肌内效贴对下肢离心运动后肌力和动态平衡的影响
2024-12-31王阳李现强
摘要:目的:探讨肌内效贴对离心运动后即刻肌肉力量和动态平衡能力的影响,为降低运动损伤风险提供理论依据。方法:招募30名非体育专业健康男性大学生,随机均分为3组(对照组、加压组、肌贴组),每组10人。加压组、肌贴组运动前在大腿前部使用弹性绷带和肌内效贴,分别在运动前和运动后即刻测试优势侧下肢Y平衡和等速肌力。结果:运动前3组受试者伸膝肌群相对峰力矩、平均功率、平均峰力矩、Y平衡各方向结果差异均无统计学意义(P>0.05)。运动后,3组受试者伸膝肌群相对峰力矩、平均功率、平均峰力矩较运动前均显著下降(P<0.05);但各组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。运动后,3组受试者下肢Y平衡测试在前、后内、后外3个方向最大距离较运动前均显著下降(P<0.05);肌贴组与加压组在3个方向最大距离较对照组差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:大强度运动可诱发下肢肌群疲劳,肌内效贴不能促进肌力恢复,但能改善下肢动态平衡能力。
关键词:肌内效贴;疲劳;肌力;平衡
Effects of Kinesio Taping on Muscle Strength and Dynamic Balance of Lower Limbs After Eccentric Exercise
WANG Yang1 LI Xianqiang2
(1.Guangxi University of Science and Technology,Liuzhou, Guangxi 545000)
(2.Linyi Vocation College,Linyi, Shandong 276000 )
Abstract: Objective: To investigate the effects of Kinesio Taping on muscle strength and dynamic balance ability immediately after eccentric exercise, and to provide theoretical basis for reducing the risk of sports injury. Methods: 30 healthy male college students were recruited and randomly divided into 3 groups (control group, pressure group and KT group) with 10 people in each group. Elastic bandage and Kinesio Taping were applied to the front of the thigh before exercise, and Y balance and isokinetic muscle strength of the dominant lower extremity were tested before and immediately after exercise, respectively. Results: Before exercise, there were no significant differences in the relative peak moment, average power, average peak moment and Y balance of knee extensor muscle in 3 groups (pgt; 0.05). After exercise, the relative peak moment, average power and average peak moment of knee extensor muscle in 3 groups were significantly decreased compared with before exercise (p lt; 0.05). There was no significant difference among all groups (p gt; 0.05). After exercise, the maximum distance of Y balance test of lower limbs in front, inside and outside directions of 3 groups was significantly decreased compared with