潘曉雨，黃靈燕，呂嬌嬌，伍 勰，牛文鑫，劉 宇*

新型太極拳干預(yù)對老年女性膝骨關(guān)節(jié)炎患者下肢肌力和動態(tài)平衡影響

潘曉雨1，黃靈燕1，呂嬌嬌1，伍 勰1，牛文鑫2*，劉 宇1*

目的：驗證6個月的新型太極拳康復(fù)方案干預(yù)是否可以改善老年女性膝關(guān)節(jié)炎患者的下肢肌力和動態(tài)平衡能力。方法：招募46名老年女性膝骨關(guān)節(jié)炎患者，隨機分為太極組和對照組，進行為期6個月的實驗干預(yù)。實驗前后，通過等速肌力測試儀和動態(tài)平衡測試指標(biāo)，測量所有受試者下肢肌力和動態(tài)平衡能力。結(jié)果：6個月前后，太極組下肢肌力無顯著性差異（P＞0.05），但動態(tài)穩(wěn)定性顯著性提高（P＜0.05）。結(jié)論：新型太極拳康復(fù)干預(yù)可促進女性膝骨關(guān)節(jié)炎患者動態(tài)平衡穩(wěn)定性，簡易有效，易于推廣。

太極拳；膝骨關(guān)節(jié)炎；肌力；動態(tài)平衡

我國社會老齡化日益嚴(yán)重，與老年人相關(guān)的問題已成為主要的社會關(guān)注點。膝骨關(guān)節(jié)炎是老年人疾病中比較普遍的一種[1]，其患者下肢肌力及平衡能力均顯著性降低，這將影響老年人姿勢穩(wěn)定性，增加老年人跌倒的危險性[2,3]。所以找到提高膝骨關(guān)節(jié)炎患者下肢肌力及動態(tài)平衡能力的康復(fù)方案非常重要。

運動干預(yù)是保守治療膝骨關(guān)節(jié)炎常用方法的一種[2,3]。但是，由于膝骨關(guān)節(jié)炎患者自身的疾病特點，不恰當(dāng)?shù)倪\動種類可能會對其膝關(guān)節(jié)造成進一步的損傷。太極拳作為中國的傳統(tǒng)運動健身項目，已于 2012年被美國風(fēng)濕病學(xué)會列為膝骨關(guān)節(jié)炎臨床治療手段之一[4]。但是，由于傳統(tǒng)太極拳一些高難度動作，長時間屈膝運動使患者膝關(guān)節(jié)承受過高的壓力負(fù)荷，以及套路動作復(fù)雜等原因，傳統(tǒng)太極拳不利于老年人的練習(xí)和廣泛傳播。故本研究旨在研究一套適合在老年膝骨關(guān)節(jié)炎患者人群中推廣的新型太極拳，通過6個月的干預(yù)，考察其對老年女性膝骨關(guān)節(jié)炎患者下肢肌力及動態(tài)平衡的影響。

1 研究對象與研究方法

1.1 研究對象

研究對象選自上海市楊浦區(qū)社區(qū)中 135名老年女性膝骨關(guān)節(jié)炎受試者，根據(jù)下述納入和排除標(biāo)準(zhǔn)，排除 89名受試者。隨后，將 46名受試者隨機分成太極實驗組和教育對照組各 23人，分別進行 6個月的新型太極拳康復(fù)方案干預(yù)及6個月的健康教育講座干預(yù)。6個月后實驗組的完成人數(shù)為 21人 （91%），對照組完成人數(shù)為 19人（90%）。根據(jù)意向性分析原理，每組分析數(shù)據(jù)人數(shù)仍為 23人。受試者招募、剔除、納入情況如圖 1所示，基本信息如表 1所示，兩組受試者年齡、身體質(zhì)量指數(shù)（BMI）均無顯著性差異。

圖1 受試者招募和實驗流程圖Figure 1 Flow Chart of the Subject Recruitment and Experimental Procedure

