李世明,康 平,李 強(qiáng),翟佳麗,楊 濤,于文兵
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腦癱青少年異常步態(tài)的柔韌性訓(xùn)練干預(yù)研究
李世明1,康 平2,李 強(qiáng)1,翟佳麗3,楊 濤4,于文兵1
目的:腦癱青少年下肢的柔韌性差,導(dǎo)致其步態(tài)出現(xiàn)異常,擬通過(guò)下肢柔韌性訓(xùn)練改善腦癱青少年的異常步態(tài)。方法:選取5名腦癱青少年作為干預(yù)對(duì)象,以1名正常青少年作為參考對(duì)象,對(duì)5名腦癱青少年進(jìn)行12周的下肢分關(guān)節(jié)柔韌性訓(xùn)練,采用三維錄像解析和足底壓力分布測(cè)試以對(duì)比腦癱青少年柔韌性訓(xùn)練前、后的測(cè)試數(shù)據(jù)。結(jié)果:腦癱青少年重患側(cè)下肢訓(xùn)練后的擺動(dòng)期、單支撐期與訓(xùn)練前均具有顯著性差異(P<0.05),與正常青少年無(wú)顯著性差異(P>0.05);訓(xùn)練前重患側(cè)下肢膝角—大腿角、膝角—小腿角在形狀上與正常青少年相差很大,在訓(xùn)練后均朝著正常青少年的角—角圖形狀靠近;訓(xùn)練前重患側(cè)下肢足底7個(gè)分區(qū)壓強(qiáng)雷達(dá)圖形狀與正常青少年相差很大,在訓(xùn)練后與正常青少年的雷達(dá)圖相近似,且Kendall’s W協(xié)同系數(shù)經(jīng)訓(xùn)練后得到較大提高。結(jié)論:對(duì)髖、膝關(guān)節(jié)的柔韌性訓(xùn)練可提高腦癱青少年重患側(cè)下肢擺動(dòng)的協(xié)調(diào)性,對(duì)踝關(guān)節(jié)的柔韌性訓(xùn)練可促進(jìn)重患側(cè)下肢足底壓力分布的合理性,分關(guān)節(jié)柔韌性訓(xùn)練可提高整個(gè)步態(tài)的穩(wěn)定性和連續(xù)性。
腦癱青少年;異常步態(tài);柔韌性訓(xùn)練
腦癱是一種嚴(yán)重危害嬰幼兒的中樞性疾病,一般分為新生兒期、幼兒期、青少年期以及成年期。腦癱在不同時(shí)期有不同的表現(xiàn),在新生兒及幼兒期,主要表現(xiàn)在面部表情和動(dòng)作上反應(yīng)遲鈍,關(guān)節(jié)伸縮僵硬,共濟(jì)失調(diào)[1]。由于初始狀態(tài)表現(xiàn)不明顯,常常被忽略,失去康復(fù)治療的最佳時(shí)機(jī)。如果腦癱患者在嬰幼兒時(shí)期沒(méi)有得到及時(shí)的手術(shù)治療和康復(fù)訓(xùn)練的話,等到青少年時(shí)期這種姿勢(shì)異常和運(yùn)動(dòng)障礙就更加明顯,這會(huì)嚴(yán)重影響腦癱青少年的生活質(zhì)量,所以對(duì)腦癱青少年進(jìn)行有針對(duì)性的運(yùn)動(dòng)干預(yù)顯得尤為重要[2-9]。
痙攣型是腦癱占比最多的一種類型,該類患者大多都有步行障礙,正常人步行時(shí)并不需要思考,而是由大腦支配的下意識(shí)活動(dòng),因?yàn)槟X癱有中樞性的腦損傷,大多累計(jì)四肢,下肢顯得僵硬,柔韌性差[10-14],所以其步行就變得不那么簡(jiǎn)單,步態(tài)出現(xiàn)異常,包括剪刀步、公雞步、鴨行步、跳躍步等步態(tài)。因此,針對(duì)痙攣型腦癱患者下肢柔韌性差的特點(diǎn),本文擬采用分關(guān)節(jié)柔韌性訓(xùn)練對(duì)腦癱青少年下肢髖、膝、踝3大關(guān)節(jié)進(jìn)行單關(guān)節(jié)拉伸訓(xùn)練,并測(cè)試干預(yù)前、后的步態(tài)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)和足底壓力分布情況,以了解柔韌性訓(xùn)練對(duì)腦癱青少年異常步態(tài)的干預(yù)效果,為腦癱青少年的臨床診療和運(yùn)動(dòng)康復(fù)提供參考依據(jù),旨在幫助他們能盡量、盡快地回歸正常人的生活,這關(guān)系到他們的幸福與未來(lái)。
1.1 研究對(duì)象
以輔讀學(xué)校的5名痙攣型腦癱青少年(粗大功能分級(jí)為Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)[15])為柔韌性干預(yù)的實(shí)驗(yàn)對(duì)象,并選擇1名普通學(xué)校的正常青少年為對(duì)照。5名腦癱青少年均為右腿是重患側(cè)腿,因此,本文選取右腿進(jìn)行柔韌性運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練,同時(shí),選取正常青少年的右腿步態(tài)參數(shù)作為參照標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)表1)。
表1 受試者基本情況表Tab le1 Anthropometric In form ation List
1.2 干預(yù)方案
下肢柔韌性訓(xùn)練是為了增強(qiáng)腦癱青少年下肢髖、膝、踝各關(guān)節(jié)的靈活性,增大各關(guān)節(jié)的活動(dòng)幅度,以提高其步態(tài)的協(xié)調(diào)性、平衡性、穩(wěn)定性,避免走路僵硬、不穩(wěn)、易跌倒。對(duì)腦癱青少年進(jìn)行分關(guān)節(jié)柔韌性運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練12周,每周安排5節(jié)訓(xùn)練課,每節(jié)課為40m in。分關(guān)節(jié)柔韌性訓(xùn)練的基本方法見(jiàn)圖1。
