王 娜

成年女性髖關(guān)節(jié)臥位后伸時(shí)肌肉激活及運(yùn)動(dòng)模式研究

王 娜

前言

目前,學(xué)界普遍認(rèn)為,臥位髖關(guān)節(jié)后伸時(shí),對(duì)人體肌肉組織的激活和運(yùn)動(dòng)模式的評(píng)估可以作為檢驗(yàn)骨骼肌系統(tǒng)功能障礙的臨床工具。例如:在髖關(guān)節(jié)后伸時(shí),豎脊肌出現(xiàn)過早的激活,或者臀肌激活延遲都被視為肌肉激活錯(cuò)誤的表現(xiàn),同時(shí),過度屈膝現(xiàn)象則被視為腘肌過度激活的信號(hào)。因此,腘肌先于臀肌激活被認(rèn)為是造成髖關(guān)節(jié)前部疼痛的主要原因,因?yàn)檫@種激活方式增加了關(guān)節(jié)所受到的力。為了減輕疼痛和髖關(guān)節(jié)及脊柱的壓力,本研究采取兩種方式來緩解,一是對(duì)激活方式的矯正,二是對(duì)特定肌肉活動(dòng)進(jìn)行言語提示補(bǔ)充。

語言提示分為主觀提示和客觀提示。本研究涉及到的是客觀提示,客觀提示一般分2種:第1種是無意識(shí)的客觀提示,這類研究較多,研究表明,無意識(shí)的提示信息確實(shí)影響著人們的認(rèn)識(shí)和情緒。第2種是有意識(shí)的客觀提示,即主體能夠意識(shí)到這些提示。有人將這種提示用于疾病治療,美國病理學(xué)專家Ryan Frank使用有意識(shí)的客觀提示方法改變?nèi)说牟±頎顟B(tài),結(jié)果發(fā)現(xiàn),無論這種語言提示是真實(shí)的還是虛假的,只要被試者相信提示的真實(shí)性,這種語言提示似乎使被試者產(chǎn)生了一種藥物“期待動(dòng)機(jī)”(appetite for satiation)。美國醫(yī)學(xué)界 Stevallovski等人將這種方法用于康復(fù)訓(xùn)練,結(jié)果發(fā)現(xiàn),積極的目標(biāo)認(rèn)同有利于患者完成目標(biāo)行為,從而產(chǎn)生積極的康復(fù)效應(yīng)。美國Mautone等人研究指出,這種認(rèn)知提示會(huì)引導(dǎo)人們對(duì)信息的選擇途徑,影響人們對(duì)問題的理解,從而產(chǎn)生更加便捷、直觀的影響效應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)主要通過語言提示的方法使被試者形成一種準(zhǔn)備狀態(tài),根據(jù)語言提示對(duì)肌肉激活的時(shí)間和次序進(jìn)行差別性研究,最后檢驗(yàn)這種語言提示的生理、心理效應(yīng)。

作者單位:長(zhǎng)安大學(xué)體育部,陜西西安710064

本次研究目的:首先,要確定那些沒有受到髖關(guān)節(jié)和背部疼痛困擾的成年女性是否在進(jìn)行臥位髖關(guān)節(jié)后伸時(shí)對(duì)臀大肌、腘內(nèi)側(cè)腱、腘外側(cè)腱的激活采取了固定模式?？梢约僭O(shè)成年女性會(huì)單獨(dú)激活臀大肌或者同時(shí)激活臀大肌和腘肌群;其次,本研究要觀察語言提示是否會(huì)影響肌肉激活的時(shí)間和幅度,以及相關(guān)的運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)。假設(shè)有收縮臀大肌語言提示的時(shí)候,臀大肌在收縮的同時(shí)會(huì)減弱膝部的彎屈。

1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象

本研究的實(shí)驗(yàn)對(duì)象來自西安某社區(qū)的11名成年女性(年齡:27.7±6.2歲 ,身高:165.2±3.6 cm,體重:62.3±6.9 kg)。在挑選這些被試者時(shí),研究制定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),出現(xiàn)以下情況者不能參加測(cè)試研究:1)在測(cè)試前5年內(nèi)有過1周以上背部和髖關(guān)節(jié)疼痛史的;2)目前右下肢損傷的;3)被動(dòng)髖關(guān)節(jié)彎屈時(shí)伴有內(nèi)收外旋的;4)有中樞神經(jīng)病變史和神經(jīng)肌肉紊亂的。11名被試者均可以滿足肌肉啟動(dòng)時(shí)間差異測(cè)試要求。

