吸气肌训练对腰痛的疗效观察

门艳军 刘新新 刘 超 郭金龙

( 天津北大医疗海洋石油医院康复医学科, 天津 300452 )

腰痛是最常见的肌肉骨骼疾病,它影响从儿童到老年人几乎所有年龄段的人群,影响到全球大约4% -33% 的人群[1],无论是在发达国家还是发展中国家,腰痛已成为全球范围内致残及造成医疗经济负担的主要原因之一[2]。 腰痛(low back pain, LBP)是指腰骶部的急性或慢性疼痛,部位通常是指肋骨下缘与臀下皱褶之间的疼痛[3],伴有或不伴有下肢的放射性疼痛。 这些疼痛可能与肌肉、韧带、关节、椎间盘、椎体与神经功能异常有关。 腰痛是健康问题中常见、且造成较多功能障碍的疾病之一[4]。 腰痛的主要症状为一侧或两侧腰部疼痛,有些可放射至腿部,一般通过X 线等检查发现异常[5]。 日常生活中腰痛严重影响了患者的各项运动功能,除此之外,腰痛还会导致患者睡眠及情绪障碍,相关研究表明[6-7],腰痛患者中有近50%的患者存在焦虑、抑郁及睡眠障碍。 腰痛发生时常出现局部症状与全身功能失衡表现相互影响,形成恶性循环,造成患者身心功能障碍。 因此,慢性腰痛的治疗既要有改善腰部功能障碍的针对性治疗,又要兼顾患者整体功能的调节。 随着人们对腰痛机制的深入研究,越来越多学者发现呼吸模式、膈肌功能及胸廓活动度等都与腰痛相关[8]。 本研究即从呼吸功能角度探讨传统腰痛康复治疗与吸气肌肌力训练对腰痛患者的效果,现将研究结果报告如下。

临床资料

1 一般资料:选取我院2020 年6 月-2020 年12 月康复医学科门诊符合纳入标准的患者60例,随机分为对照组和观察组,每组30 例。 2 组患者一般资料比较,差异无统计学意义(P＞0.05),具有可比性,见表1。 (1)纳入标准: ①符合慢性LBP 的诊断标准,即腰背部第12 肋和臀下皱裂之间的间断性或持续性疼痛≥3 个月[9];②年龄18 - 70 岁,不限男女;③视觉模拟评分法(VAS)评分≥2 分者[10];④无神经系统疾病(如颅脑损伤、癫痫等);⑤试验前2 周没有接受过中、西医药物或其他手法治疗的患者。 (2)排除标准:①严重或进展中的脊柱侧凸、风湿免疫、炎性疾病导致的腰痛,如椎管狭窄、椎体滑脱、椎骨骨折、肿瘤、结核、风湿、类风湿等脊柱相关疾病者;②严重的痛经或者近期、目前怀孕者;③过去2 年内有腰部手术史、在过去1 年内有腰背部或肩部区域损伤者;④心脑血管疾病(如缺血性心脏病、脑卒中),高血压病且血压超过160/100mmHg者;⑤癌症或不明原因体质量减轻者;⑥具有严重的精神心理疾患;⑦认知功能障碍,文盲或交流障碍者。

表1 2 组患者一般资料对比(±s)

表1 2 组患者一般资料对比(±s)

组别 例数 性别男女年龄(岁) 身高(cm) 体质量(观察组 30 16 14 48.17 ±11.46 166.45 ±12.15 61.03 ±8kg).36对照组 30 15 15 47.36 ±12.89 163.42 ±11.89 60.73 ±8.78