圖1 分關(guān)節(jié)柔韌性訓(xùn)練的基本方法框圖Figure1 Basic Method of Flexibility Training o f Separate Joint
按照髖、膝、踝各個(gè)關(guān)節(jié)的解剖學(xué)自由度進(jìn)行靜力性、動(dòng)力性拉伸和主動(dòng)、被動(dòng)拉伸相結(jié)合的多種組合模式分關(guān)節(jié)進(jìn)行柔韌性訓(xùn)練,并針對(duì)腦癱青少年肢體痙攣的特點(diǎn)在柔韌訓(xùn)練中安排了“綁帶式”振動(dòng)放松的被動(dòng)練習(xí),使腦癱青少年的柔韌訓(xùn)練與放松有機(jī)地結(jié)合起來(lái),以提高對(duì)痙攣型腦癱青少年的運(yùn)動(dòng)干預(yù)效果,既減輕了肌肉的痙攣也放松了腦癱受試者的心情。
髖關(guān)節(jié)柔韌性訓(xùn)練方法:(1)靜力性拉伸時(shí),屈的訓(xùn)練包括正壓腿、弓箭步壓腿、直腿坐等,伸的訓(xùn)練包括后屈體單腿搬、后壓腿等;內(nèi)收和旋內(nèi)訓(xùn)練包括仰臥屈膝轉(zhuǎn)髖、向內(nèi)側(cè)踢腿至最大幅度,外展和旋外訓(xùn)練包括側(cè)壓腿和側(cè)舉腿、利用下肢髖關(guān)節(jié)康復(fù)儀進(jìn)行外展訓(xùn)練等;(2)動(dòng)力性拉伸時(shí),髖關(guān)節(jié)屈的訓(xùn)練包括前踢腿、原地高抬腿、高抬腿走、弓箭步壓腿走等,伸的訓(xùn)練包括后踢腿、豎叉拉伸;內(nèi)收和旋內(nèi)訓(xùn)練包括向內(nèi)側(cè)踢腿、左右轉(zhuǎn)髖跳、斜45°腳內(nèi)側(cè)踢足球等,外展和旋外訓(xùn)練包括左右轉(zhuǎn)髖跳、向外側(cè)踢腿、橫叉。
膝關(guān)節(jié)柔韌性訓(xùn)練方法:(1)靜力性拉伸時(shí),膝屈的訓(xùn)練包括坐位膝關(guān)節(jié)最大程度的屈、仰臥體操墊他人幫助下最大程度的屈,同理膝關(guān)節(jié)伸的訓(xùn)練也包括坐位姿勢(shì)和仰臥位姿勢(shì),他人可用寬橡筋向上提拉小腿使膝關(guān)節(jié)最大程度的伸;(2)動(dòng)力性拉伸時(shí),屈膝半蹲15秒后快速伸膝向上彈跳、屈膝懸小腿屈伸訓(xùn)練,體操墊上仰臥蹬自行車(chē)、體操墊上伸膝練習(xí)(一段時(shí)間后可加沙袋進(jìn)行負(fù)重練習(xí)),液壓踏步機(jī)訓(xùn)練。
踝關(guān)節(jié)柔韌性訓(xùn)練方法:(1)靜力性拉伸時(shí),背屈訓(xùn)練包括站立背屈、坐姿背屈等,跖屈訓(xùn)練包括站立跖屈、跪坐壓踝、俯臥撐伸展踝;內(nèi)收(內(nèi)翻)訓(xùn)練包括倚靠墻角做內(nèi)收、內(nèi)翻,特制矯形鞋做內(nèi)收訓(xùn)練,外展(外翻)訓(xùn)練包括倚靠墻角做外展外翻訓(xùn)練、青蛙坐等;(2)動(dòng)力性拉伸時(shí),主要包括背屈踢沙包、跖屈踢沙包、腳背內(nèi)側(cè)踢足球、腳背外側(cè)踢足球、連續(xù)提踵、提踵走、腳跟走、腳內(nèi)側(cè)走、腳外側(cè)走、用寬橡膠筋拉腳踝內(nèi)收外展訓(xùn)練等。
1.3 測(cè)試過(guò)程
1.3.1 三維運(yùn)動(dòng)錄像拍攝與解析 采用4臺(tái)日本產(chǎn)松下NVMX300EN攝像機(jī)對(duì)受試者步態(tài)進(jìn)行拍攝,拍攝速度25幀/s,攝像高度1.2m,4臺(tái)攝像機(jī)分別置于實(shí)驗(yàn)室矩形區(qū)域的4個(gè)角上,攝像頭均對(duì)準(zhǔn)中心區(qū)域的人行步道,長(zhǎng)邊相鄰兩臺(tái)攝像機(jī)之間主光軸約為105°,短邊約為75°。受試者步行前首先在矩形中心區(qū)域固定坐標(biāo)框架并進(jìn)行錄像拍攝,步行時(shí)移開(kāi)框架對(duì)受試者完成的步行動(dòng)作進(jìn)行拍攝。
拍攝的運(yùn)動(dòng)錄像通過(guò)德國(guó)產(chǎn)SIM I°Motion 7.3三維錄像解析系統(tǒng)進(jìn)行解析,解析頻率為50場(chǎng)/s。使用DLT法計(jì)算得到解析點(diǎn)的三維坐標(biāo)。采用巴特沃茲二階低通濾波法對(duì)所得每個(gè)標(biāo)志點(diǎn)的三維坐標(biāo)進(jìn)行平滑處理,截?cái)囝l率為6Hz。
1.3.2 足底壓力分布測(cè)試與分析 在實(shí)驗(yàn)室中心區(qū)域的人行步道上安放中國(guó)產(chǎn)Bioforcen足底壓力分布測(cè)試平板1塊,采樣頻率為100Hz,專門(mén)用于測(cè)試腦癱青少年重患側(cè)右側(cè)足底的壓力分布情況。將右足底整個(gè)區(qū)域共劃分為7個(gè)分區(qū),即1區(qū)為拇指—第二趾區(qū)、2區(qū)為第三趾—小趾區(qū)、3區(qū)為前腳掌內(nèi)側(cè)區(qū)、4區(qū)表示為前腳掌外側(cè)區(qū)、5區(qū)為足弓區(qū)、6區(qū)為腳跟內(nèi)側(cè)區(qū)、7區(qū)為腳跟外側(cè)區(qū)。采用足底壓力分布測(cè)試平板自帶分析系統(tǒng)獲取上述7個(gè)分區(qū)的壓強(qiáng)值(單位:kg/cm2),以反映右足步行時(shí)各個(gè)分區(qū)的受力大小情況。
1.4 統(tǒng)計(jì)分析
