季程程,楊鵬飛,張信波,王興
1.上海體育學(xué)院體育教育訓(xùn)練學(xué)院,上海市 200438;2.上海電機學(xué)院體育教學(xué)部,上海市201306
前交叉韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)有控制脛骨過度前移、預(yù)防膝關(guān)節(jié)超伸和加強穩(wěn)定性等重要作用。全世界每年有超過200萬例ACL損傷患者,多見于運動損傷[1-2]。ACL損傷可直接導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)不穩(wěn),造成本體感覺喪失,繼而導(dǎo)致半月板和關(guān)節(jié)軟骨損傷。ACL斷裂最為常見,且極具破壞性[3-4],嚴重影響患者的日常生活,也被視為影響運動員競技水平、健康狀況,制約運動員職業(yè)生涯發(fā)展的關(guān)鍵因素,需引起運動員、醫(yī)務(wù)人員以及科研人員的高度重視。
目前,關(guān)節(jié)鏡下ACL重建術(shù)是治療ACL損傷的根本辦法,可以有效避免半月板、關(guān)節(jié)軟骨和周圍韌帶牽拉引起的繼發(fā)性損傷[5]。但術(shù)后患者運動水平降低,恢復(fù)到損傷前的運動水平是進行康復(fù)治療的主要目標(biāo)。神經(jīng)肌肉訓(xùn)練(neuromuscular training,NMT)可以改善ACL 重建術(shù)后膝關(guān)節(jié)神經(jīng)肌肉控制能力,加強膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性,降低再次受傷的風(fēng)險,促進ACL重建術(shù)后運動能力的恢復(fù)[6]。
NMT 是利用關(guān)節(jié)對空間位置的感覺信息促進關(guān)節(jié)周圍肌群協(xié)調(diào)發(fā)力的訓(xùn)練方法,通過肌肉力量訓(xùn)練、平衡訓(xùn)練、靈敏性訓(xùn)練、近端控制訓(xùn)練以及本體感覺訓(xùn)練等不同的訓(xùn)練方式改善ACL重建術(shù)后下肢生物力學(xué)異常[7-8]。
NMT 的作用機制主要是通過刺激運動感覺系統(tǒng),使感覺信息傳遞到中樞神經(jīng)系統(tǒng),經(jīng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)分配到骨骼肌等的運動輸出,以實現(xiàn)本體感覺、神經(jīng)肌肉控制、姿勢控制、運動表現(xiàn)等能力的提高,促進損傷后的康復(fù)[9]。
ACL重建術(shù)后膝關(guān)節(jié)會出現(xiàn)肌肉力量下降、關(guān)節(jié)滲出、活動受限、神經(jīng)肌肉功能障礙等問題。為了給術(shù)后康復(fù)訓(xùn)練提供依據(jù),以獲得最佳的康復(fù)效果,及時對膝關(guān)節(jié)進行功能評定至關(guān)重要。
ACL 重建術(shù)后初期,膝關(guān)節(jié)應(yīng)避免大強度、大幅度運動,可借助儀器進行精確評測。磁共振成像能用于患者的臨床測試,通過磁共振成像對移植體進行評估,幫助確定患者術(shù)后的康復(fù)情況[10]。術(shù)后通過階段性康復(fù)訓(xùn)練,可進行肌肉力量測試、國際膝關(guān)節(jié)評分委員會膝關(guān)節(jié)主觀評分表、Lysholm 膝關(guān)節(jié)評分量表、肢體對稱指數(shù)測試以及功能性跳躍測試等多項測試,并根據(jù)患者的主觀評價,評價ACL重建術(shù)后康復(fù)情況[11]。
患者術(shù)后下肢力量下降,增加ACL 二次損傷的風(fēng)險。進行肌肉力量訓(xùn)練可提高神經(jīng)肌肉控制能力和膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性,為ACL 重建術(shù)后的康復(fù)起到積極作用,因此肌肉力量訓(xùn)練是ACL重建術(shù)后康復(fù)的重要步驟[12]。ACL重建術(shù)后患者股四頭肌肌力明顯下降,肌肉萎縮和肌力丟失分別達20%和30%以上,膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性降低,可能會導(dǎo)致較差的恢復(fù)效果和二次損傷[13-14]。因此,股四頭肌強度和力量對ACL 重建術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能的恢復(fù)具有重要影響。