表1 受試者基本信息TableⅠ Basic Information of the Subjects

膝骨關(guān)節(jié)炎患者的納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）符合2005年美國風(fēng)濕協(xié)會制定的膝骨關(guān)節(jié)炎臨床評斷標(biāo)準(zhǔn)[5]；（2）根據(jù)臨床、影像學(xué)以及 3個月以上的疼痛癥狀（VAS≥2）進行篩查；（3）根據(jù)Kellgren&Lawrence分級標(biāo)準(zhǔn)定級[6]（4＞KL＞1）；（4）年齡選取為60～70歲。

排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）無法行走或者行走距離少于 7.6 m；（2）膝關(guān)節(jié)正在進行藥物治療、關(guān)節(jié)腔注射治療，或者進行過雙側(cè)膝關(guān)節(jié)置換術(shù)；（3）3個月內(nèi)發(fā)生過由運動誘發(fā)或不可控的心絞痛、不能控制的高血壓、急性或慢性腎功能衰竭、靜息狀態(tài)曾呼吸困難、其他高風(fēng)險疾病等；（4）簡易精神狀態(tài)檢查表[7]小于 23分。

1.2 研究方法

實驗組和對照組分別參加 6個月的新型太極拳康復(fù)干預(yù)及6個月的健康講座干預(yù)。實驗前后測試項目包括身高、體重、膝和踝關(guān)節(jié)等速肌力及動態(tài)平衡測試。

1.2.1 新型太極拳康復(fù)干預(yù)方案

通過結(jié)合24式太極拳的動作原理及膝骨關(guān)節(jié)炎的病癥特點，新型太極拳康復(fù)方案的創(chuàng)編最終包括提手上勢、如封似閉、閃通臂、云手、摟膝拗步、倒卷肱、玉女穿梭、金雞獨立 8個套路動作。為了減少運動對膝關(guān)節(jié)周圍的負(fù)荷，所以在設(shè)計動作時避免持久單邊運動、扭轉(zhuǎn)膝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)過屈[24]。干預(yù)時間為 6個月，練習(xí)分階段進行，由二級以上的太極拳教練指導(dǎo)練習(xí)。第一階段1～2周，著重于太極拳的準(zhǔn)備活動練習(xí)（如：身體轉(zhuǎn)移、膝關(guān)節(jié)屈伸、韻律呼吸等）；第二階段 3～4周，練習(xí)太極拳基本動作；第三階段5～24周，練習(xí)和加強太極拳套路動作。每個練習(xí)分為5 min熱身活動、50 min練習(xí)和5 min整理活動。

1.2.2 健康教育講座

對照組主要參與與健康相關(guān)的主題講座，講座內(nèi)容涉及骨關(guān)節(jié)炎、飲食、糖尿病預(yù)防及治療方案、頸椎病等。干預(yù)時間同樣為 6個月，每兩周進行一次，每次 1 h，其中包括40 min演講及20 min問答。在此期間，對照組被要求維持以往的生活作息和習(xí)慣，不得采用任何新的康復(fù)方案。

1.2.3 膝關(guān)節(jié)及踝關(guān)節(jié)等速肌力測試

采用瑞士CMV AG公司生產(chǎn)的CON-Trex多關(guān)節(jié)模塊人體肌力訓(xùn)練和評估系統(tǒng)測量所有受試者單側(cè)有癥狀腿的膝關(guān)節(jié)屈伸等速肌力及踝關(guān)節(jié)背屈、趾屈等速肌力，評價指標(biāo)為相對峰值力矩（Nm/kg；rPT）。

膝關(guān)節(jié)等速肌力向心測試采用坐位測試方法，踝關(guān)節(jié)采用仰臥位測試方法。測試操作根據(jù)操作手冊進行。等速動力頭儀器的角速度為 90°/s（向心 /向心）。所有受試者首先進行最大收縮測試練習(xí)。受試者熟悉等速肌力測試后，進行3次重復(fù)最大收縮等速向心測試。

1.2.4 動態(tài)平衡測試

即時起立行走（TUG）：測量受試者功能靈活性的一種動態(tài)平衡測試方法，具有很好的重復(fù)性。測量受試者從標(biāo)準(zhǔn)的椅子上站起（椅子高度為 46 cm），向前行走 3 m，繞過標(biāo)桿，再返回重新坐到椅子上的時間。測試過程中，要求受試者穿其日常生活中常穿的鞋子，并且以常規(guī)舒適速度進行行走。測量單位為秒，時間越短說明平衡能力越好[8]。