采用SPSS16.0對(duì)獲取的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,采用單樣本T檢驗(yàn)法對(duì)腦癱青少年樣本柔韌性訓(xùn)練前、后測(cè)試數(shù)據(jù)與正常青少年的相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn),采用配對(duì)樣本T檢驗(yàn)對(duì)腦癱青少年樣本柔韌性訓(xùn)練前與訓(xùn)練后的相應(yīng)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn),利用Kendall’sW協(xié)同系數(shù)對(duì)腦癱青少年訓(xùn)練前、后與正常青少年足底壓力分布規(guī)律的一致性進(jìn)行比較,W的取值范圍在0~1之間,W越接近1,表示二者的足底壓力分布規(guī)律越一致,統(tǒng)計(jì)上的顯著性水平取P<0.05為具有顯著性差異,P<0.01為具有非常顯著性差異。
2.1 柔韌性訓(xùn)練前、后步態(tài)時(shí)間參數(shù)對(duì)比分析
在進(jìn)行柔韌性訓(xùn)練干預(yù)前提取所有受試者步態(tài)周期中的時(shí)間參數(shù),并以正常青少年步態(tài)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)作為分析腦癱患者的參考依據(jù)(見(jiàn)表2)。
表2 腦癱青少年柔韌性訓(xùn)練前與正常青少年步態(tài)時(shí)間參數(shù)比較表/sTable2 Com parison o fGait Tim e Param eters Between Cerebral Pa lsy Adolescents Before Training and Norma lAdolescent/s
本研究中的步態(tài)周期選取的是受試者行走過(guò)程中右側(cè)足跟著地至該側(cè)足跟再次著地時(shí)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間,即一個(gè)復(fù)步所用的時(shí)間。由表2可見(jiàn),正常青少年的步態(tài)周期為1.03 s,腦癱青少年的步態(tài)周期均值為1.77 s,比正常青少年的步態(tài)周期長(zhǎng)0.74 s,經(jīng)單樣本T檢驗(yàn)結(jié)果具有顯著性差異(t=3.87,P=0.018<0.05),原因可能有二:一是本研究中的腦癱患者屬于痙攣型,他們的下肢都有不同程度的痙攣情況出現(xiàn),以致走路過(guò)程中穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性差,影響其步行速度,導(dǎo)致步態(tài)周期加長(zhǎng);二是他們的下肢關(guān)節(jié)和肌肉僵硬,以及病態(tài)的走路姿勢(shì)導(dǎo)致下肢各個(gè)關(guān)節(jié)的柔韌性極差,大腿抬不起來(lái),經(jīng)常踮著腳尖走路等,也影響了其步行速度,延長(zhǎng)了步態(tài)周期。一個(gè)步態(tài)周期又包括擺動(dòng)期和支撐期,支撐期又可分為單支撐期和雙支撐期,這里主要分析腦癱青少年重患側(cè)右腿的擺動(dòng)和單支撐情況。在這3個(gè)時(shí)期當(dāng)中,擺動(dòng)期的長(zhǎng)短能夠反映下肢的柔韌程度和力量素質(zhì),擺動(dòng)期越短,說(shuō)明右腿擺動(dòng)速度越快,其柔韌程度和力量素質(zhì)越好。本研究中,正常青少年步態(tài)的擺動(dòng)期為0.40 s,而腦癱青少年步態(tài)的擺動(dòng)期均值為0.57 s,差值為0.17 s,具有顯著性差異(t=3.23,P=0.032<0.05),可反映腦癱患者右腿的柔韌程度和力量素質(zhì)均較差。
另外,單支撐期反映了右腿的力量大小和自身支撐能力強(qiáng)弱,單支撐期越短,右腿的力量越大、支撐能力越強(qiáng)。在本研究中,正常青少年步態(tài)的單支撐期0.36 s,而腦癱青少年步態(tài)的單支撐期均值為0.55 s,差值為0.19 s,二者具有非常顯著性差異(t=4.99,P=0.008<0.01),這說(shuō)明腦癱青少年重患側(cè)右腿的支撐能力較正常青少年同側(cè)腿的支撐能力要差。
對(duì)腦癱青少年重患側(cè)下肢進(jìn)行為期12周的柔韌性訓(xùn)練后,從步行的表面上觀察腦癱患者的走路姿態(tài)及步態(tài)穩(wěn)定性、連續(xù)性均有了很大的進(jìn)步,進(jìn)一步對(duì)柔韌性運(yùn)動(dòng)干預(yù)前、后的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)比較(見(jiàn)表3)。
表3 腦癱青少年柔韌性訓(xùn)練前、后步態(tài)時(shí)間參數(shù)比較表/sTable3 Com parison ofGait Time Parameters ofCerebralPalsy Ado lescents Between Before and After Training/s
由表3可見(jiàn),腦癱青少年經(jīng)過(guò)柔韌性訓(xùn)練后步態(tài)周期均值由1.77 s縮短至1.53 s,經(jīng)配對(duì)樣本T檢驗(yàn)結(jié)果盡管未達(dá)到顯著性差異但已非常接近(t=2.74,P=0.052),腦癱青少年經(jīng)柔韌性訓(xùn)練后,步態(tài)的周期有所改善,并有向正常青少年靠近的趨勢(shì)。其中,擺動(dòng)期均值由訓(xùn)練前的0.57 s縮短至訓(xùn)練后的0.52 s,具有顯著性差異(t=3.01,P=0.040<0.05);單支撐期均值由0.55 s縮短至0.48 s,具有顯著性差異(t=4.54,P=0.011<0.05),這說(shuō)明柔韌性訓(xùn)練對(duì)提高腦癱青少年重患側(cè)腿的柔韌程度和力量素質(zhì)以及單腿支撐能力具有明顯的效果,對(duì)縮短步態(tài)周期具有一定的幫助,說(shuō)明腦癱患者走路的穩(wěn)定性、連續(xù)性有一定的提高。
