張 佳,李春寶*,劉玉杰
(1.中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院第四醫(yī)學(xué)中心骨科醫(yī)學(xué)部,北京 100853;2.中國(guó)人民解放軍32144部隊(duì)骨科,陜西渭南 714000)
體育活動(dòng)的益處是顯而易見(jiàn)的,同時(shí)也帶來(lái)了運(yùn)動(dòng)損傷的風(fēng)險(xiǎn)以及產(chǎn)生負(fù)面或消極的影響,甚至導(dǎo)致職業(yè)生涯的終止[1]?;谙嚓P(guān)的時(shí)間、經(jīng)濟(jì)損失以及對(duì)運(yùn)動(dòng)員的表現(xiàn)和總體健康的不利影響,傷害預(yù)防應(yīng)是一個(gè)優(yōu)先事項(xiàng)。髖關(guān)節(jié)是人體最強(qiáng)健的關(guān)節(jié)和運(yùn)動(dòng)速度的最大能量來(lái)源,臀肌對(duì)軀干核心的穩(wěn)定性、腰-臀-膝復(fù)合體的平衡性越來(lái)越多受到關(guān)注。因此,識(shí)別運(yùn)動(dòng)損傷的危險(xiǎn)因素,分析核心穩(wěn)定性、運(yùn)動(dòng)鏈與運(yùn)動(dòng)損傷的關(guān)系,特別是激活臀肌等核心肌群對(duì)降低損傷風(fēng)險(xiǎn),優(yōu)化個(gè)體化運(yùn)動(dòng)處方勢(shì)在必行[2]。
運(yùn)動(dòng)損傷通常與訓(xùn)練計(jì)劃制定、執(zhí)行不科學(xué),關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)功能紊亂,肌肉、肌腱和韌帶無(wú)力等有關(guān)。危險(xiǎn)因素包括內(nèi)在因素(神經(jīng)肌肉、生物力學(xué)、解剖學(xué)、心理學(xué)、潛在疾病與藥物應(yīng)用等),外在因素(運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地、運(yùn)動(dòng)負(fù)荷、運(yùn)動(dòng)防護(hù)和天氣氣候等),通過(guò)對(duì)可改變的因素如神經(jīng)肌肉激活的分析,為損傷的基礎(chǔ)研究及干預(yù)措施的制定提供強(qiáng)有力的證據(jù)[3]。核心穩(wěn)定性是機(jī)體在執(zhí)行不同任務(wù)時(shí),控制軀干相對(duì)于骨盆的位置活動(dòng)以及允許遠(yuǎn)端和近端節(jié)段能量的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)移和吸收的能力。Resende等[4]研究認(rèn)為核心穩(wěn)定性的降低通常與軀干和臀部肌肉力量的降低有關(guān)。另外,腰-臀-膝運(yùn)動(dòng)鏈的穩(wěn)定能夠?qū)崿F(xiàn)力和運(yùn)動(dòng)的最佳產(chǎn)生、傳遞和控制,研究表明臀肌性能降低可導(dǎo)致步態(tài)期間腰椎的失穩(wěn)、增加髕骨外側(cè)的負(fù)荷(股過(guò)度內(nèi)收和內(nèi)旋)和踝關(guān)節(jié)的不穩(wěn)定,從而引起腰背疼痛[5]、髕股關(guān)節(jié)疼痛綜合征等[6-7]和增加膝、踝的損傷風(fēng)險(xiǎn)[8]。因?yàn)橥渭〉谋∪踉斐上リP(guān)節(jié)、股骨外側(cè)的肌群承擔(dān)過(guò)多的力量[9]。由此可見(jiàn),薄弱的臀肌對(duì)維持軀干核心穩(wěn)定性、腰-臀-膝復(fù)合體的平衡性至關(guān)重要,與運(yùn)動(dòng)損傷的關(guān)系十分密切,值得高度關(guān)注。