1.2 實(shí)驗(yàn)器具及方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)器具

三維動(dòng)態(tài)捕捉儀來收集運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),每個(gè)鏡頭的取樣率是60 Hz,系統(tǒng)對(duì)體積為1 m3的動(dòng)態(tài)解析時(shí)間為1 ms。為了定位,本研究將反光定位設(shè)備安置在第2、第3趾骨之間的跟骨和膝關(guān)節(jié)以及髂前上棘上,然后,將一個(gè)末端帶有標(biāo)記的桿抵在骶骨上,并用帶子將其固定住,而用另一個(gè)相同的桿抵在兩側(cè)的小腿和大腿上,也用有彈性的帶子固定好,還有一個(gè)標(biāo)記物則放在髂脊上以便標(biāo)記髂前上棘的位置。

測(cè)試用myosystem 1 400A(肌電記錄系統(tǒng))收集皮膚肌電數(shù)據(jù)并在數(shù)據(jù)收集時(shí)進(jìn)行濾波處理[5]。為了記錄肌肉活動(dòng)情況,研究使用了直徑為1 cm的一次性氯化銀雙極電極,將電極放置在臀大肌,腘外側(cè)腱以及腘內(nèi)側(cè)腱的肌腹上,另一個(gè)接地電極被放置在髂脊外側(cè),事先將電極固定好以防止實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生位移。

1.2.2 研究方法

1.2.2.1 文獻(xiàn)資料調(diào)研

通過國內(nèi)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)期刊、書籍和互聯(lián)網(wǎng)搜集相關(guān)文獻(xiàn)資料,查閱體育學(xué)和康復(fù)學(xué)等相關(guān)學(xué)科的專著、科研論文;通過外文網(wǎng)站查閱、下載相關(guān)的外文文獻(xiàn)。

JME患者中失神發(fā)作最容易被忽視，較全面性強(qiáng)直陣攣發(fā)作少見，對(duì)于一些失神發(fā)作的兒童或青少年需警惕是否為JME的早期表現(xiàn)，因?yàn)槭癜l(fā)作出現(xiàn)的時(shí)間往往早于首次肌陣攣或全面性強(qiáng)直陣攣發(fā)作 3～5年，此時(shí)就需要仔細(xì)詢問、密切觀察是否合并有肌陣攣發(fā)作及全面性強(qiáng)直陣攣發(fā)作。

1.2.2.2 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

實(shí)驗(yàn)的收集數(shù)據(jù)在MATLAB(MATLAB是由美國mathworks公司發(fā)布的主要面對(duì)科學(xué)計(jì)算、可視化以及交互式程序設(shè)計(jì)的高科技計(jì)算環(huán)境。它將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)易于使用的視窗環(huán)境中,為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供一種全面的解決方案)中編寫程序語言[2],采用多元方差分析進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。因?yàn)?研究對(duì)象中存在著不止一個(gè)因變量,而是兩個(gè)以上的因變量共同反映了自變量的影響程度。本研究的多元方差分析中,自變量分為時(shí)段自變量與提示自變量。

2 實(shí)驗(yàn)程序與數(shù)據(jù)處理方法

2.1 實(shí)驗(yàn)程序

首先,由醫(yī)師對(duì)每個(gè)被測(cè)試者進(jìn)行整套骨骼肌肉系統(tǒng)檢查,該檢查包括:在保持腿部平直的條件下,主動(dòng)彎屈髖關(guān)節(jié)和在內(nèi)收、外旋的情況下被動(dòng)彎屈髖關(guān)節(jié)檢查。在這兩項(xiàng)檢查中,被測(cè)試者要在主試人員的指導(dǎo)下記錄在11點(diǎn)里克特量表上所感受到的疼痛數(shù)據(jù),數(shù)字越大代表的疼痛程度越高。