ACL重建術(shù)后,康復(fù)訓(xùn)練選擇向心或離心訓(xùn)練,可以有效促進股四頭肌肌力的恢復(fù)[15]。Gulcan等[16]在ACL重建術(shù)后早期對股四頭肌進行向心、離心等速訓(xùn)練可以有效促進股四頭肌肌力的恢復(fù),在術(shù)后第12 周和第24 周股四頭肌力量分別增加28%和31%,同時股四頭肌的最大自主等長收縮改善。但有研究指出[17],向心訓(xùn)練可能引起膝關(guān)節(jié)屈、伸肌力失衡,導(dǎo)致ACL 移植物無法適應(yīng)較大強度的運動,增加二次損傷的風(fēng)險。Vikne 等[18]發(fā)現(xiàn),離心訓(xùn)練對增加肌力的效果更好。也有ACL康復(fù)實踐指南推薦進行離心訓(xùn)練來增加股四頭肌肌力[11]。
快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練作為一種有效提高肌肉力量的訓(xùn)練方法,是指在盡可能短的時間內(nèi)使肌肉達到最大力量的練習(xí)。通過快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練,可以加快肌肉收縮速度,更加精準(zhǔn)地調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)對肌肉的控制,有效增強神經(jīng)肌肉控制能力[19]??焖偕炜s復(fù)合訓(xùn)練可以增強膝關(guān)節(jié)神經(jīng)肌肉的控制能力,引起膝關(guān)節(jié)生物力學(xué)和運動學(xué)的積極改變,糾正運動中錯誤的動作模式,有助于患者在ACL 重建術(shù)后的康復(fù)[20-23]。進行快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練需要具備一定的力量基礎(chǔ),同時,在訓(xùn)練中需保持較高的強度和較低的負荷量,關(guān)注訓(xùn)練完成的質(zhì)量,避免肌肉過度疲勞,降低二次損傷的風(fēng)險[24-25]。
祁奇等[26]發(fā)現(xiàn),肌內(nèi)效貼不僅可以防治運動損傷,提高肌肉的募集效率,同時可以提高股四頭肌肌力,在康復(fù)訓(xùn)練過程中使用肌內(nèi)效貼對ACL 重建術(shù)后康復(fù)有一定的積極作用。近年來,全身振動訓(xùn)練作為一種神經(jīng)肌肉訓(xùn)練手段在康復(fù)領(lǐng)域受到重視。吳博等[27]發(fā)現(xiàn),ACL 重建術(shù)后患者通過全身振動訓(xùn)練,下肢肌肉力量增強,下肢運動控制能力得到有效恢復(fù)。
綜上所述,進行力量訓(xùn)練對ACL 重建術(shù)后的康復(fù)至關(guān)重要,特別是股四頭肌肌力的恢復(fù),對患者術(shù)后康復(fù)有著積極的臨床效果,但訓(xùn)練方法的選擇值得進一步探究。快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練可以有效增強神經(jīng)肌肉控制能力,幫助患者糾正錯誤的動作模式,對術(shù)后康復(fù)起到積極作用?;颊咴诜e極進行康復(fù)訓(xùn)練的同時,還可以采用肌內(nèi)效貼或全身振動訓(xùn)練等來輔助進行肌肉力量訓(xùn)練,促進肌肉力量的恢復(fù)。
ACL損傷會使膝關(guān)節(jié)本體感覺缺失,造成膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性下降;ACL 重建術(shù)后,本體感覺功能不能迅速恢復(fù)到損傷前水平,容易產(chǎn)生二次損傷[28]。進行平衡訓(xùn)練可以提高膝關(guān)節(jié)周圍神經(jīng)系統(tǒng)同步活動能力,增強膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性,改善膝關(guān)節(jié)神經(jīng)肌肉本體感覺控制能力。
