質(zhì)量。其中被動(dòng)系統(tǒng)提供支撐，并且將通過內(nèi)部的感受器產(chǎn)生的脊柱姿勢(shì)、椎體運(yùn)動(dòng)和脊椎壓力等相關(guān)傳感信號(hào)傳遞給神經(jīng)控制單元，神經(jīng)控制單元根據(jù)傳感信號(hào)評(píng)估穩(wěn)定性需求，控制主動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)募∪鈶?yīng)答模式，子系統(tǒng)之間相互協(xié)調(diào)，通過控制脊椎的運(yùn)動(dòng)維持脊柱的穩(wěn)定。

2 非特異性下背痛的運(yùn)動(dòng)控制異常

2.1 非特異向下背痛與軀干肌功能

早期關(guān)于下背痛發(fā)生機(jī)制的研究主要集中于椎骨退行性改變及椎間關(guān)節(jié)紊亂。近年來，越來越多的研究顯示NSLBP與軀干肌的形態(tài)改變、功能障礙相關(guān)。Kjaer P等學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)，下背部損傷后腰部多裂肌出現(xiàn)脂肪代償性的滲透。Kader DF研究發(fā)現(xiàn)，慢性下背痛患者多裂肌的橫截面積發(fā)生改變，而單側(cè)癥狀的慢性下背痛患者患側(cè)多裂肌出現(xiàn)萎縮，且疼痛解除后，萎縮的多裂肌并不會(huì)自動(dòng)復(fù)原。有學(xué)者認(rèn)為，下背痛患者多裂肌橫截面積減小是因?yàn)樘弁磳?dǎo)致肌肉廢用性萎縮。但研究發(fā)現(xiàn)，在腰痛的急性發(fā)病期就觀察到肌肉萎縮。趙星等學(xué)者[4]認(rèn)為這種形態(tài)的快速發(fā)生，否定了肌肉萎縮的廢用模型，更傾向于肌肉痙攣引起循環(huán)血量減少，導(dǎo)致肌肉代謝障礙引起萎縮。

Paul W.Hodges等學(xué)者比較了正常對(duì)照組和慢性下背痛患者肩關(guān)節(jié)在做屈曲和伸展動(dòng)作過程中軀干肌的激活順序的差異時(shí)，發(fā)現(xiàn)慢性下背痛患者腹橫肌和腹內(nèi)斜肌的激活存在明顯延遲，并且本應(yīng)該先于原動(dòng)肌激活的腹橫肌的反應(yīng)出現(xiàn)嚴(yán)重滯后。當(dāng)所受的外部負(fù)荷解除時(shí)，肌肉的失活同樣發(fā)生延遲。不同肌肉肌電圖振幅的比率可以反映軀干肌的募集模式。Jaap H等學(xué)者研究下背痛患者的肌肉募集模式發(fā)現(xiàn)，慢性下背痛患者拮抗肌存在過度激活，豎脊肌腰椎節(jié)段比胸椎節(jié)段肌電圖振幅更大。說明下背痛患者腰椎節(jié)段豎脊肌在維持腰椎穩(wěn)定性過程中存在過度代償，這種過度激活應(yīng)該被看作是肌肉為了應(yīng)對(duì)穩(wěn)定性降低而產(chǎn)生的一種功能的適應(yīng)性改變。這種異常的肌肉募集模式的最終結(jié)果是運(yùn)動(dòng)控制異常、功能和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定能力下降。

