黃書元

(山東大學體育學院 山東濟南 250061)

等速與靜力訓練在膝關節(jié)損傷康復中結合應用的理論研究①

黃書元

(山東大學體育學院 山東濟南 250061)

該文主要采用文獻資料法、訪談法及邏輯分析法,通過前人對等速訓練和靜力訓練兩種康復訓練方法促進膝關節(jié)損傷康復作用的研究,總結出兩種方法各自在促進膝關節(jié)損傷康復中的特點,等速訓練能更好地改善受損傷關節(jié)的內環(huán)境,防止軟組織粘連和肌肉萎縮,而適當靜力訓練能更好地促進受損傷肌肉本身材料力學性能的改善,提高肌肉應變能力。該文提出等速訓練與靜力訓練在膝關節(jié)損傷康復中結合應用的理論觀點，希望此方法能用來指導膝關節(jié)損傷的康復訓練。

等速訓練 靜力訓練 膝關節(jié)損傷 康復訓練

1 膝關節(jié)損傷的特點及其主要康復手段

膝關節(jié)是人體各關節(jié)中最大、最復雜的關節(jié),同時也是人體骨杠桿中最大的杠桿。在大多數運動中,膝關節(jié)都是人體中最主要的受力環(huán)節(jié),同時也是最易發(fā)生損傷的部位,由于膝關節(jié)結構的復雜性,膝關節(jié)的損傷往往是關節(jié)內部多個結構的共同損傷。膝關節(jié)由股骨、髕骨以及脛骨組成股臏關節(jié)和脛股關節(jié),從構成形態(tài)上看,關節(jié)頭比關節(jié)窩大得多,與踝關節(jié)和髖關節(jié)相比，在結構上缺乏穩(wěn)定性,需要強勁的韌帶和肌肉等組織結構予以加固。股四頭肌肌力訓練是防治膝關節(jié)損傷最常用、最有效的方法。目前,針對膝關節(jié)損傷的康復訓練較為有效的方法有兩種,一是等速訓練,二是靜力性訓練。另外,有人采取結合等速練習的方法,在無痛的關節(jié)角度范圍內進行等速肌力訓練,對股四頭肌肌力的恢復效果較好。

2 關于兩種康復訓練方法的研究

2.1 等速訓練

等速訓練是指肢體在運動過程中運動速度一定而外周阻力可變的一種運動訓練方式。通過利用等速訓練儀器,預先設定好關節(jié)運動的角速度,肢體在進行運動時肌力大小的變化會引起外周阻力的改變,不管肌肉產生多大的力量,肢體運動的角速度都不會超過預先設定的速度。肌肉用力越大，所受阻力越大,運動過程中只有肌張力和輸出力矩改變[1]。在整個運動過程中,肢體不會產生加速度。

2.1.1 等速訓練的利弊

在等速運動過程中, 肌纖維不斷縮短或拉伸, 其長度的改變引起關節(jié)活動, 是一種動力性收縮, 類似于等張收縮;而肢體運動所受阻力的大小可隨肌肉收縮產生張力的大小而變化,是一種順應性阻力, 類似于等長收縮。這種肌肉收縮方式同時具有等張和等長兩種收縮方式的特點,是一種特殊的肌肉運動形式。等速訓練與等長和等張訓練相比,具有明顯的優(yōu)點,能依肌力強弱、肌肉長度變化、力臂長短、疼痛疲憊等狀況,提供適合肌肉本身的最大阻力,但并不會超過肌肉負荷的極限。等速運動具有全幅度、多角度的優(yōu)點,彌補了等長訓練不發(fā)生關節(jié)活動或僅有小范圍關節(jié)活動的缺點;運動過程中肌肉受到的是順應性阻力,避免了等張訓練由于訓練過度而造成新創(chuàng)傷或訓練強度不足等現象的發(fā)生。但是,等速訓練要求練習者具有較高的對肌纖維的募集和調控能力。初接觸等速訓練者或者調控肌肉能力較差者,在開始階段往往不適應這種運動,會影響肌力測試或訓練的效果。此外,當關節(jié)損傷嚴重、劇烈疼痛或由于其他原因,不能進行關節(jié)活動時,則無法采用等速訓練儀進行康復訓練。另外,由于等速訓練儀器使用代價較高,在操作上有一定的技術要求,因此,目前此方法的應用范圍十分有限。