2 方法:2 组患者均给予理疗及功能锻炼,观察组在此基础上增加吸气肌训练,20 -30min/次,2 次/d,5 次/w;训练主观疲劳感控制在RPE 分级的12 -14 为宜,共进行12 周训练。 具体方法如下:(1)理疗。 主要采用中频电疗法、磁振热、直线偏正光等治疗,20 -30min/次,1 次/d,5 天/w,连续12 周。 (2)常规的功能锻炼方式。 ①背桥:患者取仰卧位,膝关节屈曲90°,双足底平踏在床面上,臀大肌收紧向上抬起臀部,动作过程中肚脐拉向脊柱。 膝、髋、肩呈一条直线,维持20 -30 秒后,还原重复动作。 如果患者不能主动完成,治疗师可以用一只手掌放于患侧膝关节的稍上方,在向下按压膝部的同时向足前方牵拉大腿;另一只手帮助臀部始起。 随着患者的进步,治疗师可在逐渐减少帮助的同时,要求患者学会自己控制活动,不能让患侧膝关节伸展或向侧方倾倒。 ②侧桥:以右侧桥为例。 右侧卧于地板上,肩外展,前臂着地。 左脚放在右脚上,臀部和腰部用力,使身体上撑,身体与地板呈三角形。 左肩不要前后摆动。 身体保持平直,髋关节保持中立位,不能挺肚子或向后突出,维持20 -30 秒。 若患者不能主动完成,可将双脚支撑改为双膝支持,减少阻力臂的长度。 治疗师在髋部上抬过程中给予帮助,帮助患者将腰部和骨盆维持在中立位。 ③腹横肌训练:动作1:患者取仰卧位,屈髋屈膝,双脚支持地面,骨盆中立位。 在正常呼吸、呼气同时,将肚脐拉向脊柱,停留3 -5 秒,然后还原,重复动作。 动作2:患者采取双手双膝4 点支撑跪位,下颌微收,脊柱和骨盆处于中立位。 在正常呼吸、呼气同时,将肚脐拉向脊柱,停留3 -5 秒,然后还原,重复动作。 ④背肌训练:俯卧位,臀大肌收紧,后背肌群收紧,将胸部和双腿抬离地面。 抬起时,肚脐拉向脊柱,维持动作3 -5 秒,然后还原,重复动作10 -15 次。 ⑤旋转肌训练:仰卧位,屈髋屈膝,双脚支撑。 双手相握,一侧肩部抬起同时,卷曲脊柱,手伸向对侧腿,同时腹肌用力将肚脐拉向脊柱。 维持动作3 -5 秒,然后还原,重复对侧动作。 以上训练,隔天1 次,连续12 周。 (3)渐进抗阻吸气肌训练。 使用POWER -breathe KH2 呼吸训练仪(POWER -breathe International Ltd 公司生产,型号KH2),开始训练前,详细向患者介绍设备及使用方法。 训练时嘱患者采取端坐位,手持设备,将咬嘴放入口中包裹紧密,不能漏气,采用快吸慢呼的呼吸模式,1 次吸气持续2 -3 秒,平静呼出3 -4 秒。所有患者首次先进行吸气测试。 评估患者的最大吸气压(maximum inspiratory pressure,MIP)、吸气流速峰值(peak inspiratory velocity,PIF)等指标,根据评估结果制定个体化的吸气肌肌力训练方案。 开始训练时,训练强度设置为最大吸气压的30%,然后每周重新评估患者的最大吸气压,重新调整患者训练时的吸气阻力。 渐进抗阻吸气肌训练20 -30min/次(30次/组,3 组/次,组间休息2 分钟),1 次/d,5 次/w,共进行12 周训练。 在每次训练结束后采用主观感觉疲劳程度量表(ratings of perceived exertion,RPE)评估患者自感疲劳情况,并记录相应不适症状(如头晕、呼吸困难等)。 (4)注意事项。 ①功能锻炼动作规范统一且均由我科未参与实验研究的康复治疗师负责。 ②功能锻炼应循序渐进,由简单动作开始,锻炼中避免用力过猛。 ③每个训练项目都必须严格控制姿势,维持节律呼吸,避免憋气,在呼吸的配合下进行。 ④吸气肌评估与训练操作人员须熟练运用Power Breathe KH2 评估与训练系统,并能精准设定训练强度。

