膝关节贴扎对膝关节功能的影响

谷鹏松 ，陈卉芳 ，谢地 ，马文静 ，时潇 ，王海妹 ，马斌 ，马旭 ，毛宁 ，周文星

（1.山东第一医科大学（山东省医学科学院）运动医学与康复学院，山东泰安 271000；2.山东第一医科大学（山东省医学科学院）护理学院，山东泰安 271000）

贴扎作为一个相对较新的运动损伤预防和治疗方法，广泛应用于全民健身、运动训练和竞赛中[1-3]。它有两种主要类型，传统贴扎与肌内效贴。传统贴扎包括白贴、轻弹贴、重弹贴及其他辅助材料的综合使用。它不需要其他辅助性工具，实用且方便。传统贴扎主要目的在于[4-8]：（1）使关节能够在不痛的范围内活动；（2）支持受伤肢体及限制疼痛关节的活动度；（3）弥补生物力学上的缺陷；（4）预防再次伤害及加强肌腱与韧带；（5）使伤者可以及时再次重返运动场等；（6）减轻疼痛与提升本体感觉回馈等。Macdonald的专著中[9]曾指出，贴布能够为受伤的软组织（包括韧带、肌腱和肌肉）提供支持，减轻不必要压力，从而促进组织的最佳愈合。同时它有助于限制不必要的关节运动，稳定组织结构于功能位。非弹性贴布限制关节活动的最佳时间范围是活动后 20～30 min[10-11]，超过30 min则固定效果比弹性贴布显著下降[12]。国外有学者对近年的期刊文献进行了研究，得到较多的共识是贴扎技术能够减少髌骨位置排列不良，但关于贴扎标准、非弹性贴布优势原理等的阐述则少之又少。

近年来，国内外对贴扎效能的研究多集中于减少肌肉骨骼伤害后的疼痛，增加关节活动度，增强肌力，提升本体感觉，消肿及促进血液循环等[13-17]。且大多数的研究主要针对的是肌内效贴的效果研究，对于白贴贴扎的实验研究相对匮乏，且大部分的白贴贴扎实验主要针对的是踝关节，而对于膝关节的实验研究主要是术后康复,关于运动障碍方面的研究寥寥无几。该研究观察膝关节的白贴贴扎对膝关节运动功能的影响，采用的股四头肌促进贴扎法已广泛应用于膝关节的临床康复和练习比赛前的预防等方面，不但能提供保护与支持，还可强化肌力。因此该实验对膝关节白贴贴扎技术做出研究，以2017年7月—2018年4月为研究时段，探究膝关节白贴贴扎技术对膝关节运动功能的影响，及其在膝关节运动中的应用价值和在膝关节运动损伤与障碍中的预防作用。

1 对象与方法

1.1 设计

自身对照实验。

1.2 地点

该实验在山东第一医科大学运动医学与康复学院生物力学实验室完成。

1.3 研究对象

该实验选取18名（9名男9名女）健康男女大学生，优势腿均为右侧，年龄（20.8±1.6）岁，身高（170.4±9.4）cm，体重（63.3±11.7）kg。

优势腿定义：实验前，运动员被要求踢球，踢球腿被定义为优势腿[18-19]。

选择标准：受试者性别不限，年龄在18～25岁之间，身体健康，运动功能无障碍、感觉功能无异常；无膝关节损伤史、手术史以及其他影响膝关节运动的神经、肌肉、骨骼病史；对白贴贴布及皮肤膜无过敏现象；受试者无任何影响其完成测试动作的相关疾病。

排除标准为：有影响膝关节运动神经、肌肉、骨骼病史和相关疼痛，有胶带过敏或皮肤过敏史。

1.4 实验方法

1.4.1 膝关节贴扎 受试者处于直立位，测试腿向前迈出，膝关节微屈15°。（1）用皮肤膜包绕从髌骨上方5 cm（上方锚点）起至髌骨下方 5 cm止（下方锚点）。（2）用白贴分别把上、下锚点固定。（3）在膝关节内侧和外侧分别打两个“米字”，用来固定膝关的节内、外侧副韧带。 （4）分别在“米字”上、下方固定。（5）从腓肠肌内外侧经髌骨向股直肌中段作 S型缠绕(内、外侧各1道)。（6）在“S”型上下端固定。 （7）从膝关节的后方向前方，作“X”型髌骨固定贴扎，固定髌骨的上下缘。如图1-图5所示（以左腿为例）。

膝关节贴扎的白贴采用美国LP公司的自粘性高效运动贴布（货号 LP657），贴布尺寸 38 mm×13 m；皮肤膜采用美国 LP公司的人工泡膜 （货号 LP658），尺寸 70 mm×27 m。

