“预防损伤的功能锻炼”系列文章(15)康复和功能锻炼中核心训练的实践:基础和作用
2015-12-04王安利刘冬森
王安利,刘冬森
(北京体育大学运动康复系,北京 100084)
运动人体科学
“预防损伤的功能锻炼”系列文章(15)康复和功能锻炼中核心训练的实践:基础和作用
王安利,刘冬森
(北京体育大学运动康复系,北京 100084)
身体核心是所有运动的基础,核心稳定性有赖于控制子系统、结构子系统和肌肉子系统的协同工作。通过对核心及核心训练基本内容进行阐述,综述核心在对身体各部位损伤中产生的影响,探讨核心训练对损伤预防与康复中所起到的重要作用,为核心训练提供理论与实践依据。
核心;核心稳定性;功能训练;康复
身体核心是所有人类运动的基础,对身体核心的结构、功能、作用和训练方法有诸多的研究报道。身体核心的重要性使核心训练在运动损伤的康复和预防损伤的功能训练中有重要的作用。本篇文章中,我们将介绍核心训练的理论基础和在康复及功能锻炼中的作用。
1 基本概念
1.1 核心区人体的核心区通常指的是人体的躯干,包括脊柱和骨盆及其周围的肌肉。Pilates[1]认为核心区是指人体肋骨以下、骨盆以上的部位。王卫星[2]认为核心区为肩关节以下、髋关节以上的区域,由背部、腹部、骨盆部的所有肌群构成。其构成的肌肉包括:背肌、下背肌、竖脊肌、腹直肌、腹横肌、腹斜肌,以及盆底肌群,包括髋关节周围的肌肉(臀肌、旋髋肌、股后肌群等),包括腰-骨盆-髋关节的29块肌肉。Venu[3]将从肋骨以下到骨盆之间的区域称为身体的核心。位于人体的核心部位的腰-盆骨-髋关节以及它们所附着的肌肉,在人体运动时具有稳定、传递力量和发力减力等作用[4]。核心肌群是指在此区域内负责维持脊椎的动作和稳定度的肌肉群[5]。
1.2 核心稳定性核心稳定性是腰、骨盆和髋部构成的复合系统控制脊柱弯曲的能力,以及脊柱在受到干扰后恢复平衡的能力[6],在运动过程中,身体控制骨盆和躯干部位肌肉的稳定状态,使力量的产生、传递和控制达到最佳化的一种能力[7]。身体的稳定性有静态与动态之分,静态稳定性是保持身体姿势与平衡的,动态稳定性是对动作的产生与调控的维持。核心区域的稳定性由4部分组成:1)控制肌肉的神经系统;2)肌肉动力系统;3)骨骼、韧带静力系统;4)调节作用的呼吸系统。生物力学学家Panjabi在1992年提出了维持腰椎稳定性是在三亚系模式的相互作用和影响下的结果[8]:1)被动亚系:主要由椎体、小关节突、关节囊以及韧带等构成,在脊柱的活动中起着支撑身体和应力感应的作用,并能够及时将感受反馈到神经控制系统以做出反应;2)主动亚系:由肌肉和肌腱组成,在神经控制的作用下各肌肉间相互协调作用,维系脊柱中立位的稳定性;3)神经控制亚系:主要是位于肌肉、肌腱和韧带中的各种张力传感器,通过神经-肌肉的运动控制,并给予被动亚系和主动亚系正确的信息反馈,调整并实现脊柱的稳定性。稳定腰椎的3个亚系功能相辅相成,三者间的相互协调作用是核心稳定性的主导。
1.3 核心训练核心训练是针对身体核心肌群的稳定性、力量、协调性等能力的训练。核心肌群稳定性训练疗法最早是Richardson等[9]提出的,目前运用范围主要是在健身和康复医疗等方面。运动时躯干随着重心的偏移始终处于一种打破平衡到重建平衡的反复动态变化中,需要核心区的肌肉调节姿势并维持躯干的平衡稳定。通过核心稳定性训练可以建立一个强有力的核心肌群,在运动过程中可加固稳定躯干,同时把来自各个方向的力量有效传递到一个方向去;在非稳定条件下训练可以提高神经肌肉控制系统的调动能力,提高核心肌群的力量,改善神经肌肉调控的效率,顺利完成对运动的控制。核心区力量训练对维持核心区的稳定性、提高运动效率、改善上下肢的协调性以及左右侧力量的传递等方面非常重要。