2.2 NLBP與本體感覺

本體感覺是包含關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)覺和位置覺的一種特殊的感覺形式，本體感覺的降低與軀干姿勢(shì)控制能力下降密切相關(guān)。研究證明，不良的本體感覺和較差的脊柱的位置覺可以導(dǎo)致慢性下背痛患者在應(yīng)對(duì)突然的脊柱負(fù)荷時(shí)軀干肌的反應(yīng)延遲。LBP患者在站姿時(shí)表現(xiàn)出比正常對(duì)照組更明顯的搖擺以及脊柱的復(fù)位誤差。Hodges和Radebold的一項(xiàng)研究也證明當(dāng)視覺反饋消失時(shí)，本體感覺對(duì)姿勢(shì)控制的影響更重要。良好的本體感覺對(duì)維持關(guān)節(jié)的功能性穩(wěn)定必不可少，本體感覺減退造成的功能性關(guān)節(jié)不穩(wěn)會(huì)導(dǎo)致關(guān)節(jié)的微細(xì)損傷，這些細(xì)微損傷會(huì)進(jìn)一步造成脊柱的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性受損，姿勢(shì)控制能力降低，形成一種惡性循環(huán)。這就提示在慢性非特異性下背痛的康復(fù)訓(xùn)練中，不能僅僅關(guān)注軀干肌肌肉力量的提高，更應(yīng)該關(guān)注軀干的姿勢(shì)控制、平衡、協(xié)調(diào)能力的發(fā)展，以提高軀干的本體感覺能力，增加腰椎各關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性。

綜上所述，過度重復(fù)使用、微損傷的累積、韌帶疲勞等因素導(dǎo)致腰椎周圍的韌帶內(nèi)含的機(jī)械性感受器受損，導(dǎo)致肌肉募集模式發(fā)生異常，神經(jīng)肌肉控制能力減弱，協(xié)調(diào)性下降及肌肉功能降低等一系列軀干肌功能異常，脊柱的穩(wěn)定性、平衡能力及姿勢(shì)控制能力下降，造成過度的脊柱節(jié)段性運(yùn)動(dòng)，進(jìn)一步導(dǎo)致脊柱及其附屬結(jié)構(gòu)遭受異常的壓力和張力，造成脊柱及其周圍組織的炎癥反應(yīng)，并產(chǎn)生疼痛。

3 非特異性下背痛的運(yùn)動(dòng)干預(yù)

3.1 運(yùn)動(dòng)干預(yù)與軀干肌功能

近年來，越來越多的文獻(xiàn)研究更加強(qiáng)調(diào)節(jié)段穩(wěn)定性訓(xùn)練、肌肉協(xié)調(diào)性訓(xùn)練和運(yùn)動(dòng)控制能力訓(xùn)練治療慢性非特異性下背痛的效果[5]。研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)療法在亞急性、慢性下背痛的治療中具有比藥物更好的優(yōu)越性，可以作為首選治療方法。Hides JA等對(duì)急性下背痛伴隨患側(cè)多裂肌萎縮的患者進(jìn)行為期4周的運(yùn)動(dòng)干預(yù)，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制訓(xùn)練組相對(duì)于對(duì)照組患側(cè)多裂肌橫截面積有顯著恢復(fù)，患者的疼痛和功能明顯改善，隨訪的復(fù)發(fā)明顯低于對(duì)照組。該研究認(rèn)為運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練改善了多裂肌的橫截面積，使肌肉力量得到強(qiáng)化。王連成等針對(duì)60名男性非特異性下背痛患者進(jìn)行12周Turgemed標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)動(dòng)干預(yù)的研究證明，實(shí)驗(yàn)組和主動(dòng)運(yùn)動(dòng)治療組在治療后，軀干肌的肌肉力量均較治療前有顯著提高。其作用機(jī)理可能是系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練提高了包括局部穩(wěn)定肌在內(nèi)的肌肉力量，改善了腰椎節(jié)段穩(wěn)定性，減少了椎體間的異?；顒?dòng)，從而緩解了癥狀。