that before exercise (p lt; 0.05). Compared with the control group, there were significant differences in the maximum distance in 3 directions between the KT group and the pressure group (p lt; 0.05). Conclusion: High intensity exercise can induce fatigue of lower limb muscle group, and Kinesio Taping can not promote muscle strength recovery, but can improve lower limb dynamic balance ability.
Key words: Kinesio Taping; Fatigue; Muscle Strength; Balance
前言
肌肉重复收缩或大强度负荷后一段时间内会产生不同程度的肌肉疲劳,导致肌肉功能下降,一般表现为肌肉最大收缩力量下降,肌肉持续收缩能力不足,肌肉张力增加等[1]。肌肉疲劳不仅会降低运动表现,还会增加运动伤害风险,因此,改善肌肉疲劳是预防运动损伤的重要措施[2]。科学的运动护具能延缓肌肉疲劳,促进运动能力恢复,对预防运动损伤,提高运动表现具有重要意义。随着研究人员对运动性疲劳的产生机制、预防和消除手段的深入研究,以及随着全民健身和健康中国战略深入推进,运动护具一直是运动医学和生物力学研究的热点,肌内效贴和压力型运动护具 (弹性绷带、压力服、压力袜、紧身衣、压缩袖等)逐渐受到运动员和健身人群的青睐。肌内效贴是一种透气胶布,具有优异的弹性,常用于治疗运动损伤和许多其他疾病,研究显示[3,4]肌内效贴能支持受伤的肌肉和关节,改善肌肉功能,增加关节稳定性,减轻肌肉紧张和疼痛,被广泛用于临床康复治疗和运动防护领域。但也有研究显示肌内效贴对机体的正向作用可能与心理因素有关,关于肌内效贴对预防肌肉疲劳和维持姿态稳定的研究结论尚不统一。本研究通过离心收缩诱导下肢伸膝肌群产生运动性疲劳,采用肌内效贴和安慰剂贴(弹性绷带)分别作用于下肢伸膝肌群,分析比较两种方式对运动后即刻下肢伸膝肌群肌力和下肢动态平衡的影响,为降低运动损伤风险提供借鉴手段和理论依据。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象
在广西科技大学招募30名非体育专业男性大学生。纳入标准:男性,年龄18-27岁,有不规律运动史,健康状况良好;测试前1周不参加其他大强度运动;近6个月无下肢损伤或创伤史;无心血管疾病、肌肉骨骼或神经系统疾病。排除标准:下肢有手术史或严重损伤史;正在服用药物的受试者;下肢平衡功能障碍;测试期间出现不适的受试者。所有受试者在试验前均已充分了解测试内容及过程,自愿参与本试验并签署知情同意书。用随机数字法将30名受试者随机分为3组,即:对照组(n=10)、加压组(n=10)、肌贴组(n=10)。3组受试者一般资料比较差异无显著性。见表1。
表1 3组受试者一般资料(x±s)
1.2 实验方法
1.2.1 测试流程
①受试者进行5分钟下肢热身活动;②用Y平衡测试并记录受试者优势侧下肢动态平衡能力,测试结束后休息5分钟;③优势侧下肢伸膝肌群等速肌力测试,结束后休息5min;④进行优势侧下肢肌肉疲劳造模;⑤疲劳造模后即刻再次进行优势侧下肢伸膝肌群等速肌力测试和Y平衡测试。见图1。
图1 测试流程
1.2.2 下肢肌肉疲劳造模
参考Tyler[5]与Gregory[6]等人在研究下肢肌肉疲劳过程中的造模方法,选取负重20kg状态下测试腿做保加利亚蹲作为统一运动负荷。动作质量要求:有控制屈髋屈膝下蹲,蹲至前方大腿股骨与地面平行,膝关节屈曲90°。单次蹲起动作要在7s内完成,下蹲离心动作4s,蹲至与地面平行维持1s,起立向心动作1s,站立位1s。进行10次*4组保加利亚蹲,组间休息60s。
1.2.3 干预方法
对照组:不做任何干预。加压组:肌肉疲劳造模前使用自粘弹性绷带。受试者采取坐位,测试侧膝关节弯曲90°,自髌骨上缘至大腿近端1/3处行向心螺旋加压缠绕,每一圈覆盖上一圈的1/3,张力为原始长度的130%,弹性绷带宽度为5cm,Kindmax生产。肌贴组:肌肉疲劳造模前使用肌内效贴。受试者采取坐位,测试侧膝关节弯曲90°,贴在大腿股直肌、股外侧肌和股内侧肌的皮肤表面。肌内效贴为5cm × 25 cm,Kindmax生产。粘贴形状为“I”形,起点为胫骨粗隆,向上跨越膝关节,并分别终止于大腿的股内侧肌、股直肌和股外侧肌的近端,贴布两端无张力,中间张力为原始长度的130%。