2 核心区的结构与训练原则
2.1 控制子系统控制子系统主要由控制支配身体活动的神经系统构成。核心区有两种调节方式,一是通过中枢神经系统主动调节控制肌肉张力,完成对核心区的控制[10];二是被动控制,主要通过本体感受功能支配来实现,被动控制是一类下意识地控制和调节核心区的活动。力量训练是提高神经系统对肌肉进行有效控制的主要手段。力量训练对提高核心区肌肉力量、改善核心区的结构、提高核心区的稳定性有不可替代的作用[11]。本体感受功能训练主要是通过提高下意识的、反射性调节的能力来维持核心区的稳定性,对增强神经对肌肉的支配和控制能力、改善核心区在稳定与不稳定状态之间的转换能力、反射性地调节和维持核心区的稳定性有不可或缺的作用。
2.2 结构子系统结构子系统主要由骨骼、关节、关节间的韧带构成[12]。被动的限制核心区所有关节的活动范围,是保持机体正常功能位置、维持核心区稳定性的重要基础。结构子系统对维持核心区稳定性极为重要。骨骼、关节、韧带机构正常和关节位置正常是维持核心区稳定性的基本条件。在脊柱运动的弹性区域,结构子系统发挥着重要的稳定性功能;在脊柱运动的中立区域,结构子系统结构则是力量转换器和感知脊柱位置变化并给控制子系统提供反馈信息的感受器[13]。
2.3 肌肉子系统肌肉子系统主要由分布在躯干、骨盆的相关肌肉构成,主要结构包括[14]:竖脊肌、髂腰肌、腰背筋膜、腹壁肌群(腹直肌、腹外斜肌、腹内斜肌、腹横肌、腰方肌)、腹斜肌和腰方肌。肌肉子系统靠肌肉收缩来控制核心区的活动和稳定性。肌肉子系统从功能上分为两部分,即维持稳定的肌群和产生动力的肌群。稳定肌群多分布在深层,多是单关节、肌群小、肌纤维短,以静力收缩或退让收缩为主。动力肌群分布于表浅,多是跨关节、肌纤维长、体积大,可以产生巨大的力量。
2.4 训练的原则在核心区的子系统中肌肉系统是最有改造潜力的,但是只改造核心区的力量是不够的。提高核心区的稳定性不仅要改造肌肉系统,还要改造控制子系统。在训练过程中一定要注意稳定肌群与动力肌群的力量平衡,同时还应注意主动控制与被动控制功能的匹配。核心稳定性训练必须包括关节中立位置的控制和分离素质的整合,慢运动单位募集同样需要训练,以便在需要速度和爆发力动作之前发挥其控制和自动调节功能。
在任何子系统中局部或整体的功能失调都可引起周围结构的代偿,并最终导致损伤的发生[15]。一个提高竞技能力的计划,必须考虑稳定肌群和动力肌群的力量平衡,并以此为基础来进行设计和发展。即先发展局部平衡肌肉的力量,再发展整体稳定肌肉的力量,然后再关注整体运动能力的提高。
3 核心训练的作用
3.1 康复中的核心训练人体的大多数运动都是多关节和多肌群(肌肉)参与的全身运动,核心稳定性是影响四肢末端发力的关键因素。脑卒中患者中枢损伤,核心区肌群存在力弱现象,不能为上肢运动提供稳定支撑,可能是产生低效能活动或代偿动作的原因。胸腰筋膜是核心肌群中一个非常重要的组成部分,它通过臀大肌和下肢相连,通过背阔肌和上肢相连。肩袖肌群通过肩胛骨与背阔肌和菱形肌相连,与胸腰筋膜和其他核心肌群构成上肢运动链[16]。为了提高肩袖肌群的稳定性,康复训练中有加强核心区稳定性的训练。