3.2 運(yùn)動(dòng)干預(yù)與本體感覺重建

王永慧等學(xué)者研究認(rèn)為短期內(nèi)軀干肌功能改善的原因并非肌肉結(jié)構(gòu)的改變，也不單是因?yàn)榧×Φ奶岣摺＿@可能是因?yàn)橹w活動(dòng)促進(jìn)了神經(jīng)機(jī)能的改善，從而改善肌肉募集模式，同時(shí)抑制整體肌的代償機(jī)制，加強(qiáng)了神經(jīng)和肌群之間的反饋、統(tǒng)合能力以激發(fā)神經(jīng)肌肉的協(xié)調(diào)和穩(wěn)定功能。臨床試驗(yàn)證明，對(duì)CLBP患者進(jìn)行軀干控制和協(xié)調(diào)能力的訓(xùn)練能取得較好的治療和預(yù)防下背痛的效果。因此，以重建本體感覺為主的運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)于NLBP的康復(fù)意義深遠(yuǎn)。余秋華等學(xué)者認(rèn)為本體感覺重建的訓(xùn)練程序需結(jié)合3個(gè)不同的運(yùn)動(dòng)控制水平（脊髓反射、腦干活動(dòng)和認(rèn)知程序）的特點(diǎn)，以刺激關(guān)節(jié)和肌肉感受器為目標(biāo)，滲透到康復(fù)活動(dòng)的早期，鼓勵(lì)最大的傳入刺激至各個(gè)中樞神經(jīng)系統(tǒng)水平，并隨患者的進(jìn)步增加訓(xùn)練難度，以恢復(fù)關(guān)節(jié)感覺意識(shí)，重建肌肉反射性穩(wěn)定。

慢性下背痛患者最大限度地恢復(fù)本體感覺和神經(jīng)肌肉控制的漸進(jìn)式訓(xùn)練內(nèi)容：關(guān)節(jié)位置覺和運(yùn)動(dòng)覺；動(dòng)力性關(guān)節(jié)穩(wěn)定；反射性神經(jīng)肌肉控制；功能性特殊活動(dòng)。

3.3 運(yùn)動(dòng)干預(yù)與緩解疼痛

各種不同的運(yùn)動(dòng)干預(yù)手段對(duì)于NLBP患者疼痛的影響已經(jīng)有較多文獻(xiàn)報(bào)道。康玉杰等[6]對(duì)下背痛干預(yù)效果的元分析表明運(yùn)動(dòng)干預(yù)具有明顯緩解下背痛的效果。解濤等通過實(shí)時(shí)超生引導(dǎo)腹橫肌訓(xùn)練干預(yù)下背痛的研究，發(fā)現(xiàn)通過8周的訓(xùn)練干預(yù)，患者的VAS評(píng)分顯著降低[7]。Susan等采用元分析的方法研究了非負(fù)荷性練習(xí)與不運(yùn)動(dòng)、完成辛苦的力量性練習(xí)和做耗時(shí)的穩(wěn)定性練習(xí)之間的差別，發(fā)現(xiàn)非負(fù)荷性練習(xí)與不做運(yùn)動(dòng)相比能夠明顯緩解疼痛和改善腰背功能，而與力量性和穩(wěn)定性練習(xí)相比，其鍛煉的效果相當(dāng)。有研究認(rèn)為，主動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練能有效緩解慢性下背痛患者疼痛、改善肌肉功能，但是對(duì)急性下背痛和亞急性下背痛疼痛緩解缺乏足夠的證據(jù)支持。

因此，系統(tǒng)化、針對(duì)性的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練干預(yù)可以增強(qiáng)軀干肌肌力，改善軀干肌的募集模式，重建受損的本體感覺，以提高脊柱節(jié)段的穩(wěn)定能力，消除脊柱節(jié)段及其附屬結(jié)構(gòu)的異常受力，從而起到緩解疼痛的作用。

4 研究與展望

運(yùn)動(dòng)干預(yù)NLBP因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)及效果，已經(jīng)得到運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)＜业恼J(rèn)可并應(yīng)廣泛應(yīng)用于臨床實(shí)踐。但并非所有類型的NLBP都能采用某一類運(yùn)動(dòng)干預(yù)，而是需要針對(duì)患者情況“量身定制”。另外，NLBP還是一個(gè)比較廣義的概念，在今后研究中還需要對(duì)其進(jìn)行亞型細(xì)分，以獲得較為穩(wěn)定的治療效果和更為廣闊的應(yīng)用前景。