2.1.2 等速訓練在膝關節(jié)損傷康復中的應用研究

等速訓練可應用于膝關節(jié)損傷后的各個階段。在膝關節(jié)損傷后早期,由于疼痛、關節(jié)攣縮和肌力減弱，常使關節(jié)不能進行主動活動,可利用等速儀器進行持續(xù)被動活動訓練,有利于關節(jié)內關節(jié)液及血液的流動,有利于關節(jié)活動的恢復。

崔瑞華等人[3]對22例膝關節(jié)損傷患者做了分組對照實驗,實驗組采用等速肌力訓練,對照組進行常規(guī)康復訓練。實驗表明,在運動損傷后的恢復期進行等速訓練,與以往運動損傷后采用常規(guī)恢復方法相比,恢復效果更好。俞曉春[2]利用等速肌力訓練系統,對患有膝關節(jié)前十字韌帶損傷的女運動員進行了分組對照實驗。經過約8周的康復訓練,等速訓練組與對照組相比，受損傷膝關節(jié)屈伸肌群的峰值力矩在不同測試速度下都有明顯提高。

膝關節(jié)損傷患者的膝部肌肉力量下降會直接影響膝關節(jié)的穩(wěn)定性,另外膝關節(jié)周圍肌肉、韌帶等軟組織的不斷退化,會進一步加劇膝關節(jié)的不穩(wěn)定性,使膝關節(jié)功能逐漸下降。采用等速運動進行康復訓練,患膝在訓練過程中不易產生疼痛,通過關節(jié)的持續(xù)不斷運動使關節(jié)內部血液循環(huán)加速、代謝速率提高,不僅可使肌力得到增長,同時也能改善關節(jié)內部環(huán)境。膝關節(jié)功能性活動能力的提高可打破肌肉萎縮、關節(jié)不穩(wěn)以及疼痛三者之間的惡性循環(huán),使病情逐漸恢復成為可能。

2.2 靜力性訓練

靜力訓練亦稱等長訓練,肌肉收縮時肌肉起點和止點的距離不發(fā)生變化,并且不發(fā)生關節(jié)運動或產生輕微關節(jié)活動,但肌肉張力明顯增加。在運動損傷的早期康復訓練中,靜力訓練是發(fā)展肌肉力量、防止肌肉萎縮的有效方法。

2.2.1 靜力性訓練的利弊

靜力訓練不發(fā)生關節(jié)活動,在關節(jié)不能或不宜運動時,宜采用靜力性訓練的方法,以延緩和減輕肌肉萎縮及其他軟組織的退化。肌肉傷后采用靜力訓練的方法與采用自然修復的方法相比,前者肌肉拉伸應變能力的恢復要比后者快得多,通過適量靜力訓練,可使骨骼肌肌細胞線粒體體積增大、數目增加,使肌細胞內物質氧化和形成ATP的能力得到提高。但是,過量靜力訓練會對骨骼肌修復產生負面影響,影響肌肉組織的血液循環(huán),使肌肉組織缺血缺氧、功能性減退,易引起再次損傷。

2.2.2 靜力性訓練在運動損傷康復中的應用研究

徐俊等人[4]以大鼠為實驗對象進行對照實驗,通過觀察發(fā)現,與對照組相比，靜力訓練組的肌絲、線粒體形態(tài)、線粒體密度、肌漿網等均產生形態(tài)學變化,而3個靜力訓練組之間由于訓練量的不同,肌組織產生形態(tài)學變化的程度也不同。隨著訓練量的遞增,負荷最大組出現肌結構模糊、肌絲紊亂、部分線粒體內外膜破裂的現象,即發(fā)生異常形態(tài)學變化。該實驗表明,適量靜力訓練能使骨骼肌肌細胞線粒體體積增大、數目增多,從而增強肌細胞內物質氧化和形成ATP的能力,而過量靜力訓練會對骨骼肌產生負面作用,有可能使肌纖維產生異常形態(tài)學變化。