为保证弹性绷带和KT与皮肤充分接触,加压组和KT组受试者在干预前剔除大腿部多余毛发,保持皮肤表面光滑整洁。实验采用单盲法,各组间受试者互不照面,在不同时间段进行测试,减少受试者心理因素对结果的影响。
1.3 测试指标
1.3.1 等速向心肌力测试及选取指标
采用多关节等速肌力测试与训练系统对受试者进行伸膝肌群等速向心肌力测试评价伸膝肌群肌肉功能。受试者进行5分钟下肢热身活动,正式测试前先进行几次预测试使确保受试者熟悉测试要领。坐位姿势,屈髋角度80°,固定躯干和下肢,膝关节活动范围设置为80°至150°,等速向心速度为60°/s。测试过程要求受试者用最大力做向心伸膝,屈膝不做最大收缩以减少对伸膝肌群的影响。每组做10次,共测试2组,组间休息3分钟,记录两次测试的最大值。
选取指标:
(1)峰力矩/体重(peak torque/weight,PT/W):又称为相对峰力矩,指单位体重的峰力矩值,反映肌肉的相对肌力,可用于不同体重人群之间的肌力对比。
(2)平均功率(average power,AP):单位时间内的肌肉做功量,可反映肌肉爆发力。
(3)平均峰力矩(Mean Peak, MT):指在同一块肌肉的多次收缩中,能达到的峰值力矩的平均值,可反映肌肉平均力量。
1.3.2 Y平衡测试
测试时,优势侧下肢裸足站在测试平台上,拇趾对准测试台上红色起始线,双手叉腰置于骨盆两侧。另一侧下肢分别向前侧、后内侧、后外侧尽可能远地推动测试板,然后返回至起始位置,恢复至双脚站立。正式测试前,每个方向进行6次尝试以熟悉测试动作,正式测试时每个方向进行3次有效测试,取3次中最大数值进行分析,数据记录精确到0.5cm。每个方向最多能进行6次测试,如果有超过4次测试失败,测试结果为0。同一方向每次测试之间休息3s,每个方向测试之间休息30s。
测试中出现以下情况视为无效测试:①支撑脚的足跟或前脚掌抬起或移动;②双手离开身体维持平衡;③伸展脚在向各个方向进行测试时,以测试板作为伸展脚的支撑;④伸展脚在伸的过程中没有与测试板始终贴合,或者用力靠惯性向前滑动测试板;⑤伸展脚在返回时,身体失去平衡,脚触及地面。
1.4 统计学方法
使用软件SPSS 22.0对收集的数据统计分析,用均数±标准差(x±s)表示所有计量数据。用Shapiro-Wilk检验进对数据正态性检验,不符合正态分布的数据采用非参数检验。符合正态分布的数据各指标组内干预前后差异对比使用配对样本t检验,各指标多组间差异比较使用单因素方差分析,两两比较采用LSD检验。以p<0.05表示差异有统计学意义。
2 结果
2.1 伸膝肌群60°/s等速向心收缩相对峰力矩
运动前3组受试者伸膝肌群相对峰力矩比较差异无统计学意义(P>0.05)。运动后,3组受试者伸膝肌群相对峰力矩较运动前均显著下降(P<0.05);但运动后3组受试者伸膝肌群相对峰力矩组间两两比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。
2.2 伸膝肌群60°/s等速向心收缩平均功率
运动前3组受试者伸膝肌群平均功率比较差异无统计学意义(P>0.05)。伸运动后,3组受试者伸膝肌群平均功率较运动前均显著下降(P<0.05);但运动后3组受试者伸膝肌群平均功率组间两两比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。
2.3 伸膝肌群60°/s等速向心收缩平均峰力矩
运动前3组受试者伸膝肌群平均峰力矩比较差异无统计学意义(P>0.05)。运动后,3组受试者伸膝肌群平均峰力矩较运动前均显著下降(P<0.05);但运动后3组受试者伸膝肌群平均峰力矩组间两两比较差异无统计学意义(P>0.05)见表4。
2.4 下肢Y平衡测试结果
运动前3组受试者下肢Y平衡测试在前侧、后内侧、后外侧3个方向最大距离比较差异均无统计学意义(P>0.05)。运动后,3组受试者在3个方向最大测试距离较运动前差异均有统计学意义(P<0.05);运动后,肌贴组与加压组在3个方向最大距离与对照组比较差异均有统计学意义(P<0.05);但肌贴组与加压组在3个方向最大距离比较差异均无统计学意义(P>0.05)。见表5、6、7。
3 讨论
3.1 对肌肉力量的影响
等速肌力测试被公认为是评价肌肉功能及研究肌肉力学特征的最优方法[7],其中相对峰力矩反映肌肉的相对肌力,可用于不同体重人群之间的肌力对比;平均功率可反映肌肉爆发力;平均峰力矩可反映肌肉平均力量。本研究结果显示下肢大强度离心运动后,伸膝肌群等速向心收缩时相对峰力矩、平均功率、平均峰力矩等指标均显著下降。这提示大强度离心运动会诱发运动性肌肉疲劳,降低肌肉力量。大量研究[8-10]证实运动性肌肉疲劳会因能量损耗、代谢产物堆积等因素降低运动表现,甚至增加运动损伤风险。本研究是在下肢疲劳造模前进行贴扎,主要观察肌内效贴和弹性绷带的使用能否有效改善因大强度运动导致的肌力、下肢动态平衡能力下降,分析对运动性肌肉疲劳的预防效果。
