功能性踝关节不稳者踝关节本体感觉及肌力的研究进展*

张 阳，王志红，朱德龙，李晓静

（1.合肥师范学院，安徽合肥 230601；2.安徽省运动健康信息监测技术工程研究中心，安徽合肥 230601）

功能性踝关节不稳（functional ankle instability,FAⅠ）是指由本体感觉和神经肌肉控制功能下降引起的关节不稳感觉以及踝关节不稳症状重复发生的临床现象，通常是由于踝关节扭伤引起的本体感觉受损导致维持运动中枢程序原始功能的感觉反馈不佳所致[1-2]。踝关节在运动落地过程中最先触及地面，并承受来自地面的强大冲击力，由于踝关节较早受到地面冲击力的影响以及在该过程中承担的负荷最大，因此绝大多数的运动损伤都与踝关节有关，研究证实踝关节损伤约占总运动损伤的25%[3-4]。踝关节损伤后如果得不到及时有效的康复治疗，易出现再次损伤，长期会形成慢性踝关节不稳，研究发现[5]40%的急性踝关节扭伤会发展为慢性踝关节不稳。慢性踝关节不稳的产生主要有两个原因，一是由于踝关节韧带损伤后病理性松弛引起的机械性原因[6]，另一个是功能性引起的反复踝关节不稳定和韧带损伤后神经根损伤引起的关节本体感觉丧失[7-8]。目前，踝关节不稳的主要存在形式为功能性踝关节不稳，这也对人体的各个方面造成了一定程度的影响；其中，踝关节本体感觉和肌力是人体的重要身体机能，它们对末端环节姿势控制及预防运动损伤具有重要作用[9]。基于此，本文对功能性踝关节不稳在踝关节本体感觉和肌力方面的研究进展进行综述，为功能性踝关节不稳的运动损伤预防及康复治疗提供理论依据。

1 FAI者踝关节本体感觉的研究

本体感觉是指肌、腱、关节等中的本体感受器在运动或静止时将身体所在空间的位置信息整合并产生的深感觉；它主要由位置觉、力觉和运动觉构成。本体感觉主要负责感觉信息的收集，它的强弱直接影响了中枢神经指令的下达，最终影响了动作或姿势的执行质量。

1.1 FAⅠ者踝关节位置觉的研究

位置觉是指人体本体感受器感知并再现肢体所在位置的能力；位置觉是本体感受器基于外周反馈产生的最基本的结果，可分为主动关节位置觉和被动关节位置觉。主动关节位置觉强调本体感受器通过主动运动再现关节位置的能力；Munn J等研究发现FAⅠ者主动复位角度的能力弱于同类正常人[10]；随后，Witchalls J B等也证实FAⅠ者踝关节的主动位置觉严重受损[11]。此外，通过主动位置觉来研究FAⅠ的则鲜有发现。在被动关节位置觉方面，Kim C Y等通过对FAⅠ者进行踝关节不同运动形式（屈伸、内外翻）的被动位置觉测试，结果均发现FAⅠ者的被动位置觉显著弱于正常人[12]。此外，Munn J等对FAⅠ者的本体感觉进行综述，结果也发现FAⅠ者患侧踝的被动复位觉存在严重不足[10]。但是，也有一些研究者得出不同结论，如Brown C等发现与正常人相比，FAⅠ者患侧踝不存在位置觉的缺失[13]；造成这种结果的原因可能与位置觉被动复位采用的角速度不同有关（本研究采取的角速度为2°/s到20°/s间的随机角速度）。在位置觉侧别方面，Lim E C W等通过对比单侧FAⅠ患侧踝与健侧踝之间的位置觉，结果发现两侧间的位置觉不存在显著性差异[14]；其原因可能与患侧踝位置觉的不足在一定程度上影响了健侧踝的位置觉，最终缩小了两踝间位置觉的差值。