與正常青少年相比(見(jiàn)表4),盡管腦癱青少年的步態(tài)周期與正常青少年相比單樣本T檢驗(yàn)結(jié)果仍有顯著性差異(t=4.58,P=0.010<0.05),但是擺動(dòng)期和單支撐期兩個(gè)步態(tài)參數(shù)上均無(wú)顯著性差異(t=2.70,P=0.054>0.05;t=2.68,P=0.055>0.05),這也可說(shuō)明柔韌性訓(xùn)練對(duì)腦癱青少年重患側(cè)下肢的康復(fù)具有明顯的促進(jìn)作用。
表4 腦癱青少年柔韌性訓(xùn)練后與正常青少年步態(tài)時(shí)間參數(shù)比較表/sTable4 Comparison ofGait Time Parameters Between Cerebral Palsy Adolescents After Training and Norm alAdo lescent/s
2.2 柔韌性訓(xùn)練前、后步態(tài)空間參數(shù)對(duì)比分析
選取受試者步態(tài)過(guò)程中的相對(duì)步長(zhǎng)(步長(zhǎng)/身高)、步向角、步寬作為步態(tài)的空間參數(shù)。步向角是足的中軸線(足跟中點(diǎn)與第二跖骨連線)與前進(jìn)方向的夾角。受試者柔韌性訓(xùn)練前步態(tài)的空間參數(shù)見(jiàn)表5。
表5 腦癱青少年柔韌性訓(xùn)練前與正常青少年步態(tài)空間參數(shù)比較表Table5 Comparison ofGaitSpace Parameters Between Cerebral Palsy Adolescents Before Training and Norm alAdolescent
由表5可知,正常青少年的左、右側(cè)相對(duì)步長(zhǎng)分別為0.36、0.37,腦癱青少年均值分別為0.47、0.48,經(jīng)單樣本T檢驗(yàn)左側(cè)為顯著性差異(t=3.19,P=0.033<0.05),右側(cè)達(dá)到了非常顯著性差異(t=5.88,P=0.004<0.01),這說(shuō)明腦癱青少年的右側(cè)腿為重患側(cè),與正常步態(tài)相差得更大。從步向角來(lái)看,腦癱青少年左側(cè)步向角絕對(duì)值的均值為10.31°,比正常青少年的2.19°大8.12°,二者具有顯著性差異(t=4.28,P=0.013<0.05);而右側(cè)作為重患側(cè),經(jīng)單樣本T檢驗(yàn)的結(jié)果卻未達(dá)到顯著性差異(t=2.03,P= 0.113>0.05),為什么呢?從右側(cè)步向角的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出原因:腦癱青少年右側(cè)步向角絕對(duì)值的均值為15.73°,標(biāo)準(zhǔn)差卻達(dá)到了12.44°,這說(shuō)明腦癱青少年重患側(cè)的數(shù)據(jù)離散程度較大,影響了單樣本T檢驗(yàn)的結(jié)果。資料顯示正常人的步向角約為1°~15°,且左右步向角相差越小越好[16-17],本研究中,正常青少年左、右步向角絕對(duì)值分別為2.19°、4.46°,相差僅為2.27°。查閱統(tǒng)計(jì)用的原始數(shù)據(jù)看,腦癱青少年左側(cè)步向角絕對(duì)值最大為15.86°,偏離正常值很??;而右側(cè)為重患側(cè),步向角絕對(duì)值最大達(dá)到了30.50°,次最大為27.16°,偏離正常值較大,導(dǎo)致根據(jù)樣本計(jì)算的右側(cè)步向角標(biāo)準(zhǔn)差較大,影響了統(tǒng)計(jì)結(jié)果,造成了與正常值無(wú)顯著性差異的假象,另外,腦癱青少年左、右側(cè)步向角差值最大為21.24°,也遠(yuǎn)離正常值。從步寬來(lái)講,正常青少年為8.40 cm,而腦癱青少年的平均值為12.32 cm,相差3.92 cm,達(dá)到了非常顯著性差異(t=9.82,P=0.001<0.051)。綜合起來(lái)看,腦癱青少年的步態(tài)特點(diǎn)是步長(zhǎng)長(zhǎng)、步向角大、步寬大,其原因應(yīng)是因?yàn)槟X癱青少年重患側(cè)下肢僵硬,柔韌性差,出現(xiàn)痙攣現(xiàn)象,以致走路不穩(wěn),所以要采取上述措施以擴(kuò)大人體的支撐面,達(dá)到步行的最大穩(wěn)度。
經(jīng)過(guò)12個(gè)周的柔韌性訓(xùn)練后,再將腦癱青少年訓(xùn)練后的步態(tài)空間參數(shù)與訓(xùn)練前的進(jìn)行配對(duì)樣本T檢驗(yàn)、與正常青少年的相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行單樣本T檢驗(yàn)(見(jiàn)表6、表7)。
表6 腦癱青少年柔韌性訓(xùn)練前、后步態(tài)空間參數(shù)比較表Tab le6 Com parison o fGait Space Param eters ofCerebra lPalsy Ado lescents Between Before and Training