本研究结果显示,下肢大强度离心运动时使用肌内效贴不能降低因肌肉重复做功导致的肌力下降水平。与本研究结果一致,既往研究[11]发现在健康人群股直肌和髌骨附近使用肌内效贴并不能即刻改善肌肉功能和自我感知疲劳水平,这可能与肌内效贴作用时间较短有关,此外也可能是肌内效贴对健康人群的肌肉力量效果不明显。肌内效贴对改善功能障碍人群肌肉力量的效果也存在争议,尹璐璐等[12]发现慢性踝关节不稳患者使用肌内效贴前后踝周围肌肉力量无变化。一项回顾性研究[13]显示肌内效贴不能改善慢性踝关节不稳患者踝外翻平均峰力矩。关于肌内效贴能否改善肌肉力量、促进肌肉收缩的争论一直存在,也有研究显示肌内效贴对促进肌肉功能障碍恢复有积极意义。研究发现[14]肌内效贴能有效延迟前臂肌群离心工作过程中肌力衰减的速度,降低肌肉损伤程度,延缓疲劳出现。研究人员[15]将50例慢性肱骨外上髁炎患者分为肌内效贴组和安慰剂组,4周后两组桡侧腕伸肌肌力较干预前均显著提升,但两组间肌力差异无显著性,这提示肌内效贴改善肌力可能存在安慰剂效应,其本身的作用效果仍需进一步研究证实。本研究结果显示,使用肌内效贴不能改善因肌肉持续收缩导致的肌力下降,同时加压组使用弹性绷带作为安慰剂也未显示出显著效果,这可能与本研究是在疲劳造模后即刻测试相关等速肌力指标,肌内效贴在人体作用时间较短,还未发挥持续效应有关。研究显示肌内效贴的即刻效应与持续效应存在差异,此外研究方法、贴扎形式、贴布材质不同等因素也会影响研究结果[16]。
3.2 对动态平衡能力的影响
平衡是维持人体姿势稳定的一种能力,是进行日常活动和完成各项体育运动的基本保障。下肢Y平衡测试是在单腿站立的情况下,下肢在三个方向上(前侧,后内侧,外侧)的最大伸展测试,是评价受试者下肢动态平衡能力,评估下肢稳定性和受伤风险的一种常用方法。肌肉疲劳后代谢产物和炎症物质堆积,干扰肌梭放电模式,影响本体感觉和平衡能力,从而破坏下肢稳定性,增加损伤风险。本研究结果显示,下肢大强度离心运动后下肢动态平衡能力下降,下肢稳定性被破坏,运动时在股四头肌处使用肌内效贴能改善下肢动态平衡能力。与本研究结果一致,Tahmasbi等[17]发现柔性扁平足人群胫骨后肌或腓骨长肌处使用肌内效贴后,其Y平衡测试各方向均有改善,行走时步态稳定性增加,能有效改善足部姿势,提升下肢稳定性。研究[18]发现髌股疼痛患者股内斜肌或股外斜肌处使用肌内效贴均能改善下肢星偏移平衡测试结果,提升下肢动态平衡能力。本体感觉对维持平衡有重要意义,Wang等人[19]的研究发现慢性踝关节不稳患者使用肌内效贴后即刻可改善下肢各方向Y平衡测试结果,并降低踝关节位置感觉误差。以上研究结果提示肌内效贴对改善本体感觉、维持关节稳定有积极意义,其作用机制可能与其对皮肤产生持续刺激,增强躯体感觉信息传入有关。同时肌内效贴能加快皮下组织代谢速率,对改善肌肉供氧,增强代谢物清除率,减少继发炎症反应,加速大强度运动后疲劳的消退都有促进作用。本研究结果显示,运动过程中在股四头肌处使用肌内效贴能有效改善因肌肉持续收缩导致的下肢动态平衡下降,但较普通弹性绷带并未表现出效果差异。研究发现[20]健康受试者优势侧下肢使用肌内效贴或加压带后,踝关节运动控制改善效果明显,但两者之间未发现差异性,这与本研究结果一致,可能与肌内效贴或加压带的使用增加了感觉输入,提升下肢神经肌肉控制能力有关。因此,肌内效贴改善下肢动态平衡的机制可能是增加局部压力改善感觉输入,反复传导关节位置和关节运动状态的信息,增加感觉输入,进而提高中枢神经系统兴奋性,改善神经肌肉控制水平和下肢动态平衡。
4 结论
下肢大强度离心运动后,下肢肌肉力量和动态平衡功能下降。运动中使用肌内效贴不能改善运动后即刻肌肉力量,但能改善下肢动态平衡,对降低运动中跌倒和运动伤害风险有积极意义。
参考文献
[1] Davis H L, Alabed S, Chico T J A. Effect of sports massage on performance and recovery: a systematic review and meta-analysis[J]. BMJ Open Sport Exerc Med, 2020, 6(1): e000614.
[2] Ferreira R M, Silva R, Vigário P, et al. The Effects of Massage Guns on Performance and Recovery: A Systematic Review[J]. J Funct Morphol Kinesiol, 2023, 8(3):138.