3 疗效评估标准:(1)采用英国Power Breathe KH2 吸气肌力测试仪对患者进行吸气肌功能评估。最大吸气压(MIP)主要反映膈肌的综合力量,数值越高反映患者的膈肌力量越大、吸气峰流速(PIF)反映膈肌快速收缩、克服阻力的能力,数值越高,反映患者的膈肌功能越好。 其中MIP 用于反映膈肌力量,具有明确的诊断标准,MIP值结合PIF 值可以更好地反映膈肌的功能[11]。 (2)疼痛评定。 运用疼痛视觉模拟评分法(Visual Analogue Score,VAS),将疼痛的程度用0 -10 共11 个数字表示,0 表示无痛,10 代表难以忍受的剧烈疼痛,指导者根据自身的疼痛情况在这11 个数字中,挑选1 个数字代表疼痛程度,得分越高表示疼痛越明显。 (3)腰部功能障碍程度评定。 选用Oswestry 功能障碍指数(Oswestry disability index ODI)量表,该量表由10 个问题组成,包括疼痛的强度、生活自理,提物、步行、坐位、站立、干扰睡眠、性生活社会生活旅游方面等情况,每个问题6 个选项,选的第1 个选择得分为0 分,依次选择最后1 个选择得分为5 分,得分越高表示患者腰部功能障碍程度越严重。

4 统计学处理:采用SPSS23.0 统计学软件进行数据处理,计量资料以(±s)表示,用t检验;计数资料以(n,%)表示,采用x2检验,P＜0.05为差异有统计学意义。

5 结果:治疗前,2 组患者最大吸气压MIP、吸气峰流速PIF、VAS、Oswestry 功能障碍指数比较差异无统计学意义(P＞0.05),经过12 周康复训练后,观察组、对照组的上述指标与治疗前相比均改善(P＜0.05),且观察组各项指标显著优于对照组,差异具有统计学意义(P＜0.05)。 见表2。

表2 2 组治疗前后各指标值比较(±s)

表2 2 组治疗前后各指标值比较(±s)

注:与治疗前相比较,ap ＜0.05;与对照组相比较,bp ＜0.05

项目最大吸气压MI 观察组 对照组治疗前 治疗后 治疗前 治疗后P(cmH2O) 31.24 ±2.56 47.62 ±2.28ab 32.38 ±3.27 36.82 ±3.75a吸气峰流速PIF(L/s) 2.67 ±1.52 4.87 ±1.21ab 2.79 ±0.96 3.15 ±1.03a VAS(分) 5.90 ±0.55 3.06 ±1.12ab 6.04 ±0.38 4.33 ±0.89a Oswestry 0.92 ±0.08 0.52 ±0.16ab 0.89 ±0.05 0.68 ±0.07a

讨 论

腰痛是最常见的肌肉骨骼疾病,它是人们工作缺勤、生活功能障碍的常见原因之一,且导致医疗支出增多[12]。 目前腰痛在临床诊断和机制研究上并没有统一的界定标准,所以腰痛的治疗常采用多学科综合治疗,涉及很多方面,但宗旨都是减轻患者疼痛程度、减少功能障碍和残疾,改善心理状态,从而使腰痛患者能更好地回归家庭、回归社会[13]。 对于腰痛的治疗,运动锻炼一直是被许多研究者推荐为最有效的康复治疗方法之一[14]。 最新的美国非特异性下腰痛指南也建议患者应该在患病后坚持运动,并提出放弃运动后可能带来不当的后果[15]。 腰背肌群的功能训练不仅能增强核心肌群力量,促使脊柱各结构恢复正常位置,提高脊柱稳定性,同时还能为四肢肌肉活动提供支点,有利于远端肢体运动时保持正确体位,此外,腰痛患者经腰背肌群训练后其血清炎性因子水平较治疗前显著降低,表明腰背肌群功能训练能促进局部血液循环及炎症物质消散,从而达到缓解疼痛目的。 除了腰背肌群的功能锻炼,本研究还采取了物理因子治疗,物理因子治疗是通过利用声光电磁热等方式对患者疼痛的部位进行治疗,对于腰痛患者的作用主要是对于局部疼痛区域内的肌肉组织内部血液循环具有促进作用,营养受损肌肉组织,加快炎性物质代谢,起到修复作用,进而可以缓解疼痛的作用。 本研究结果也显示,患者经理疗和功能锻炼治疗后其疼痛及活动障碍程度较治疗前明显改善,进一步证实功能训练及理疗对缓解腰痛患者症状具有确切疗效。