图1 上下锚点的固定

图2 膝关节内外侧“米字”固定

图3 “米字”上下方固定

图4 “S”型缠绕

图5 “X”型髌骨固定

图6 运用等速测力系统进行膝的屈伸肌力测试

1.4.2 膝屈伸肌力测试 采用Biodex等速测力系统。使用时先撤掉附加装置，然后将系统初始化。嘱受试者坐上测试座椅，首先进行座椅的调试，如椅背的倾斜角度、座椅的高低等，椅背的倾斜角度要调至直立舒适位。为防止测试中躯干的代偿作用对测试产生影响，Biodex等速测力设备设计有三根座椅固定带，分别从活动侧大腿中部、左右侧肩部来固定躯干。应用Biodex Advantage软件，由测试者选择双侧等速膝关节（屈/伸）测力的模式（向心/向心：测试：60/60,180/180 Two Speed Low）。按照系统的提示，先选择测试侧，然后清除运动范围，并定义受试者膝关节屈伸的关节活动范围，即从膝关节伸展最大角度到屈曲最大角度的位置（贴扎后的膝关节关节活动范围定义从其所能伸展的最大角度到所能屈曲的最大角度）。然后进行90°位置校准；并使受试者的测试肢体处于最大伸展角度然后进行称重。嘱受试者双手握住座椅两边把手，然后做膝关节屈曲伸展动作。完成一侧运动后，测试者对另一侧肢体进行重复操作。测试中，检测者要用响亮、有力的口号，来不断激励受试者尽可能用力或尽可能快地完成测试，优势侧与非优势侧的测试顺序随机决定。见图6。

1.4.3 膝关节位置觉测试 实验前的准备及设备调试同前，遮蔽受试者双眼，以避免视觉干扰。选择单向本体感觉膝关节（屈/伸）主动位置感知 15°及 45°模式。设定活动范围的操作同前。根据系统提示，先将系统校准 90°，然后嘱受试者运动到目标角度位置，系统会自动在这一位置停留 10 s，嘱受试者保持注意力，感受并记忆所停留的位置；继续校准 90°，然后嘱受试者自己运动到之前感受并记忆的位置，此时由测试者按下停止按钮，一旦按下停止键，受试者则不能随意变更角度，此时由系统自动读取角度数并记录；根据提示重复动作3次，报告中系统自动取平均值，并显示目标角度和受试者到达的实际位置角度之间的差额；期间休息10 s，换下一个角度进行位置觉测试。优势侧与非优势侧的测试顺序随机决定。见图7。

1.4.4 关节活动度测试 用量角器分别测贴扎前与贴扎后膝关节主动屈曲活动度。受试者俯卧于测试床上，轴心位于膝关节的腓骨小头，固定臂与股骨长轴平行，移动臂与腓骨长轴平行。嘱受试者作膝关节屈的动作，量角器的读数为膝关节屈曲活动范围。优势侧与非优势侧的测试顺序随机决定。见图8-图9。

1.5 主要观察指标

单位体重力矩峰值，膝关节15°及45°的位置觉，主动屈曲的关节活动度

1.6 统计方法

该实验采用 Excel和SPSS统计学软件进行实验数据的统计学分析与整理，采用配对t检验的统计学方法，对膝关节贴扎前与贴扎后的峰值力矩、膝关节活动度、位置觉进行对比探究，采用独立样本t检验对贴扎前贴扎后的优势侧与非优势侧的峰值力矩、膝关节活动度、位置觉进行对比探究，显著性差异水平为ɑ=0.05，实验所得数据均采用“平均值±标准差（±s）”的形式表示，若P＜0.05为差异有统计学意义。

图7 运用等速测力系统进行膝关节位置觉测试

图8 受试者俯卧于测试床上

图9 轴心位于膝关节的腓骨小头，固定臂与股骨长轴平行，移动臂与腓骨长轴平行

2 结果

2.1 单位体重的力矩峰值

膝关节向心性收缩时，进行膝关节贴扎后非优势侧伸肌的单位体重力矩峰值明显大于贴扎前，差异有统计学意义（P＜0.05），而优势侧的差异无统计学意义（P＞0.05），优势侧和非优势侧膝关节屈肌的单位体重力矩峰值贴扎前与贴扎后对比差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。贴扎前优势侧与非优势侧屈肌、伸肌的力矩峰值差异无统计学意义（P＞0.05）；贴扎后优势侧与非优势侧屈肌、伸肌的力矩峰值差异无统计学意义（P＞0.05），见表 2。

表1 膝关节贴扎前与贴扎后向心性收缩单位体重的力矩峰值比较[(±s)，%]

表1 膝关节贴扎前与贴扎后向心性收缩单位体重的力矩峰值比较[(±s)，%]