[3] Mao H Y, Hu M T, Yen Y Y, et al. Kinesio Taping Relieves Pain and Improves Isokinetic Not Isometric Muscle Strength in Patients with Knee Osteoarthritis-A Systematic Review and Meta-Analysis[J]. Int J Environ Res Public Health, 2021, 18(19) :10440.
[4] Biz C, Nicoletti P, Tomasin M, et al. Is Kinesio Taping Effective for Sport Performance and Ankle Function of Athletes with Chronic Ankle Instability (CAI)? A Systematic Review and Meta-Analysis[J]. Medicina (Kaunas), 2022, 58(5):620.
[5] Cavanaugh M T, Quigley P J, Hodgson D D, et al. Kinesiology Tape or Compression Sleeve Applied to the Thigh Does Not Improve Balance or Muscle Activation Before or Following Fatigue[J]. J Strength Cond Res, 2016, 30(7): 1992-2000.
[6] Pearcey G E, Bradbury-Squires D J, Kawamoto J E, et al. Foam rolling for delayed-onset muscle soreness and recovery of dynamic performance measures[J]. J Athl Train, 2015, 50(1): 5-13.
[7] Sadeghi H, Jehu D A, Daneshjoo A, et al. Effects of 8 Weeks of Balance Training, Virtual Reality Training, and Combined Exercise on Lower Limb Muscle Strength, Balance, and Functional Mobility Among Older Men: A Randomized Controlled Trial[J]. Sports Health, 2021, 13(6): 606-612.
[8] Choi H S, Lee J H. Immediate Effect of Balance Taping Using Kinesiology Tape on Dynamic and Static Balance after Ankle Muscle Fatigue[J]. Healthcare (Basel), 2020, 8(2) :162.
[9] Xue X, Hao Y, Yang X, et al. Effect of Kinesio tape and Compression sleeves on delayed onset of muscle soreness: a single-blinded randomized controlled trial[J]. BMC Musculoskelet Disord, 2023, 24(1): 392.
[10] Nahon R L, Silva Lopes J S, Monteiro De Magalhães Neto A. Physical therapy interventions for the treatment of delayed onset muscle soreness (DOMS): Systematic review and meta-analysis[J]. Phys Ther Sport, 2021, 52: 1-12.
[11] Hung M H, Chen H Y, Chang Y C, et al. Effects of the direction of Kinesio taping on sensation and postural control before and after muscle fatigue in healthy athletes[J]. Sci Rep, 2023, 13(1): 1282.
[12] 尹璐璐, 王琳. 肌内效贴对慢性踝关节不稳运动神经肌肉控制的影响[J]. 中国组织工程研究, 2020, 24(11): 1783-1789.
[13] 王玲, 陈鹏, 王广兰, et al. 肌内效贴对慢性踝关节不稳的影响:系统综述和Meta分析[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(14): 2283-2290.
[14] 张燊, 傅维杰, 潘加浩, et al. 肌内效贴对网球运动员上肢力量和疲劳表现的影响[J]. 中国运动医学杂志, 2014, 33(10): 963-970.
[15] Balevi I S Y, Karaoglan B, Batur E B, et al. Evaluation of short-term and residual effects of Kinesio taping in chronic lateral epicondylitis: A randomized, double-blinded, controlled trial[J]. J Hand Ther, 2023, 36(1): 13-22.
[16] Hosp S, Csapo R, Heinrich D, et al. Does Kinesiology tape counter exercise-related impairments of balance in the elderly?[J]. Gait Posture, 2018, 62: 167-172.
[17] Choi I R, Lee J H. The effect of the application direction of the kinesiology tape on the strength of fatigued quadriceps muscles in athletes[J]. Res Sports Med, 2019, 27(1): 1-10.
[18] Sinaei E, Foroozantabar V, Yoosefinejad A K, et al. Electromyographic comparison of vastus medialis obliquus facilitatory versus vastus lateralis inhibitory kinesio taping in athletes with patellofemoral pain: A randomized clinical trial[J]. J Bodyw Mov Ther, 2021, 28: 157-163.
[19] Wang X, Shao X, Yu R, et al. Acute effects of kinesiology tape on dynamic balance control in chronic ankle instability: An exploratory study[J]. Phys Ther Sport, 2023, 62: 65-70.
[20] Jelinek H F, Donnan L, Khandoker A H. Singular value decomposition entropy as a measure of ankle dynamics efficacy in a Y-balance test following supportive lower limb taping[J]. Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc, 2019, 2019: 2439-2442.