表7 腦癱青少年柔韌性訓(xùn)練后與正常青少年步態(tài)空間參數(shù)比較表Table7 Com parison o fGait Space Param eters Between Cerebra l Pa lsy Adolescents After Training and Norm alAdolescent
由表6、7可知,腦癱青少年所有的步態(tài)空間參數(shù)在柔韌性訓(xùn)練后與訓(xùn)練前的比較均未達(dá)到顯著性差異,與正常青少年的相比還仍然有顯著性差異。但是,從總體來(lái)看,腦癱青少年所有步態(tài)空間參數(shù)的變化均是朝著正常青少年的正常值方向靠近,變化趨勢(shì)是好的,這個(gè)結(jié)論還有待于進(jìn)一步擴(kuò)大樣本來(lái)證實(shí)。尤其是重患側(cè)右側(cè)步向角的標(biāo)準(zhǔn)差由原來(lái)的12.44°減小到5.23°,這說(shuō)明重患側(cè)步向角的離散程度變小了,從原始數(shù)據(jù)看,原來(lái)重患側(cè)步向角絕對(duì)值為30.50°和27.16°的兩個(gè)腦癱青少年經(jīng)過(guò)柔韌性訓(xùn)練后,分別降到10.50°和15.69°,這2個(gè)數(shù)據(jù)已非常接近正常范圍的邊界,而且,左、右側(cè)步向角的最大差值也降為了8.41°,遠(yuǎn)小于柔韌性訓(xùn)練前的最大差值21.24°。
2.3 柔韌性訓(xùn)練前、后下肢角—角圖對(duì)比分析
腦癱青少年由于下肢僵硬、柔韌性差致使整個(gè)步態(tài)的協(xié)調(diào)性也差,下肢關(guān)(環(huán))節(jié)角—角圖能夠反映人體動(dòng)作的協(xié)調(diào)性,因此,我們通過(guò)人體下肢的膝角—大腿角、膝角—小腿角兩個(gè)角—角圖進(jìn)一步分析柔韌性訓(xùn)練在下肢動(dòng)作協(xié)調(diào)性的干預(yù)效果。本文選擇右足趾離地到右足跟著地這一時(shí)間段來(lái)研究,因?yàn)榇诉^(guò)程是重患側(cè)右腿的擺動(dòng)期,在擺動(dòng)的過(guò)程中正好是下肢髖、膝關(guān)節(jié)屈、伸角度變化最明顯的時(shí)段,通過(guò)對(duì)比柔韌性訓(xùn)練前、后兩個(gè)角—角圖的變化,可以定量地看出對(duì)髖、膝兩個(gè)關(guān)節(jié)的分關(guān)節(jié)柔韌訓(xùn)練促進(jìn)腦癱青少年步態(tài)協(xié)調(diào)性的改善情況。
2.3.1 膝角—大腿角對(duì)比分析 圖2為正常青少年的膝角—大腿角關(guān)系圖,整條曲線的形狀近似左小括號(hào)“(”,曲線的最下端是右足趾離地時(shí)刻,最上端是右足跟著地時(shí)刻。正常青少年膝角的變化是從160°減小到133°再增大到150°,大腿角的變化是從-32°變到4°。
圖2 正常青少年右膝角—大腿角典型圖Figure2 TypicalRightKnee Ang le-Thigh Ang le ofNorma l Adolescent
選擇不同殘疾程度的腦癱青少年作為典型示例,比較其柔韌性訓(xùn)練前、后膝角—大腿角的角—角圖差別,以定量分析髖、膝關(guān)節(jié)柔韌性訓(xùn)練對(duì)步態(tài)協(xié)調(diào)性的改善情況,其中殘疾較輕的粗大功能分級(jí)I級(jí)1名(見(jiàn)圖3),殘疾較重的II級(jí)1名(見(jiàn)圖4)。
圖3 腦癱I級(jí)柔韌性訓(xùn)練前、后右膝角—小腿角對(duì)比圖Figure3 Typica lRightKnee Angle-Thigh Ang le o fCerebralPalsy Class ICom parison Between Before and After Training
圖4 腦癱II級(jí)柔韌性訓(xùn)練前、后右膝角—大腿角對(duì)比圖Figure4 TypicalRight Knee Angle-Thigh Angle ofCerebralPalsy Class IIComparison Between Be fore and After Training
圖3是1名腦癱I級(jí)受試者柔韌性訓(xùn)練前、后的膝角—大腿角比較圖,訓(xùn)練前膝角的變化是從160°減小到120°再增大到130°,與正常青少年相比,膝關(guān)節(jié)最大屈曲和右足跟著地兩個(gè)時(shí)刻的膝角分別小13°、20°,說(shuō)明這名腦癱青少年右腿前擺過(guò)程中膝關(guān)節(jié)的伸展程度較小,在擺動(dòng)過(guò)程中的主動(dòng)伸展能力較差;腦癱青少年的右大腿角在足趾離地和足跟著地兩個(gè)時(shí)刻分別是-6°、20°,這與正常青少年相比差距更大,右足趾離地瞬間大腿角的角度是-6°,說(shuō)明這名腦癱受試者的右髖在足趾離地瞬間后伸不足,右足跟著地瞬間大腿角為20°,說(shuō)明他的軀干前移不足,動(dòng)作協(xié)調(diào)性與正常青少年有較大差距。而柔韌性訓(xùn)練后盡管膝角的變化與訓(xùn)練前相差不大,但是大腿角起止角度改變比較明顯,訓(xùn)練后大腿角的起止角度分別為-14°、12°,說(shuō)明訓(xùn)練后足趾離地時(shí)右髖的后伸幅度增大、足跟著地時(shí)軀干的前移增大,訓(xùn)練后的膝角—大腿角圖在形狀上雖然與正常青少年還有一定的差距,但已經(jīng)在向正常值靠近,訓(xùn)練前的右膝角—大腿角圖更像英文字母“L”,而訓(xùn)練后的角—角圖比訓(xùn)練前則更趨近左小括號(hào)“(”。
