反射抑制模式训练对柔道运动员膝关节损伤后功能恢复的作用
2016-11-19史衍吴昊
史衍 吴昊
摘 要:为更好地解决柔道女子大级别运动员膝关节主动肌与拮抗肌之间,因缺乏应有的协调性和同步性,而导致运动损伤频繁发生后的功能恢复缓慢问题,运用“交互抑制”原理对国家女子柔道队大级别运动员开展8周针对性反射抑制模式训练干预,并进行访谈。结果显示:训练干预前后,实验对象的简化McGill疼痛量表中PPI评分、PRI感觉分和PRI总分,下肢Y型平衡测试中左右侧下肢前侧差值和后外侧差值,左侧膝关节活动度,以及双侧膝关节屈肌最大等长收缩肌力指标存在差异性变化。结论:1)反射抑制模式训练对于女子柔道大级别运动员膝关节损伤后功能恢复效果显著;2)相对于双腿工作动作模式,女子柔道大级别运动员的左腿单腿运动能力有待于进一步提升;3)针对性发展下肢单侧肌群力量、股后肌群力量与爆发力,并通过动作姿势的纠正避免由此引发的伤痛限制,有利于女子柔道大级别运动员双侧下肢运动能力的平衡发展。
关键词: 柔道;反射抑制模式;膝关节损伤;功能恢复
中图分类号: G 808.1 文章编号:1009783X(2016)05044406 文献标志码: A
人体通过主动肌、拮抗肌和协同肌的共同收缩来形成关节活动,三者的功能特性和相互间的协调性在运动中具有重要意义,如果肌肉群收缩不协调,则关节将可能超过其正常的移动极限而加大软骨的负荷导致损伤[1]。肌肉协同收缩在许多领域都有重要的应用价值,但在实际操作方面的研究更多集中于临床疾病的康复领域,缺乏针对竞技体育的相关运动科学研究[2]。
人体运动中膝关节具有重要作用,它的力量强弱与控制能力直接决定完成站立、跨步、跳跃等动作时支撑的稳定性。作为同场格斗类竞技项目,竞赛中柔道运动员身体各部位直接接触对手,有大量推、拉、转等爆发性发力动作,特别是其完成进攻技术时常常使用单腿支撑、旋转或扭转发力为主动作更易造成膝、踝等关节部位过度错位并诱发损伤。再加之日常体能训练过程中,忽视股后肌群向心收缩和股前肌群的离心收缩训练,易造成运动员膝关节处原动肌与拮抗肌之间缺乏应有的协调性和同步性,从而导致膝关节损伤的频繁发生[3]。
反射抑制模式(reflex inhibiting pattern,RIP)训练是手法和各种运动模式相结合,用以降低肌张力和阻断异常运动模式的治疗技术,是从反射和等级观点[4]出发,帮助患者探索完成一项功能性任务所采用的运动疗法。这种训练方法一方面通过兴奋痉挛肌(主动肌)的Golgi腱器,启动“反牵张反射”,抑制脊髓前角痉挛肌(主动肌)的α运动神经元,降低肌张力;另一方面通过拮抗肌对痉挛肌的交互抑制,使痉挛肌松弛[57]。常规操作程序与方法如下。1)弛缓期:良肢姿势保持、患肢关节被动牵拉,下肢坐、站、蹲姿势控制训练为主;2)痉挛期:以抗痉挛、诱发分离运动,主动被动活动结合等训练,提高运动功能为主;3)恢复期:以患肢主动和被动抗阻运动,促进肌力及肌张力恢复,日常生活平衡行走训练为主[6,812]。
基于此,本文运用“交互抑制”原理,对国家女子柔道队大级别运动员开展RIP训练,评定RIP训练对于个体膝关节损伤后功能恢复的效果,希冀为我国柔道项目科学化训练提供相应的理论依据和实践指导。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象
研究对象为2014—2015年国家女子柔道队78 kg以上级运动员7名(基本情况见表1)。膝关节损伤情况:1)单次训练课患侧膝关节疼痛反复发作(3次或3次以上);2)经过休息疼痛缓解;3)排除感染、滑膜炎、滑囊炎、肌腱炎、肿瘤等疾病;4)受伤时间2个月~1.5年。右侧发病2例,左侧发病4例,双侧发病1例;半月板损伤2例,前韧带损伤5例。
1.2 训练干预方法
1.2.1 训练干预方案
本研究结合文献资料分析,并在咨询专家的基础上设计为期8周的反射抑制模式训练干预方案。采用隔天训练的方法,每周训练3次,全部练习实验对象均在柔道垫完成,具体方案见表2。
1.2.2 干预效果评价
1.2.2.1 关节活动度与肌力
