瑞士球训练对某军校学员腰椎间盘突出患者核心稳定控制的影响

彭勇，庞远生，王金之

(南京体育学院 运动健康科学系，江苏 南京 210014)

军事训练对身体能力要求很高，由于长期的大强度军事训练以及日常训练任务中的一些操作动作模式不正确等原因，导致腰椎间盘突出及其他腰背损伤发生率较高。李智钢调查了高原地区某部官兵2861人，腰椎间盘突出症发病率占整体发病率27.7%，并认为与不同兵种、年龄、海拔环境等因素有关[1]。芬兰的一项队列研究显示，1990-2002年387070名男性军人中，有27%的人因腰痛住院治疗，其中71%被诊断为非特异性腰痛，29%是腰椎间盘突出症[2]。综上可见，腰痛是在军人中常见的损伤病症，且严重影响军人的健康与训练的完成。大量研究发现核心肌力可使下腰背的稳定性增强和腰椎所承受的负荷减少，成为改善腰椎功能、减少疼痛的重要手段[3,4]。Suni[5]及其研究团队对于新进入新西兰军队的义务兵进行了6个月的神经肌肉锻炼和辅导计划，发现干预组相对于对照组，下背痛(low back pain，LBP)的发病例数、诊疗次数、最严重病例数均呈下降趋势，因腰痛而出现的缺勤次数明显减少。研究发现核心肌力可使下腰背的稳定性增强和腰椎所承受的负荷减少，成为改善功能、减少疼痛的重要手段。

近年来，国内外已广泛将瑞士球(Swiss ball)应用于临床腰椎间盘突出症患者的康复治疗，以及高水平竞技运动员和大众健身领域中，用于提高核心力量与核心稳定控制能力，达到预防下背损伤的目的。目前，国内尚未见该运动疗法应用在军事训练领域中治疗士兵腰椎间盘突出症及预防下背痛的研究报道。因此，本研究将探讨10周瑞士球核心稳定性训练对军校学员腰椎间盘突出症患者姿势控制、肌力和腹内压力的影响，为后继探索腰椎间盘突出症特异性康复训练方案和预防兵役人员下背痛发生训练方案的制定，提供实践指导依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

研究对象基本情况如下：共18名符合入选条件的患者，年龄(21.03±1.06)y，身高(174.60±3.68)cm，体重(69.80±4.73)kg，病程(285.4±128.2)d，某军校在校学员，均有规律参加训练(每周常规军事训练不少于4次)。研究对象均由南京军区总院医生根据临床腰椎间盘突出症诊断标准确诊，并有影像学CT或MRI辅助确诊，根据王雪强研究中的筛除标准[6]排除不适合的研究对象，实验前向受试者详细介绍实验内容并签订知情同意书。

1.2 瑞士球运动治疗方案

受试者利用瑞士球进行核心力量与稳定性训练，每周3次，每次30 min，持续训练10周。具体训练动作有双桥运动、单桥运动、双膝屈曲状态下的双桥运动、反桥运动、髋膝关节屈曲状态下的反桥运动、单腿伸直状态下的反桥运动。上述训练动作的具体操作方法参考郭湄的研究[7]，整个训练过程遵守循序渐进、保持脊柱中立位训练的安全性原则，同时受试者正常进行其他相关的军事训练和力量、有氧训练。

1.3 评价指标和方法

1.3.1 姿势控制能力测评方法

采用意大利Tecnobody PK 254P平衡测试仪评定实验干预前后躯干姿势控制能力，通过软件prokin处理后获得实验数据。

姿势控制能力测试体位：站立姿势测试，睁眼双腿站在平衡仪上，双足与肩宽相同或略小于，位于A1-A7轴两侧，调整站姿，使两侧股骨大转子位于A3-A5轴上，双眼平视面前的屏幕，调整屏幕上十字标志使其保持在原点，双手贴着身体侧面放下。坐立姿势测试，把测试需要的圆凳放在平衡仪上，然后让测试者正坐在圆凳上，其余操作同上。

姿势控制能力测试指标主要是：稳定性参数，包括压力中心的前后标准偏差、左右标准偏差、前后方向平均运动速度、左右方向平均运动速度、运动长度、运动椭圆面积；对称性参数，包括左右对称性参数X轴中心压力和前后对称性参数Y轴中心压力。

1.3.2 腰背部肌力测试方法

采用德国的Back-check全身等长肌力测试仪来测试实验干预前后腰背部肌肉力量，测试前屈、后伸和左右侧屈肌力。

测试躯干屈、伸肌力时，测试的体位：将仪器1号垫调至刻度8，5号垫调至刻度4，3号垫调至刻度9。测试者的双脚并拢，站在设备底座的十字标记上，方向与设备长轴方向一致。上下移动5号垫，放置于测试者窝位置。上下移动3号垫，置于测试者髂前上棘的水平面，并将4号垫上下移动至3号垫对应的位置，随后将4号垫推向测试者，并且测试者没有感到不适。上下移动2号垫，至2号垫下方尖端和测试者剑突在同一个水平面上，并将1号垫上下移动至2号垫相对的地方。