功能性伸展（FRT）：被用于評價受試者動態(tài)平衡和柔韌性，考察受試者的身體穩(wěn)定性。測試要求受試者雙腳與肩同寬站立，背部緊貼墻面。舉起雙臂平行于肩膀，雙手伸直，此為初始距離。之后盡做大努力向前伸直手臂（避免肩膀向前或向后彎曲）。測量單位為厘米，距離越長說明平衡能力越好[9]。

Berg平衡量表（BBS）：測量受試者動態(tài)平衡的有效方法，具有較好的可靠性與有效性。測試要求受試者完成14項任務(wù)，每項任務(wù)評分從 0（不能完成）到 4（正常完成）。最高得分為56分。測試項目包括一些功能活動，如站立、坐下和傾身等[8]。

1.2.5 統(tǒng)計方法

采用雙因素重復(fù)測量方差分析。兩種干預(yù)方法作為組間差異，前后測量時間作為組內(nèi)差異。顯著水平 P＜0.05。各參數(shù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，并用 SPSS Statistics 20統(tǒng)計軟件進行分析。

2 結(jié)果

2.1 兩組受試者膝關(guān)節(jié)肌力比較

如表2所示，實驗組和對照組分別進行實驗 6個月前后膝關(guān)節(jié)屈伸相對峰值力矩比較，不存在交互作用[屈曲：F（1，42）=0.08，P＞0.05；伸展：F（1，42）=0.05，P＞0.05]。即 6個月的新型太極拳練習(xí)并沒有對老年女性膝骨關(guān)節(jié)炎患者膝關(guān)節(jié)肌力造成顯著性的影響。另外，比較兩組 6個月前后踝關(guān)節(jié)屈伸峰值力矩，也不存在交互作用（P＞0.05），即 6個月的新型太極拳練習(xí)并沒有對其踝關(guān)節(jié)肌力造成顯著性影響。

表 2兩組受試者 6個月前后膝關(guān)節(jié)屈伸相對峰值力矩比較（Nm/kg）TableⅡ Comparison between the Relative Peak Torque of Knee Flexion-extension of the Two Groups before and after the 6-month Tai Chi Exercise(Nm/kg).

2.2 兩組受試者動態(tài)平衡比較

如表3所示，實驗組與對照組 6個月前后動態(tài)平衡指標(biāo)比較，F(xiàn)RT、BBS存在交互作用（P＜0.05），而 TUG卻無交互作用（P＞0.05）。實驗組內(nèi)配對樣本 T檢驗顯示，6個月后BBS，F(xiàn)RT大于基線值，差異具有顯著性（P＜0.01）。對照組內(nèi)配對樣本 T檢驗顯示，6個月前后 3個動態(tài)指標(biāo)BBS、FRT、FUG均沒有顯著性差異（P＞0.05）。

表3 兩組受試者6個月前后動態(tài)平衡比較TableⅢ Comparison between the Dynamic Balance of the Two Groups before and after the 6-month Exercise

3 分析與討論

3.1 新型太極拳對膝關(guān)節(jié)肌力的影響

隨著年齡的增加，老年人的運動協(xié)調(diào)、肌力呈逐漸下降狀態(tài)，并且漸漸無法控制其肌肉力量，從而影響他們的日常生活。老年人下肢肌力的下降比上肢肌力的下降更甚，對老年人造成更加嚴(yán)重的影響，比如增加老年人跌倒的風(fēng)險[10]。另外老年人向心收縮力量比離心收縮下降得更多，這會造成老年人從椅子上站起比坐下更困難[11]?；加邢ス顷P(guān)節(jié)炎的老年人下肢肌力下降的程度高于正常老年人。大多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)，膝骨關(guān)節(jié)炎患者股四頭肌及腘繩肌肌力顯著性小于年齡、身高相匹配的健康對照組[1,2]。流行病學(xué)調(diào)查顯示，老年女性膝骨關(guān)節(jié)炎患病率高于男性[12]。目前，我國社會老年齡化已成普遍趨勢。截止到 2010年，我國第 6次人口普查結(jié)果顯示，60歲以上老年人數(shù)量占全國總?cè)丝跀?shù)量的13.26%。所以找到適合提高老年膝骨關(guān)節(jié)炎患者下肢肌力的鍛煉顯得尤為重要。