其次,在測(cè)試時(shí)被測(cè)試者將會(huì)被安置在一個(gè)由互成150°夾角的可調(diào)節(jié)平臺(tái)上,這可以使被測(cè)試者的髖關(guān)節(jié)形成30°角。平臺(tái)上還有一個(gè)活動(dòng)部件與腿末端相對(duì)齊。這樣,當(dāng)被測(cè)試者的髖部伸展到中位時(shí),跟腱就會(huì)觸到這個(gè)活動(dòng)部件。另外,還準(zhǔn)備了一根帶子,可以將被測(cè)試者的骨盆固定在平臺(tái)上,使其背部和骨盆相對(duì)髖關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)受到一定限制。研究時(shí),將肌電記錄電極和反光定位標(biāo)志在被測(cè)試者身上安裝,讓被測(cè)試者靜立收集肌電活動(dòng)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)收集完成后開始運(yùn)動(dòng)測(cè)試,讓被測(cè)試者在進(jìn)行10 s的完全放松,在這期間,記錄其肌電活動(dòng)情況,所得到的信息將作為參照來確定肌肉激活的數(shù)據(jù)。接下來,按照要求,被測(cè)試者要在保持膝關(guān)節(jié)伸展時(shí)抬腿來接觸平臺(tái)上的活動(dòng)部件。這時(shí),用一條長(zhǎng)帶子捆在被測(cè)試者側(cè)膝蓋處,提醒被測(cè)試者不要彎屈膝蓋。使用帶子而不是口頭語言提示,是為了在實(shí)驗(yàn)中保持一致性。每個(gè)被測(cè)試者將重復(fù)運(yùn)動(dòng)4次,每次間隔2 s。

在測(cè)試活動(dòng)中,研究收集了最大自主等長(zhǎng)的收縮測(cè)試肌電活動(dòng)數(shù)據(jù)。該測(cè)試還使用到髖關(guān)節(jié)伸展運(yùn)動(dòng)來測(cè)試臀大肌,在測(cè)試中,要求被測(cè)試者膝關(guān)節(jié)彎屈至90°,對(duì)其大腿后部末端施加阻力。而在測(cè)試腘肌時(shí),則是讓被測(cè)者大腿緊貼在平臺(tái)上,膝關(guān)節(jié)彎屈至20°,對(duì)小腿后部末端施加阻力。被測(cè)試者在測(cè)試時(shí)要重復(fù)一次動(dòng)作,然后將動(dòng)作保持至少1 s。30 s周期后,研究測(cè)試得到了平均肌電活動(dòng)值。

本研究還設(shè)定了2個(gè)條件來檢驗(yàn)被測(cè)試者是否按照一定次序激活肌肉:1)在被測(cè)試者伸展髖部時(shí),不進(jìn)行任何語言提示;2)為了考察語言提示是否對(duì)肌肉活動(dòng)有作用,使用語言提示激活特定肌肉群。以臀肌為例,被測(cè)試者得到的指示為:“放松你的腘肌,同時(shí),用臀部肌肉抬腿”。而在激活腘肌時(shí),被試得到的指示為:“放松你的臀部肌肉,同時(shí),用腘肌抬腿 ”。在有言語提示的情況下,被測(cè)試者都是在做出動(dòng)作前就得到了提示,并且對(duì)所涉及的肌肉位置都是明確的。同時(shí),為了確保被測(cè)試者真正明確所提示的部位,本研究使用了捫診作為輔助手段來確保位置正確。

2.2 數(shù)據(jù)處理

2.2.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)變量

本研究采用了美國MAC公司研發(fā)的ORTHOTRAK(該軟件是一套用于臨床自動(dòng)化、三維步態(tài)測(cè)量、評(píng)估和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng))軟件獲得運(yùn)動(dòng)的三維軌跡,得到的運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)用一套6 Hz的濾波儀器進(jìn)行了處理。同時(shí),通過使用該記錄軟件記錄下關(guān)節(jié)的位置,以及髖部和膝部所構(gòu)成的夾角。將所有記錄結(jié)果經(jīng)過編碼輸入MATLAB程序作進(jìn)一步的分析和估算,以此得到運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)。

本研究中,運(yùn)動(dòng)學(xué)變量最重要部分就是髖部伸展運(yùn)動(dòng)的開始部分。本研究將其定義為髖關(guān)節(jié)開始伸展超過0.04°并持續(xù)100 ms以上。這個(gè)位移的速度相當(dāng)于2.4°/s,通過確定運(yùn)動(dòng)起始變量,得到了一個(gè)參照點(diǎn)。由于在臥位髖關(guān)節(jié)伸展時(shí)膝關(guān)節(jié)角度增大被看作是腘肌過度激活的表現(xiàn),研究也充分考慮了這種情況下運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)的變化以及言語提示對(duì)其影響。

2.2.2 肌電圖的使用與肌電變量

研究使用C++語言編寫程序提取肌電儀測(cè)得的原始數(shù)據(jù),并對(duì)原始數(shù)據(jù)值在肌電通道內(nèi)出現(xiàn)的偏移情況進(jìn)行修正,任何偏移值都會(huì)被修正至0.1%的范圍內(nèi)。修正后的數(shù)據(jù)被輸入MATLAB程序,用來解釋抽樣率之間的差異[6]。