测试侧屈肌力时，测试的体位：将1号垫至5号垫退出至不会妨碍测试者方向与机器长轴垂直地站立在底座十字标记中心。将3号垫和4号垫推进至不妨碍测试者正直站立，没有引起不适且最紧为宜。将2号垫贴住测试者的肩关节，以贴住并不妨碍测试者正直站立为宜。

躯干肌力测试指标是躯干前屈、后伸肌、左右侧屈的肌力大小，各方向均重复测试3次，取其平均值。

1.3.3 腹内压力测试方法

采用美国Stabilizer压力生物反馈仪器测试实验干预前后腹内压，参考董煜琳[8]等研究，选择了4个常规训练动作进行腰部腹内压测试，具体测试方法见上述文献，观察指标为腹内压压力数值，每个动作重复测量2次，取平均数值。

1.4 数据统计

所获得的计量指标均以平均值±标准差来描述表达，实验前后数据的比较分析采用配对t检验，显著水平取P<0.05。

2 结果

2.1 康复训练前后患者站姿躯干稳定性参数值的变化

10周瑞士球康复训练前后数据对比，发现训练后站姿躯干稳定性测试的前后、左右标准差增加，前后、左右方向平均移动速度减少，统计学上无差异(P>0.05)。康复训练后运动长度减小，运动椭圆面积减少，统计学上有显著性差异(P<0.05)，表明10周的训练提升了身体躯干姿势的静态控制能力，详细数据见表1。

2.2 康复训练前后患者坐姿躯干稳定性参数值的变化

10周瑞士球康复训练前后数据对比，发现训练后坐姿躯干稳定性测试的前后、左右标准差减小，前后、左右方向平均移动速度减少，统计学上无差异(P>0.05)。康复训练后运动长度显著减少，运动椭圆面积减少，统计学上有显著性差异(P<0.05)，表明10周的训练提升了坐立姿势位置下身体躯干的静态控制能力，详细数据见表2。

表1 康复训练前后患者躯干稳定性参数值的变化

表2 康复训练前后患者躯干稳定性参数值的变化

2.3 康复训练前后患者腰部屈伸、侧屈肌力的变化

表3 康复训练前后患者腰部

10周瑞士球康复训练前后数据对比，训练后腰背肌群的前屈、后伸肌力均增加，且统计学上有显著性差异(P<0.05)，后伸肌力的增加幅度比前屈更大。训练后，左右侧屈肌力均增加，且统计学上有显著性差异(P<0.05)，左右侧屈肌力大小趋向于平衡。

2.4 康复训练前后患者腹内压力的变化

10周瑞士球康复训练前后数据对比，训练后腰背部腹内压的测试结果显示，4种体位测试的腹内压力均呈上升趋势，但统计学上无差异(P>0.05)，表明10周的瑞士球核心训练可能会提高腹内压力控制。

表4 康复训练前后患者腹内压力的变化结果

3 分析讨论

近年来，临床上已经越发广泛地应用麦肯基伸展体操、核心稳定性训练、太极拳训练等运动疗法在非特异性下背痛的治疗。众多的生物力学和临床研究的结果为支持核心稳定性训练能够有效的干预与预防下背痛提供了强有力的证据[9,10]。临床康复治疗上重点强调激活与加强脊柱周围的多裂肌、回旋肌等小肌肉，达到增加脊柱周围肌肉协调控制能力和脊柱稳定性，消除脊柱运动控制障碍，减轻腰痛和防止复发的目标。例如，腹横肌围绕脊柱形成一件刚性的肌肉紧身衣，帮助稳定脊柱，有证据表明该肌肉参与前馈姿势控制，维持肢体正常运动。Hodges等研究发现健康无症状的成年人在四肢运动之前发生腹横肌的活化收缩，而在LBP患者中，腹横肌的收缩相对于四肢肌肉发生活化延迟现象[11,12]。