腰痛患者大多由脊柱外伤、椎间盘突出等造成。21世纪初核心训练疗法在国外逐渐成为康复治疗趋势和新的康复治疗技术,在缓解腰痛症状方面已得到广泛认同。核心训练已广泛应用于脊柱节段不稳的患者,结果明显改善了稳定性,缓解了腹部肌肉深层疼痛,改善了功能活动[17]。核心训练不仅能够维持躯干的稳定性,更重要的是能够预防和治疗腰痛[18]。针对慢性腰痛患者给予低强度的核心稳定性训练已成为较为常见的临床康复治疗手段[19]。通过学习脊柱稳定训练的技能,患者可降低再次受伤的风险[20]。美国运动医学会及康复医学会大力提倡核心力量训练,即以局部脊椎稳定运动为基础,加入更多的核心力量功能性训练,帮助身体找回核心保护机制的记忆,使腰痛患者日常生活功能限制得到改善、降低疼痛程度并从稳固核心来达到预防和减少腰痛发生的目的。
核心稳定对肌肉骨骼系统可提供若干好处。在旋转和落地运动中,身体核心区域本体感觉功能的下降可能会影响到膝关节的动态稳定性,核心稳定训练能够增强脊柱、骨盆的功能,并能够降低下肢尤其是女性运动员膝关节运动损伤的发生。在训练过程中,尤其是运动员伤后训练过程中,早期在膝关节活动受限情况下,应加强核心稳定的训练,促进膝关节损伤的快速恢复或更好地预防膝关节再损伤的发生[21]。在临床康复中,针对膝关节前侧疼痛和髌骨软化的患者在其康复计划中都强调核心力量的训练[22]。核心肌肉力量薄弱与稳定性下降是导致人体运动损伤的重要原因,良好的核心力量与稳定性可以有效预防下肢损伤的发生。
3.2 功能性训练中的核心训练国内外学者对功能性训练的认识经过一段时间的发展,内涵逐渐丰富。功能性训练[23]是多关节、多方位、强调本体感觉的运动,包括减速、加速以及稳定性能力、对不稳定状态下身体的控制能力、控制身体重心、对地反应力和冲力的调控能力。功能性运动是将日常的身体活动和竞技运动整合为一体的系列活动,功能性训练就是将具有力学特征的、协调的或者有活力的活动融入到日常的生活中去。Gary[24]提出“功能性力量训练”的概念,指出功能性力量训练应注重身体运动链的作用,避免单一的训练某一环节的力量,将人的身体运动看作是一个运动链,通过对人体不同动作的分析,寻找其薄弱环节,从而进行有针对性的力量训练。此外,也有人认为功能性训练应是一个更加广泛的概念,可以分为功能性力量、功能性速度、功能性耐力等,从一个比较全局的角度寻找运动员个体薄弱点的范畴,功能性力量训练是其中的一个分支。功能性训练就是通过全面的训练,从整体上提高身体运动系统的工作机能,以达到更好地发挥竞技水平的训练方法体系。其中核心力量训练是功能性训练的重要组成部分。功能性训练特别强调多关节、多方位、融合本体感觉的训练,以达到运动中动力链的高效、动作模式稳定与整个运动过程能量使用的经济性。
4 小 结
核心肌群扮演身体中心轴的作用,沿着髋部的肌肉、腹肌和背部肌肉相互作用,以支持和稳定脊柱,并在脚及手臂运动时,提供稳固的基础。它是身体的支撑结构中最重要的部分。强壮的核心肌群可以为脊柱和身体的活动提供足够的稳定性和活动度,在运动员的竞技状态与表现中扮演着关键的角色,帮助传送力量和提供稳定性,也能够减少潜在的运动伤害。下一篇系列文章中将着重介绍核心训练的具体方法。
[1] Kathleen R. The Effects of Six Week Open Kineticis Chain/Closed Kinetic Chain and Open Kinetic Chain/Close Kinetic Chain/Core Stability Strengthening Program in Baseball[M]. Morgantown:West Virginia University,2007.
[2] 王卫星,李海肖.竞技运动员的核心力量训练研究[J].北京体育大学学报,2007(8):1119- 1121.
[3] Venu A. Focused review:core strengthening[J].Arch Physi MedRehabil,2004,85(1): 86-92.
