蘇玉瑩 ,彭亮,李衛(wèi),李克強,張穎,李駿
崴腳作為一種常見的運動損傷,多發(fā)于籃球、足球和靈敏多變等運動項目中。有研究指出,全球每天約有71萬人發(fā)生不同程度的腳踝扭傷(Soboroff et al., 1984)。荷蘭醫(yī)療保障管理局統(tǒng)計顯示,每年登記的12萬例踝關節(jié)損傷人群中,后期需要接受手術治療的占比約為36%(4.3 萬人),年均治療費用達到近4千萬美元(Hupperets et al., 2008)。輕微程度的腳踝扭傷通過簡單的治療便可以恢復,而急性崴腳后由于治療不當或重視程度不足,有70%的患者后期會出現(xiàn)踝關節(jié)不穩(wěn)定感和復發(fā)性崴腳(Yeung et al., 1994),有20%~40%的急性踝關節(jié)扭傷發(fā)展為慢性踝關節(jié)不穩(wěn)(chronic ankle instability,CAI)(Valderrabano et al., 2006)。CAI是指踝關節(jié)及關節(jié)組織周圍發(fā)生結構性或功能性的改變,踝關節(jié)出現(xiàn)不穩(wěn)定感和活動限制,并經(jīng)常發(fā)生反復性扭傷(施曉劍 等,2019)。CAI臨床上主要表現(xiàn)為肌無力、韌帶松弛、失控感、間斷性疼痛、反復崴腳和功能下降等癥狀,嚴重影響運動人群身體健康和生活質(zhì)量水平(章麗莉 等,2019)。動態(tài)平衡能力、本體感覺和腓骨反應時間及外翻力量缺失等可能是造成CAI癥狀的主要原因(Thompson et al., 2018)。因此,通過運動干預手段加強神經(jīng)肌肉控制(張曉輝 等,2014),提高肌肉力量和本體感覺可以有效預防踝關節(jié)損傷的發(fā)生。
整合性神經(jīng)肌肉訓練(integrative neuromuscular training,INT)是一種將一般的功能性訓練動作和特定的力量、動態(tài)平衡、速度、靈敏性、快速伸縮復合訓練和抗疲勞訓練相結合的綜合性訓練方法,能夠滿足多元化運動能力,其目的在于提高運動表現(xiàn)狀態(tài)和預防運動損傷(Fort-Vanmeerhaeghe et al., 2016)。有效的INT可以改善潛在的神經(jīng)肌肉危險因素,提升CAI患者功能康復效果,降低運動損傷風險(彭勇,2020)。在國外,INT已經(jīng)被廣泛應用于運動損傷康復領域。目前,國內(nèi)鮮見INT在CAI康復效果理論與實證應用的相關研究。因此,本研究在闡述INT的作用機制和神經(jīng)肌肉危險因素的基礎上,綜合分析INT對CAI的功能康復效果和損傷預防的研究進展。
INT可分為速度/靈敏性訓練、力量訓練、協(xié)調(diào)性訓練、動態(tài)穩(wěn)定性訓練、快速伸縮復合訓練和抗疲勞訓練6個基礎部分,通過基礎部分練習提高身體運動水平,平衡肌肉力量及加強神經(jīng)肌肉協(xié)調(diào)與控制能力,增強運動動力鏈,有效預防運動損傷(圖1)。綜合分析和總結前人研究發(fā)現(xiàn),神經(jīng)肌肉控制和本體感覺重建及平衡肌肉力量、加強核心穩(wěn)定性可能是INT預防運動損傷的主要作用機制(彭勇,2020;Hopper et al., 2017)。
圖1 INT組成部分(Fort-Vanmeerhaeghe et al., 2016)Figure 1. Components of INT (Fort-Vanmeerhaeghe et al., 2016)
人體運動中的動作與控制依賴于感覺運動系統(tǒng),其將神經(jīng)系統(tǒng)與感覺系統(tǒng)相結合形成復雜的整合過程。腳踝發(fā)生運動損傷時,踝關節(jié)肌肉肌腱和關節(jié)中的本體感受器受損,信息傳入受到阻礙,原本完成動作的神經(jīng)肌肉控制能力減弱,導致更容易發(fā)生反復扭傷和二次崴腳。因此,當踝關節(jié)扭傷時,恢復神經(jīng)肌肉控制能力和重建本體感覺是有效康復的前提生理基礎條件。INT中的動態(tài)穩(wěn)定性訓練和協(xié)調(diào)性練習可以提高穩(wěn)定和非穩(wěn)定狀態(tài)下的姿勢控制能力,強化神經(jīng)肌肉控制能力,減少損傷風險(Hale et al., 2007; Tran et al., 2016);速度訓練和快速伸縮復合訓練可以加強肌肉力量和韌帶-肌腱強度,韌帶和肌腱的適應性改變對本體感覺恢復和重建具有至關重要的作用(何俊潔 等,2022)。INT中6個基礎部分的訓練要點均各有側重(表1),在提升運動表現(xiàn)能力的同時兼顧運動損傷的預防。INT相比于單一的訓練模式,在加強神經(jīng)肌肉控制和預防損傷方面效果更佳。