不同的運動有不同的功能?？棺栌?xùn)練被認(rèn)為是提高老年人肌力最好的方法[13]。太極拳是一種中國傳統(tǒng)的健身訓(xùn)練方法，節(jié)奏緩慢，強度適中，適合老年人長期練習(xí)[14]。 太極拳運動的弓步、屈膝和蹲坐等半蹲動作類似于抗阻運動，對下肢肌力會產(chǎn)生很大的負(fù)荷要求[15]。另外，運動要求練習(xí)者的髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)在多方向上運動，此動作特點使下肢三關(guān)節(jié)不斷地向心和離心收縮，從而提高肌力。有Meta分析證明，太極拳可以提高老年人膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)肌力[16]。Xu等研究證明，太極拳組踝關(guān)節(jié)背屈肌力顯著性大于不運動組，但膝關(guān)節(jié)屈伸肌力及踝關(guān)節(jié)趾屈卻沒有顯著性差異[17]。這可能是因為太極拳的大多運動模式都涉及踝關(guān)節(jié)背屈，并向左右旋轉(zhuǎn)。

本研究中，新型太極拳對老年女性膝骨關(guān)節(jié)炎患者下肢肌力影響不顯著。與其他研究的不同之處，可能在于其他研究中對象大多為健康老年人，而對老年膝骨關(guān)節(jié)炎患者肌力的研究非常少。但是，本文的研究結(jié)果與 Song等[18]的研究結(jié)果相類似，即經(jīng)過 6個月的太極拳練習(xí)，骨關(guān)節(jié)炎患者膝關(guān)節(jié)屈伸肌力并沒有得到顯著變化。其原因是太極拳運動相比于有氧運動，如慢跑、游泳、健康走等，運動負(fù)荷較小，不足以使老年膝骨關(guān)節(jié)患者下肢肌力得到明顯提高。另外，由于針對膝骨關(guān)節(jié)患者而對傳統(tǒng)太極拳進行的改進及調(diào)整，使動作更加簡易，膝關(guān)節(jié)屈曲幅度較小以減小對膝關(guān)節(jié)進一步的損傷，所以運動負(fù)荷與傳統(tǒng)太極拳相比較弱，所以更不足以彌補膝骨關(guān)節(jié)炎患者本身下肢肌力的缺失。

3.2 新型太極拳對動態(tài)平衡的影響

隨著年齡的增長，老年人的姿勢平衡控制能力逐漸退化，成為導(dǎo)致老年人跌倒的一種危險因素。跌倒已成為引發(fā)老年人事故傷害的第二大誘因[19]。跌倒的本質(zhì)因素是與年齡相關(guān)的平衡能力、肌肉功率的下降以及認(rèn)知能力的下降[9]。郭燕梅等研究，發(fā)現(xiàn)膝骨關(guān)節(jié)炎患者動態(tài)平衡能力顯著性下降，存在跌倒的高風(fēng)險因素[20]。動態(tài)平衡即為應(yīng)對預(yù)期的平衡改變，身體利用內(nèi)在和外在有關(guān)信息反射對抗對姿勢穩(wěn)定性的干擾并作用于肌肉，使身體重新平衡稱為動態(tài)平衡，常用的測試方法為TUG，F(xiàn)RT和BBS[20]。導(dǎo)致跌倒的一些因素是不可逆的，但是，肌肉衰退、平衡下降和步態(tài)不穩(wěn)定這 3個因素也許可以通過鍛煉得到改善[9]。

