宣磊，吳建賢，潘家武

1.安徽省體育科學技術(shù)研究所，安徽合肥市230001；2.安徽醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院康復運動醫(yī)學科，安徽合肥市230601

等速運動的概念最早由Hislop和Perrine[1]于20世紀60年代后期提出，這一特殊的運動方式經(jīng)過長期發(fā)展，逐漸形成等速肌力測試和等速肌力訓練技術(shù)(以下統(tǒng)稱“等速技術(shù)”)。我國于20世紀80年代初引進等速技術(shù)[2]，目前已廣泛應用于運動訓練和康復醫(yī)學領域。

1 在康復評定中的應用

康復評定是康復的重要環(huán)節(jié)之一[3-4]。等速技術(shù)在康復評定中的主要作用有：①評估關節(jié)、肌肉或神經(jīng)功能受損程度；②測定健側(cè)基礎值，作為患側(cè)康復治療效果的預期值；③判斷康復治療方案的療效，實時監(jiān)控康復過程，以便及時調(diào)整康復方案。

1.1 肌力評定

目前，臨床檢測肌力多采用徒手檢查法，雖然操作簡便，但存在檢查者主觀經(jīng)驗判斷、被檢查者配合程度低、可重復性低等缺點[3]。等速測試可精確量化被測關節(jié)周圍肌群肌力，對評價肌力有重要作用[5]。通常選取低角速度(30°/s～60°/s)下的峰力矩(peak torque,PT)進行最大肌力評定，選取高角速度(180°/s～300°/s)下的總功(total work,TW)進行肌肉耐力評定。峰力矩隨角速度的增加而減少[6]。Flansbjer等[7]研究顯示，等速技術(shù)在腦卒中偏癱患者肌力評價中信度較高，可以作為肌力評價的敏感方法。胡永善等[8]的研究表明，等速技術(shù)中的持續(xù)被動運動(continuous passive motion,CPM)可為徒手肌力檢查難以明確的Ⅱ、Ⅲ級肌力提供一種客觀而精確的肌力評定方法。趙衛(wèi)俠等[5]研究指出，等速技術(shù)可以對跟腱斷裂修復后肌力康復效果做出有效評估。

1.2 關節(jié)穩(wěn)定性評定

膝關節(jié)穩(wěn)定性評定主要采用屈伸肌峰力矩比值(hamstring/quadriceps,H/Q)，H/Q是運動訓練學中重點研究課題之一[9]，但在康復醫(yī)學領域應用較少。H/Q是衡量膝關節(jié)肌肉屈伸肌力量是否平衡的重要指標，在膝關節(jié)角速度60°/s時，正常人H/Q標準值為60%～69%，國外優(yōu)秀運動員可以達到80%～90%[9-10]；H/Q隨著角速度的增加而增加[11]。H/Q過大或過小都會影響肌肉用力的協(xié)調(diào)性和均衡性，造成膝關節(jié)損傷[12]。

1.3 雙側(cè)肢體平衡性評定

雙側(cè)肢體平衡性評定主要采用雙側(cè)同名肌群肌力差異[12]。人體兩側(cè)同名肌群比＜0.8時容易引起損傷，特別是兩側(cè)同時產(chǎn)生最大爆發(fā)力量時。Narici等[13]認為，人體兩側(cè)同名肌峰力矩差異應在10%以內(nèi)才能保證肌力平衡。國內(nèi)學者認為[14]，只有當伸肌差異超過20%、屈肌差異超過30%時，才能說明存在肌力不平衡。中外學者的差異可能與人種有關，但國內(nèi)外學者在減小差異使肌力平衡的觀點上是一致的。

1.4 輔助診斷

通過分析等速力矩曲線中的切跡、波動、低平、不對稱或其他變形，以及曲線中斷或縮短，可判定關節(jié)可能存在的病變，如膝骨關節(jié)炎(knee osteoarthritis,KOA)的“M”型曲線、半月板損傷的“W”型曲線等，通過分析異常力矩曲線，可獲得肌肉關節(jié)病理變化的客觀信息[2,15]。但等速技術(shù)測得的異常力矩曲線通常是非特異性的，僅可作為輔助檢查，需要結(jié)合其他臨床手段進一步確診。

2 康復訓練模式

等速技術(shù)目前已廣泛應用于康復治療各期，以提高損傷關節(jié)肌力為主，其機制可能為：在生化方面，等速技術(shù)可增加肌糖原的生成，干預線粒體酶；在神經(jīng)調(diào)節(jié)方面，等速技術(shù)可促進神經(jīng)活動的協(xié)調(diào)性，提高運動單位的同步性[16]。

在具體應用方面，等速技術(shù)的雙向生理“溢流”能夠同時訓練拮抗肌和主動肌在任何運動角度的肌肉輸出力矩，提高肌力；改善附屬結(jié)構(gòu)、神經(jīng)肌肉功能；促進關節(jié)液循環(huán)，緩解疼痛，有利于關節(jié)營養(yǎng)；改善血液循環(huán)，促進無菌性炎癥消除；提高關節(jié)穩(wěn)定性，改善運動控制能力等[15,17-22]。