1.2 FAⅠ者踝关节力觉的研究

力觉是指人体控制肌肉随意收缩输出具体肌力值的能力，常用来描述骨骼肌随意收缩过程中对产生特定力量的有意识的感觉，该感觉依赖传入和传出机制的共同作用。Docherty C L等通过对FAⅠ者进行踝关节外翻10%、20%和30%最大等长收缩力量的力觉测试，结果发现FAⅠ者存在低负荷力觉的缺失；并认为力觉的不足会损害FAⅠ者输出恰当的肌肉力量，这降低了FAⅠ者在运动过程中关节稳定性[15]。随后，国内学者张秋霞等对FAⅠ者进行踝关节跖屈25%最大等长力量的肌肉力觉测试，也证实FAⅠ者存在低负荷力觉的不足[16]；研究认为，肌肉力觉不足是由于踝关节周围的本体感受器（肌梭和高尔基腱器官）功能受损导致本体感觉不足所致。与此同时，还有学者对FAⅠ者进行踝关节不同运动形式的低负荷力觉测试，结果发现FAⅠ者的内外翻和跖屈力觉功能受损严重，踝关节背屈力觉与正常人间的差异不显著[17]；造成这种结果的原因可能与FAⅠ者存在内外翻和跖屈肌力的缺失，背屈肌力受损不严重有关。此外，还有学者研究了FAⅠ者位置觉与力觉之间的相关性，通过测试FAⅠ者在踝关节不同运动形式下（屈伸、内外翻）位置觉和力觉，结果发现FAⅠ者存在位置觉和力觉的缺失，但FAⅠ者和同类正常人位置觉与力觉之间不存在显著的相关性，其原因可能与位置觉和力觉的机制不同有关；该研究还认为同时采用位置觉和力觉测试来评价FAⅠ者的本体感觉缺陷比单一采用位置觉或力觉更好[18]。

1.3 FAⅠ者踝关节运动觉的研究

运动觉是人体感知被动关节运动的能力，通常测试人体关节被动运动的感知觉阈值，记录感受到关节运动的角度来评价运动觉。早期学者以0.5°/s的角速度测试FAⅠ者踝关节内外翻时的被动运动监测阈值，结果发现功能性踝关节不稳不会导致运动觉的显著降低[19]。随后，Lim E C W等对单侧FAⅠ者患侧与健侧分别进行内外翻不同角速度下的运动觉测试，结果发现单侧FAⅠ者两踝间的运动觉不存在差异性，同时发现功能性踝关节不稳与运动觉之间不存在相关性；据此他们认为本体感觉缺失并不存在于所有的FAⅠ者中[14]；但是，该研究缺少对照组，这在一定程度上扩大了误差，降低了研究结果的准确性。近几年有学者为研究离心运动对FAⅠ者踝关节本体感觉的影响，通过0.1°/s的角速度来测试干预前后FAⅠ者的关节被动运动的阈值来评价运动觉，得出FAⅠ者干预前内翻和跖屈运动时的运动觉显著弱于同类健康者[20]。与此同时，Sousa A S P等通过对单侧FAⅠ者进行0.25°/s和1°/s的内翻运动觉测试，证实单侧FAⅠ者踝关节存在同侧运动觉和两侧外翻力觉的不足，并认为受伤肢体的本体感觉障碍可能会因不适当的同侧运动觉和双侧力觉增加受伤的风险[21]。而造成前期研究与最近研究结果不同的主要原因可能是功能性踝关节不稳的选取标准和运动觉测试所采取的角速度不同所致。并且，最新的综述显示，与健康者相比，单侧FAⅠ者患侧踝存在踝跖屈运动觉的缺失，与健侧相比，单侧FAⅠ者也存在踝关节运动觉的不足[22]。

2 FAI者肌肉力量的研究

肌肉是人体完成各种动作的基础，同时，它也是效应器功能表现的直接体现，具体负责人体动作及姿势的执行情况，对预防运动损伤的预防具有重要的意义。踝关节的主要运动形式为围绕冠状轴转动的屈伸运动和围绕矢状轴转动的内、外翻运动。为此，对FAⅠ者踝关节肌肉力量的研究主要集中于屈伸肌群和内外翻肌群。

2.1 FAⅠ者屈伸肌力的研究

踝关节主要运动形式为矢状面内的跖屈和背屈，这致使踝关节屈伸肌群的力量整体较大。由于运动中踝关节的损伤主要发生于内翻过程中，为此对FAⅠ者屈伸肌力的研究相对较少。Jason Fox等通过KinComⅠⅠⅠ等速测力仪对20名单侧FAⅠ者进行不同运动状态下的离心肌力测试，结果发现FAⅠ者存在离心跖屈肌力的缺失[23]。张秋霞采用瑞士生产的多关节等速力量测试与训练系统（CON-TREX）对14名患有单侧功能性踝关节不稳的受试者进行不同速度下（60°/s和180°/s）的向心和离心肌力测试，结果发现FAⅠ者不管是在向心收缩还是离心收缩时都存在跖屈肌力不足，并认为跖屈肌力不足可能是功能性踝关节不稳的内在原因[24]。随后，赵丽等采用Biodex Balance System测试系统对FAⅠ者进行踝关节屈伸肌力的测试，结果也发现FAⅠ者跖屈肌群存在高速工作能力较差的特点[25]；其原因可能与踝关节损伤前小腿三头肌或肌腱韧带受到损伤有关[26]，亦或初次损伤后产生关节源性抑制[23]。但是也有相反的研究，如Jeremy Witchalls等对引起踝关节损伤的内在功能因素进行综述，发现踝关节损伤者与正常人在慢速（小于110°/s）向心和离心收缩时不存在跖屈与背屈肌力的显著差异，而在快速向心收缩时踝关节损伤者的跖屈肌力显著大于正常人[27]；造成这种结果的主要原因可能与研究对象不同有关，前三个研究的对象均为FAⅠ者，而本研究则为踝关节受伤者。综上所述，当前对FAⅠ者踝关节屈伸肌力的研究结果基本达成一致，即FAⅠ者存在跖屈肌力的不足。