臀肌功能受損與非特異性下腰痛(nonspecific low back pain,NLBP)(腰肌勞損、肌筋膜炎、L3橫突綜合征、肌纖維組織炎等)之間的關(guān)系已得到很好的證實(shí)。研究表明約35%的NLBP患者存在臀腱病變,增強(qiáng)臀中肌力量、治療臀腱病變可緩解機(jī)體疼痛和改善運(yùn)動(dòng)功能[10]。超過(guò)50%NBLP患者的臀大肌、臀小肌和梨狀肌出現(xiàn)萎縮癥狀,且通過(guò)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練肌萎縮明顯改善[11]。另外,臀肌的適當(dāng)激活有助于髖和軀干之間的協(xié)調(diào),有助于下肢和腰骶部之間的力量均衡[5]。Kendall等[12]對(duì) NLBP 患者進(jìn)行了為期3周的單肢站式髖外展肌強(qiáng)化運(yùn)動(dòng)干預(yù),NLBP患者的癥狀降低了48%。腰椎退行性疾?。ㄑ祷?、椎間盤(pán)退變和腰椎管狹窄癥)是導(dǎo)致機(jī)體致殘的一個(gè)重要原因,雖然目前對(duì)退行性疾病發(fā)病機(jī)制的干預(yù)相對(duì)滯后,但可通過(guò)針對(duì)性的措施緩解疼痛癥狀和減少運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的二次損傷[13]。近年來(lái),越來(lái)越多學(xué)者關(guān)注臀肌激活在治療下腰痛(LBP)中的作用,當(dāng)前的物理治療臨床實(shí)踐指南建議對(duì)有腰痛主訴的個(gè)人進(jìn)行全面檢查和系統(tǒng)評(píng)估核心穩(wěn)定性[14]。
髖外展肌和外旋肌活動(dòng)減弱通常被認(rèn)為是導(dǎo)致下肢骨骼肌肉損傷的原因[15],這種關(guān)系可通過(guò)動(dòng)力鏈理論來(lái)分析,一個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)可能通過(guò)連鎖反應(yīng)影響所有其他關(guān)節(jié)甚至誘發(fā)損傷[5]。研究發(fā)現(xiàn),股骨髖臼撞擊綜合征(femoroacetabular impingement,FAI)患者髖外展肌、屈肌、內(nèi)收肌和外旋肌的等長(zhǎng)力量明顯降低[16],髖關(guān)節(jié)活動(dòng)度(range of motion,ROM)在被動(dòng)屈曲、主動(dòng)內(nèi)旋、主動(dòng)外旋和被動(dòng)外旋方面顯著降低[17],且髖肌力量的薄弱和ROM的受限在康復(fù)訓(xùn)練計(jì)劃中得到了有效的解決。但Diamond等[18]研究發(fā)現(xiàn)FAI患者中只有髖外展肌較弱。這些不一致的結(jié)果可能與肌肉力量測(cè)試選取的不同位置以及使用不同的評(píng)估工具有關(guān)。研究表明,髖關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis,OA)患者髖部肌肉體積減小,脂肪占比增加,髖部肌肉力量下降[19]。另外,臀肌萎縮也與髖關(guān)節(jié)OA的臨床嚴(yán)重程度相關(guān)[20]。Mikkelsen等[21]分析了家庭康復(fù)計(jì)劃(彈力帶抗阻訓(xùn)練)對(duì)全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)(total hip arthroplasty,THA)術(shù)后功能恢復(fù)的影響,顯示抗阻訓(xùn)練后患者步速顯著改善,且下肢功能表現(xiàn)與髖關(guān)節(jié)肌肉力量變化之間存在劑量反應(yīng)關(guān)系。