檢驗(yàn)被測(cè)試者是否按照一定的次序來激活肌肉,本研究記錄了運(yùn)動(dòng)開始后,臀大肌、腘肌外側(cè)部、腘肌中部的啟動(dòng)時(shí)間,并使用10 Hz的濾波器處理所獲得的肌電數(shù)據(jù)。在研究中,使用MATLAB編程對(duì)符合該標(biāo)準(zhǔn)的啟動(dòng)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn),進(jìn)一步確定啟動(dòng)時(shí)間,并通過將肌電數(shù)據(jù)和肌肉啟動(dòng)時(shí)間畫圖呈現(xiàn)可視化證明。為了準(zhǔn)確,本研究還測(cè)量了肌肉啟動(dòng)前后以及肌肉活動(dòng)整個(gè)過程中肌肉激活的幅度。在8個(gè)時(shí)長(zhǎng)為50 ms的時(shí)段內(nèi),將運(yùn)動(dòng)幅度進(jìn)行平均,并對(duì)肌電結(jié)果進(jìn)行了修正,標(biāo)示為最大自主等長(zhǎng)收縮的百分比。其中,有4個(gè)時(shí)段在運(yùn)動(dòng)開始前就已經(jīng)發(fā)生了,另外4個(gè)時(shí)段在運(yùn)動(dòng)開始后即刻發(fā)生。通過這種方法,本研究不但準(zhǔn)確把握了每種肌肉的啟動(dòng)時(shí)間和髖部伸展時(shí)肌肉激活的數(shù)量。而且還通過估算從運(yùn)動(dòng)開始到運(yùn)動(dòng)結(jié)束的肌電活動(dòng)平均值,得到了整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中肌肉激活的數(shù)量。

圖1 髖部伸展運(yùn)動(dòng)開始階段示意圖

圖2 對(duì)所獲得的肌電原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整流(細(xì)黑線)并在10 H z濾(粗黑線)過處理示意圖

3 研究結(jié)果分析

為了獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,本研究讓每個(gè)被測(cè)試者在不同條件下至少進(jìn)行4組髖部伸展測(cè)試,將測(cè)試結(jié)果作為每個(gè)被測(cè)試者在不同條件下得出的變量值。

3.1 肌肉激活次序

本研究使用弗里德曼雙側(cè)方差分析(以下簡(jiǎn)稱方差分析)[4]:在無提示條件下,臀大肌、腘肌外側(cè)部、腘肌中部的啟動(dòng)無固定次序。同時(shí),用雙側(cè) t檢驗(yàn)考察了肌肉啟動(dòng)時(shí)間。分析結(jié)果顯示:在沒有語言提示的條件下,實(shí)驗(yàn)者在髖關(guān)節(jié)伸展時(shí)肌肉的激活都有固定的次序(P=0.002)。腘肌中部首先被激活(運(yùn)動(dòng)開始前199.5±74.9 ms),緊接著是腘肌外側(cè)部(100.2±70.3 ms),最后是臀大肌(11.5±81.9 ms)。腘肌中部的激活時(shí)間與其他二者有顯著差異。臀大肌的激活與腘肌外側(cè)不同,無顯著差異(表1)。

3.2 語言提示對(duì)肌肉激活次序的影響

在無提示條件下,研究使用方差分析方法檢驗(yàn)了肌肉是否按照一定次序啟動(dòng)的問題。還用雙側(cè)t檢驗(yàn)了肌肉啟動(dòng)時(shí)間是否有差異的問題。在臀肌提示條件下,被測(cè)試者肌肉的激活保持了一個(gè)固定次序(P=0.035),但是她們調(diào)整了相對(duì)肌肉激活次序,所以,3種肌肉的啟動(dòng)時(shí)間沒有變化(P＞0.59)。在適中提示下,被測(cè)試者繼續(xù)按照先腘肌中部、后臀大肌、最后腘肌外側(cè)部的順序激活肌肉。但是,每種肌肉的相對(duì)激活時(shí)間發(fā)生了變化。此刻,臀大肌的激活時(shí)間與其他二者有了顯著差異(P＜0.015),腘肌中部和腘外側(cè)部的激活時(shí)間無顯著變化(P=0.09,圖3)。

