曾亞華成 果王甜甜鄧程遠(yuǎn)鐘培瑞

(南華大學(xué)附屬第一醫(yī)院 1.骨科，2.康復(fù)科，湖南 衡陽 421001)

膝骨關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis,OA)是一種普遍存在的疾病，它會導(dǎo)致嚴(yán)重的疼痛、生活質(zhì)量下降和殘疾[1]。在美國，有超過900萬的成年人存在有癥狀性膝OA，而且這種發(fā)病率正在上升。據(jù)報(bào)告，有癥狀的膝OA的標(biāo)準(zhǔn)化患病率為世界人口的3.8%,膝OA和髖OA是全球殘疾的第11大貢獻(xiàn)者[2]。僅在美國，嚴(yán)重的OA每年導(dǎo)致50萬多個(gè)關(guān)節(jié)置換手術(shù)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)、個(gè)人負(fù)擔(dān)。隨著人口老齡化和肥胖人口的比例增加,未來膝OA的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)加重將超過基于總?cè)丝谠鲩L的預(yù)期值。因而加強(qiáng)對膝OA的防治工作迫在眉睫。

1 研究背景

OA為一類侵犯各個(gè)關(guān)節(jié)的骨性病變，膝關(guān)節(jié)因活動多且承載重量關(guān)節(jié)，因此為OA最容易累計(jì)的關(guān)節(jié)之一，即膝OA。膝OA的病因是復(fù)雜的，包括肥胖、既往外傷、女性性別、年齡增長和股四頭肌無力等多種危險(xiǎn)因素。在這些危險(xiǎn)因素中，只有肥胖和肌肉力量是可以改變的。因此，減肥和股四頭肌阻力訓(xùn)練經(jīng)常被推薦用于減輕膝OA患者關(guān)節(jié)疼痛和減緩膝OA的進(jìn)展。然而，對于膝OA患者，有氧運(yùn)動(如步行)和股四頭肌訓(xùn)練都是在關(guān)節(jié)活動過程中進(jìn)行，其由于運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生疼痛而難以達(dá)到理想效果。

近年來，加強(qiáng)核心區(qū)肌群穩(wěn)定性訓(xùn)練在中老年人群中越來越受歡迎，因?yàn)檫@些鍛煉成功地提高了他們?nèi)粘；顒拥哪芰?。事?shí)上，已經(jīng)證明核心區(qū)肌群活動發(fā)生在下肢原動力活動之前[3]，腹部軀干肌損傷引起的核心區(qū)肌群穩(wěn)定性下降與下肢(包括膝關(guān)節(jié))損傷有著密切的關(guān)聯(lián)。提高核心區(qū)肌群力量穩(wěn)定性還可以通過減少膝關(guān)節(jié)外展力矩來糾正下肢的動態(tài)失調(diào)[4]。因此，核心區(qū)肌群穩(wěn)定性訓(xùn)練對OA防治具有潛在功效。

膝OA發(fā)病率高，醫(yī)療花費(fèi)高[5]。目前，我國對于膝OA的治療目的仍以減輕關(guān)節(jié)腫痛，延緩病情進(jìn)程，改善患者的日常生活質(zhì)量為主。治療方面對于疼痛嚴(yán)重的膝OA晚期中老年患者可行人工全膝關(guān)節(jié)置換,但全膝關(guān)節(jié)置換對于普通患者醫(yī)療費(fèi)用高，術(shù)后康復(fù)時(shí)間長，也是膝OA治療最終的治療方案。因此，對于我國膝OA仍以保守治療方式為大家所接受，其中藥物、理療、針灸等治療方式在短期治療方面存在良好的療效，但長久維持療效較差。已有報(bào)道稱，核心區(qū)肌群穩(wěn)定性訓(xùn)練可能是預(yù)防和緩解膝OA長期有效治療的方式[6]。