等速訓練有以下幾種主流訓練模式。

2.1 等速向心訓練

等速向心訓練是等速訓練中最常用的訓練模式?？祻驮缙诮ㄗh選用高角速度(180°/s～300°/s)，這時儀器的順應性阻力較小，對關節(jié)面壓力較小，不易引發(fā)繼發(fā)損傷，有利于傷病肌群愈合[23]；康復中期建議選擇低角速度(30°/s～60°/s)進行關節(jié)最大肌力訓練，加速肌力恢復；康復后期選擇高角速度(180°/s～300°/s)多次重復訓練，以恢復日常生活功能[24]。

2.2 等速離心訓練

等速離心訓練是一種肌肉在阻力的作用下逐漸拉長、運動環(huán)節(jié)與肌肉拉力方向相反的一種運動模式。關節(jié)肌群離心收縮時可以刺激大腦皮質(zhì)及脊髓發(fā)出更多神經(jīng)沖動，并可增加膠原的再適應控制，具有低耗能、高力量的特點[25-27]。等速離心收縮產(chǎn)生的肌力要大于等速向心收縮，特別對快速力量的提高有重要作用[28]。在實際應用中，采用等速向心結(jié)合等速離心的訓練方法會取得較好的康復效果，對KOA患者行等速向心、離心康復訓練，患者上下階梯能力有顯著改善[27]。

2.3 CPM

CPM對肌力低于Ⅲ級患者的力量訓練和關節(jié)活動度恢復具有不可替代的作用[29-30]。相較于其他運動模式，CPM的主要優(yōu)勢有：①助力可調(diào)，精細到1 N·m，關節(jié)活動速度從10°/s開始，當關節(jié)阻力大于助力時，運動自動停止，防止過度牽拉，對術(shù)后早期、肌肉腫脹明顯的患者有較高安全性；②節(jié)律性關節(jié)屈伸能夠維持關節(jié)的延展性和柔韌性，改善活動度；③減輕疼痛程度[31-32]。

2.4 等速短弧訓練模式

等速短弧訓練模式即在疼痛范圍的兩側(cè)進行等速肌力訓練，限定關節(jié)活動范圍，避讓痛點，防止出現(xiàn)繼發(fā)性損傷和因疼痛制動造成的廢用性肌肉萎縮[33-34]。在0～30°范圍內(nèi)進行等速短弧訓練，可有效增強股四頭肌肌力，膝關節(jié)協(xié)會臨床評分有顯著改善[35]。

2.5 其他模式

不對稱性等速訓練通過高角速度的伸肌等速訓練和低角速度的屈肌等速訓練，達到屈伸肌力平衡，抑制肌張力增高，減少異常運動模式[15,36]。

等速閉鏈訓練是指在負重狀態(tài)下，肢體末端處于固定位置的一種等速運動模式。膝關節(jié)前交叉韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)重建術(shù)后患者采用這種方式訓練，完全康復時間短于傳統(tǒng)康復[37-38]。

神經(jīng)肌肉穩(wěn)定訓練時，儀器阻力方向隨機改變，適用于鍛煉肌肉力量和發(fā)展神經(jīng)系統(tǒng)靈敏性。

綜上所述，較為合理的等速訓練模式應為術(shù)后初期或急性期選擇CPM或短弧運動模式，早期選擇高速向心運動模式，中晚期選擇低速向心結(jié)合離心運動模式。

3 在疾病康復中的應用

3.1 神經(jīng)科

傳統(tǒng)觀念認為，腦損傷偏癱患者肌力下降的主要原因為主動肌肌力下降和拮抗肌肌張力增高，肌力訓練會增加痙攣程度、加重異常模式，因此康復的重點是降低拮抗肌張力，減少異常運動模式[39]。大量文獻報道證明[36,40-43]，等速肌力訓練不會引起痙攣加重，具有較好的安全性。等速運動角速度恒定，肌肉疲勞后重復訓練不會引起拮抗肌張力異常增高[44]。

目前臨床對痙攣的評定多采用改良Ashworth量表(modified Ashworth Scale,MAS)，雖簡單易行，但無法評價低水平肌肉痙攣，且無法區(qū)分對抗拉伸力的來源，有效性不足。等速技術(shù)在腦卒中偏癱患者肌力評估中有較高信度[45]。等速量化評定痙攣的方法主要有等速擺動實驗、等速被動測試。等速測試的峰力矩與MAS評分高度相關[45-46]。脊髓灰質(zhì)炎患兒肘關節(jié)在角速度120°/s時的峰力矩與MAS評分相關性最顯著；腦卒中后小腿股三頭肌在角速度120°/s時的峰力矩與MAS評分相關性最顯著，峰力矩可作為量化評估痙攣程度的敏感指標。等速技術(shù)結(jié)合肌電圖還能區(qū)分對抗拉伸力是由牽張反射引起還是源于肌群自身的粘連[45]。等速技術(shù)量化評估痙攣程度在神經(jīng)康復中具有較好的應用前景。