表1 髖關(guān)節(jié)伸展時(shí)肌肉啟動(dòng)時(shí)間與肌肉振幅一覽表

圖3 臀肌提示、無提示、腘肌提示3種情況下,肌肉的相對(duì)啟動(dòng)時(shí)間示意圖

3.3 語言提示對(duì)肌肉活動(dòng)時(shí)間的影響

本研究在測(cè)試中檢驗(yàn)不同條件下肌肉活動(dòng)時(shí)程的變化。之所以進(jìn)行單獨(dú)測(cè)試,是因?yàn)椴煌募∪夂驼Z言提示條件都是測(cè)試的重要因素,而肌肉啟動(dòng)時(shí)間也是重要的變量。肌肉在激活次序相同的條件下,不同的肌肉激活時(shí)間是有差別的[3]。與無語言提示條件相比,在有語言提示的情況下,被測(cè)試者肌肉激活的時(shí)間發(fā)生了變化。在有臀肌提示語言的情況下:腘肌外側(cè)部的激活時(shí)間少了61.4 ms(P=0.04,圖4)。而腘肌中部和臀大肌在2種條件下激活時(shí)間沒有顯著變化(P＞0.16)。在適中的語言提示條件下,這3種肌肉與無語言條件相比無顯著差異。

圖4 腘肌中部、腘肌外側(cè)和臀大肌不同條件下啟動(dòng)時(shí)間的評(píng)估結(jié)果示意圖

3.4 語言提示對(duì)肌肉活動(dòng)幅度的影響

為了測(cè)試提示對(duì)幅度的影響,本研究分析了起始時(shí)和整個(gè)活動(dòng)過程中肌肉激活的幅度。在起始時(shí),兩個(gè)因素分別在不同的時(shí)段和提示條件,變量為每個(gè)時(shí)段的最大自主等長(zhǎng)收縮百分比平均活動(dòng)幅度。在有提示條件的情況下,被測(cè)試者運(yùn)動(dòng)起始時(shí),就對(duì)肌肉激活的幅度做出了調(diào)整(表2)。研究發(fā)現(xiàn),對(duì)每種肌肉而言,都存在時(shí)段的主效應(yīng)(P＜0.001),對(duì)腘肌來說,在不同提示上也存在主效應(yīng)(P＜0.018),并且,時(shí)段因素和條件因素存在交互作用(P＜0.001)。在臀肌提示條件下,在4個(gè)時(shí)段中,腘肌外側(cè)部的激活都相對(duì)較低(P＜0.024,圖5)。同樣,腘肌中部的激活與腘肌外側(cè)部相近,在3個(gè)時(shí)段中相對(duì)較低(P＜0.03)。腘肌中部的激活在腘肌提示條件下比在無提示條件下要低(P＜0.028)。在聽到語言提示后,被測(cè)試者對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中肌肉平均激活水平也進(jìn)行了調(diào)整(表1),發(fā)現(xiàn)肌肉有主效應(yīng)存在,同時(shí),肌肉和語言提示條件存在交互作用。在臀肌提示條件下,臀大肌的平均激活達(dá)到最大自主等長(zhǎng)收縮的21%;在無提示條件下,臀大肌的平均激活達(dá)到最大自主等長(zhǎng)收縮的9.7%(P＜0.001,圖6);在腘肌提示條件下,腘肌中部的平均激活降至最大自主等長(zhǎng)收縮的28.8%,在無提示條件下,腘肌中部的平均激活則為最大自主等長(zhǎng)收縮的31.2%(P＜0.034)。腘肌外側(cè)部的平均激活在語言提示條件下沒有明顯變化。

表2 不同條件下不同肌肉在8個(gè)時(shí)段的活動(dòng)一覽表

圖5 動(dòng)作起始前、后8個(gè)時(shí)段的平均肌肉活動(dòng)幅度示意圖

圖6 在髖部伸展過程中,語言提示對(duì)肌肉激活幅度的影響示意圖

3.5 語言提示對(duì)膝部運(yùn)動(dòng)的影響

為了檢測(cè)提示對(duì)膝部運(yùn)動(dòng)的影響,本研究采用方差分析做了檢驗(yàn),因素為不同的提示條件,變量為整個(gè)膝關(guān)節(jié)偏移的角度。與無提示條件相比,被測(cè)試者在臀肌提示下,膝關(guān)節(jié)伸展角度減少了6.8°(P=0.002,圖7);在腘肌提示下,膝關(guān)節(jié)伸展角度減少了2.9°(P=0.003)。