注：* 代表 P＜0.05。

贴扎前 贴扎后优势侧伸非优势侧伸优势侧腿非优势侧屈1 3 6.9 6±5 5.0 5 1 3 0.3 7±4 5.4 4 6 0.8 8±2 7.7 3 5 5.9 7±2 6.3 7 1 5 3.4 4±7 0.2 5（1 6 3.5 4±6 3.4 7）*6 5.4 8±3 4.1 1 6 3.8 7±2 7.6 7

表2 优势侧与非优势侧膝关节向心性收缩单位体重的力矩峰值比较[(±s)，%]

表2 优势侧与非优势侧膝关节向心性收缩单位体重的力矩峰值比较[(±s)，%]

优势侧 非优势侧贴扎前伸贴扎后伸贴扎前屈贴扎后屈1 3 6.9 6±5 5.0 5 1 5 3.4 4±7 0.2 5 6 0.8 8±2 7.7 3 6 5.4 8±3 4.1 1 1 3 0.3 7±4 5.4 3 1 6 3.5 4±6 3.4 7 5 5.9 7±2 6.3 7 6 3.8 7±2 7.6 7

2.2 15°及 45°位置觉差额

优势侧和非优势侧膝关节贴扎前与贴扎后15°及45°的位置觉对比均差异无统计学意义（P＞0.05）见表3。贴扎前、贴扎后优势侧与非优势侧膝关节 15°、45°位置觉均差异无统计学意义（P＞0.05），见表4。

表3 膝关节贴扎前与贴扎后位置觉比较[(±s)，°]

表3 膝关节贴扎前与贴扎后位置觉比较[(±s)，°]

贴扎前 贴扎后优势侧1 5°差额非优势侧1 5°差额优势侧4 5°差额非优势侧4 5°差额3.3 8±2.2 1 3.3 7±3.0 3 4.4 9±2.1 2 4.8 6±3.0 2 3.5 7±1.8 7 3.8 0±2.3 3 4.1 7±3.0 7 3.9 6±2.7 7

表4 优势侧与非优势侧膝关节位置觉比较[(±s)，°]

表4 优势侧与非优势侧膝关节位置觉比较[(±s)，°]

优势侧 非优势侧贴扎前1 5°差额贴扎后1 5°差额贴扎前4 5°差额贴扎后4 5°差额3.3 8±2.2 1 3.5 7±1.8 7 4.4 9±2.1 2 4.1 7±3.0 7 3.3 7±3.0 3 3.8 0±2.3 3 4.8 6±3.0 2 3.9 6±2.7 7

2.3 关节活动度

贴扎前与贴扎后的膝关节主动屈曲关节活动度相比，差异有统计学意义（P＜0.01），贴扎后双侧膝关节主动屈曲活动度显著变小，见表5。而贴扎前、贴扎后优势侧与非优势侧膝关节主动屈曲关节活动度差异无统计学意义（P＞0.05），见表 6。

表5 膝关节贴扎前与贴扎后主动屈曲关节活动度比较[(±s)，°]

表5 膝关节贴扎前与贴扎后主动屈曲关节活动度比较[(±s)，°]

注：**代表 P＜0.01。

贴扎前 贴扎后优势侧屈非优势侧屈1 2 7.7 8±6.4 9 1 2 7.5 0±6.4 0（1 0 0.5 0±1 7.7 8）**（1 0 0.1 1±2 1.4 3）**

表6 优势侧与非优势侧膝关节主动屈曲关节活动度比较[(±s)，°]

表6 优势侧与非优势侧膝关节主动屈曲关节活动度比较[(±s)，°]

优势侧 非优势侧贴扎前屈贴扎后屈1 2 7.7 8±6.4 9 1 0 0.5 0±1 7.7 8 1 2 7.5 0±6.4 0 1 0 0.1 1±2 1.4 3

3 讨论

膝关节周围的肌肉、韧带、神经结构十分复杂，在运动中极易受到损伤。无论从膝关节的解剖结构、所处力学环境，还是功能要求，都使膝关节成为最容易遭受损伤和各类疾病干扰的关节[20]。在运动中，如果不对膝关节进行保护，就很容易发生运动损伤，且治疗与康复工作做不好，就会加大转变为慢性病的趋势。当股四头肌运动单位的募集速度、肌力、协调性等能力下降时，容易导致膝关节损伤，也是引起膝关节疾病的重要因素[21]。膝关节最常见的病患是膝骨关节炎，股四头肌肌力减弱是膝骨关节炎肌肉功能障碍的一个特征性表现[22]。膝关节肌力下降对膝骨关节炎发病和进展有着重要的意义[23-25]。因此，加强这些肌肉通常是治疗膝关节骨性关节炎的主要目的之一。

