颈椎病的运动疗法研究进展
2013-04-07庞建来永庆王件件陈香仙
庞建,来永庆,王件件,陈香仙*
(1.安徽师范大学体育学院运动损伤与康复专业,安徽 芜湖 241003;2.安徽师范大学生理生化检测与运动康复重点实验室)
颈椎病是颈椎间盘退行性病变及其继发性的椎间关节退行性病变所致邻近组织受累所引起相应的症状和体征,又称为颈椎综合征、颈肩综合征等[1]。颈椎病已成为常见病,有51%的40岁以上的中老年患有颈椎病,而且发病年龄呈年轻化趋势,39.24%中学生患颈椎病[2]。近年来,有越来越多的研究明确颈椎病与颈椎周围软组织病变和肌肉劳损有密切关系,运用运动疗法治疗颈椎病收到了显著疗效,本文就颈椎病发病机理和运动疗法治疗颈椎病进行综述。
1 颈椎的运动解剖
颈椎由七节椎体连接而成,上接颅骨,下接胸椎,是头颅和躯干的连接枢纽,在它周围有许多的肌肉、血管和神经通过。颈椎关节非常灵活,屈曲运动及头部转动主要由上颈椎段完成,即1~3节段,头颈的大幅度伸屈主要在5~7节段,颈椎侧屈运动主要由中段颈椎完成。颈部肌肉的收缩和舒张使颈椎完成各种动作。
2 颈椎病的分型
根据“第二届颈椎病专题座谈会”,将颈椎病分为:颈型、神经根型、脊髓型、交感神经型、椎动脉型和混合型颈椎病[3]。颈型颈椎病是以颈项部疼痛,颈部活动受限,肌肉僵硬等为主要症状的疾病,也称局部性,但症状体征限于颈部;与脊神经根分布相一致的感觉、运动障碍及反射变化为主要症状的称为神经根型颈椎病;以损害平面以下的感觉减退及上运动神经元损伤的为脊髓型颈椎病;以椎动脉造成挤压和刺激出现一系列症状的称为椎动脉型颈椎病;合并两种或两种以上症状者称为混合型颈椎病。
3 颈椎病发病原因
颈椎病形成中退变、劳损和创伤是最主要的原因[3]。
3.1 退变 年龄的增长会导致人体钙质的大量流失,人体骨骼变得松脆,颈椎骨骼较小,而负担的头颅则体积和重量较大,同时颈椎具有伸屈等较大幅度的运动范围,因而在力学上形成了不稳定的骨骼结构,静力性结构的改变,易导致颈椎病的发生[4]。颈椎间盘由于退变而变薄,转化生长因子β1及白介素-1β参与了颈椎间盘退变的形成和发展[5];通过破坏SD大鼠颈部动静力平衡系统可引起颈椎间盘退变的研究发现退变机制可能与细胞因子核因子-κB和白介素-6引起的炎症反应有关[6]。颈椎间盘的变薄导致颈椎失去正常活动度,相应的关节突受到力的作用,可引起关节软骨软化、骨质增生,关节滑膜肿胀或肥厚,从而产生颈椎病[7]。
3.2 慢性疲劳 与人的日常生活密切相关。陈香仙等[8]实验研究证实,继发性高血压与颈椎病有高度相关性,颈部某种姿势不宜保持太久,以防止肌肉收缩过度产生疲劳,要保证血液循环通畅和颈椎的生理曲度。魏威等[9]通过构建高质量颈椎模型证实,颈椎生理曲度变直引起椎间活动度明显减少,并且出现再分配,同时下颈椎的小关节、钩突关节、椎间盘应力集中,加速颈椎退变。颈椎长期在屈的状态下,椎间盘压力上升,导致椎间盘脱水而体积变小,而引起颈椎慢性劳损[10]。
