纠正性运动计划对腰痛伴足过度旋前的老年人步态动力学和肌肉活动的影响

杨兵，王占峰，赵素霞，杨卫卫，刘慧洁

(焦作市第二人民医院康复医学科，河南焦作 454001)

研究显示，与健康对照人群相比，腰痛(low back pain,LBP)合并足过度旋前(pronated feet,PF)患者的腓肠肌、臀中肌、竖脊肌和内斜肌活性增加，膝关节屈曲、髋关节屈肌力矩和踝关节正功时功率峰值均明显降低[1]。纠正性运动计划(corrective exercise program ,CEP)是一种新型康复运动方式，围绕疾病对相关关节、肌群进行功能和肌力训练，以达到稳定步态、缓解疼痛症状目的。本研究旨在探讨CEP疗法在LBP合并PF老年患者中的应用价值，报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

经医院伦理委员会批准，选择2018年1月～2020年12月在本院就诊的46例LBP合并PF患者作为研究对象。采用随机数字表法分为试验组和对照组各23例。试验组年龄60～75岁，平均(68.42±4.16)岁；体质量指数18.2～27.3 kg/m2，平均(23.14±2.76)kg/m2；舟骨下降0.87～1.45 cm，平均(1.22±0.18)cm；LBP病程7～23个月，平均(13.27±4.17)个月；行走速度(0.91±0.08)m/s。对照组年龄60～74岁，平均(68.03±4.12)岁；体质量指数18.0～27.6 kg/m2，平均(23.31±3.14)kg/2；舟骨下降0.85～1.49 cm，平均(1.23±0.14)cm；LBP病程7～20个月，平均(12.82±3.92)个月；行走速度(0.90±0.07)m/s。两组患者的年龄、体质量指数、舟骨下降、LBP病程和行走速度等基线资料差异均无统计学意义(P>0.05)。

1.2 研究方法

对照组给予核心肌群运动，每次持续时间30～45分钟，每周训练3次，共训练16周。试验组在核心肌群运动的基础上给予CEP。由本院康复科医师拟定训练内容，包括包括踝关节翻转训练(站立位、侧卧位时有意识内翻踝关节)、踝关节伸展训练(站立位、侧卧位时有意识伸展踝关节)、臀大肌力量训练(俯卧位保持膝盖弯曲的情况下伸展臀部)、股二头肌力量训练(患者坐位，弯曲膝盖并进行侧向旋转)、髋关节外旋肌力量训练(患者位，行外旋肌训练)每组30 s，每次行4组，每周训练3次，于2周后增加阻力带，持续14周，总干预时间16周。

1.3 观察指标

1.3.1 肌电图检测

干预前后，采用便携式肌电图系统记录胫骨前肌(TA)、第3腰椎水平竖脊肌(ESL3)[2]和腹直肌(rectus abdominis，RA)的肌电图(EMG)活动。肌电图分析取峰值均方根(RMS)平均值，然后对TA最大自主等长收缩(MVIC)、ESL3和RA最大自主等长收缩(SMVIC)进行标准化。MVIC和SMVIC试验根据有关文献[3]进行。

1.3.2 步态动力学检查

干预前后，采用Vicon MX运动系统量化步态时空变量，16个反射性球形标记用于识别骨盆、大腿、小腿和足部，标记位置根据Nexus软件提供插件步态模型确定，两块力板与Vicon系统同步，记录1000Hz下行走时的地面反作用力(groundreaction force, GRF)。计算竖轴(Z)、纵轴(Y)和横轴(X)的GRF、峰值时间(TTP)。Z轴GRF分量报告为Z轴足跟接触(FZHC)、Z轴足跟蹬离(FZDF)和Z轴足跟离地(FZPO)阶段，Y轴GRF分量报告为Y轴足跟蹬离(FYDF)和Y轴足跟离地(FYPO)，X轴GRF分量报告为X轴足跟接触(FXHC)、中间站立位(FXMS)和X轴足跟离地(FXPO)阶段。所有GRF值采用体质量(body weight,BW)进行标化[4]。

1.3.2 疼痛和功能障碍评分

干预前后采用VAS评分和Oswestry功能障碍指数(oswestry disability index,ODI)评估患者的疼痛程度和功能障碍程度。

1.4 统计学方法

2 结果

两组患者干预后的VAS评分和ODI指数均较干预前显著降低，且试验组均显著低于同期对照组(P<0.05)；见表1。干预后，试验组患者的FZHC、FZMS、FZPO、FYHC、FYPO、FXHC、FXMS、FXPO均显著低于于对照组(P<0.05)；见表2。干预后，两组患者的TA、RA、ESL3活性均显著低于干预前(P<0.05)，且试验组干预后的TA、RA活性显著低于对照组(P<0.05)；见表3。

表1 两组患者干预前后的VAS评分和ODI指数比较

表2 两组患者干预前后的步态动力学参数比较

表3 干预前后两组肌肉活性比较(%MVIC)

3 讨论

本研究旨在评估特定训练方案对老年LBP合并PF患者行走时GRF、功能障碍、背痛和肌肉活动的影响。结果显示，干预后试验组步行速度显著高于对照组。既往研究显示，疼痛减轻可增加LBP患者功能状态和增加步行速度[5]。因此，步行速度增加可能与因为CEP治疗后VAS评分降低相关。

本研究显示，行走过程中，对照组GRF增加。既往研究显示，GRF增加与下肢损伤之间存在明显相关。本研究提示，CEP可降低步行时的GRF，与既往研究一致。Farahpour等[6]研究认为，行走时GRF增加可导致LBP综合征或腰椎功能障碍。从该角度而言，减少GRF有助于缓解LBP临床症状。

本研究显示，CEP后FXHC的TTP增加，这意味着该力在下肢上施加的时间更长，并且可以进行荷载耗散。TTP值越低说明GRF峰值出现时间越早，与应力性骨折、关节软组织、骨关节炎等损伤性疾病增加相关。因此CEP提供了足够的机制与不利压力相关的损伤相抵抗。在步态足跟运动中，外侧GRF(FXHC)增加可能是因为CEP增加了旋后肌力量。物理治疗后，肌电图活性的减少意味着肌肉力量的提高。本研究显示，CEP后TA的EMG活性降低，可能是因为肌力增加，足跟接触时足底后倾增加，受TA力增加的影响，FXHC随之增加。本研究显示，CEP可减少RA的肌电活动，与既往研究一致，即LBP患者腹部肌电图振幅在训练后降低[7]。

既往研究显示，腰-臀腹合体的重新排列可通过调整PF姿势实现[8]。Castro Mendez等[9]研究显示，在非特异性LBP伴PF患者使用抗旋前足矫形器，可减轻腰痛和改善下肢对齐。本研究进一步证实，通过CEP训练可能是治疗慢性非特异性LBP的有效方式。

综上所述，本研究显示，CEP用于LBP合并PF患者可增加步行速度，改善GRF，减少肌肉活动，减轻疼痛评分和功能障碍，值得进一步探讨。