士兵踝关节扭伤的发生机制和功能康复训练研究

翟海亭，李 成，夏吉祥

在军事基础共同科目训练时踝关节扭伤在所有运动损伤中所占比例高达45%，尤其是不平的草地、翻越障碍后的落地等体、技能训练科目时更容易发生踝关节扭伤。对于踝关节而言，踝关节外侧部分的韧带（尤其是距腓骨前韧带）是最易受伤。外侧踝关节扭伤很可能是踝关节足底屈肌和内旋肌快速联合运动的结果。踝关节损伤后，踝关节处的肌肉力量、神经控制能力可能会减弱。研究表明首次踝关节扭伤患者中有73%的人会反复崴脚［1］。本体感觉是神经肌肉控制的重要组成部分。通过适当的本体感觉训练，人体可以及时感受到到扰动的速度和幅度，并做出适当的肌肉激活和关节运动的反应。负重抗阻训练可以加强踝关节肌肉和韧带的刚性，加强对关节的保护。本文探讨探讨踝关节初期及复发性扭伤的原因以及本体感觉训练和负重抗阻训练在士兵踝关节损伤后康复训练的应用。

1 踝关节扭伤的发生机制研究

1.1 踝关节初次扭伤的发生机制的研究

踝关节的稳定性是通过施加于骨结构的力量、主动稳定肌的激活和维持拮抗稳定肌的完整性来实现的。在踝关节处3条外侧韧带（距腓骨前韧带、跟骨腓骨前韧带、距腓骨后韧带）在踝关节处起主要的稳定作用。作为一个被动的稳定结构，不能主动地绷紧韧带。虽然通过适当的负重和锻炼可以增强韧带的力量，但韧带的力量改善是非常有限的。神经肌肉控制包括反射和随意肌肉反应［2］。对于反射反应，在突然的踝关节反向扰动期，被拉伸肌肉（如腓骨肌）的肌肉纺锤波将检测到肌肉长度和速度的突然变化。被拉伸的肌肉被激活会引起一个短潜伏期（脊髓反射）。与此同时，来自肌肉纺锤波的信息传送到椎上中心，然后动作电位会被传送回被拉伸的肌肉（如腓骨肌、胫前肌），从而引起长时间的潜伏期反应。短延迟响应通常很快，但不能及时纠正快速的扰动。相比之下，长时间的潜伏期反应可能足够长，但不足以较快的速度预防损伤。Konradsen等人让10名健康受试者站在一个定制的平台上，在检查的脚踝下面有一个秘密的阀门，阀门能够在前平面倾斜30度，给受试者一个突然的踝关节反转的扰动。他们发现，最初的腓骨肌反射反应开始于拉伸后54毫秒左右（短潜伏期反应），但肌肉的激活时间太短，无法纠正扰动。受试者踝关节韧带在拉伸176毫秒（长潜伏期反应）后才能产生足够的腓骨力来支撑踝关节，这明显晚于韧带损伤发生时的时间（拉伸后不到100毫秒）。本体感受信息包括关节的位置感觉和运动感觉。来自肌肉纺锤体、高尔基肌腱器官和其他位于皮肤、肌膜和韧带的机械感受器的信息可被中枢神经系统用于构建有意义的随意运动或纠正干扰。然而，自主运动的反应时间与长潜伏期反射相似，因此时间慢于预防踝关节扭伤。

1.2 复发性踝关节扭伤的发生机制的研究

由于踝关节外侧韧带在踝关节稳定性中起着主要作用，因此士兵在初次损伤后韧带完整性受损（如韧带扭伤、撕裂）可导致复发性损伤。士兵在初次损伤后，修复期可能持续3－6周，而最终康复完成时间可能持续一年以上。此外，士兵中初次踝关节扭伤的受试者中只有50%－85%的人群3年后才能完全恢复。如果士兵在没有完全康复之前进行未损伤前相同的活动水平，反复性崴脚是不可避免的。一些研究人员报告了受伤的踝关节腓骨肌反射潜伏期延长，其他研究人员报告了被动测试和主动测试方案中踝关节位置感觉缺失。结果表明，位置感测试的结果可用于预测未来的踝关节损伤。但也有许多研究与这些发现相矛盾。腓骨反射潜伏期无差异，位觉无差异。此外有学者对健康的士兵受试者和慢性踝关节不稳定性士兵的踝关节位置感及其改善潜力进行对比，在最初的测试中，他们发现两组之间没有位置感觉的差异，但是在重复测试后，踝关节不稳定的人的得分比健康对照组的人要低。虽然不稳定的踝关节是否在初始损伤后出现位置感或运动感缺失尚不清楚，在强而快速的干扰运动下，踝关节本体感觉在维持踝关节的稳定性中可能不会发挥重要作用。即使是完整的踝关节本体感觉，短潜伏期反应（伸展反射）也太弱，而长潜伏期反射和随意肌激活太慢，无法对抗大而快的扰动。