颈椎周围分布着交叉重叠的肌肉,维持着颈椎的动静态平衡[11]。但由于肌肉短小而薄,缺乏肌腱,多以筋膜附着于骨,因此具有灵活性高、耐力差、肌力小、容易发生疲劳的特点,也是人体容易发病的组织之一。不良的生活习惯导致慢性疲劳的积累从而引起颈椎慢性疼痛[12]。当颈椎出现慢性疼痛时,颈部肌肉纤维萎缩,体积变小,肌肉力量和柔韧性也发生改变;肌细胞的代谢功能降低,肌浆网对钙离子不完全吸收;肌肉持续收缩时,氧代谢不足,肌肉相对性缺血;肌肉收缩时氧自由基和脂质过氧化物的堆积,也会导致肌肉生理功能的下降[13]。武震等[14]通过家兔模拟实验得出颈后肌受长期应力作用后出现颈部的生物力学和生物化学失衡。如颈椎生理曲度严重改变,血清肌酸激酶、乳酸脱氢酶的增高等。
运动员在长期的专项训练中,因某种单一姿式的限制(棋队运动员长时间低头,花泳运动员在水中要对抗水的阻力保持头部处于某一姿势,击剑运动员训练比赛时头部带重达1kg的头盔,兵乓球运动员要反复挥臂击球,头颈部也随之转动),颈部承受一种频繁而又单一的力的作用,从而易导致颈椎慢性损伤的发生[15]。
3.3 急性运动创伤 当颈部受到外力的重击或意外事故导致颈椎过度的弯曲时,使得颈椎骨断裂、颈椎间盘受到损害、颈部软组织损伤等,均会导致颈椎病的发生[16]。运动员颈部创伤发病率较高,在急性外伤机会较多的项目中(体操、跳水、足球等),颈椎病的发病率更高,仅女足运动员颈椎病患病率高达70.8%[17]。当颈髓损伤时,没有进行适当的处理,可直接导致死亡率的升高[18]。颈椎受到过伸性损伤时,尤其是伸展动作,亦多伴有颈前部的疼痛,颈部周围会有明显压痛,颈椎活动受限。颈椎活动度过大或着重击导致颈椎脊髓的损伤,会导致截瘫或者是不完全截瘫。
4 运动疗法
运动疗法是以生物力学/运动生理学和神经发育学为基础,以改善生理、躯体、精神和心理的功能障碍为主要目标,通过力的作用,最终引起人体内部宏观和微观变化的一种疗法[19]。
我国古代武术中的功夫是运动疗法的先驱,最早的文字记载见于《黄帝内经》,其详细记载了导引(呼吸体操)、药煨(热辽)等治疗疾病的方法。在现代运动疗法发展史中,运动疗法在16世纪开始进入较为系统的阶段,关节活动、肌肉增强疗法、牵张疗法、耐力增强疗法等是当时运动疗法研究的主要方向。17世纪开始强调锻炼对长寿的作用。19世纪瑞典的ling使运动治疗系统化。进入20世纪后,运动疗法获得了较快的发展。21世纪运动疗法在理论体系上有了深入发展,揭示运动训练适应性改变的分子生物学基础,以及生化和生理基础[20]。
运动疗法在治疗颈椎病方面运动疗法有其独到作用。包括关节活动度训练、肌肉训练、本体感觉训练等[21]。运动疗法的实施要结合患者的实际情况,有些颈椎病患者不宜运用运动疗法治疗如:颈椎颈部软组织急性损伤期、颈髓有肿瘤、结核者,颈椎发生骨折、脱位者,颈椎发生融合椎、脊髓型颈椎病及精神病患者等。
4.1 关节活动范围训练 是通过有效的训练手段,来增加关节的活动范围,有主动和被动活动范围两种。主动关节活动范围是指连接关节的肌肉随意收缩使关节运动时所通过的运动弧;被动关节活动范围是指通过外力使关节运动时所通过的运动弧。
颈椎关节内、外的纤维组织的粘连,促使颈椎关节活动范围减小,产生疼痛。僵硬的关节又使关节活动范围减少,使得关节活动时压迫脊神经疼痛加重,产生恶性循环。通过适宜的运动训练,增大关节活动范围,可以改善血液循环,促进慢性炎症的消除,改善关节软骨的营养与代谢。因此,进行颈椎关节活动范围的训练,有利于颈椎病的治疗。