部分研究者认为，白贴提高了对肌肉的支持，只有非弹性贴布可以真正减少关节的运动，而弹性贴布则太容易延伸[26]。贴扎后在保护膝关节的同时，对膝关节各个方向的运动也会产生一定的压力和限制作用，因此可以保护和支持膝关节。白贴尤其是对膝关节的重要韧带，如内外侧副韧带、前后交叉韧带等，保护和支持作用十分有效。因此，膝关节损伤的患者在白贴贴扎的保护支持作用下，可按照治疗师的要求，尽早离床下地进行功能锻炼，同时也可降低在今后的康复过程中出现再次损伤的风险。再者基于白贴贴扎对膝关节的保护与支持作用，给予了患者在运动过程中的自信心和安全感，从而给患者提供心理支持，使患者敢于去尝试各种康复项目，促进运动功能的恢复，从而在后期的治疗和康复训练过程中取得让治疗师和患者都满意的结果。

单位体重的力矩峰值 (peak torque to body weight,PT/BW)，又叫峰力矩体重比或相对峰力矩，它是指运动中产生的最大力矩与本人体重的百分比[21]。等速测试的峰力矩被认为是评价肌肉收缩能力的金标准，能准确反映受测肌群在测试方向上的最大收缩能力[27]。单位体重力矩峰值=力矩峰值(N·m)/体重(kg)×100%。该研究显示，膝关节向心性收缩时，进行膝关节贴扎后非优势侧的伸肌单位体重力矩峰值明显大于贴扎前时，具有显著性差异，因此可以说膝关节白贴贴扎后增大了非优势侧的向心收缩伸肌肌力。对于白贴贴扎能增加肌肉运动效能的作用机理，可能因为白贴这种无弹性的贴布对关节具有良好的固定和支持作用，能给予肌肉以一定压力，刺激皮肤的触觉感受器，从而产生神经冲动，使肌肉在进行最大收缩时，增加运动单位的募集，因此提高了肌肉的肌力。然而该实验未研究出白贴贴扎对优势腿向心收缩的伸肌肌力有影响，这可能与我们样本量不够大、研究对象优势侧与非优势侧的肌力不等同等因素有关。

本体感觉是指来自人体躯体深部肌肉、肌腱和关节等处的组织结构，可对躯体的空间位置、姿势、运动状态和运动方向变化产生的一种感觉[28]，本体感觉又可以称为深感觉，它包括运动觉、位置觉、震动觉。主动性关节位置觉（Joint Position Sense：Active，JPSA）是衡量本体感觉功能的一个重要指标，受试者在测试中运动的目标角度位置和到达的实际位置之间的差额常被用于评价主动性关节位置觉，差额度数越小，则代表JPSA越好[29]。曾有研究表明，无弹性的这种固定白贴可以通过对皮肤施加压力刺激，从而增加局部的感觉输入，以致改善本体感觉功能[30]，然而我们实验并未探究出白贴膝关节贴扎对于 15°及 45°位置觉的影响，这可能与我们实验测试次数太少，位置觉平均误差测试结果具有偶然性，进而导致膝关节贴扎前后位置觉没有显著变化。

关节活动度又称为关节活动范围 （Range of motion，ROM），是指关节运动时，从起始端到终末端所通过的运动弧度或转动的角度。在临床医学上，测量关节活动度是评定肌肉、骨骼和神经损伤患者的基本步骤之一，ROM作为指标被用于评定关节运动功能损害的范围与程度[31]，是衡量关节运动功能的最好指标。关节活动度分为主动关节活动度（AROM）和被动关节活动度（PROM）。主动关节活动度是指由患者主动进行的、产生的随意运动所达到的一个关节活动范围。经我们研究发现，实施膝关节贴扎后的膝关节主动屈曲活动度明显受到限制，因而白贴这类非弹性贴布相对于弹性贴布，最大的特点就是固定效果极佳，可有效的防止膝关节的过度伸展，限制膝关节的活动。

综上所述，膝关节贴扎后增大了非优势侧的向心收缩伸肌肌力，明显限制了膝关节主动屈曲活动度。

4 结语

通过该次实验，我们研究发现，膝关节白贴贴扎后可以提高膝关节非优势侧的向心收缩伸肌肌力；明显减小膝关节主动屈曲活动度，限制膝关节的活动，有效的防止膝关节的过度伸展。在临床康复中，针对膝骨关节炎患者，可以对患侧膝关节应用白贴贴扎技术，以增强股四头肌伸膝肌力。膝关节运动损伤早期，可以采用白贴贴扎来固定损伤关节，限制关节活动，促进早期康复