研究对象在RIP训练干预前后,接受Micro FET3便携式肌力测试与关节活动度计测量。1)膝关节关节活动度:将测量仪器调至范围测试模式,精度精确到1°,测量受试者膝关节屈曲、伸展致出现疼痛或运动到终末端的范围。2)同一器械调节至肌力测试模式,测量受试者屈膝75°时屈曲、伸展主动肌群最大等长收缩肌力(膝关节完全伸直为屈曲 0°),每人进行3次测试,每次的测试时间为 5 s,每次间歇时间为10 s。所有测试对象在接受测试前,没有接受过任何训练或治疗,先测试患侧端力量,再测试对侧端,按照表3所示的标准化操作方法,将测试器与被测部位接触,当检查者发出“预备、使劲用力”后,受试者在5 s内全力进行等长肌肉收缩以抵抗测试器,检查者同时尽力保持测试器的位置不改变。如果受试者没有用全力、体位保持不稳定及测试者没能正确保持测试器的位置时,可以重复测试,但不超过3次,取其中最大值。同时,采用Y型平衡测试中下肢测试方案(测试需要一个Y型平衡测试工具,中间是1个平台压板连接3根不同方向的PVC管子,两两管子之间的角度分别为135°、135°和45°,5 mm为1个单位递增。测试顺序正前方、内侧后方、外侧后方,受试者支撑脚位于中间平板上,测试腿有脚尖推动不同方向木板前进,并测得每个木板移动最大距离)对受试者下肢关节的活动范围、稳定性及神经肌肉的控制能力进行评分。
1.2.2.2 疼痛缓解情况
研究对象在训练干预前和训练干预后,接受简化McGill疼痛量表,以评定完成蹬伸动作时的疼痛程度。简化McGill疼痛量表包括疼痛分级、指数感觉分、情绪分和总分、视觉模拟量表及现有疼痛强度5项指标,可用于综合评定RIP训练干预前后疼痛缓解情况。McGill疼痛询问表(MPQ)是国际公认的描述与测量疼痛的量表,将疼痛分为感觉性、情绪性和判断性3大类20亚类,含78个词,能灵敏有效地测定疼痛的性质和强度;但因词汇较多,难以准确理解,有些词难以找到中文对应词,在临床应用中受到一定限制[13]。简化MPQ将词汇缩减为15个,并增加了视觉模拟量表(VAS)内容,使其实用性大大提高。临床实验证实与标准MPQ具有良好的相关性,是一种有实用价值的测痛工具。量表分为3部分:1)疼痛分级指数(PRI)含11个感觉性词与4个情绪性词,程度分为无、轻、中、重4级,分别以0、1、2、3分表示,可计算出PRI感觉分、情绪分和总分。2)目测类比定级法(VAS)为一条10 cm长的直线,两端分别代表无痛和剧痛,受试者在其中画线以表示疼痛程度。3)现有疼痛强度(PPI)分无痛、轻度不适、不适、难受、可怕的疼痛、极为痛苦6级,分别以0、1、2、3、4、5分表示。
1.3 访谈法
针对我国柔道运动员常见损伤的现状、存在的主要问题,训练内容和方法的选择,以及运动员的个体损伤差异等方面内容,对柔道项目管理人员、队医、教练员和运动员进行了调查访谈。其中,重点访谈了受伤运动员的伤病诱因、实施策略、治疗方案与恢复效果。
1.4 统计学方法
所有数据应用统计软件SPSS 17.0进行分析,通过协变量的多变量协方差分析进行组间比较,差异性水平取0.05,P<0.01表示差异非常显著,P<0.05表示差异显著。通过重复测试结合方差分析对测试指标进行前测后测比较。
2 结果
2.1 训练干预前后简化MPQ疼痛积分变化
完成反射抑制模式8周训练后,研究对象膝关节处在训练干预前后,视觉模拟量表(VAS)及PRI情绪分指标差异未见显著性(P>0.05),见表4,但现有疼痛强度(PPI) 评分、PRI感觉分和PRI总分训练干预后的积分差值与训练干预前比较,差异均具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。
2.2 训练干预前后膝关节活动度变化
研究对象在训练干预前后,右侧膝关节屈曲活动度未见显著变化(P>0.05),见表5,而干预前后的左侧膝关节屈曲活动度,差异具有统计学意义(P<0.05)。
2.3 训练干预前后膝关节屈伸肌群最大等长收缩肌力变化
受试者在训练干预前后的膝伸展肌力比较,未见显著性差异(P>0.05),见表6;但干预前后膝屈曲肌力比较,差异具有显著性(P<0.01)。