2 踝关节本体感觉的研究

踝关节的本体感觉是指足、踝部肌肉、肌梭与腱梭、踝关节等与运动相关的器官在身体运动或静止状态时产生的感觉。踝关节的本体感觉分为位置感和运动觉两种，运动觉主要影响因素是速度觉和受力感觉。关于评价踝关节的本体感觉的指标有多种，主要有：踝关节的关节位置感、力觉和主被动的活动觉。测试工具主要涉及星性平衡测试、Y－Balance、平衡测试仪等。在关于踝关节本体感觉的众多研究中已达成共识：踝关节损伤除肌力存在一定的区别外，本体感觉的丧失也是导致扭伤的关键原因。早在20世界60年代，Freeman指出提出踝关节附属周围软组织及韧带的损伤，致使踝关节的输入信号减弱，机体对位置觉和信号反应能力降低，最终导致重复性的踝关节扭伤。

3 军事训练中踝关节扭伤的康复训练研究

3.1 本体感觉训练

本体训练是踝关节不稳定患者最常用的康复治疗方法。大多数文献报道了本体训练的积极治疗效果［4］。有人对有踝关节扭伤旧伤史的患者进行6周整合性本体感觉训练，实验组的踝关节位置觉明显提高，同时受试者对内翻干扰时身体晃动幅度降低，应对信号反应的时间缩短，大大降低了重复性踝关节扭伤的风险，这表明进行一定的本体感觉的训练可以预防反复性踝关节扭伤［6］。有学者在对踝关节不稳的受试者进行了4周的平衡板训练，研究发现实验组的踝关节功能恢复问卷分数显著提高，在进行的踝关节内翻干扰测试中腓骨肌肉的反应时缩短，这表明通过平衡板的练习可以减少踝关节再次扭伤的概率［7］。综合上述研究表明不同方式的本体感觉训练可以提高踝关节的功能，踝关节的本体感觉相应提高，内翻时反应时降低，能够提高神经控制肌肉的能力，降低踝关节再次扭伤的风险。由于适当的本体感受信息是整个神经肌肉控制的重要组成部分，因此通过恢复受损的本体感受来改善士兵们踝关节的稳定性。在不通过手术收紧松弛的韧带和关节囊的情况下，通过增加肌肉激活增加肌肉纺锤波的敏感性是一种合理的训练思路。表1显示了士兵在踝关节损伤后进行的本体感觉训练方法，主要是通过不稳定的界面，例如：平衡垫、BOSU球等形式提高踝关节力觉，闭眼的形式提高位置觉。通过不同难度的本体感觉的训练改善士兵踝关节的本体感觉功能，减少踝关节损伤的发生概率。

3.2 踝关节的抗阻训练

值得注意的是，即使踝关节的本体感觉灵敏，当踝关节内翻干扰足够大时，踝关节仍然不能产生足够的肌肉力量来对抗大而快速的扰动。虽然较强的肌肉活动可以增强肌肉纺锤波的敏感性，但只通过加强踝关节的神经肌肉控制来减少首次踝关节扭伤以及复发的概率受到质疑。相反，增加踝关节的抗阻训练可以提高或恢复踝关节肌肉的平衡，使踝关节处于更稳定的位置［8］。在一项踝关节不稳患者8周的实验中，实验组1进行平衡仪训练，实验组2进行踝关节抗阻训练。研究发现，进行平衡仪训练的位置觉提高优于抗阻实验组，而内翻应力测试中抗阻实验组的抗扰动能力显著性提高、反应时缩短，效果好于平衡训练组。还有研究表明在不稳定的表面进行平衡练习预防踝关节扭伤有助于减少踝关节扭伤的发生，这是增强了神经肌肉控制能力，但踝关节肌肉和韧带的力量和刚度提高降低。综上所述，踝关节的抗阻训练可以提高韧带与肌肉的力量，抗内翻扰动的力量增强。将本体感觉训练与踝关节的抗阻训练结合有助于降低预防踝关节扭伤和康复训练。表2显示了士兵踝关节的抗阻训练方案，主要是通过加强踝关节和相应韧带的力量，以及在不稳定的平面进行抗阻练习使本体感觉和踝关节力量同时提高。

表2 士兵踝关节的抗阻训练方案

4 结论

4.1 目前对于士兵踝关节扭伤的康复训练主要是通过本体感觉训练提高踝关节的本体感觉功能和缩短对抗内翻扰动的反应时。踝关节的抗阻训练可以增强踝关节周围肌肉和韧带的力量，特别是对抗内翻的扰动，以减少初始和复发性踝关节扭伤。

4.2 单一的本体感觉训练和抗阻训练减少初始和复发性踝关节扭伤是有限的，将本体感觉训练和抗阻训练结合，可将快速和大的冲击力对踝关节造成的伤害降到最低。

5 建议

大多数士兵康复踝关节扭伤需要一年以上的时间，如果健康的士兵的脚踝在最初受伤时不能抵抗快速和大的扰动，那么在踝关节没有完全恢复的情况下肯定不能抵抗同样的压力。因此，建议将康复训练的内容提前引入到日常训练中，来预防踝关节的扭伤是必要的。一方面可以增强踝关节周围肌肉和韧带的力量，另一方面可以通过提高踝关节的稳定性来提高神经肌肉控制和本体感觉功能。