肌肉損傷后期的修復主要以纖維性修復為主,而這種膠原性纖維組織雖然有較強的抗拉伸性能,但其延展性在一般肌肉收縮活動范圍內,不能得到有效的刺激,無法得到有效的發(fā)展與改進,因此,受損傷肌肉的纖維性修復進程相對較晚、較慢,持續(xù)時間也較長。而肌肉在靜息狀態(tài)下拉伸,無論是肌纖維部分還是結締組織成份,都是作為一般軟組織來體現其材料力學性能,其受力狀態(tài)比較復雜,肌纖維不僅受到縱向的拉伸,也有橫向的延展,不僅可提高肌纖維的抗拉伸性能,也可提高其延展性能。

3 兩者在應用中的結合

等速訓練以“動”為主,它可使關節(jié)產生全幅度、多角度的運動,能夠改善受損傷關節(jié)的血液循環(huán),營養(yǎng)軟骨,促進新陳代謝,利于受損傷組織的恢復以及重建。靜力訓練以“靜”為主,在關節(jié)角度相同的情況下,肌肉靜力性收縮產生的張力要大于向心收縮產生的張力,因此,靜力性收縮肌纖維承受的應力相對要大。而肌肉損傷后期的修復主要以纖維性修復為主,而這種膠原性纖維的延展性在其一般肌肉收縮活動幅度內不能得到有效刺激,而肌肉在進行靜力性收縮時,其受力狀態(tài)較復雜,肌纖維不僅有縱向的拉伸,也有橫向的延展,不僅可提高肌纖維的抗拉伸性能,也可提高其延展性能。通過適量的靜力性康復訓練,可提高受損傷肌肉恢復后其本身的材料力學性能和應變能力。

理論上,將等速訓練與靜力訓練結合作為膝關節(jié)損傷的康復訓練手段,不僅可以改善傷后組織的內部環(huán)境,也可促進傷后肌肉本身材料力學性能的改善,能更好地促進受損傷關節(jié)的康復。等速訓練結合靜力訓練進行分組間隔練習,使肌肉不斷受到不同類型的刺激,并對刺激產生多樣的適應性,有利于肌肉結構及功能的更好恢復。

患者在損傷前期如果傷情嚴重,關節(jié)不能或不宜運動時,可進行靜力性訓練,當患者關節(jié)可以進行小幅度活動時,可結合利用等速訓練儀器對患膝進行被動持續(xù)收縮練習,練習角度以關節(jié)活動度為準。隨著肌力的逐漸恢復和關節(jié)狀況的改善,逐漸調整練習速度和時間。

4 結論和建議

在膝關節(jié)損傷的康復訓練方法中,等速訓練和靜力性訓練都是十分有效的方法。兩者在促進關節(jié)損傷康復的機制上基本相同,但在效果上略有差異。采用兩者結合的方法對受損傷膝關節(jié)進行康復訓練,會產生更好的康復效果。

在康復訓練中,訓練量的選擇是至關重要的,能否合理選擇訓練量對康復效果有很大影響,應該依患者個人的傷情及體質來定,這方面有待進一步實驗研究。

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[2]俞曉春.等動測力及康復訓練系統在運動員膝關節(jié)損傷后力量訓練中的應用[J].安徽體育科技,2006,27(3):43-45.

[3]崔瑞華,包鶯.等速肌力訓練在膝關節(jié)損傷后功能恢復影響的研究[J].福建師范大學學報,2004,20(4):94-97.

[4]徐俊,嚴雋陶.靜力訓練對大鼠骨骼肌超微結構的影響[J].中國運動醫(yī)學雜志,2001,20(1):87.

[5]王海芹.等速肌力訓練對膝部骨性關節(jié)炎康復治療的應用研究[D].武漢體育學院,2011.

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:2095-2813(2017)02(c)-0022-02

10.16655/j.cnki.2095-2813.2017.06.022

黃書元(1993,1—),男,漢,河南商丘人,在讀碩士研究生,研究方向:體育教學。