杜東，尹瑞雪，何任紅，范建中

南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科，廣東廣州市510515

等速肌力測(cè)試是一種客觀評(píng)價(jià)和優(yōu)化肌肉各項(xiàng)量化指標(biāo)的先進(jìn)技術(shù)，具有較高的信度和效度[1]，在全范圍關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可使任何一點(diǎn)肌肉的活動(dòng)均承受最大的阻力[2]，測(cè)出的數(shù)值具有客觀性、安全性和可重復(fù)性的特點(diǎn)。等速測(cè)試設(shè)備在恒定的速度下提供一種順應(yīng)性阻力，使得等速收縮同時(shí)具備等張收縮和等長(zhǎng)收縮的部分優(yōu)點(diǎn)，對(duì)臨床醫(yī)學(xué)和運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)都具有重要價(jià)值。

軀干核心肌群是人體重要的運(yùn)動(dòng)肌群，主要功能為屈伸和旋轉(zhuǎn)軀干，維持身體的動(dòng)靜態(tài)平衡，同時(shí)對(duì)脊柱的穩(wěn)定也起到至關(guān)重要的作用。但因軀干運(yùn)動(dòng)參與肌群的復(fù)雜性，軀干力學(xué)測(cè)量也無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，給軀干肌群和核心肌群的研究帶來(lái)很多困難。

近年來(lái)，等速肌力測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)用于軀干肌定性和定量評(píng)價(jià)，并拓展到很多領(lǐng)域。本文就等速肌力測(cè)試在軀干核心肌群的應(yīng)用研究進(jìn)行綜述。

1 應(yīng)用范圍

1.1 慢性腰痛

慢性腰痛是一組以下背、腰骶和臀部疼痛為主要癥狀的綜合征[3]。軀干肌群和核心肌群對(duì)下背部和腰骶的穩(wěn)定起到至關(guān)重要的作用。腰痛發(fā)作時(shí)，軀干肌群和核心肌群肌肉指標(biāo)的變化有明顯的臨床意義。

Bernard等[4]指出，青少年腰痛時(shí)軀干肌表現(xiàn)為在軀干屈伸運(yùn)動(dòng)中，伸肌減弱，屈肌增強(qiáng)。雖然在等速肌力測(cè)試時(shí)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但在訓(xùn)練方面卻無(wú)明確效果。Sertpoyraz等[5]對(duì)慢性腰痛患者的等速肌力訓(xùn)練和標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練進(jìn)行一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照研究，通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，等速肌力訓(xùn)練與常規(guī)的軀干肌群訓(xùn)練在腰痛方面具有同等的療效，未顯示出統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)的鍛煉計(jì)劃很容易實(shí)施，且成本很低，建議為鍛煉的首選。

在軀干肌群的耐力方面，等速肌力測(cè)試可測(cè)得靜態(tài)耐力(等長(zhǎng)收縮)和動(dòng)態(tài)耐力(等速收縮)。張德輝等[6]對(duì)青年慢性腰痛患者腰背肌耐力的研究發(fā)現(xiàn)，患者存在明顯的腰背肌靜態(tài)耐力下降，而動(dòng)態(tài)耐力測(cè)試結(jié)果與正常組無(wú)顯著性差異，說(shuō)明慢性腰痛與青年的腰背肌靜力收縮關(guān)系密切，與動(dòng)態(tài)收縮關(guān)系不密切。這與國(guó)外的一些報(bào)道不一致[7]?？赡苁菢颖玖坎煌斐傻恼`差，有待進(jìn)一步確定。

1.2 中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病

軀干肌群和核心肌群對(duì)于腦卒中后偏癱患者的平衡和步行能力起到至關(guān)重要的作用[8]。運(yùn)用等速肌力訓(xùn)練系統(tǒng)對(duì)偏癱患者的軀干肌群和核心肌群進(jìn)行系統(tǒng)的訓(xùn)練，有助于提高平衡和步行能力。Quintino等[9]對(duì)腦卒中偏癱患者的軀干屈伸進(jìn)行對(duì)比研究，恢復(fù)期腦卒中患者與匹配的健康受試者相比，軀干所有的肌肉指標(biāo)都要低很多。