2.4 训练干预前后YBTLQ测试变化
受试者Y型平衡测试中左右侧下肢前侧差值和后外侧差值在训练干预前后,差异具有显著性(P<0.05),而左右侧下肢后中侧差值比较,差异未见统计学意义(P>0.05),见表7。
3 讨论
3.1 训练干预前后简化MPQ疼痛积分差值分析
本文采用的反射抑制模式训练是按照个体运动损伤后异常动作模式特征,通过“交互抑制”原理设计特定关节的肌肉收缩模式与关节肢体的运动轨迹控制,来抑制特定部位肌群的肌紧张,然后通过被动、主动及抗阻动作模式练习,同时避免异常运动模式的关节运动,逐步达到正常运动控制的训练效果。国内外研究[14]表明,四肢关节出现疼痛、损伤或疲劳时,本体感觉反馈减退,神经肌肉的控制减弱,使关节周围肌肉力量不平衡和功能性关节不稳,会进一步导致关节微损伤和再损伤。
通过观察和比较发现,反射抑制模式具有减轻疼痛的作用。训练干预结束后,实验对象的现有疼痛强度(PPI)评分、PRI感觉分和PRI总分差值与干预前比较均有显著性差异,而视觉模拟量表(VAS) 及PRI情绪分则未见显著性差异。这说明通过8周的训练干预确能缓解相应部位的疼痛,但训练干预前后运动员膝关节主观疼痛的变化原理等尚待进一步观察和探讨。
3.2 训练干预前后膝关节活动度变化分析
正常人各种类型肌群的收缩活动是协调的,而神经的交互抑制作用是其实现协调的重要条件。所谓交互抑制作用是由脊髓反射产生的,原本指当一侧肌肉发生收缩时,其协同肌也发生收缩,而同一关节的拮抗肌受到抑制[15]。正常情况下,当主动肌收缩时,中枢神经系统会控制拮抗肌协调地放松或作适当的离心收缩;但是,如果忽视拮抗肌群的训练刺激就会造成关节前后肌群力量发展不平衡,久而久之形成发达的股四头肌,不发达的股后肌群组成的非衡结构,此种结构在大负荷训练后容易导致股前肌群会向上牵拉髌骨和胫骨,挤压膝关节,导致膝关节内部或周围结缔组织出现疼痛的症状。与此同时,调查过程中发现女子大级别柔道运动员进行力量训练时教练员为了提高运动员的下肢支撑和蹬伸能力,往往只重视股前肌群的训练而忽视了股后肌群的训练;加之,运动损伤后膝关节由于水肿、疤痕组织及局部疼痛常造成关节活动受限,这无疑成为运动员下肢运动功能障碍的基础。
本研究结果显示,训练干预前实验对象左、右侧膝关节屈曲活动度差距较大。通过专家访谈获悉:实验对象均为常见的右手站架,进攻技术使用中多采用左腿支撑发力;因此左侧下肢以稳定性工作为目的,加上关节韧带受损,关节活动度小于对侧关节。开展反射抑制模式训练8周后左、右侧膝关节屈曲活动度均有增加,而且两侧关节活动度差距缩小,其中左侧膝关节活动度改善程度大于右侧,干预前后差异具有显著性,而右侧肢体关节活动度差异不具有显著性。专家认为柔道专项技术特征,决定右侧下肢在完成扫、刈、挑等动作练习明显多于对侧,本身活动范围就比较大,因此造成训练干预后提升幅度差异不具有显著性。
3.3 训练干预前后膝关节屈伸肌群最大等长收缩肌力变化分析
人体主动肌、拮抗肌和协同肌的功能特性和相互间的协调性在运动中的重要意义,如果肌肉收缩不协调,则关节将可能超过其正常的移动极限而加大软骨的负荷导致损伤[16]。已有研究表明关节原动肌向心肌力与拮抗肌离心肌力失衡与关节损伤的发生率有很高的相关性[17]。等长和等速收缩测试是常用的肌力测试方法。等速肌力测试方法在评定中,受试者常会因为疼痛难于完成屈曲测试或者在测试结束后疼痛等症状加重,而且等速测试要在专门的等速测试装置上进行。等长肌力测试不仅能够准确地测量某一关节角度的肌肉力量,而且测试设备简单,测试动作易于完成,不会造成二次损伤。研究[18]表明,最大等长收缩测试中屈膝 75°的PT 值(峰力矩值)与 120°/s 等速向心收缩测试PT值(峰力矩值)相关性最高(r=0.713),因此,本文采用等长肌力测试代替等速肌力测试进行膝关节肌力评价。可以认为,通过测量关节等长收缩时膝关节屈曲和伸展时向心收缩的最大肌力数值,能够在一定程度上反映膝关节做某一功能运动时原动肌与拮抗肌的动态力量均衡性。