2.2 FAⅠ者内外翻肌力的研究

由于外踝比内踝相对较低以及踝内侧韧带比踝外侧韧带强大等特点，在一定程度上限制踝外翻；另一方面，踝关节的屈伸肌群肌力显著大于踝内外翻肌群，整体导致踝关节的运动损伤多发生于踝内翻时。因而，国内外的学者对FAⅠ者踝关节内外翻肌力的研究相对较多，并多集中于患侧内外翻肌力、内外翻肌力比率以及两侧肌力的对称性研究。在患侧内外翻肌力方面，早期的研究者认为踝关节发生内翻损伤是因为踝外翻肌力不足所致。Willems等对87个体育教育专业的学生进行等速向心和离心的内外翻肌力测试，发现FAⅠ者存在外翻肌力的缺失，并认为它是造成踝关节不稳的主要原因之一[28]。随后，朱燕等对35例FAⅠ的运动员及21例FAⅠ的普通人群分别进行踝关节内、外翻等速向心及离心（角速度均为30°/s×5次；180°/s×10次）的测试，结果发现FAⅠ的运动员在高角速度离心运动时，踝外翻肌群力矩低于同组健侧，而FAⅠ的普通人群则存在踝内外翻肌群在各种角速度时普遍性肌力缺陷及Ⅰ/E比值的升高等，且患侧踝内外翻肌力显著低于健侧踝[29]。张阳等通过进一步的踝内外翻肌力测试发现，单侧FAⅠ者健侧踝的内外翻肌力明显大于患侧踝，同时，两侧踝内外翻肌力都相应的小于同类人群的两侧肌力[30]。但是也有一些学者存在不同的意见，Joanne munn等发现FAⅠ者患侧足不存在离心和向心外翻肌力的缺失，但却发现FAⅠ者存在离心内翻肌力的缺失，并认为它可能是造成FAⅠ的症状；其原因是内翻肌力下降致使控制小腿在负重脚上横向位移的能力降低，最终造成功能性踝关节不稳[31]。造成本研究与上述研究结果不同的原因可能与测试方法和设备存在差异，亦或受试者纳入标准不同有关。此外，2020年最新研究也发现，单侧FAⅠ者的患侧踝存在内外翻肌力的严重缺失，且相关肌力显著弱于健侧，并造成健侧踝肌力一定程度的不足；同时还会加重患侧踝内、外翻肌力的不平衡现象[32]。综上所述，FAⅠ者患侧踝存在踝外、内翻肌力的缺失，且显著弱于健侧踝；至于内外翻肌力比率方面还有待进一步研究。

3 小结

多次的踝关节扭伤极易形成踝关节的不稳感（足打软），长此以往易导致功能性踝关节不稳，其典型特征即踝关节周围的软组织出现损伤而致踝关节功能受损，但踝关节的解剖结构没有受损。本体感觉和肌肉力量分别是动作或姿势控制中前端感受器和末端效应器功能的直接体现，它们对末端环节稳定性的维持具有决定性的作用。本文通过对FAⅠ者的踝关节肌力和本体感觉进行文献分析发现，FAⅠ者患侧踝存在内外翻肌力和跖屈肌力的下降，同时，还存在位置觉、力觉和运动觉等本体感觉的缺失。因此，踝关节肌力和本体感觉的改善可考虑作为今后FAⅠ康复治疗的关键环节之一。

相关研究发现，关节松动术可有效改善踝关节背屈活动度以及平衡能力，动态关节松动术对踝关节背屈活动度（负重弓步测试）改善优于关节松动术[33]；不稳定平面训练为主的运动干预可显著改善慢性踝关节不稳患者下肢平衡控制能力和肌力；外部设备辅助下可提升干预效率，6次及以上的手法治疗可提高下肢平衡能力[34]。可见，FAⅠ康复通过运动干预结合康复工程或其他疗法等进行综合干预，是一种可行的康复方案。