目前國(guó)內(nèi)等速肌力訓(xùn)練對(duì)腦卒中等中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的臨床使用范圍主要集中于軀干和下肢大肌群。沈雅萍等[10]的研究表明，強(qiáng)化軀干肌等速訓(xùn)練對(duì)提高腦卒中偏癱患者步行能力具有顯著促進(jìn)作用。王中莉等[11]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)化腦卒中偏癱患者軀干核心肌力，優(yōu)化軀干肌群間協(xié)調(diào)能力，能夠糾正異常步態(tài)，提高步行能力。另外，姜璧珺等[12]對(duì)下肢步行中的關(guān)鍵部位進(jìn)行單獨(dú)訓(xùn)練，如膝關(guān)節(jié)過(guò)伸、踝背屈肌痙攣[13]等，均取得顯著效果。鐘裕等[14]將180例老年腦卒中康復(fù)期偏癱患者隨機(jī)分為觀察組(等速訓(xùn)練組)和對(duì)照組，訓(xùn)練6周后評(píng)定兩組步行能力，結(jié)果顯示，偏癱側(cè)峰力矩和日常生活活動(dòng)能力等方面，觀察組顯著優(yōu)于對(duì)照組。與一般常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練相比，等速肌力訓(xùn)練模式對(duì)老年腦卒中偏癱患者更加有效。

1.3 運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)

等速肌力測(cè)試可在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)中應(yīng)用于軀干肌和核心肌群的研究。目前研究分為兩個(gè)部分：運(yùn)動(dòng)員軀干肌指標(biāo)測(cè)定和非運(yùn)動(dòng)員健康人群的等速訓(xùn)練。

1.3.1 運(yùn)動(dòng)員軀干肌指標(biāo)測(cè)定

運(yùn)動(dòng)員的軀干肌指標(biāo)測(cè)定目的在于客觀地量化每一位運(yùn)動(dòng)員的肌肉水平。為進(jìn)一步確定等速肌力測(cè)試的信度和效度[1]，Müller等[15]對(duì)青少年運(yùn)動(dòng)員肌肉各項(xiàng)指標(biāo)的最大值進(jìn)行重復(fù)測(cè)量，結(jié)果顯示，具有很高信度和效度。比較常用的指標(biāo)有峰力矩、峰力矩角度、總功和力矩/總功比等。這些指標(biāo)某種程度上可以推測(cè)或預(yù)判運(yùn)動(dòng)員的潛力，在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)中具有重要意義。

1.3.2 非運(yùn)動(dòng)員健康人群的等速訓(xùn)練

健康人群的軀干肌力量訓(xùn)練佐證了等速肌力訓(xùn)練的有效性。劉夏等[16]的研究結(jié)果顯示，等速訓(xùn)練組軀干肌的很多指標(biāo)較對(duì)照組明顯提高。也有一小部分研究顯示無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2 研究?jī)?nèi)容

2.1 軀干運(yùn)動(dòng)

2.1.1 屈伸

軀干屈伸運(yùn)動(dòng)是人們?cè)谏钪行枰?jīng)常使用的一個(gè)運(yùn)動(dòng)，對(duì)于屈伸的研究意義在于通過(guò)評(píng)估屈伸運(yùn)動(dòng)的肌力、耐力和不同角度下的應(yīng)力情況[17]，推測(cè)脊柱最易受損的角度。Ben等[18]對(duì)高水平運(yùn)動(dòng)員等速向心屈伸的峰力矩和做功進(jìn)行分析，并與非運(yùn)動(dòng)員對(duì)照組進(jìn)行比較。在60°/s和90°/s的角速度下，運(yùn)動(dòng)員組的峰力矩明顯高于非運(yùn)動(dòng)員組；在90°/s和120°/s的角速度下，運(yùn)動(dòng)員的做功(耐力)明顯高于非運(yùn)動(dòng)組。

2.1.2 旋轉(zhuǎn)

軀干肌群旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)涉及的肌肉和肌群為豎脊肌、背闊肌、腹內(nèi)斜肌和腹外斜肌等。這些肌群的力量大小和平衡情況決定了軀干旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的完成情況。

軀干肌群的力量大小常用峰力矩和總功來(lái)衡量，軀干的平衡情況常使用左右旋轉(zhuǎn)的峰力矩和總功對(duì)比來(lái)參考。Bae等[19]對(duì)韓國(guó)51名專業(yè)高爾夫運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行軀干旋轉(zhuǎn)等速測(cè)試，結(jié)果顯示，這些運(yùn)動(dòng)員擊球常用旋轉(zhuǎn)方向上的峰力矩和總功都明顯高于非常用方向，并且在60°/s的情況下明顯高于健康成人對(duì)照組。另外，F(xiàn)an等[20]在對(duì)軀干旋轉(zhuǎn)進(jìn)行等速研究的同時(shí)，結(jié)合表面肌電技術(shù)對(duì)背闊肌、腹內(nèi)斜肌和腹外斜肌進(jìn)行生物肌電信號(hào)收集，更加完整地描述了軀干旋轉(zhuǎn)肌的平衡和康復(fù)訓(xùn)練效果。