Wong[22]建议对颈痛患者采用主动进行的、柔和的小范围活动,在运动终末时无过大张力的治疗,短期内可以减轻疼痛,但效果不能持久。但有实验研究证实,对颈部进行功能锻炼,如:项争力势(颈部前屈后伸法);哪叱探海势(颈部前下伸展法);犀牛望月势(颈部后上伸展法);金狮摇头势(颈部旋转法)等,可有效地增加颈椎关节活动范围,此方法适用于颈椎病的各个时期,对症状的改善有良好效果[23]。
关节活动范围异常的颈椎病患者在关节活动范围训练中,要想达到正常的活动范围,必须依靠外力帮助才能完成。适当的牵引可以放松颈部肌肉,缓解颈肌痉挛,使椎间隙增大,缓解对神经根的刺激和压迫,减轻椎间盘的压力,有利于椎间盘复位[24],赵勇等[25]通过对急性落枕患者治疗也验证了这一点。有实验证实,水下牵引可更加有效地缓解颈椎病患者的疼痛,提高关节灵活性[26]。但是不同的人群有不同的牵引方法。Kokubun等[27]认为对神经根型颈椎病病变在上段(C1~C3)的以小角度(<15°)牵引,病变在下端(C4~C7)的以较大角度(15°~20°)牵引,椎动脉型颈椎病采用直向牵引。而对于年老体弱、骨质疏松、椎间盘多处退变、脊髓性或日后需要手术的患者,牵引重量适宜在4 kg左右,对神经根型、椎动脉型颈椎病患者,采用轻度前屈位6 kg左右的牵引方法,牵引重量首选是4~6 kg,在治疗过程中可以适当增大,但不宜超过10 kg,对年老体弱者不宜超过8 kg[28]。
刘凯等[29]以脊柱解剖、生理、生物力学和相关疾病病理变化为基础,结合患者自身体质构成,病理变化等不同,治疗目的也有所不同,通过颈椎机械牵引使得牵引力量、时间、体位、模式、频度等因素达到最理想的组合方式,分离关节面、牵伸周围软组织和改变骨结构之间角度来达到治疗颈椎病的目的。汪继辉等[30]证实牵引治疗可增加轻、中度退变椎间盘的ADC(average diffusion coefficient)值及FA(fractional anisotropy)值,即增加其扩散能力,而对重度退变椎间盘的扩散能力无影响,分析原因可能是重度退变椎间盘含水量和蛋白多糖含量已显著减少,其扩散能力明显下降,牵引治疗已不能引起椎间盘扩散能力的显著改变。有研究者通过对椎动脉型颈椎病在传统的治疗方法中增加仰卧位手法牵引可以显著改善颈椎牵引有不良反应的患者的颈部动脉血流状态,提高临床治疗效果[31]。
颈椎周围软组织的粘连,及颈部肌肉僵硬,引发关节活动范围的减小,颈椎活动时,压迫神经,产生疼痛。通过研究可知牵引具有增加关节活动度,改善颈肌群的僵硬具有积极的作用,也被广泛应用临床。
4.2 肌力训练 有研究证明颈椎周围肌肉组织的病变,与颈椎病的产生及发展具有密切相关性[32-35]。对颈肌训练,可牵伸颈部韧带,增强颈肩背肌的肌力,增加颈椎的稳定性和颈椎活动范围,改善循环和颈椎间各关节功能,纠正不良的姿势,减轻肌肉痉挛。按照肌肉收缩的方式不同,肌力训练可分为等长、等张和等速肌力训练。