近年来,采用腰背肌群的功能训练虽逐渐成为共识。 但该方法主要增加维持脊柱稳定的腰腹部肌肉力量,包括外层控制运动的大肌肉群和深层维持稳定的小肌肉群[16]。 在功能训练过程中,深层肌肉的激活存在一定局限。 随着研究的不断拓展与深入,在对人体呼吸系统的研究中发现,正确的呼吸力学能够有效地保证脊柱的稳定性,吸气肌的状态(如膈肌)对姿势控制也有非常重要的作用,呼吸训练能够激活躯干深层稳定肌,建立适当的腹内压来维持脊柱的稳定与控制,在腰痛防治方面具有较大的应用价值[17]。 因此,越来越多的研究将呼吸与腰痛相结合。 研究发现,与健康人群相比,腰痛患者的呼吸特征发生了改变,并且通过呼吸锻炼可以改善呼吸系统的特性,如呼吸肌耐力、膈肌活动度、胸廓的扩张及不良的呼吸模式[18]。 呼吸过程中膈肌是最重要的肌肉,膈肌位于胸腔与腹腔之间,收缩时增加胸廓的容积,且与腹横肌共同收缩而拉紧胸腹筋膜,因而增加腹内压促使脊椎趋于稳定。 Janssens[19]等人发现腰痛患者会比健康群体出现更早的膈肌疲劳,并认为这可能是复发性腰痛的潜在机制,国外1 项病例对照研究也发现了腰痛患者在躯干稳定受到挑战时会出现呼吸模式的改变[20],kolar[21]等人的研究也证明了相同的观点,其发现在腰痛患者的膈肌运动中,当出现姿势性控制任务时,膈肌的偏移和运动减少。 所以,当呼吸的需求增加时,则会影响对脊柱的控制,尤其是在腰痛患者中,当人体无法平衡膈肌在呼吸需求和姿势控制时,便会出现脊柱的稳定性破坏。 除此之外,呼吸还兼备对人体心血管、神经系统的调节作用,临床依据越来越多研究显示慢性腰痛患者脑内结构及神经感知功能发生变化[22],腰痛患者常会产生焦虑的心情,焦虑引起的交感神经系统兴奋又会触发一系列的生理反应,如心率升高、肌肉紧张、呼吸急促等,这些又会加重腰痛的程度导致恶性循环,甚者焦虑本身就是腰痛的诱发因素之一。研究表明,呼吸训练通过增加血液中的二氧化碳水平刺激副交感神经,能够有效减少压力和焦虑[23]。Telles[24]等也得到了相似的结果,其发现呼吸练习可以改变慢性腰痛患者的自主神经平衡,更多地刺激迷走神经的支配。 Chin[25]等发现相比单独的呼吸训练或者肌肉训练,有节奏的呼吸伴随肌肉的交替收缩对激活副交感神经有更强烈的效果,这可能有助于解释身心训练的减压益处。 由此可以看出,呼吸与腰痛有着密不可分的联系。 此外,呼吸训练还可以通过改善本体感觉,促进脊柱对运动的控制。 在运动过程中,本体感觉经过位于肌肉、肌腱、韧带、关节囊中的感受器,联合游离的神经末梢,感知机体运动信息,并传入中枢,经过整合后反馈至相应部位引起肌肉收缩,参与姿势控制启动程序。 Riva[26]等发现,姿势稳定性的有效控制是本体感觉精确性的表达。 腰痛患者因为腰背部肌纤维萎缩,肌梭敏感性降低,延迟了本体感觉的传导反射,使机体对运动的方向、力量、速度失去即时判断,导致姿势调控异常,是促使腰痛患者脊柱节段发生病理性改变的主要机制[27]。 Janssens[28]等发现,腰痛患者进行60%最大吸气压吸气肌训练后,在体位控制及动态平衡中,对足踝关节本体感觉输入的依赖性减小,背部本体感觉信号的输入增加。 Mendell[29]认为这一积极作用可能在于呼吸训练抑制疼痛闸门控制,从而刺激机体局部感受器,并优化对疼痛感知的输入。

综上所述,本研究结果显示,在功能训练和理疗的基础上辅以吸气训练能进一步减轻腰痛患者疼痛,同时增强腰部活动功能,改善运动控制能力,该联合疗法值得临床推广、应用。 需要指出的是,本研究还存在诸多不足,如样本量偏少、未开展长期跟踪随访等,后续将针对上述不足进一步完善。