圖7 運(yùn)動(dòng)中不同提示條件下膝關(guān)節(jié)的角度變化比較示意圖

4 討論

4.1 肌肉激活的次序

在進(jìn)行臥姿髖關(guān)節(jié)伸展時(shí),被測(cè)試者在無提示下,肌肉會(huì)按照固定次序激活。該次序?yàn)橄燃せ钅N肌中部,然后是腘肌外側(cè)部,最后臀大肌。受到語言提示的影響,肌肉激活的時(shí)間,幅度以及膝關(guān)節(jié)角度的偏移會(huì)發(fā)生改變,以便能夠在保持腘肌放松的同時(shí),依靠臀肌抬起腿。在臀肌提示條件下,肌肉激活的相對(duì)時(shí)間改變了,這使得3種肌肉激活的順序可以分辨。在無語言提示的條件下,腘肌外側(cè)部延遲了激活,在激活的起始階段,腘肌外側(cè)部和腘肌中部的激活程度減弱,與之相反,臀大肌的激活程度相應(yīng)增加了。與無語言提示相比,臀肌提示使得整個(gè)膝關(guān)節(jié)伸展的偏移降低。在保持臀大肌放松,用腘肌抬腿時(shí),只有腘肌中部的激活幅度受到語言提示影響。腘肌中部的激活程度在第8個(gè)時(shí)段明顯減弱,整個(gè)膝關(guān)節(jié)的伸展偏移在腘肌提示條件下比無語言提示條件下要小。

研究發(fā)現(xiàn)了成年女性在臥姿髖部伸展時(shí),肌肉激活依照一定的次序,這一結(jié)論在臨床上有著重要的意義。因?yàn)?肌肉激活順序的改變和髖部及背部疼痛有關(guān)。對(duì)激活順序的校正已成為臨床治愈髖前棘疼痛患者的焦點(diǎn)。在無語言提示條件下,也發(fā)現(xiàn)了類似的固定次序,即腘肌的激活是發(fā)生在運(yùn)動(dòng)之前的。同時(shí),也發(fā)現(xiàn)臀大肌的激活是在腘肌的激活之后,這與文獻(xiàn)研究結(jié)果一致。

由于最受關(guān)注的是那些受到髖部疼痛困擾的成年女性,所以,本研究對(duì)象也限定為成年女性。在單性別研究中容易發(fā)現(xiàn)固定的激活次序,而部分測(cè)試者以不同性別的人群作為研究對(duì)象,研究結(jié)果會(huì)與之相反。在預(yù)研究中,本研究使用了2種不同的伸展練習(xí)方法,一種是讓被測(cè)試者沒有間歇地重復(fù)測(cè)驗(yàn)任務(wù),而另外一種是在測(cè)驗(yàn)任務(wù)的中間插入2 s的間歇。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在重復(fù)測(cè)驗(yàn)任務(wù)時(shí),由于肌電活動(dòng)是連續(xù)的,使確認(rèn)肌肉啟動(dòng)時(shí)間變得更加困難。在置信水平為0.05時(shí),進(jìn)行雙側(cè) t檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)第一次測(cè)驗(yàn)任務(wù)的激活時(shí)程與后續(xù)的任一激活時(shí)程有明顯差別。這種不同結(jié)果可能是由于在重測(cè)階段肌肉活動(dòng)水平不同造成的。而后續(xù)的重復(fù)測(cè)驗(yàn)中,肌肉激活都發(fā)生在一個(gè)相對(duì)不活躍的水平上。

在一些研究中,被測(cè)試者在動(dòng)作起始前是身體成平直臥姿,而本研究是讓被測(cè)試者在動(dòng)作起始前髖部成30°。之所以使用這種姿勢(shì),是為了確認(rèn)被測(cè)試者能夠在1 s內(nèi)將髖部伸展30°,這樣,可以使所有被測(cè)試者完成同一動(dòng)作的速度和時(shí)間一致。