等速技術(shù)的重復感覺刺激和重復動作可刺激神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生新的適應，使大腦逐漸恢復對癱瘓肌群的控制能力，促進神經(jīng)肌肉功能恢復[47]。等速肌力訓練對腦卒中偏癱患者提高步行能力、平衡能力，促進下肢功能的恢復有明顯作用，可改善患者預后，具有良好的安全性[15,39,44,48-51]。孟慶芳等[52]研究顯示，等速技術(shù)結(jié)合高壓氧可有效促進腦卒中患者運動功能恢復。姜璧珺等[17]研究顯示，不對稱等速訓練可以明顯提高慢性腦卒中偏癱患者患側(cè)屈肌(腘繩肌)肌力，增加關節(jié)穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)膝過伸步態(tài)。

3.2 骨科

KOA患者大多年齡較大，伴有高血壓、糖尿病等慢性疾病，等速技術(shù)給此類患者提供了一種安全有效的康復手段[53]。等速技術(shù)能顯著提高下肢本體覺，緩解KOA患者疼痛，增強肌力，促進步態(tài)改善[34,54]。安丙辰等[55]的研究顯示，KOA患者膝關節(jié)屈、伸等速峰力矩與老年人下肢肌肉力量和耐力體質(zhì)測試、6分鐘步行測試成績均呈正相關，伸肌群峰力矩與KOA生活質(zhì)量調(diào)查問卷的疼痛和功能障礙項評分呈負相關，說明KOA患者伸肌群肌力下降對患者疼痛的影響更大。等速技術(shù)結(jié)合關節(jié)腔內(nèi)注射玻璃酸鈉和關節(jié)松動術(shù)的綜合療法可以明顯減輕KOA患者疼痛，改善日常生活能力[56-57]。王宇[58]發(fā)現(xiàn)，等速技術(shù)結(jié)合中醫(yī)特色護理可以提高KOA患者的護理依從性。

等速技術(shù)對ACL重建術(shù)后患者的肌肉恢復有較好效果，具有減少肌肉萎縮、重建關節(jié)穩(wěn)定、預防再損傷及退行性損害、縮短患側(cè)康復時間等作用[59-60]。

等速肌力訓練可以提高軀干屈伸肌群肌力，有效緩解腰痛癥狀[61]。

等速技術(shù)對促進肩周炎患者運動功能恢復作用明顯，原因可能為：①關節(jié)的反復運動有利于韌帶松弛、軟化；②增加關節(jié)液分泌，增加活動范圍；③有利于預防術(shù)后血栓的形成[62-63]。對肩袖損傷患者早期進行等速技術(shù)結(jié)合關節(jié)松動術(shù)能顯著減輕患者疼痛，提高關節(jié)活動能力，具有良好的臨床應用價值[64-65]。

等速技術(shù)還能改善髕骨骨折、髕骨軟骨病、全膝關節(jié)置換術(shù)后、膝半月板損傷關節(jié)鏡術(shù)后、創(chuàng)傷性膝關節(jié)僵直等疾病患者的預后。

3.3 其他疾病

李益平等[66]的研究顯示，肩關節(jié)內(nèi)收外展等速肌力訓練可以增加乳腺癌患者術(shù)后患側(cè)上肢淋巴液回流量，有助于減少術(shù)后淋巴水腫。等速技術(shù)結(jié)合有氧訓練可通過提高慢性阻塞性肺疾病患者的肌力和最大攝氧量，改善患者的生活質(zhì)量指數(shù)[67]。

4 禁忌癥

急性關節(jié)肌肉損傷，疾病急性發(fā)作期，骨折術(shù)后初期，嚴重的腫脹、疼痛、滲出，嚴重認知障礙，嚴重心血管疾病，均為等速技術(shù)的禁忌癥。

5 小結(jié)

等速肌力測試和等速肌力訓練技術(shù)在我國經(jīng)過近30年的發(fā)展，已取得了長足的進步，在康復領域中發(fā)揮著重要作用[68]。但當前的研究還存在著一些不足：①研究多集中于下肢，對上肢關節(jié)研究較少；對膝、肩等大關節(jié)研究較多，對如肘、腕、踝等小關節(jié)研究較少；②等速訓練康復方案缺乏統(tǒng)一標準；③等速儀器種類較多，測試結(jié)果差異性較大，各型號儀器所測數(shù)據(jù)之間無法橫向比較；④儀器價格昂貴，操作復雜，不便攜帶。

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，等速技術(shù)也在不斷創(chuàng)新。目前等速技術(shù)已與表面肌電圖、物理因子等技術(shù)有一定結(jié)合，期待今后加強與諸如動作生物力學解析、矯形外科、生物工程學等學科的聯(lián)合，進一步拓展等速技術(shù)在康復醫(yī)學領域中的應用。