膝关节损伤后常会出现关节屈伸肌群的肌肉功能下降,其原因包括关节源性肌肉抑制和失用性肌肉萎缩[1922]。肌力下降,关节动力稳定,结构功能降低,严重影响关节运动功能,引起关节不稳,容易再次出现损伤。虽说膝关节损伤是临床上常见的外伤,但是康复时间较长,如果临床单纯性使用药物,恢复的效果往往不佳,通过物理疗法或运动疗法可促进受伤的膝关节复原,缩短受试者康复的时间[23];因此,在损伤后的康复治疗中,加强肌力训练,充分恢复关节周围肌群动态稳定结构的功能,对恢复关节功能、重建关节稳定性及预防再损伤和关节退行性损害都具有重要意义。
通过表6中的数据可以看出,经过8周的反射抑制模式训练,实验对象膝关节屈曲和伸展时力量指标都有不同程度的增长。其中屈肌比伸肌增长幅度要大,肌力变化差异具有显著性(P<0.05或P<0.01)。这与以往一些文献[2426]的结论认为膝关节周围软组织损伤后,经常出现不同程度的关节内粘连,部分伸膝肌腱位于关节内,而屈肌肌群的肌腱位于关节外,受粘连的影响较小,与导致伸肌肌群功能恢复较慢的主要因素情况一致。另一方面,研究表明:如果人体两侧膝关节的同名肌的比例关系小于0.8,常常容易引起受伤,特别是在两侧同时用最大爆发力量的时候[2731]。而有的国内学者认为伸肌差异超过20%,屈肌差异超过30%时,才说明存在肌力不平衡[32],但不论差异在多大以上才有意义,减小差异使肌力平衡的观点是公认的。通过表6中数据分析发现,实验对象训练干预后左右侧的屈肌、伸肌力量比例都超过了0.8,特别是左右侧的屈肌比例关系大幅度地提高,这样有利于保证膝关节周围肌群的肌力平衡,并进一步改善关节活动度。
3.4 训练干预前后YBTLQ测试变化分析
膝关节的本体感觉最敏感,周围组织中存在大量本体感受器[33],损伤后常伴有本体感觉障碍,而本体感觉是公认的影响关节功能及稳定性的重要因素之一。Y型平衡测试是利用关节与关节理论(Joint and Joint)及肌肉平衡机制对人体执行相关动作时需要的核心稳定性、关节灵活性、神经肌肉控制、动作活动幅度、平衡和本体感觉等综合能力的量化测试[3440]。其中,下肢Y型平衡测试(YBTLQ)结果与下肢的本体感觉能力和对称性之间具有显著相关[41]。它可用作身体运动功能评估,确诊慢性踝关节与膝关节前交叉韧带的不稳定性,也可预测运动员下肢损伤风险[35]。其中,在向前侧方向伸出时,左右腿伸出距离对比,最大差值不应超过4 cm。在向后中侧与后外侧方向伸出时,左右腿伸出距离对比,最大差值不应超过6 cm[4243]。
通过表7中的数据可以看出,经过8周的反射抑制模式训练,实验对象左右侧下肢前侧方向和后外侧方向活动范围、本体感觉和平衡控制能力改善较为明显,但是,双侧下肢后中侧方面数值差异依然存在。深入分析获知,受试者在完成下肢Y型平衡测试后中侧方向动作过程中,支撑腿膝关节胫骨平台处存在一定程度的扭转力,会牵拉内侧或外侧韧带引发疼痛,因此,实验对象难于或恐于完成此测试。
4 结论与建议
4.1 结论
1)通过8周针对性的反射抑制模式训练,女子柔道大级别运动员下肢膝关节屈伸肌力、关节活动度和本体感觉控制能力均有所提升,而且在完成动作技术过程中关节疼痛感觉大幅减轻,膝关节功能恢复效果显著。
2)女子柔道大级别运动员专项技术特征,决定其在训练过程中左、右腿运动功率输出不对称;长此以往,势必造成左右侧肢体的结构失衡。测试数据和观察结果显示,相对于双腿工作动作模式,研究对象的左腿单腿运动能力有待于进一步提升。
3)女子柔道大级别运动员体能训练过程中,针对性发展下肢单侧肌群力量、股后肌群力量与爆发力,并通过动作姿势的纠正避免由此引发的伤痛限制,有利于其下肢双侧肢体运动能力的平衡发展,促进其综合实战能力的增强。
4.2 建议
反射抑制模式训练是建立在“平衡补偿”理论基础之上,目前,这种方法在传统的康复训练干预特别是高水平运动员康复中应用比较少,还存在干预程序与方法仍需规范完善、选取样本数较少、个别指标改善的具体作用机理尚有不明确等问题,因此,还需要进一步推广应用及进行深入的研究。
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