圖4是一名腦癱Ⅱ級(jí)受試者柔韌性訓(xùn)練前、后的膝角—大腿角比較圖,訓(xùn)練前、后膝角均在175°到172°之間變化,說(shuō)明這名腦癱受試者右腿在擺動(dòng)時(shí)膝關(guān)節(jié)幾乎不彎曲,腳尖幾乎是拖著地面在行走,殘疾情況更加嚴(yán)重;訓(xùn)練前大腿角的變化是從-1°到23°,訓(xùn)練后的變?yōu)?6°到28°,變化不大。腦癱II級(jí)的殘疾程度要重于I級(jí),從圖4中可以看出腦癱II級(jí)受試者的膝角—大腿角圖較正常青少年的角—角圖更為復(fù)雜。就這名受試者自身訓(xùn)練前、后比較,訓(xùn)練后的膝角—大腿角圖比訓(xùn)練前稍微接近一點(diǎn)正常青少年的左小括號(hào)“(”形狀。
2.3.2 膝角—小腿角對(duì)比分析 圖5為正常青少年膝角—小腿角圖,整條曲線近似反寫(xiě)的“9”,曲線的上端起始點(diǎn)是右足趾離地時(shí)刻,曲線的最下端是右足跟著地時(shí)刻。
圖5 正常青少年右膝角—小腿角典型圖Figure5 Typica lRightKnee Angle-Leg Angle o fNorm al Ado lescent
圖6、圖7分別是前述2名腦癱青少年柔韌性訓(xùn)練前、后膝角—小腿角對(duì)比圖,僅從曲線形狀上就能看出正向的干預(yù)效果。圖6中腦癱I級(jí)青少年訓(xùn)練前的右膝角—小腿角圖近似反寫(xiě)的“S”形狀,訓(xùn)練后已經(jīng)有了反寫(xiě)“9”的雛形了,訓(xùn)練后比訓(xùn)練前更趨近正常值;圖7中腦癱II級(jí)殘疾更重,訓(xùn)練前的右膝角—小腿角圖更加復(fù)雜,訓(xùn)練后呈現(xiàn)出了向反寫(xiě)“9”的形狀變化的趨勢(shì)。
圖6 腦癱I級(jí)柔韌性訓(xùn)練前、后右膝角—小腿角對(duì)比圖Figure6 Typica lRightKnee Angle-Leg Angle o fCerebralPalsy Class IComparison Between Before and After Training
圖7 腦癱II級(jí)柔韌性訓(xùn)練前、后右膝角—小腿角對(duì)比圖Figure7 Typica lRightKnee Angle-Leg Angle o fCerebralPalsy Class IIComparison between be fore and after Training
綜上所述,對(duì)髖、膝2個(gè)關(guān)節(jié)的分關(guān)節(jié)柔韌性訓(xùn)練可改善腦癱青少年步行時(shí)重患側(cè)下肢擺動(dòng)動(dòng)作的協(xié)調(diào)性。
2.4 柔韌性訓(xùn)練前、后足底壓力分布對(duì)比分析
由于本實(shí)驗(yàn)的腦癱受試者均為右側(cè)下肢是重患側(cè),因此,把壓力分布平板測(cè)得的右足底整個(gè)區(qū)域共劃分了7個(gè)分區(qū),可得到7個(gè)分區(qū)的壓強(qiáng)以反映右下肢支撐時(shí)期足底各個(gè)分區(qū)的受力大小分布情況,以反映對(duì)踝關(guān)節(jié)的干預(yù)效果。比較腦癱青少年與正常青少年7個(gè)分區(qū)的壓強(qiáng)大小分布情況可以看出行走時(shí)下肢支撐足的足底受力分布情況是否合理,圖8為正常青少年的足底壓力分布雷達(dá)圖。
圖8 正常青少年右足底7個(gè)分區(qū)壓強(qiáng)典型雷達(dá)圖Figure8 Typica lRadarMap of Seven-Partition Pressure o fRight Plantar o fNorm alAdolescent
由圖8可見(jiàn),正常青少年行走時(shí)右足底著地7個(gè)分區(qū)受到的壓強(qiáng)從大到小排序?yàn)椋?區(qū)>4區(qū)>6區(qū)>7區(qū)>1區(qū)>2區(qū)>5區(qū),這說(shuō)明從足跟著地到足趾離地整個(gè)過(guò)程中主要依靠腳跟內(nèi)外側(cè)和前腳掌內(nèi)外側(cè)發(fā)力,而第三足趾—小足趾區(qū)域和足弓區(qū)受力很小。從形狀上來(lái)看,正常青少年右足底7個(gè)分區(qū)壓強(qiáng)分布雷達(dá)圖近似向左傾斜的數(shù)字“8”形狀。
圖9、圖10分別為不同粗大功能分級(jí)腦癱受試者柔韌性訓(xùn)練前、后右足底7個(gè)分區(qū)壓強(qiáng)雷達(dá)圖的典型對(duì)比圖,圖9的受試者粗大功能分級(jí)為腦癱I級(jí),圖10的受試者為腦癱II級(jí)。
圖9 腦癱I級(jí)柔韌性訓(xùn)練前、后右足底7個(gè)分區(qū)壓強(qiáng)雷達(dá)圖比較Figure9 Typica lRadarMap of Seven-Partition Pressure o fRight Plantar of CerebralPa lsy Class IAdolescents Between Be fore and After Flexibility Training
圖10 腦癱II級(jí)柔韌性訓(xùn)練前、后右足底7個(gè)分區(qū)壓強(qiáng)雷達(dá)圖比較Figure10 TypicalRadarMap of Seven-Partition Pressure o fRight Plantar o fCerebralPalsy Class IIAdo lescents Between Before and After Flexibility Training