2 核心區(qū)肌群穩(wěn)定性定義和意義

核心區(qū)肌群系指腰臀復(fù)合體，或“核心”，由腰椎、骨盆、髖關(guān)節(jié)以及產(chǎn)生或限制這些節(jié)段活動的主動和被動結(jié)構(gòu)組成。其可被描述為膈肌(上)—盆底肌(下)—腹肌(前)—腰背肌(后)復(fù)合功能運(yùn)動鏈的中心的“圓柱體”。任何系統(tǒng)的穩(wěn)定性都是限制位移和保持結(jié)構(gòu)完整性的能力。因此，核心穩(wěn)定性是指能夠控制軀干在骨盆上方的位置和運(yùn)動，以便產(chǎn)生最佳的力和運(yùn)動，并將它們轉(zhuǎn)移到末端段。核心穩(wěn)定是由被動性、主動性和控制性的子系統(tǒng)來維持的。維持核心穩(wěn)定的肌肉可分為深層核心肌(多裂肌、腹橫肌、膈肌和盆底肌)和表層核心肌(腹直肌、腹內(nèi)斜肌、腹外斜肌、豎脊肌和腰部肌)。核心肌肉的活動最佳理解是局部單關(guān)節(jié)和多關(guān)節(jié)肌肉的預(yù)先編程整合，以提供穩(wěn)定性并產(chǎn)生運(yùn)動，從而導(dǎo)致遠(yuǎn)端移動的近端穩(wěn)定，近端至遠(yuǎn)端的力量支配模式，以及建立起移動和保護(hù)遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)的交互式運(yùn)動[7]。

核心肌肉力量是運(yùn)動技能和日常生活活動的基礎(chǔ)，使個(gè)人能夠在保持動態(tài)平衡的同時(shí)施加外力。此外，核心力量還能增強(qiáng)肌肉的動員能力，減少一個(gè)或多個(gè)關(guān)節(jié)的活動，并保持四肢的動態(tài)穩(wěn)定性。因此，核心穩(wěn)定性關(guān)系到控制軀干對內(nèi)部和外部干擾的反應(yīng)能力，包括身體遠(yuǎn)端部分產(chǎn)生的能量。在肢體運(yùn)動中，作用于脊柱的反作用力會導(dǎo)致平行或相反方向的干擾,由于脊柱的節(jié)段性，它特別容易受到這些反作用力的影響，需要核心肌肉收縮以確保膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，突出了核心肌肉控制的重要性[8]。而深層核心肌在核心肌肉控制中起著重要的作用，為肢體運(yùn)動提供了基礎(chǔ)。當(dāng)一個(gè)人試圖活動四肢時(shí)，多裂肌、腹橫肌、膈肌和盆底肌等將預(yù)先收縮以保持核心穩(wěn)定，這樣才能保證一個(gè)簡單到復(fù)雜的動作的完成。

3 核心區(qū)肌群穩(wěn)定性與運(yùn)動損傷

核心穩(wěn)定性是有效運(yùn)動功能的一個(gè)重要因素,在網(wǎng)球比賽中，如果軀干部核心肌肉的強(qiáng)度下降了20%，那么手臂的運(yùn)動速度或肩部的肌肉力量必須分別增加34%或80%以上，才能將同樣數(shù)值的動能傳遞給球[9]。骨盆和軀干肌肉疲勞改變了神經(jīng)肌肉的控制，增加了非接觸式膝關(guān)節(jié)損傷的發(fā)生率[10]。Dello等[11]發(fā)現(xiàn)足球運(yùn)動員實(shí)施核心穩(wěn)定訓(xùn)練可以增加膝關(guān)節(jié)屈肌和伸肌力量的峰值扭矩(屈/伸)比率，改善下肢力量失衡和不對稱，對運(yùn)動員預(yù)防運(yùn)動損傷有著重要作用。在自行車運(yùn)動中，核心肌肉疲勞會導(dǎo)致循環(huán)力學(xué)的改變，這可能會增加受傷的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)橄轮赡軙艿礁蟮膲毫?；而提高核心穩(wěn)定性和耐力可以使長時(shí)間騎乘者下肢擁有更好的順應(yīng)性，大大地減少了運(yùn)動的損傷，因而核心肌具有更好的抗疲勞能力。Tong等[12]認(rèn)為跑步者的急慢性損傷與不充分的核心穩(wěn)定性訓(xùn)練有關(guān)，而適當(dāng)?shù)暮诵挠?xùn)練可以減少受傷的風(fēng)險(xiǎn)。