目前，大多數(shù)研究關(guān)注的是太極拳對老年平衡能力的影響，而對老年骨關(guān)節(jié)炎患者的影響卻少之又少。本研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過 6個月新型太極拳康復(fù)方案的干預(yù)，太極實驗組FRT顯著性增加。此指標(biāo)簡單易行，且具有較高的信效度，著重考察受試者身體穩(wěn)定的能力，被用于評價動態(tài)平衡和柔韌性的測量。以往研究證明，功能性伸展的距離在15.4 cm和25.4 cm之間意味著中等的跌倒風(fēng)險[9]。通過鍛煉，膝骨關(guān)節(jié)炎患者從鍛煉前的24.12 cm增加為29.60 cm。因此，新型太極拳干預(yù)可顯著提高其穩(wěn)定性。

另外，BBS是評價干預(yù)效果的有效手段。此參數(shù)結(jié)果同樣說明，新型太極拳對膝骨關(guān)節(jié)炎患者平衡能力有顯著的改善。分析原因，可能是由于太極拳的特點對練習(xí)者造成的積極影響。在練習(xí)太極拳過程中，練習(xí)者重心偏低，開胯屈膝，支撐面增大，步寬增加，并且下肢三關(guān)節(jié)不維持在某一特定角度，而是在不同角度進行多方位旋轉(zhuǎn)運動，離心向心運動交替進行。這些運動增加練習(xí)者的下肢姿勢控制能力，增強了其穩(wěn)定性。

4 結(jié)論

6個月的干預(yù)實驗顯示，新型太極拳康復(fù)方案對老年女性膝骨關(guān)節(jié)炎患者下肢肌力的作用并不顯著，但可顯著改善其動態(tài)平衡能力。新型太極拳康復(fù)方案適用于老年膝骨關(guān)節(jié)炎患者，為臨床康復(fù)提供了一套行之有效的訓(xùn)練方案。在接下來的研究中，我們將關(guān)注動態(tài)平衡能力改善背后的神經(jīng)肌肉控制機制和生物力學(xué)機制。

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（責(zé)任編輯：何聰）

Effects of Innovative Tai Chi on the Lower-extremity Muscle Strength and Dynamic Balance of the Elderly Women with Knee Osteoarthritis

PAN Xiaoyu1,HUANG Lingyan1,LV Jiaojiao1,WU Xie1,NIU Wenxin2,LIU Yu1
(1.Key Laboratory for Exercise and Health Sciences Research of Education Ministry，Shanghai University ofSport，Shanghai 200438,China;2.Shanghai Yangzhi Rehabilitation Hospital,Tongji University School of Medicine,Shanghai 200092,China)

Objective:To investigate whether a 6-month innovative Tai Chi(TC)exercise can affect the lower-extremity muscle strength and dynamic balance of the elderly women with knee osteoarthritis (OA).Methods:A total of 46 elderly women with knee OA were recruited and were randomly divided into a TC group and a control group for an experiment of 6 months.Before and after the experiment,CON-Trex was used to evaluate the subjects'lower-extremity muscle strength and BBS,FRT and TUG were applied to evaluate the dynamic balance.Results:After 6-month TC exercise,the knee and ankle muscle strength showed no significant difference in TC group(p＞0.05),but the group members'dynamic balance was significantly improved(p＜0.05). Conclusion:The innovative Tai Chi can improve the dynamic balance of the elderly women with OA.It is easy to be promoted due to its simpleness and effectiveness.

Tai Chi;knee osteoarthritis;muscle strength;dynamic balance

G804.6

A

1006-1207（2017）01-0068-04

2016-08-03

上海市體育局2015年科技綜合計劃項目（Z013）;國家自然科學(xué)基金項目（面上項目：11672211）。

潘曉雨，女，碩士研究生。主要研究方向：運動人體科學(xué)。E-mail：xiaoyutiankong34@163.com。

*通訊作者簡介：1.劉宇，男，教授，博士。主要研究方向：運動生物力學(xué)。E-mail：yuliu@sus.edu.cn；2.牛文鑫，男，副教授，博士。主要研究方向：生物康復(fù)工程。E-mail：niu@#edu.cn。

1.上海體育學(xué)院“運動健身科技”省部共建教育部重點實驗室，上海 200438；2.同濟大學(xué)醫(yī)學(xué)院康復(fù)治療學(xué)系，上海市養(yǎng)志康復(fù)醫(yī)院，上海 201619。