Myer等[29]發(fā)現(xiàn),平衡訓(xùn)練后,運動員在一些具有一定危險性的動作中膝關(guān)節(jié)外翻減少,說明平衡訓(xùn)練對ACL 損傷的預(yù)防和康復(fù)都有積極的效果。Akbari 等[30]發(fā)現(xiàn),平衡訓(xùn)練2 周可改善ACL 重建術(shù)后患者膝關(guān)節(jié)動態(tài)穩(wěn)定性,建議將平衡訓(xùn)練作為ACL重建術(shù)后康復(fù)訓(xùn)練的一部分。蔣擁軍等[31]發(fā)現(xiàn),平衡訓(xùn)練可以顯著提高ACL 重建術(shù)后膝關(guān)節(jié)本體感覺功能的恢復(fù)。Ordahan 等[32]發(fā)現(xiàn),本體感覺和平衡訓(xùn)練可以提高ACL 重建術(shù)后患者膝關(guān)節(jié)周圍神經(jīng)肌肉系統(tǒng)同步活動能力,增加膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性,改善膝關(guān)節(jié)功能。
因此,ACL重建術(shù)后進行平衡訓(xùn)練可以有效改善膝關(guān)節(jié)本體感覺功能,提高膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性,預(yù)防二次損傷,為術(shù)后康復(fù)打下堅實基礎(chǔ)。
靈敏性是運動過程中速度和身體協(xié)調(diào)能力的結(jié)合,當(dāng)神經(jīng)接受到信號時,機體所表現(xiàn)出快速變向和急停、加速的能力。急停減速、轉(zhuǎn)動變向或蹬地起跳等運動中,軀干控制能力不足使得膝關(guān)節(jié)負荷增大,導(dǎo)致ACL損傷頻發(fā)[33-34]。
Heidt 等[35]發(fā)現(xiàn),足球運動員所有的損傷均發(fā)生在下肢,其中膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)占61.2%;與未經(jīng)訓(xùn)練的運動員相比,長期靈敏性訓(xùn)練可以有效提高膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性,減少膝關(guān)節(jié)運動損傷。Wilderman 等[36]發(fā)現(xiàn),靈敏性訓(xùn)練可以使籃球運動員在側(cè)步旋轉(zhuǎn)過程中內(nèi)側(cè)腘繩肌活性提高,ACL重建術(shù)后再次損傷的風(fēng)險降低。張曉輝等[37]發(fā)現(xiàn),靈敏性訓(xùn)練可以使運動員ACL重建術(shù)后恢復(fù)效果優(yōu)于傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練。
ACL 重建術(shù)后通過靈敏性訓(xùn)練可以有效增強膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性,提高肌肉活性,為ACL損傷的康復(fù)和預(yù)防起到積極作用。
膝關(guān)節(jié)近端控制訓(xùn)練是指在運動過程中通過力量和適當(dāng)?shù)纳窠?jīng)控制改善膝關(guān)節(jié)近端組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的一種訓(xùn)練方法,包括核心穩(wěn)定性訓(xùn)練、髖關(guān)節(jié)控制訓(xùn)練和上肢力量訓(xùn)練[38-40]。人體核心區(qū)由腰椎和骨盆在內(nèi)的骨骼及其周圍肌群構(gòu)成,其中骨骼的核心包括腰椎、髖、下肢近端和骨盆,周圍肌肉為維持核心區(qū)穩(wěn)定的肌群,包括腹部肌群、腰部肌群和髖部肌群[41]。核心穩(wěn)定性訓(xùn)練指在運動中控制人體核心區(qū)肌肉的穩(wěn)定狀態(tài),使力量的產(chǎn)生、傳遞和控制達到最佳化的訓(xùn)練[42]。