4.2 語言提示對(duì)肌肉活動(dòng)模式的影響

測(cè)試中,使用語言提示對(duì)肌肉激活順序和肌肉活動(dòng)幅度造成了一定的影響:臨床實(shí)踐中,醫(yī)師會(huì)經(jīng)常使用到語言提示,但在文獻(xiàn)中尚未發(fā)現(xiàn)語言提示作用對(duì)肌肉激活模式的報(bào)告。現(xiàn)在,語言提示和肌電反饋兩種手段被結(jié)合起來治療神經(jīng)紊亂的病例。本研究發(fā)現(xiàn),在使用語言提示時(shí),腘肌活動(dòng)減弱,而與此同時(shí),臀肌活動(dòng)顯著增強(qiáng)。這一發(fā)現(xiàn)支持了研究結(jié)論:使用語言提示可以在運(yùn)動(dòng)初始階段使腘肌活動(dòng)的減弱,臀肌活動(dòng)顯著增強(qiáng)。當(dāng)然,使用語言提示時(shí),讓被測(cè)試者在保持臀大肌放松的同時(shí)用腘肌抬腿,則不能產(chǎn)生明顯的效果。其中,出現(xiàn)比較明顯的變化是,運(yùn)動(dòng)開始后 150～200 ms,腘肌中部活動(dòng)減弱,同樣,腘肌外側(cè)在整個(gè)活動(dòng)中也會(huì)有輕微的減弱。而醫(yī)生在對(duì)髖部疼痛的患者干預(yù)治療時(shí),常常采取指導(dǎo)放松腘肌,用臀肌抬腿的方法。本研究中,被測(cè)試者按照指導(dǎo)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí),能夠在延遲激活腘肌的同時(shí)激活臀大肌。

語言提示對(duì)膝部運(yùn)動(dòng)的影響:語言提示會(huì)導(dǎo)致肌肉活動(dòng)的變化,但是,這種變化單純依靠觸摸和目視檢查是很難輕易發(fā)現(xiàn)的。在臀肌提示條件下,腘肌外側(cè)部的激活啟動(dòng)時(shí)間要比在無提示條件下晚61.4 ms。這樣微小的變化是觸摸很難察覺的。肌肉活動(dòng)的變化往往伴隨著膝蓋彎屈角度的顯著變化。例如,在腘肌提示和臀肌提示兩種條件下,分別出現(xiàn)了2.9°和6.9°的變化。這種彎屈角度的變化比肌肉激活的時(shí)程變化更易被察覺,可以作為一個(gè)觀察臥姿髖部伸展的輔助工具。

5 結(jié)論與后期研究展望

5.1 結(jié)論

研究發(fā)現(xiàn),在無提示條件下,受試者做臥姿髖部伸展時(shí),沒有受到背部和髖部疼痛困擾的成年女性,會(huì)按照先腘肌中部,后腘肌外側(cè),最后臀大肌的次序激活肌肉。在臀肌語言提示時(shí),被試者的臀肌和腘肌幾乎同時(shí)被激活,在運(yùn)動(dòng)的初始階段腘肌中部和腘肌外側(cè)激活呈減弱趨勢(shì),臀大肌激活在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中呈增加趨勢(shì);在腘肌語言提示時(shí),腘肌中部肌肉激活在運(yùn)動(dòng)的初始階段和整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中呈減弱趨勢(shì),同時(shí),膝關(guān)節(jié)的彎屈在減少。這一發(fā)現(xiàn)在臨床應(yīng)用臥姿髖部伸展作為檢測(cè)手段或者康復(fù)練習(xí)時(shí)是至關(guān)重要的。特別是當(dāng)臨床對(duì)一個(gè)髖部疼痛的病人進(jìn)行評(píng)估時(shí),醫(yī)師應(yīng)當(dāng)注意其肌肉激活模式的異常。進(jìn)一步來看,在進(jìn)行臥姿髖部伸展時(shí),膝部彎屈的變化可能表明病人改變了其肌肉的激活模式,導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因是多樣的,有可能是疲勞所致,所以,在進(jìn)行康復(fù)練習(xí)前需先進(jìn)行適當(dāng)休息。醫(yī)師在診斷不同病人的癥狀時(shí),要充分考慮到性別的具體影響。在背部和髖部出現(xiàn)疼痛時(shí),要明晰肌肉激活的次序和幅度是否會(huì)因此而發(fā)生改變。

5.2 不足與后期展望

在實(shí)驗(yàn)測(cè)量中,重復(fù)動(dòng)作測(cè)量之間有2 s間隙。在分析其他研究的結(jié)果時(shí),很多功能性活動(dòng)中,動(dòng)作都是連續(xù)的,而無須間歇的,筆者認(rèn)為,一個(gè)間歇期有助于觀察肌肉激活的固定次序,髖部肌群在髖部彎屈和伸展時(shí)持續(xù)興奮是臥姿髖部伸展任務(wù)的特性。因此,間歇期的引入會(huì)導(dǎo)致肌肉活動(dòng)階段性變化。在方法上,本研究也受到一定的制約,因?yàn)樵谂P姿髖部伸展結(jié)束后,使用最大自主等長(zhǎng)收縮的數(shù)據(jù)來評(píng)估肌肉活動(dòng),而就慣例而言,最大自主等長(zhǎng)收縮都在練習(xí)前進(jìn)行,以避免產(chǎn)生疲勞效應(yīng)。但是,由于對(duì)臥姿髖部伸展的重復(fù)次數(shù)進(jìn)行了控制,使得最大自主等長(zhǎng)收縮不會(huì)受到明顯的疲勞影響。

[1]曹玉珍,胡勇.站姿和坐姿腰部表面肌電研究[J].中華勞動(dòng)衛(wèi)生職業(yè)病雜志,2006,(12):758-759.

