运动干预非特异性下背痛的研究进展①

陈怀新 潘超星 严敏

(1.江苏省淮安体育运动学校 江苏淮安 223001;2.盐城市神州路小学 江苏盐城 224000)

下背痛（low back pain,LBP）通常是发生在肋弓下缘和臀横纹之间区域的疼痛或局部不适，伴或不伴随下肢疼痛。下背痛发生率较高，成年人患病率在60%～85%[1]，病症的发生率在有些国家甚至高达90%。好发年龄在40～69岁，且女性发病率高于男性，高收入国家高于中等收入和低收入国家[2]。尽管发病率较高，然而大约90%的下背痛并没有明确的病因，被称为非特异性下背痛（non-specific low back pain,NLBP）。鉴于下背痛的多发性和危害性，如何有效防治下背痛值得关注。

运动干预作为非特异性下背痛的一种防治手段，因其简便易行、无创、无药物副作用等优势，越来越广泛应用于实践。该研究根据现有文献资料对下背痛产生的生物力学因素及运动干预改善下背痛的具体机制进行综述。

1 脊柱稳定性理论模型

Reeves等学者认为脊柱的稳定性是核心区维持静态和动态平衡的能力。近年来，针对下背痛的现代医学提出了脊柱稳定性失衡、运动控制异常的观点，认为下背痛的发生与脊柱的稳定性降低、姿势控制能力受损相关[3]。早在1992年，Panjabi提出了脊柱的稳定性模型，他认为维持脊柱的稳定系统由3个子系统构成，包括椎骨、椎间盘、关节、韧带在内的被动系统，与脊柱相连的肌肉和肌腱组成的主动系统及神经控制系统。

在Panjabi理论模型的基础上，Hoffman和Gabel进行了丰富和发展，强调了灵活性 (mobility system)、稳定性（stability system）在维持脊椎动、静态稳定过程中同等重要。两个系统相互协调，保障人体活动时的动作质量。其中被动系统提供支撑，并且将通过内部的感受器产生的脊柱姿势、椎体运动和脊椎压力等相关传感信号传递给神经控制单元，神经控制单元根据传感信号评估稳定性需求，控制主动系统产生适当的肌肉应答模式，子系统之间相互协调，通过控制脊椎的运动维持脊柱的稳定。

2 非特异性下背痛的运动控制异常

2.1 非特异向下背痛与躯干肌功能

早期关于下背痛发生机制的研究主要集中于椎骨退行性改变及椎间关节紊乱。近年来，越来越多的研究显示NSLBP与躯干肌的形态改变、功能障碍相关。Kjaer P等学者的研究发现，下背部损伤后腰部多裂肌出现脂肪代偿性的渗透。Kader DF研究发现，慢性下背痛患者多裂肌的横截面积发生改变，而单侧症状的慢性下背痛患者患侧多裂肌出现萎缩，且疼痛解除后，萎缩的多裂肌并不会自动复原。有学者认为，下背痛患者多裂肌横截面积减小是因为疼痛导致肌肉废用性萎缩。但研究发现，在腰痛的急性发病期就观察到肌肉萎缩。赵星等学者[4]认为这种形态的快速发生，否定了肌肉萎缩的废用模型，更倾向于肌肉痉挛引起循环血量减少，导致肌肉代谢障碍引起萎缩。

Paul W.Hodges等学者比较了正常对照组和慢性下背痛患者肩关节在做屈曲和伸展动作过程中躯干肌的激活顺序的差异时，发现慢性下背痛患者腹横肌和腹内斜肌的激活存在明显延迟，并且本应该先于原动肌激活的腹横肌的反应出现严重滞后。当所受的外部负荷解除时，肌肉的失活同样发生延迟。不同肌肉肌电图振幅的比率可以反映躯干肌的募集模式。Jaap H等学者研究下背痛患者的肌肉募集模式发现，慢性下背痛患者拮抗肌存在过度激活，竖脊肌腰椎节段比胸椎节段肌电图振幅更大。说明下背痛患者腰椎节段竖脊肌在维持腰椎稳定性过程中存在过度代偿，这种过度激活应该被看作是肌肉为了应对稳定性降低而产生的一种功能的适应性改变。这种异常的肌肉募集模式的最终结果是运动控制异常、功能和动态稳定能力下降。

2.2 NLBP与本体感觉

本体感觉是包含关节运动觉和位置觉的一种特殊的感觉形式，本体感觉的降低与躯干姿势控制能力下降密切相关。研究证明，不良的本体感觉和较差的脊柱的位置觉可以导致慢性下背痛患者在应对突然的脊柱负荷时躯干肌的反应延迟。LBP患者在站姿时表现出比正常对照组更明显的摇摆以及脊柱的复位误差。Hodges和Radebold的一项研究也证明当视觉反馈消失时，本体感觉对姿势控制的影响更重要。良好的本体感觉对维持关节的功能性稳定必不可少，本体感觉减退造成的功能性关节不稳会导致关节的微细损伤，这些细微损伤会进一步造成脊柱的动态稳定性受损，姿势控制能力降低，形成一种恶性循环。这就提示在慢性非特异性下背痛的康复训练中，不能仅仅关注躯干肌肌肉力量的提高，更应该关注躯干的姿势控制、平衡、协调能力的发展，以提高躯干的本体感觉能力，增加腰椎各关节的稳定性。