臀中肌的中間和后部纖維,在下肢運(yùn)動(dòng)鏈開(kāi)鏈中起著髖關(guān)節(jié)外展和外旋的作用,并在下肢活動(dòng)期間穩(wěn)定骨盆,理論上,纖維的離心收縮在閉鏈活動(dòng)的減速階段,控制髖關(guān)節(jié)的外展和關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)活動(dòng)范圍,如在著陸過(guò)程中臀中肌的力量變得不足和虛弱,髖關(guān)節(jié)外展角和外旋角就會(huì)加大,脛腓關(guān)節(jié)的扭矩增加,導(dǎo)致前交叉韌帶扭傷[22]。Khayambashi等[23]邏輯回歸分析,髖關(guān)節(jié)力量受損會(huì)增加未來(lái)受傷的風(fēng)險(xiǎn)(外旋:OR=1.23,95%CI:1.08-1.39,外展:OR=1.12,95%CI:1.05-1.20)。加強(qiáng)股四頭肌鍛煉已成為治療膝OA的基礎(chǔ)[24]。研究表明OA患者存在明顯的髖關(guān)節(jié)力量缺陷[25],下肢康復(fù)運(yùn)動(dòng)可明顯改善膝OA患者的疼痛和生理功能[26],且髖外展肌鍛煉比單純股四頭肌鍛煉效果更佳[27,28]。因?yàn)轶y外展肌的力量在減少膝內(nèi)收力矩方面起主要作用,可以抵消步態(tài)中單肢站立階段對(duì)側(cè)骨盆下降的影響,加強(qiáng)站立肢體膝部?jī)?nèi)側(cè)的力量[29]。髕股痛(PFP)傳統(tǒng)上以強(qiáng)調(diào)股四頭肌的力量和協(xié)調(diào)性為主,而以髖關(guān)節(jié)為中心的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練最近受到越來(lái)越多的關(guān)注[30]。Lobo 等[31]對(duì) PFP 女性患者臨床評(píng)價(jià)分析顯示股四頭肌和外展肌群存在缺陷,髖內(nèi)旋肌和踝背屈肌的活動(dòng)范圍減小,動(dòng)力性外翻和骨盆下垂明顯。Nascimento等[30]分析了強(qiáng)化髖膝關(guān)節(jié)訓(xùn)練對(duì)PFP患者的影響,與無(wú)訓(xùn)練/安慰劑組相比,患肢疼痛減輕、活動(dòng)改善,且聯(lián)合強(qiáng)化訓(xùn)練效果明顯。
慢性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)(chronic ankle instability,CAI)其特征是重復(fù)性損傷、運(yùn)動(dòng)障礙及腳踝不穩(wěn)定。對(duì)CAI患者進(jìn)行星移平衡試驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)髖關(guān)節(jié)力量存在缺陷,以髖關(guān)節(jié)力量為目標(biāo)的康復(fù)訓(xùn)練對(duì)CAI患者是必要的并且產(chǎn)生積極的影響[32]。Powers 等[33]前瞻性地研究了髖外展肌力量在預(yù)測(cè)競(jìng)技男足運(yùn)動(dòng)員未來(lái)的非接觸性踝關(guān)節(jié)扭傷,髖外展肌力量每降低1個(gè)單位,非接觸性踝關(guān)節(jié)外側(cè)扭傷的概率就增加10%(以體重百分比表示)。腓腸肌緊繃引起的踝關(guān)節(jié)有限背屈是足底筋膜炎的主要致病原因[34]。Lee 等[35]針對(duì)足底筋膜炎并伴有明顯高弓足的患者,采用足底筋膜動(dòng)員、腓腸肌拉伸等干預(yù)治療,局部疼痛減輕,但在長(zhǎng)距離步行時(shí)足跟及骨盆疼痛加重,經(jīng)聯(lián)合髖關(guān)節(jié)強(qiáng)化訓(xùn)練后,改善下肢運(yùn)動(dòng)模式以及核心穩(wěn)定性從而分擔(dān)膝、踝關(guān)節(jié)的壓力,足跟和骨盆疼痛明顯緩解。髖神經(jīng)肌肉控制缺陷、踝關(guān)節(jié)背屈、距下關(guān)節(jié)活動(dòng)異常、足底屈肌力量降低、足過(guò)度內(nèi)旋和體重劇增是跟腱病的內(nèi)在危險(xiǎn)因素[36]。Barwick 等[37]研究發(fā)現(xiàn)髖外展肌和外旋肌力量的降低導(dǎo)致股內(nèi)收、內(nèi)旋增加和膝外翻角度增大,這些不良的力學(xué)因素可改變距下關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)的負(fù)重線和腓腸肌長(zhǎng)度,導(dǎo)致跟腱抽動(dòng)和應(yīng)力的增加。