通过颈部主动抗阻运动疗法可缩短治疗的时间,增加项背肌肌力和耐力,消除疼痛[36-37]。Ylinen[38]综述了多项研究,证明长期肩部肌肉的等长抗阻收缩运动对于慢性颈部疼痛患者疗效显著。Falla等[39]也通过研究显示慢性颈部疼痛患者坐位难以维持颈胸直立姿势,而颈椎肌肉力量和耐力训练有利于维持头颈胸的直立,减轻疼痛。有研究者应用弹力带进行抗阻运动疗法增强颈椎周围肌肉力量和耐力,经过12个月的训练获得了显著疗效[40];而经过进一步研究发现坚持锻炼12个月的患者,经过3年随访,其疗效依然很好,并认为单纯的伸展性和有氧健身运动对慢性颈部疼痛疗效甚微[41]。通过对颈部肌群多方向多角度的主动抗阻训练,增加颈肌的肌力和耐力,可有效降低颈椎病的复发率[42]。陈香仙等[43-44]通过实验证实,运用Thera-Band弹性阻力训练带(Systems of progressive exercise),对颈肌6个方向(前屈后伸、左右侧屈、左右旋转)被动牵引和主动等长抗阻肌力训练,可较短时间内提高颈部肌肉力量、改善颈椎功能、扩大颈椎活动度,减轻颈椎病症状,而且避免了颈椎椎间关节磨损的作用。
运动疗法治疗颈椎中,通过对颈椎周围肌力的训练,可增加颈椎椎间关节的稳定性,改善生理曲度,对慢性颈椎病可起到很好的治疗作用。研究显示长期的抗阻训练可有效的治颈椎病,降低颈椎病的复发率。
4.3 本体感觉训练 颈椎病发病过程中,颈椎周围的本体感受器受到不同程度的损害,引起颈椎关节的不稳定,导致颈椎病复发。本体感受器的修复,有助于促进颈椎关节的运动能力,维护关节的稳定性,并对关节、肌肉、韧带具有保护作用。本体感觉训练是通过激发颈椎肌肉关节本体感受器的活动,引起人体内某些生理变化,达到调节人体内环境失衡状态的目的[45]。从中枢神经的反馈原理看:本体感觉力学感受器不同的特性,依赖于各自特殊的适宜刺激,这种适宜刺激传递到中枢神经系统激起皮质和反射途径的特异性反应[46],从而产生不同的效应。
罗汉华等[47]实验研究证实,松解颈肩周围肌群和颈椎小关节调整的本体感觉反射疗法,使神经根型颈椎病患者取得了较好的疗效。有研究证明因颈椎失稳及本体感觉失调导致的颈性眩晕,通过颈椎稳定性训练可以收到良好的治疗效果[48]。Watanuki等[49]也认为过度的颈椎不稳可导致中枢神经系统受刺激,并出现交感神经症状。通过进一步的研究证实颈椎不稳与颈交感症状密切相关,重建颈椎稳定性可能是交感型颈椎病治疗的重点[48]。特定的肌肉稳定性训练能在很大程度上减轻疼痛的症状和功能残疾程度,而且这种效果可以维持30个月左右[50]。通过运动锻炼可有效改善颈椎关节功能,增强颈部肌肉、韧带等组织的张力,平衡颈背部两侧的肌力,减轻肌肉痉挛,加强关节的稳定性,改善头颈部的活动能力,同时可对本体感觉恢复具有帮助作用,可起到预防及治疗颈椎病的作用[47]。
5 总结与展望
颈椎病的发病伴随着颈椎关节活动范围降低,颈肩部疼痛,颈部肌力的降低等。运动疗法从增加颈椎关节运动幅度,增强肌肉力量,恢复本体感觉等达到治愈颈椎病的目的。研究证实主动等长抗阻肌力训练与被动牵引可对颈椎病起到较好的治疗作用。当前对运动疗法治疗颈椎病较多集中在疗效上的研究,缺乏生物学、病理学、运动学等的作用机制作为理论基础,导致运动疗法的研究存在盲目性。只有多角度的思考颈椎病的发病原因,多学科知识的融合作为运动疗法研究的理论基础,这对于提高治疗颈椎病的临床疗效是非常重要的。
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