核心穩(wěn)定性訓(xùn)練可以減少運(yùn)動損傷的發(fā)生率，是預(yù)防運(yùn)動損傷前反饋的重要組成部分[13]。在體操中，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)核心穩(wěn)定性訓(xùn)練，可防止下肢受傷，提高旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的動靜態(tài)平衡能力[14]。核心穩(wěn)定性訓(xùn)練在橄欖球、棒球、籃球比賽中防止肩、肘、膝、踝關(guān)節(jié)受傷也有著很重要作用。游泳運(yùn)動員也從核心穩(wěn)定訓(xùn)練中獲益，這項(xiàng)訓(xùn)練已被證明能改善下肢功能，呈現(xiàn)運(yùn)動成績與核心穩(wěn)定性訓(xùn)練呈正相關(guān)[15]。日常中大多數(shù)活動或運(yùn)動通常由多關(guān)節(jié)、多肌群協(xié)調(diào)參與完成。而在整個(gè)過程中，核心區(qū)肌群是所有肢體活動的平臺，其平衡穩(wěn)定性直接影響遠(yuǎn)端肢體的運(yùn)動。當(dāng)不良的身體姿勢導(dǎo)致人體核心穩(wěn)定性下降時(shí)，可能會出現(xiàn)“主被動不足”實(shí)質(zhì)是肌力收縮不足和肌肉伸展不足，此時(shí)人體肌肉代償反應(yīng)或協(xié)同支配反應(yīng)增加，即其它肌群的壓力將增大或過度使用，導(dǎo)致肌肉損傷風(fēng)險(xiǎn)增大，進(jìn)而增加運(yùn)動損傷發(fā)生率。

4 核心區(qū)肌群穩(wěn)定性與膝骨性關(guān)節(jié)炎

核心肌是所有肢體活動的基礎(chǔ)或引擎，被認(rèn)為“動力房”。核心區(qū)肌群收縮時(shí)就像加固脊柱和軀體穩(wěn)定性的“束身帶”，可為機(jī)體提供在擾動后保持或恢復(fù)軀干平衡位置的能力。當(dāng)身體核心區(qū)的神經(jīng)肌肉控制缺陷可能導(dǎo)致運(yùn)動中不受控制的軀干移位，使下肢處于外翻的位置，從而增加膝關(guān)節(jié)外展運(yùn)動和扭力，并導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)的損傷[16]。Zuzalak等[17]認(rèn)為，運(yùn)動員的核心肌群穩(wěn)定性下降更容易發(fā)生膝關(guān)節(jié)的損傷。Blackburn等[18]發(fā)現(xiàn)著地或突發(fā)停止活動時(shí)，核心區(qū)肌群能使軀干保持屈曲穩(wěn)定，減少下肢拮抗肌和股四頭肌活動，從而減少施加膝關(guān)節(jié)的力量，同時(shí)軀干屈曲穩(wěn)定也會增加膝、臀關(guān)節(jié)的屈曲穩(wěn)定性，從而減少直立的著地的姿勢，從而減少地面反作用力對膝關(guān)節(jié)損傷。總之，身體的力量傳導(dǎo)經(jīng)核心區(qū)域至下肢傳向支撐面，同時(shí)地面反作用力經(jīng)下肢傳至核心區(qū)域進(jìn)而分散至身體不同部位，因而核心區(qū)肌群穩(wěn)定性對減少膝關(guān)節(jié)損傷起著至關(guān)重要的樞紐作用。