[2]姜太生,鄭希付.客觀語言提示對(duì)情緒影響的實(shí)驗(yàn)研究[J].湖南師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)報(bào),2007,(4):85-87.

[3]王明暄,楊紅春.最大等長(zhǎng)收縮過程中及恢復(fù)期表面肌電信號(hào)的變化[J].體育與科學(xué),2006,27(1):72-75.

[4]余洪俊,劉宏亮,陳蕾.表面肌電圖的發(fā)展與應(yīng)用[J].中國臨床康復(fù),2002,6(5):720-721.

[5]惲?xí)云?劉永斌.股四頭肌與腘繩肌在痙攣性偏癱步態(tài)中拮抗收縮的動(dòng)態(tài)肌電圖研究[J].中國康復(fù)理論與實(shí)踐,2007,(12):70-75.

[6]袁樹民,周軍.表面肌電評(píng)估腰痛的研究現(xiàn)狀[J].首都體育學(xué)院學(xué)報(bào),2006,18(1):112-114.

[7]BIEUZEN F,LEPERS R,VERCRU YSSEN F.Muscle activation during cycling at different cadences:effect of maximal strength capacity[J].J Electromyogr Kinesiol,2007,17(6):731-738.

[8]BULLOCK-SAXTON J E.Local sensation changes and altered hip musclefunction following severe ankle sprain[J].Phys Ther,1994,74(1):17-28.

[9]KLAUE K,DURNIN C W,GANZ R.The acetabular rim syndrome:aclinical presentation of dysplasia of the hip[J].J Bone Joint Surg Br,1991,73(3):423-429.

[10]LEWIS C L,SAHRMANN S A,MORAN D W.Anterior hip joint force increases with hip extension,decreased gluteal force,or decrease diliopsoas force[J].J Biomech,2007,40(16):3725-3731.

Research on Muscle Activation and Movement Patterns of Adult Female Supine Hip Extension

WANG Na

目的:研究成年女性在臥位臀部肌肉伸展時(shí),是否存在一致的、可以區(qū)別的肌肉激活順序。同時(shí),探討語言提示對(duì)髖部肌肉激活和運(yùn)動(dòng)的影響;方法:讓受試者按照無語言提示、語言提示特定肌肉的條件進(jìn)行測(cè)試。當(dāng)受試者處于臥位髖部伸展時(shí),測(cè)量髖部和膝部的角度,測(cè)試臀大肌、腘肌中部、腘肌外側(cè)的肌電數(shù)據(jù);結(jié)果:在無語言提示條件下,受試者的髖肌激活按照腘肌中部、腘肌外側(cè)、臀大肌的順序進(jìn)行。與之相比,3塊肌肉在語言提示條件下,在不同的運(yùn)動(dòng)階段,呈現(xiàn)出不同的肌肉激活和運(yùn)動(dòng)狀態(tài);結(jié)論:健康成年女性在臥位髖部伸展時(shí),肌肉激活存在一致的順序,而語言提示可以改變激活時(shí)間、幅度及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。該研究可以為腰部、髖部肌肉疼痛女性患者的康復(fù)提供理論與方法。

成年女性;肌肉激活;語言提示;活動(dòng)順序

Objective:To study the muscle activation and movement patterns during prone hip extension exercise in women and explore the effects of verbal cues on muscle activation order.Method:When given verbal cues,participants are expected to use muscle activation order of medial hamstrings,followed by lateral hamstrings,then gluteus maximum;when without cues,these three pieces are almost simultaneously activated by gluteus.But,the activation of hamstrings decreases in the initiation of movement,moreover,the activation of medial hamstrings decreases throughout the movement.Conclusion:The muscle activation order during prone hip extension is consistent in healthy women and muscle activation timing and amplitude can be modified with verbal cues.This study can provide the theoretical basis and recovery method of muscle soreness in waist and hip of female sufferer.

women;muscle activation;verbal cues;movement order

G804.2

A

1000-677X(2011)03-0074-07

2010-12-19;

2011-02-18

王娜(1979-),女,陜西西安人,講師,在讀碩士研究生,主要研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)。

Chang’an University,Xi’an 710064,China.