圖9中,這名腦癱Ⅰ級(jí)受試者訓(xùn)練前足底7個(gè)分區(qū)中壓強(qiáng)最大的是4區(qū)(前腳掌外側(cè)區(qū)),而除了壓強(qiáng)最小的5區(qū)(足弓區(qū)),次小的就是3區(qū)(前腳掌內(nèi)側(cè)區(qū)),這反映該受試者的前腳掌內(nèi)、外側(cè)受力極度不均,外側(cè)遠(yuǎn)大于內(nèi)側(cè),說(shuō)明其右足是典型的腳內(nèi)翻,其走路時(shí)右腳外側(cè)著地面積大于腳內(nèi)側(cè)。從形狀上看,訓(xùn)練前右足底7個(gè)分區(qū)壓強(qiáng)雷達(dá)圖近似向左傾斜的數(shù)字“9”,訓(xùn)練后的雷達(dá)圖與正常青少年的較接近,趨近于向左傾斜的數(shù)字“8”,說(shuō)明訓(xùn)練后這名腦癱受試者右足的腳內(nèi)翻現(xiàn)象得到較大的糾正,踝關(guān)節(jié)的過(guò)度內(nèi)收得到改善。
圖10中,這名腦癱受試者訓(xùn)練前右足底1區(qū)(拇指—第二趾區(qū))壓強(qiáng)最大,這反映該受試者從右足跟著地到足趾離地過(guò)程中,拇指—第二趾區(qū)發(fā)力較大,反映了其行走時(shí)右足主要依靠腳尖走路的姿態(tài),踝關(guān)節(jié)過(guò)度跖屈;從曲線形狀上看,這名殘疾較重的腦癱受試者由于1區(qū)的壓強(qiáng)太大,其他6區(qū)壓強(qiáng)較小,在雷達(dá)圖中顯示的圖形近似數(shù)字“6”;訓(xùn)練后3區(qū)前腳掌內(nèi)側(cè)區(qū)的壓強(qiáng)增大最多,次之是7區(qū)腳跟外側(cè)區(qū),1區(qū)拇指—第二趾區(qū)壓強(qiáng)有所下降,說(shuō)明訓(xùn)練后該受試者右足腳尖走路的異常姿勢(shì)得到一定的糾正,踝關(guān)節(jié)過(guò)度跖屈得到改善;從形狀上看,訓(xùn)練后的足底7個(gè)分區(qū)壓強(qiáng)分布雷達(dá)圖也趨近向左傾斜的數(shù)字“8”的形狀。
為了定量說(shuō)明腦癱受試者足底7個(gè)分區(qū)的壓強(qiáng)分布經(jīng)柔韌性訓(xùn)練后的改善情況,我們計(jì)算了上述2名腦癱受試者訓(xùn)練前、后的7個(gè)分區(qū)壓強(qiáng)分布各自與正常青少年相應(yīng)數(shù)據(jù)的Kendall’s W協(xié)同系數(shù)(見(jiàn)表8)。
表8 腦癱與正常青少年右足底7個(gè)分區(qū)壓強(qiáng)分布Kenda ll’s W協(xié)同系數(shù)計(jì)算表Table8 Kenda ll’s W Coordination Coe fficiento f Seven-Partition Pressure o fRightPlantar Between CerebralPa lsy and Norma l Ado lescents
Kendall’sW協(xié)同系數(shù)的W取值范圍在0~1之間,W越接近1,表示腦癱青少年右足底7個(gè)分區(qū)壓強(qiáng)與正常青少年相應(yīng)分區(qū)壓強(qiáng)數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性越強(qiáng),腦癱青少年與正常青少年右足底7個(gè)分區(qū)壓強(qiáng)分布規(guī)律越接近,說(shuō)明腦癱青少年步行時(shí)足底的受力狀況改善得越好,反之則相反。由表8可知,經(jīng)過(guò)柔韌性訓(xùn)練腦癱I級(jí)的受試者右足底7個(gè)分區(qū)壓強(qiáng)分布與正常青少年相應(yīng)數(shù)據(jù)相比計(jì)算的Kendall’sW協(xié)同系數(shù)W值由訓(xùn)練前的0.732提高到訓(xùn)練后的0.946,腦癱II級(jí)的受試者由0.678提高到0.929,說(shuō)明這兩名腦癱青少年右足底7個(gè)分區(qū)壓強(qiáng)分布規(guī)律經(jīng)柔韌性訓(xùn)練后與正常青少年更加相符,反映出對(duì)踝關(guān)節(jié)柔韌性訓(xùn)練促進(jìn)腦癱青少年步行時(shí)重患側(cè)足底受力的改善程度。
(1)腦癱青少年步行時(shí)重患側(cè)下肢柔韌性訓(xùn)練后的擺動(dòng)期、單支撐期與訓(xùn)練前均具有顯著性差異,與正常青少年無(wú)顯著性差異,說(shuō)明分關(guān)節(jié)柔韌性訓(xùn)練整體上可提高腦癱青少年重患側(cè)下肢的柔韌性、各關(guān)節(jié)活動(dòng)的靈活性以及步態(tài)的穩(wěn)定性和連續(xù)性。
(2)腦癱青少年柔韌性訓(xùn)練前重患側(cè)下肢膝角—大腿角、膝角—小腿角在形狀上與正常青少年的相差很大,在訓(xùn)練后前者近似左小括號(hào)“(”、后者近似反寫(xiě)的“9”,均朝著正常青少年的角—角圖形狀趨近,說(shuō)明對(duì)髖、膝關(guān)節(jié)的柔韌性訓(xùn)練可提高腦癱青少年的重患側(cè)下肢擺動(dòng)的協(xié)調(diào)性。
(3)腦癱青少年柔韌性訓(xùn)練前重患側(cè)下肢支撐時(shí)足底7個(gè)分區(qū)壓強(qiáng)雷達(dá)圖形狀與正常青少年的相差很大,在訓(xùn)練后近似向左傾斜的“8”,與正常青少年的雷達(dá)圖形狀靠近,且進(jìn)一步計(jì)算Kendall’sW協(xié)同系數(shù)經(jīng)訓(xùn)練后得到較大提高,說(shuō)明對(duì)踝關(guān)節(jié)的柔韌性訓(xùn)練可促進(jìn)腦癱青少年重患側(cè)下肢支撐時(shí)足底壓力分布的合理性。
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Intervening Study of Flexible Training on Abnorm alGait of Adolescentsw ith Cerebral Palsy