综上所述，过度重复使用、微损伤的累积、韧带疲劳等因素导致腰椎周围的韧带内含的机械性感受器受损，导致肌肉募集模式发生异常，神经肌肉控制能力减弱，协调性下降及肌肉功能降低等一系列躯干肌功能异常，脊柱的稳定性、平衡能力及姿势控制能力下降，造成过度的脊柱节段性运动，进一步导致脊柱及其附属结构遭受异常的压力和张力，造成脊柱及其周围组织的炎症反应，并产生疼痛。

3 非特异性下背痛的运动干预

3.1 运动干预与躯干肌功能

近年来，越来越多的文献研究更加强调节段稳定性训练、肌肉协调性训练和运动控制能力训练治疗慢性非特异性下背痛的效果[5]。研究发现运动疗法在亚急性、慢性下背痛的治疗中具有比药物更好的优越性，可以作为首选治疗方法。Hides JA等对急性下背痛伴随患侧多裂肌萎缩的患者进行为期4周的运动干预，发现运动控制训练组相对于对照组患侧多裂肌横截面积有显著恢复，患者的疼痛和功能明显改善，随访的复发明显低于对照组。该研究认为运动训练改善了多裂肌的横截面积，使肌肉力量得到强化。王连成等针对60名男性非特异性下背痛患者进行12周Turgemed标准化运动干预的研究证明，实验组和主动运动治疗组在治疗后，躯干肌的肌肉力量均较治疗前有显著提高。其作用机理可能是系统的运动训练提高了包括局部稳定肌在内的肌肉力量，改善了腰椎节段稳定性，减少了椎体间的异常活动，从而缓解了症状。

3.2 运动干预与本体感觉重建

王永慧等学者研究认为短期内躯干肌功能改善的原因并非肌肉结构的改变，也不单是因为肌力的提高。这可能是因为肢体活动促进了神经机能的改善，从而改善肌肉募集模式，同时抑制整体肌的代偿机制，加强了神经和肌群之间的反馈、统合能力以激发神经肌肉的协调和稳定功能。临床试验证明，对CLBP患者进行躯干控制和协调能力的训练能取得较好的治疗和预防下背痛的效果。因此，以重建本体感觉为主的运动干预对于NLBP的康复意义深远。余秋华等学者认为本体感觉重建的训练程序需结合3个不同的运动控制水平（脊髓反射、脑干活动和认知程序）的特点，以刺激关节和肌肉感受器为目标，渗透到康复活动的早期，鼓励最大的传入刺激至各个中枢神经系统水平，并随患者的进步增加训练难度，以恢复关节感觉意识，重建肌肉反射性稳定。

慢性下背痛患者最大限度地恢复本体感觉和神经肌肉控制的渐进式训练内容：关节位置觉和运动觉；动力性关节稳定；反射性神经肌肉控制；功能性特殊活动。

3.3 运动干预与缓解疼痛

各种不同的运动干预手段对于NLBP患者疼痛的影响已经有较多文献报道。康玉杰等[6]对下背痛干预效果的元分析表明运动干预具有明显缓解下背痛的效果。解涛等通过实时超生引导腹横肌训练干预下背痛的研究，发现通过8周的训练干预，患者的VAS评分显著降低[7]。Susan等采用元分析的方法研究了非负荷性练习与不运动、完成辛苦的力量性练习和做耗时的稳定性练习之间的差别，发现非负荷性练习与不做运动相比能够明显缓解疼痛和改善腰背功能，而与力量性和稳定性练习相比，其锻炼的效果相当。有研究认为，主动康复训练能有效缓解慢性下背痛患者疼痛、改善肌肉功能，但是对急性下背痛和亚急性下背痛疼痛缓解缺乏足够的证据支持。

因此，系统化、针对性的运动训练干预可以增强躯干肌肌力，改善躯干肌的募集模式，重建受损的本体感觉，以提高脊柱节段的稳定能力，消除脊柱节段及其附属结构的异常受力，从而起到缓解疼痛的作用。

4 研究与展望

运动干预NLBP因其独特的优势及效果，已经得到运动医学领域专家的认可并应广泛应用于临床实践。但并非所有类型的NLBP都能采用某一类运动干预，而是需要针对患者情况“量身定制”。另外，NLBP还是一个比较广义的概念，在今后研究中还需要对其进行亚型细分，以获得较为稳定的治疗效果和更为广阔的应用前景。