肩關(guān)節(jié)損傷在上肢損傷中較為常見(jiàn),如韌帶、盂唇撕裂和肩袖損傷等。Wasserberger等[38]報(bào)道了在執(zhí)行上肢過(guò)頂投擲任務(wù)時(shí),腰-臀-膝復(fù)合體必須在穩(wěn)定和平衡的前提下,將實(shí)現(xiàn)能量的肩-肘-腕-手傳遞,表現(xiàn)出較好的運(yùn)動(dòng)成績(jī)和降低傷害易感性,可將動(dòng)力鏈理論應(yīng)用于肩關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)損傷的修復(fù)和整合。Ellenbecker等[39]研究發(fā)現(xiàn)下肢、軀干和肩胛骨區(qū)域在上肢過(guò)頂投擲和發(fā)球運(yùn)動(dòng)中,對(duì)運(yùn)動(dòng)終期最佳加速起著重要的作用,運(yùn)動(dòng)鏈中任何一個(gè)環(huán)節(jié)的失敗都會(huì)影響肩肘損傷,推薦和支持傳統(tǒng)肩關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的改進(jìn),強(qiáng)調(diào)肩胛骨穩(wěn)定性和核心肌肉組織的激活以及伴隨的肩袖激活。盡管有證據(jù)表明核心穩(wěn)定性與上肢損傷和運(yùn)動(dòng)成績(jī)之間的聯(lián)系是有限的,但許多優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員承諾核心穩(wěn)定性和平衡性練習(xí)是他們訓(xùn)練計(jì)劃的一重要部分[40]。因?yàn)閳?jiān)強(qiáng)的核心穩(wěn)定不僅能使脊柱承受的負(fù)荷最小化,還能提高周?chē)P(guān)節(jié)的強(qiáng)度和耐力,并使能量轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)端節(jié)段[41]。
由此可見(jiàn),臀部肌肉力量的缺陷,影響了運(yùn)動(dòng)控制的神經(jīng)調(diào)節(jié),增加了運(yùn)動(dòng)損傷的風(fēng)險(xiǎn)。強(qiáng)化臀肌鍛煉,促進(jìn)神經(jīng)肌肉的激活,是一種有效的干預(yù)手段,在許多不同的背景下被廣泛研究,對(duì)于運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)和損傷預(yù)防具有較好的效果。
臀大?。╣luteus maximum,GMAX)和臀中?。╣luteus medius,GMED)在運(yùn)動(dòng)時(shí)被大量征募用于穩(wěn)定骨盆,有助于糾正與運(yùn)動(dòng)損傷相關(guān)的生物力學(xué)缺陷[42]。在康復(fù)訓(xùn)練中最大限度地增加臀肌的恢復(fù)和激活,可以提高軀干核心穩(wěn)定性,改善下肢運(yùn)動(dòng)力學(xué),減少疼痛癥狀,提高運(yùn)動(dòng)性能。