雖然軟骨慢性退變是膝OA的病理變化主要因素，但生物力學(xué)平衡的改變才是其發(fā)病的根本原因。膝OA患者大多數(shù)為中老年人，因膝關(guān)節(jié)的疼痛和活動障礙，活動量減少，致使全身性肌肉失用性萎縮，核心肌區(qū)肌群穩(wěn)定性失衡，從而改變膝關(guān)節(jié)的應(yīng)力分布，加重了膝關(guān)節(jié)的不穩(wěn)定性。而膝關(guān)節(jié)的不穩(wěn)定性勢必又會增加OA的病變程度，從而形成一種惡性循環(huán)。根據(jù)以上這些發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)膝關(guān)節(jié)疾病康復(fù)計(jì)劃應(yīng)該包括核心肌群穩(wěn)定性鍛煉。Farrokhi等[19]認(rèn)為增強(qiáng)核心區(qū)肌群穩(wěn)定性，可減少屈膝活動時(shí)對股四頭肌的依賴，從而減輕膝關(guān)節(jié)壓力，減少關(guān)節(jié)磨損，改善膝OA。Azuma等[6]發(fā)現(xiàn)軀干伸肌的阻力訓(xùn)練或姿勢訓(xùn)練可能是治療膝OA的潛在治療方式。Lisa等[20]學(xué)者對膝OA患者行核心肌群穩(wěn)定鍛煉結(jié)合髖關(guān)節(jié)強(qiáng)化六周后，發(fā)現(xiàn)核心肌群穩(wěn)定性訓(xùn)練計(jì)劃可能有助于改善膝OA患者的癥狀、功能和身體表現(xiàn)。

人體運(yùn)動是一條由頭頸、脊椎椎體、骶髂、髖、膝、踝各關(guān)節(jié)及所包繞的肌群組成的功能運(yùn)動鏈，而我們的核心區(qū)肌群是維持整個(gè)運(yùn)動鏈穩(wěn)定的樞紐。人們在進(jìn)行起身活動或停止活動，由于慣性的作用致使整個(gè)關(guān)節(jié)鏈“搖擺”，如果核心區(qū)肌群力量薄弱，所有拮抗“搖擺”力量將往下肢傳導(dǎo)，而下肢主要依靠地面的反作用力抗拒，致使膝關(guān)節(jié)擔(dān)起整個(gè)力量消散的“杠桿支點(diǎn)”，從而加重膝關(guān)節(jié)的損傷。如果通過增強(qiáng)核心區(qū)肌群穩(wěn)定性的訓(xùn)練后，它可有效緩解或抵消運(yùn)動關(guān)節(jié)鏈的“搖擺”，減少對膝關(guān)節(jié)的損傷，防止關(guān)節(jié)退變。綜合上述，加強(qiáng)核心區(qū)肌群穩(wěn)定性訓(xùn)練可成為一種治療膝OA運(yùn)動療法的方案。

5 展 望

核心穩(wěn)定性是必要的，以保持脊柱的完整性，提供抗擾動，并提供一個(gè)穩(wěn)定的基礎(chǔ)移動的四肢。只有保持核心穩(wěn)定，才能使其他關(guān)節(jié)承載的壓力減少。膝關(guān)節(jié)是人體主要承重關(guān)節(jié)，受到軀體移動干擾大，因而核心肌群穩(wěn)定性顯得尤為重要。中國正進(jìn)入一個(gè)老齡化社會，膝OA發(fā)病率也會隨之增高，而核心肌群穩(wěn)定性訓(xùn)練是一種優(yōu)于常規(guī)肌力訓(xùn)練治療OA的新型運(yùn)動療法，且簡便可行，可作為一套有效的肌力訓(xùn)練方案進(jìn)行推廣。課題組人員應(yīng)對膝OA患者核心穩(wěn)定度降低的個(gè)體進(jìn)行識別和適當(dāng)干預(yù)，給膝OA患者開個(gè)核心穩(wěn)定訓(xùn)練的“運(yùn)動處方”，使他們能更充分地做好工作或運(yùn)動的準(zhǔn)備。