核心穩(wěn)定性與ACL損傷密切相關(guān),核心穩(wěn)定性下降使機體核心區(qū)對四肢的控制能力減弱,進而導(dǎo)致ACL損傷的發(fā)生[33]。在關(guān)節(jié)動力鏈理論中,髖關(guān)節(jié)在冠狀面保持穩(wěn)定性,而髖關(guān)節(jié)穩(wěn)定性缺失必然引起髖關(guān)節(jié)內(nèi)旋內(nèi)收,使膝關(guān)節(jié)出現(xiàn)外翻現(xiàn)象,增加ACL 張力,產(chǎn)生損傷。除此之外,上肢肌肉運動也可能增加膝關(guān)節(jié)外翻角度,使膝關(guān)節(jié)負荷加重,導(dǎo)致ACL損傷[43]。
Fithian等[44]指出,ACL 重建術(shù)后進行近端控制訓(xùn)練有利于術(shù)后康復(fù)。Sheppard 等[45]發(fā)現(xiàn),通過近端控制訓(xùn)練可以減少運動中膝關(guān)節(jié)外翻時的力矩,增加膝關(guān)節(jié)動態(tài)穩(wěn)定性,引起膝關(guān)節(jié)生物力學(xué)的積極改變。因此,ACL重建術(shù)后可通過近端控制訓(xùn)練來增強核心穩(wěn)定性,促進術(shù)后康復(fù)。
本體感覺又被稱為深感覺,是一種特殊的感覺形式,指大腦接收來自機體深部的肌肉、肌腱、骨膜和關(guān)節(jié)等對機體的空間位置、姿勢、運動狀態(tài)和運動方向的感覺,是關(guān)節(jié)運動產(chǎn)生速度、加速度時神經(jīng)肌肉控制的重要因素。ACL損傷不僅導(dǎo)致患者運動功能障礙,還會影響患者本體感覺,并且ACL 重建術(shù)難以恢復(fù)患者本體感覺。本體感覺的缺失是阻礙膝關(guān)節(jié)功能康復(fù)的關(guān)鍵,通過本體感覺訓(xùn)練,有助于關(guān)節(jié)穩(wěn)定和神經(jīng)肌肉控制能力的恢復(fù),改善平衡能力,降低因平衡能力不足引發(fā)患者心理障礙的問題[46]。
Dominguez 等[47]發(fā)現(xiàn),本體感覺訓(xùn)練可以有效緩解膝關(guān)節(jié)術(shù)后疼痛,增加膝關(guān)節(jié)活動范圍,提高膝關(guān)節(jié)平衡能力,改善患者生活質(zhì)量。Dargo 等[48]發(fā)現(xiàn),本體感覺訓(xùn)練可以有效提高膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性,降低ACL 損傷率,預(yù)防二次損傷。劉曉磊等[8]發(fā)現(xiàn),本體感覺訓(xùn)練能進一步改善ACL 重建術(shù)后患者本體感覺功能,提高膝關(guān)節(jié)功能和姿勢控制能力。吳華等[49]發(fā)現(xiàn),本體感覺訓(xùn)練不僅對本體感覺恢復(fù)具有積極作用,還能改善膝關(guān)節(jié)平衡能力,增強下肢運動協(xié)調(diào)性,使膝關(guān)節(jié)功能得到全面恢復(fù)。
膝關(guān)節(jié)的本體感覺由肌肉、韌帶、半月板、關(guān)節(jié)囊和皮膚的感受器等傳入信號整合而成,在膝關(guān)節(jié)活動過程中提供關(guān)節(jié)位置和運動信息,并在肌張力調(diào)節(jié)和肌肉控制等方面發(fā)揮重要作用,主要包括位置覺和運動覺[50]。在ACL重建術(shù)后早期的臨床康復(fù)實踐中,患者常因患肢肌肉力量不足和炎性反應(yīng),無法進行具有一定強度的康復(fù)訓(xùn)練。因此,在術(shù)后早期進行位置覺和運動覺訓(xùn)練,可以刺激膝關(guān)節(jié)周圍組織機械性感受器,使膝關(guān)節(jié)本體感覺功能得到有效改善,為后期康復(fù)訓(xùn)練打下良好的基礎(chǔ)[51]。在ACL重建術(shù)后進行全身震動訓(xùn)練,有利于患者膝關(guān)節(jié)本體感覺的恢復(fù)[50]。在患者無法進行站立的本體感覺訓(xùn)練時,一種有效改善膝骨關(guān)節(jié)炎患者本體感覺功能的康復(fù)訓(xùn)練方法得到證實,該種訓(xùn)練方法以坐姿進行目標(biāo)匹配徒步訓(xùn)練,減輕患者膝關(guān)節(jié)因站立承重帶來的疼痛,減輕患者的心理障礙[52],可以為ACL 重建術(shù)后患者本體感覺功能的恢復(fù)提供借鑒,但臨床康復(fù)效果有待進一步研究。