GMAX激活(>60%最大自主等長(zhǎng)收縮maximal voluntary isometric contraction,MVIC)練習(xí)包括提升(橫向提升、對(duì)角提升、跨步提升、杠鈴提升、六角桿鈴提升),髖推(仰臥髖推、旋轉(zhuǎn)杠鈴髖推、美式杠鈴髖推、彈力帶髖推),下蹲(深蹲、負(fù)重深蹲、腰帶下蹲、改良式單腿下蹲),弓箭步(傳統(tǒng)弓箭步、直線弓箭步)等[43]。其中提升、髖推運(yùn)動(dòng)呈現(xiàn)出較高水平的GMAX激活。另外,運(yùn)動(dòng)速度、疲勞程度、運(yùn)動(dòng)的機(jī)械復(fù)雜性(開(kāi)放或封閉的動(dòng)力鏈、負(fù)重或非負(fù)重)以及關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性,都可能直接影響GMAX的激活。Andersen等[44]研究發(fā)現(xiàn),仰臥髖推激活臀大肌比六角桿鈴提升更活躍,生物力學(xué)分析發(fā)現(xiàn),仰臥髖推中髖伸肌表現(xiàn)出更高的張力,六角杠鈴提升過(guò)程中,從髖關(guān)節(jié)到負(fù)載物的杠桿臂最長(zhǎng),對(duì)髖伸肌造成很大的壓力。
GMED的激活包括俯臥四肢運(yùn)動(dòng)(屈膝俯臥伸髖、直腿伸髖、屈膝伸髖、直腿伸髖對(duì)側(cè)手臂抬高),橋接練習(xí)(雙側(cè)仰臥橋、單側(cè)仰臥橋、側(cè)臥橋、雙肢俯臥橋、俯臥單肢橋加屈膝伸髖、單肢側(cè)橋伴髖外展),特定髖外展/旋轉(zhuǎn)練習(xí)(中立位髖關(guān)節(jié)外展、站立位髖關(guān)節(jié)屈曲外展、蛤殼運(yùn)動(dòng)),站立負(fù)重練習(xí)(單肢站立、站立膝擠壓、站立髖關(guān)節(jié)屈曲/伸展、穩(wěn)定的表面上站立髖關(guān)節(jié)外旋和不穩(wěn)定的表面上站立髖關(guān)節(jié)外旋),功能性負(fù)重練習(xí)(單肢站立下蹲、雙肢站立下蹲、墻或瑞士球輔助下蹲、單肢穩(wěn)定墻蹲、單肢溜冰樣深蹲、單肢提舉、彈力帶前行、彈力帶“螃蟹”步行、側(cè)弓箭步、橫弓箭步、前跨步、后跨步、側(cè)跨步、前跳和側(cè)跳)。Ebert等[45]報(bào)道,臀中肌的激活取決于所采用的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型、位置、復(fù)雜性和表面穩(wěn)定性,俯臥四肢運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的是中等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)(22%~38%MVIV),雙側(cè)仰臥位或俯臥位橋接為中低負(fù)荷運(yùn)動(dòng)(15%~31%MVIV),而單側(cè)橋接為中高負(fù)荷運(yùn)動(dòng)(31%~55%MVIV)。Willcox 等[46]研究表明,當(dāng)骨盆處于中立位,髖關(guān)節(jié)屈曲到60°時(shí),臀中肌的激活最大。這些不同運(yùn)動(dòng)負(fù)荷方式為分級(jí)處方的制定提供了科學(xué)指導(dǎo)。
綜上所述,分析不良臀肌誘發(fā)的軀干核心穩(wěn)定性失穩(wěn)、腰-臀-膝運(yùn)動(dòng)鏈?zhǔn)Ш獾臋C(jī)制,了解臀肌與運(yùn)動(dòng)損傷的關(guān)系,探討臀肌激活方法,為臨床、康復(fù)醫(yī)師的決策提供理論支撐,有利于加快損傷的恢復(fù)、降低運(yùn)動(dòng)損傷的發(fā)生率和致殘率。另外,處方的制定必須基于適當(dāng)?shù)慕M織愈合時(shí)間框架、患者耐受性和/或漸進(jìn)性超負(fù)荷原則,例如對(duì)有明顯髖外展肌無(wú)力、臀肌病理和/或術(shù)后修復(fù)的患者,早期應(yīng)優(yōu)先考慮改善肌肉耐力、防止身體機(jī)能減退。同時(shí)還需考慮不同運(yùn)動(dòng)負(fù)荷方式的影響。下步計(jì)劃將開(kāi)展臀肌激活與運(yùn)動(dòng)成績(jī)和損傷的相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究,為臀部或髖部核心學(xué)說(shuō)的構(gòu)建提供驗(yàn)證。