本研究采用瑞士球进行核心稳定性训练干预腰椎间盘突出症的军校学员10周，研究结果发现训练有效地改善了患者站立、坐位的姿势控制能力，同时还有效地增强了患者的腰背肌力与腹内压力控制。长期以来，许多学者认为腰背部肌肉和腹部肌肉力量的减弱，腰部本体感觉能力下降，腹内压力控制下降与慢性下背痛复发和腰椎间盘突出症发生有强烈关联[13，14]。腰椎间盘突出症患者可能因为椎间盘高度、韧带的长度和负荷的改变，脊柱周围的本体感受器功能下降，减少腰部本体感觉输入、脊柱周围的神经肌肉反馈减弱，进而造成脊柱稳定和躯干平衡姿势控制能力下降，诱发腰椎关节周围软组织的微损伤和再损伤，导致下背部疼痛反复与加剧。刘耀荣[15]的研究发现10周瑞士球为中心的组合力量训练降低了女大学生身体重心偏移程度，改善了受试者前后、左右稳定指数，通过增加本体感觉输入，提高其稳定能力和身体姿势平衡控制能力，与本实验结果一致。本实验中，受试者的站姿、坐姿躯干稳定性测试，发现运动长度和运动椭圆面积等稳定性指标减小，分析其原因，可能是瑞士球核心稳定性训练使身体始终处于一个高度不稳定状态，这种不稳定的平面训练可能增加腰部的本体感觉输入、激活、募集更多的神经肌肉运动单位参与运动控制，通过神经肌肉功能不断调整自身的不稳定的状态，改善腰部肌群力量，同时提高姿势平衡控制能力。王雪强、郭湄等[6,7]研究也证明，瑞士球核心稳定性训练对下背痛较传统的推拿、药物、Williams运动治疗等更为有效，并认为其原因主要是不稳定平面的核心稳定性训练有效的改善了腰椎的本体感觉输入和激活、强化了深层的核心肌群力量，而达到改善症状和功能活动的目标。

此外，本实验还发现训练后腰背肌群的前屈、后伸肌力均增加，前后肌群、左右侧屈肌肉力量趋向于平衡。分析其原因是瑞士球这类不稳定平面训练可能使中枢神经系统加强接受本体感觉信息，增加核心肌群运动单位募集，通过增加核心肌适能和力量，不断调整神经肌肉功能，恢复脊柱稳定。综上所述，核心肌力训练激活、易化核心肌群是保护和恢复脊柱稳定性并促进安全完成脊柱运动的有效方法，瑞士球这类不稳定的核心稳定训练方法应该纳入军人常规体能训练计划中，通过训练增强核心肌肉力量和腰椎中心区域的控制能够而达到预防LBP的发生和有效的降低LBP诱发的残疾和严重损伤，同时核心肌力、核心稳定性、核心爆发力的增强也有利于提高军人的运动表现，更好地执行作战与训练任务。

本研究创新性的应用了压力生物反馈技术评估腰腹部腹内压力，反映瑞士球训练对腹横肌、多裂肌等肌肉易化的影响。实验结果显示训练后4种体位测试的腰背部腹内压力均呈上升趋势，但统计学上无差异。分析推测其原因，可能是不稳定平面的瑞士球训练虽然能在一定程度上迫使身体募集激活更多的深层肌群参与协调收缩，帮助控制躯干姿势。但是由于患者此前已经经历了长期的腰痛的困扰和腰椎功能失调，其多裂肌可能出现脂肪浸润现象并发生肌肉萎缩和核心失稳定，以及腹横肌的弱化和失活，辅助呼吸肌的无力和肌力失衡等现象，导致训练初期阶段，患者因肌肉力量不足、动作模式异常、动作控制不精确等，而使训练的效果大打折扣。因此，需要考虑在瑞士球核心稳定训练前先介入压力生物反馈技术的核心稳定训练作为准备活动，提前激活、易化腹横肌等深层肌肉以提高瑞士球训练的效果。Shabnam[16]的研究显示压力生物反馈练习改善下背痛患者的效果优于核心稳定性训练，Tsao等[17]的研究也表明，特定腹横肌肌肉练习可以有效降低下背痛的复发率，因此，将二者结合起来可能会取得更优的治疗效果。

其次，军人体能训练是一项高强度、满足部队战斗力需要，“为战而练”的特殊的体能训练，随着高强度、高密度的训练开展，不可避免的带来伤病。为了有效地提高军人运动表现能力，预防运动损伤的发生，需要将核心训练内容纳入军人常规体能训练计划中。核心稳定性的提高不仅是有利于预防腰部损伤，核心肌群作为功能运动链的中心，根据逐个关节相邻理论，其强弱会影响所有肢体的活动与功能。同时还要科学合理安排规划核心训练周期，可按照局部稳定器、深感觉激活、脊柱静态稳定性训练、动态稳定性训练、反应稳定性训练的顺序循序渐进开展练习，尤其重视反应稳定性训练，最后的军事训练实践过程中都将是快速的运动反应动作执行，在动作开始之前的前馈反应能力高低将可能直接决定动作完成的质量与结果。

总之，腰椎间盘突出症临床上发病机制不明，发病率较高，采用核心稳定性治疗军人时，要考虑其职业训练的特殊性，将核心稳定性与其耐力训练、常规的渐进抗阻力量训练、专项训练有机的联系结合起来，兼顾个体差异性，在未来探索一套更适合的运动疗法仍是研究的关注点。

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