綜上所述,ACL重建術(shù)后通過本體感覺訓(xùn)練可以提高膝關(guān)節(jié)神經(jīng)肌肉控制能力,增強膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性,是神經(jīng)肌肉訓(xùn)練中重要的康復(fù)訓(xùn)練方法和有效手段。在ACL 重建術(shù)后早期患者無法進行具有一定強度的康復(fù)訓(xùn)練時,可以采用膝關(guān)節(jié)位置覺和運動覺訓(xùn)練增強患肢本體感覺功能。全身振動訓(xùn)練也是一種有效增強ACL 重建術(shù)后患者膝關(guān)節(jié)本體感覺功能的訓(xùn)練方法。目標(biāo)匹配徒步訓(xùn)練能有效改善膝骨關(guān)節(jié)炎患者膝關(guān)節(jié)本體感覺功能,可以為ACL重建術(shù)后患者的康復(fù)訓(xùn)練提供借鑒。
神經(jīng)肌肉適應(yīng)能力的差異是造成女性ACL 損傷率高于男性的因素之一。Voskanian[53]發(fā)現(xiàn)女性神經(jīng)肌肉募集模式適應(yīng)性不良造成ACL 損傷的風(fēng)險是男性的3.5 倍。性別差異不僅在ACL 損傷率上有所體現(xiàn),也體現(xiàn)在NMT 效果中。Stasi 等[54]發(fā)現(xiàn),不同性別ACL 損傷患者進行NMT 有著不同效果。Murray等[55]發(fā)現(xiàn),NMT 對男運動員ACL 損傷有積極效果,而女運動員沒有表現(xiàn)出類似的改善。因此,在康復(fù)訓(xùn)練過程中需根據(jù)患者性別制定NMT方案,以期達到最佳康復(fù)訓(xùn)練效果。
年齡是造成ACL 損傷已知危險因素之一。ACL 損傷率隨年齡的增長而增加,對于不同年齡階段ACL 重建術(shù)患者,NMT 的康復(fù)效果也不同。年輕患者的康復(fù)效果好于年齡較大患者[56]。Myer 等[57]發(fā)現(xiàn),青少年時期進行NMT 效果優(yōu)于成年時期。Myer 等[58]還發(fā)現(xiàn),14~20 歲的女性患者NMT 效果優(yōu)于20歲以上女性患者,這是因為感覺運動功能在個體處于發(fā)育期時更具適應(yīng)性。因此,十幾歲患者的NMT效果更好。
雖然大量研究證實NMT 對ACL 重建術(shù)后康復(fù)有積極作用,但進行單一項目的NMT 效果不佳[59]。在訓(xùn)練中,將肌肉力量訓(xùn)練、平衡訓(xùn)練、靈敏性訓(xùn)練、近端控制訓(xùn)練以及本體感覺訓(xùn)練等多項訓(xùn)練相結(jié)合進行整合訓(xùn)練,可提高下肢動作生物力學(xué)合理性,促進ACL 重建術(shù)后康復(fù),并減少二次損傷的發(fā)生[60]。趙響等[61]發(fā)現(xiàn),整合性NMT 較單一項目NMT 更具綜合性康復(fù)效果,可顯著提升患者下肢運動能力,改善下肢發(fā)力模式。因此,整合性NMT 對ACL 重建術(shù)后康復(fù)更具有積極意義。
ACL 損傷是較為常見的運動損傷,ACL 重建術(shù)被廣泛應(yīng)用于治療ACL損傷。本文綜述近年來NMT在ACL重建術(shù)后康復(fù)中的應(yīng)用進展,初步描述NMT 對ACL 重建術(shù)后康復(fù)的積極作用,表明NMT 可以有效改善ACL 重建術(shù)后膝關(guān)節(jié)神經(jīng)肌肉控制能力,增強膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性,降低再次受傷的風(fēng)險,促進運動能力的恢復(fù)。ACL 重建術(shù)后NMT 效果受性別、年齡以及訓(xùn)練內(nèi)容等因素的影響。因此,在未來研究中應(yīng)針對不同患者NMT 訓(xùn)練和NMT 訓(xùn)練內(nèi)容的選擇做進一步探索,為臨床應(yīng)用提供更多證據(jù),使術(shù)后康復(fù)訓(xùn)練達到最佳效果。
利益沖突聲明:所有作者聲明不存在利益沖突。