2.2 收縮模式

軀干肌群的收縮模式可選用等速向心收縮、等速離心收縮和等長(zhǎng)收縮。

等速向心收縮和離心收縮屬于動(dòng)態(tài)等速收縮，而等長(zhǎng)收縮屬于肌肉靜態(tài)收縮。同一肌肉在不同收縮模式下，等速測(cè)試結(jié)果也不盡相同。Huang等[21]單獨(dú)對(duì)軀干屈肌的肌力進(jìn)行研究，結(jié)果顯示，離心收縮峰力矩范圍為211～218 N·m；向心收縮峰力矩范圍為66～140 N·m；靜力收縮(等長(zhǎng)收縮)峰力矩范圍為80～172 N·m。單從數(shù)值上看，軀干等速離心收縮的峰力矩最大，這與許多研究結(jié)果一致。

孔令筠[22]的研究表明，軀干屈肌在不同的等速運(yùn)動(dòng)方式下，離心-離心等速運(yùn)動(dòng)方式明顯高于向心-向心等速運(yùn)動(dòng)方式，而兩種運(yùn)動(dòng)方式在軀干伸肌方面無(wú)明顯差異。

在訓(xùn)練方面，向心收縮和離心收縮對(duì)軀干肌群的效果是否相同，還有待研究。

2.3 角速度

在軀干肌等速測(cè)試中，恒定的等速收縮速度由研究人員通過(guò)機(jī)頭控制。在屈伸和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)模式中，等速肌力測(cè)試常選用30°/s、60°/s、90°/s和 120°/s的角速度進(jìn)行分組對(duì)比研究[18,20]。而Roth等[23]采用的是150°/s甚至更大的角速度。

許多研究認(rèn)為，低速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的峰力矩更高，隨著速度的增加，峰力矩逐漸減少[20,24]。這可能是由于低速時(shí)肌肉收縮使肌纖維產(chǎn)生最大程度的募集，從而表現(xiàn)出更高的峰力矩。

對(duì)于不同層次的核心肌群訓(xùn)練，劉業(yè)鵬等[25]認(rèn)為，人體骶脊肌中慢肌纖維(Ⅰ型肌纖維)的截面積均較快肌纖維(Ⅱ型肌纖維)大，而腹肌中均勻分布著慢肌纖維。在等速測(cè)試中，軀干的快速運(yùn)動(dòng)主要募集Ⅱ型肌纖維。若訓(xùn)練腹部核心肌群，建議使用較高角速度；若訓(xùn)練腰背核心肌群，建議使用較低角速度。

等速肌力訓(xùn)練是參與同一運(yùn)動(dòng)所有肌群協(xié)同收縮完成的訓(xùn)練，目前還無(wú)法精確地觀察到核心肌群不同層面的影響。結(jié)合表面肌電技術(shù)可以對(duì)肌肉進(jìn)行更加細(xì)致的研究，對(duì)深部肌群的單獨(dú)測(cè)試還有待于發(fā)展。

2.4 強(qiáng)度

在等速肌力測(cè)試中，由于受試者緊張、對(duì)測(cè)試設(shè)備不熟悉等，單次最大收縮誤差較大，需要取一定次數(shù)的平均值進(jìn)行分析。還要合理分配體力和每組之間的休息時(shí)間，使每一組次測(cè)試都在肌肉最佳狀態(tài)下完成。

Barczyk-Pawelec等[24]在研究青少年腰背肌力時(shí)，讓受試者在60°/s的角速度下重復(fù)5次，休息3 min后，在120°/s的角速度下重復(fù)10次。很早以前，就有人提出慢速測(cè)試，一般重復(fù)5次即可。而快速測(cè)試要重復(fù)10次，甚至15次。

3 展望

等速肌力測(cè)試系統(tǒng)可精確地測(cè)出軀干肌群和核心肌群的客觀量化數(shù)據(jù)，分析爆發(fā)力(峰力矩)、耐力(峰力矩下降曲線)和屈肌與伸肌比值等力學(xué)指標(biāo)。另外，運(yùn)用最新技術(shù)還可以得到一些傳統(tǒng)上無(wú)法量化的指標(biāo)，如將最大力矩加速時(shí)間精確到毫秒。最大力矩加速時(shí)間某種程度上可反映軀干肌的反應(yīng)能力、爆發(fā)力和收縮強(qiáng)度等，在一些對(duì)軀干肌群要求很高的競(jìng)技體育運(yùn)動(dòng)等項(xiàng)目中具有重要意義。目前這方面鮮有報(bào)道。等速肌力測(cè)試還可以結(jié)合其他技術(shù)進(jìn)行同步研究，如表面肌電和超聲等。

等速肌力測(cè)試對(duì)軀干肌群和核心肌群的量化和評(píng)定具有重要意義，但是目前的研究還有很多盲區(qū)。