[4] 于红妍,王虎等,冯春辉,等.核心力量训练与传统力量训练之间关系的理论思考[J].天津体育学报,2008(9):18-20.
[5] 邱俊杰.慢性LBP治疗新观念-核心复健运动[J].台北市医师公会会刊,2004,48(2): 54-59.
[6] Stevens K, Coorevits L, Bouche G, et al. The influence of specific training on trunk muscle recruitment patterns in healthy subjects during stabilization exe-rcises[J].Man Ther,2007,12(3):271-279.
[7] Cresswell G,Oddsson L.The influence of sudden perturbations on trunk muscle activity and infraabdominal pressure while standing[J].Experimental Brain Res,1994(98):336- 341.
[8] Panjabi M.The stabilizing system of the spine. Part I. Function,dysfunction,adaptation and enhancement[J].Spinal Disord,1992,5(4):383-389.
[9] Richardson C, Jull G. Therapeutic Exercise for Spinal Stabilization: Scientific basis and practical techniques[M].Lodon: Churchill-Livingston Press.1999.
[10] Kibler B, Press J, Sciascia A. The Role of Core Stability in Athletic Function[J].Sports Med.2006,36(3):189-198.
[11] Caraffa A, Cerulli G, Projetti M, et al. Prevention of anterior cruciate ligament injuries in soccer. A prospective controlled study of proprioceptive training[J]. Knee Surg Sports Trauma-tol Arthrose,1996,4:19—21.
[12] Nachemson A. Lumbar spine instability: a critical update and symposium summary[J]. Spine,1985,10:290-291 .
[13] Jiang H,Russell G,Raso J,et al.The nature and distribution of human supraspinal and interspinal ligaments[J].Spine,1995,20:869-876 .
[14] Omkar N, Vishwas S, Tech B. Yoga techniques as a means of core stability training[J].Bodywork and Movement Therapies,2009,13(1):98-103.
[15] Panjabi MM. The stabilizing system of the spine. Part II. Neutral zone and instability[J]. Journal of spinal disorders, 1992, 5 (4):390-397.
[16] Baechle T,Earle R, Wathen D.Essentials of strength training and conditioning[J]. Champaign(IL):Human Kinetics,2000:395-425.
[17] O'Sullivan PB, Phyty GD, Twomey LT, et al. Evaluation of specific exercise in the treatment of chronic low back pain with radiological diagnosis of spondylolysis and spondylolisthesis[J].J Spine,1997,22:2959-2967.
[18] Manuel M, Francisco J,Vera G, et al. Electromyographic studies in abdominal exercises: a literature synthesis[J].J Manipulative Physiol Ther,2009,32:232-244.
[19] Geisser E, Robinson E, Richardson C. A time series analysis of the relationship between ambulatory EMG, pain, and stress in chronic low back pain[J].Biofeedback Self Regul,1995,20:339-355.
[20] Hides A, Jull A, Richardson A. Long-term effects of specific stabilizing exercises for first-episode low back pain[J].Spine,2001,26(11):243-248.
[21] 江海燕,于法景.膝关节常见运动创伤术后康复方案:总论上[J].中国运动医学杂志,2002,21(4):444.
[22] Malone T,Davies G,Walsh M. Muscular control of the patella[J].Clin Spots Med,2002,21(3):349-362.
[23] Boyle M.Functional Training for Sports[M]. Champaign IL:Human Kinetics,2003.
[24] Gray C.Functional training for the torso[J].NSCA Journal,1997,(4):14-19.
Core Training Practice in Rehabilitation and Functional Exercise: Foundation and Function
WANG An-li, LIU Dong-sen
(Sport Rehabilitation Department, Beijing Sport University, Beijing 100084, China)
Body core is the foundation of all sports. Core stability depends on cooperative work of control subsystem, construction subsystem and muscle subsystem. Through explanation of core and core training of basic content, this thesis summarizes effect of core in body injury, discusses important role of core training in injury prevention and rehabilitation, so as to provide theoretical and practical basis for core training.
core; core stability; functional training; rehabilitation
G804.53
:A
:1004 - 7662(2015 )05- 0078- 04
2014-04-10
王安利,教授,博士,博士研究生导师,研究方向:运动康复、体能训练。