LIShiming1,KANGPing2,LIQiang1,ZHAIJiali3,YANG Tao4,YUWenbing1
(1.Dept.of PE,Ocean University of China,Qingdao 266100,China;2.Yantai Zhifu District Supporting School,Yantai264000,China;3. School of Rehabilitation Medicine,Binzhou Medical University,Yantai 264003,China;4.Middle School Attached to Yantai University,Yantai264003,China)
Objective:Because less flexible lower limbsof cerebralpalsy adolescents lead to the gaitabnormalities,the flexibility of lower limbsof cerebralpal?sy adolescentswas trained to improve abnormal gait.Methods:Five adolescentswith cerebral palsy were selected as intervention with 1 normal adolescentas reference,and the flexibility of lower limb joint of 5 adolescentswith cerebral palsy were trained for 12 weeks.The data before training and after the above testswere compared by 3-D video analyzing and plantar pressure distribution test.Results:The phases of single supporting and swing ofmore injured lower limb of cerebralpalsy adolescentshave significantdifference(p<0.05)between after training and before,and therewasno significantdifference(p>0.05)=be?tween cerebral palsy adolescentsafter training and normaladolescents;the shapesofknee angle-thigh angle and knee angle-leg angle of cerebral palsy ado?lescentsbefore trainingwerenot like them of the normaladolescent,andweremorealikeafter training.The radarmap ofseven-partition ofplantar pressureof more injured side before trainingwere not like them of normal adolescent,and weremore alike after training,and Kendall’sW coordination coefficientswere elevated obviously after training.Conclusions:The coordination ofgaitof cerebralpalsy adolescentswas improved by training the flexibility of thehip and knee ofmore injured lower limb oscillation,the rationality of the plantar pressure distributionwas improved by training flexibility of theankle,and thewholegaitsta?bility and continuitywas improved by training flexibility of the jointsof thewholemore injured lower limb.
cerebralpalsy;abnormalgait;flexible training
G 804.5
:A
:1005-0000(2017)01-001-07
10.13297/j.cnki.issn1005-0000.2017.01.001
2016-11-02;
2017-01-12;錄用日期:2017-01-13
教育部人文社會(huì)科學(xué)研究規(guī)劃基金項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):14YJA890007)
李世明(1969-),男,山東棲霞人,教授,博士,研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)生物力學(xué)。
1.中國(guó)海洋大學(xué)體育系,山東青島266100;2.煙臺(tái)市芝罘區(qū)輔讀學(xué)校,山東煙臺(tái)264000;3.濱州醫(yī)學(xué)院康復(fù)醫(yī)學(xué)院,山東煙臺(tái)264003;4.煙臺(tái)大學(xué)附屬中學(xué),山東煙臺(tái)264003。
天津體育學(xué)院學(xué)報(bào)2017年1期