表1 INT各組成部分的訓練要點(何俊潔 等,2022;Hewett et al., 2010)Table 1 Training Points for Each Component of INT(何俊潔 等,2022;Hewett et al., 2010)
踝關節(jié)損傷康復與平衡下肢肌肉力量有較大的關聯(lián)(翟海亭 等,2022)。下肢肌群(如股四頭肌、腘繩肌和臀部肌群的發(fā)展有利于身體動力鏈力量的傳輸,加強身體的穩(wěn)定性。下肢肌群肌肉力量較為薄弱時,膝、踝關節(jié)肌肉更容易發(fā)生肌肉代償,增加損傷風險(Rodríguez et al.,2018)。因此,髖關節(jié)及其周圍肌群強化對預防踝關節(jié)損傷尤為重要(Lee et al., 2014)。當人體在動態(tài)姿勢平衡控制中,近端踝關節(jié)姿勢控制需要遠端臀部肌群啟動來抵消身體的擺動,臀部的臀中肌和外旋肌發(fā)揮著重要的作用(Rios et al., 2015),加強髖關節(jié)周圍肌群力量對維持平衡具有重要的作用。另外,INT中的快速伸縮復合訓練能夠在肌肉拉長產(chǎn)生牽張反射的同時增加離心收縮力量(蘇玉瑩,2021),并且快速伸展-縮短周期有利于提高神經(jīng)動員和募集肌肉能力,加強肌肉發(fā)力率(蘇玉瑩等,2022),在激活臀部和腘繩肌的同時增強股后肌群的協(xié)調(diào)能力。
CAI康復與神經(jīng)肌肉危險因素密切相關,因此了解影響CAI康復的神經(jīng)肌肉危險因素對于制定INT訓練計劃方案具有重要的指導意義。研究發(fā)現(xiàn),影響CAI康復的神經(jīng)肌肉危險因素主要包含肌肉激活延遲、肌肉力量失衡、姿勢控制障礙和前饋控制減弱(Cruz-Diaz et al., 2015;Thompson et al., 2018)。
踝關節(jié)損傷后,肌梭感受器敏感性降低,導致傳入信息通路受損,引起肌肉激活延遲。有研究表明,功能性踝關節(jié)不穩(wěn)和機械性踝關節(jié)不穩(wěn)存在腓骨反應時間延長癥狀(Flevas et al., 2017)。腓骨反應時間延長與神經(jīng)肌肉傳導速度降低、本體感覺缺失和神經(jīng)肌肉募集受損有關(尹彥 等,2018),改善神經(jīng)肌肉功能對于提高CAI康復效果和預防損傷有顯著影響。
肌肉力量是維持身體動作姿勢的基礎。CAI患者多存在踝關節(jié)內(nèi)外翻、肌力下降的情況(尹彥 等,2018),長此以往會造成神經(jīng)肌肉發(fā)展的不對稱性。在運動中,肌肉力量不對稱性容易導致肌肉發(fā)生過度代償,增加運動損傷風險。
姿勢控制障礙是CAI最具代表性的癥狀表現(xiàn)。臨床上,肌肉力量、神經(jīng)傳導速度、本體感覺和關節(jié)活動程度是影響姿勢控制的主要因素(Palmieri et al., 2002)。姿勢控制可以分為靜態(tài)和動態(tài)姿勢控制,姿勢控制障礙會增加踝關節(jié)損傷風險。因此,相關研究通常將姿勢控制作為CAI康復和改善的重要參考指標。
前饋控制指人體運動中對突發(fā)情況的事先調(diào)整能力。當機體的前饋控制能力減弱后,運動中落地或腳踝外翻容易造成過度牽拉,從而引發(fā)運動損傷。因此,踝關節(jié)損傷康復需要通過運動任務加強前饋控制能力,提高對外界突發(fā)干擾的應變能力。
綜上所述,諸多神經(jīng)肌肉危險因素影響CAI的康復,應根據(jù)CAI患者的癥狀診斷有針對性地制定INT干預訓練計劃設計(表2)。如在星形偏移平衡測試(star excursion balance test,SEBT)中表現(xiàn)出較低的分數(shù),則可能存在姿勢控制障礙等潛在危險因素,需要在INT計劃中重點練習穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)下的平衡訓練。
表2 潛在神經(jīng)肌肉危險因素與相應的INT訓練策略(何俊潔 等,2022;彭勇,2020;Hewett et al., 2010)Table 2 Potential Neuromuscular Risk Factors and Corresponding INT Training Strategies (何俊潔 等,2022;彭勇 等,2020;Hewett et al., 2010)
CAI患者在臨床上經(jīng)常表現(xiàn)出習慣性崴腳的反復扭傷癥狀。研究認為,踝關節(jié)扭傷后韌帶周圍的感受器受損,本體感覺向中樞神經(jīng)信息傳遞發(fā)生了阻滯(施曉劍等,2019),受損的韌帶缺少足夠的動態(tài)防御機制抵抗后足在運動中的過度旋后,增加反復扭傷風險(Lephart et al., 1998),這種本體感覺缺失引起神經(jīng)肌肉控制能力下降可能是導致反復扭傷的重要原因之一(Sefton et al.,2009)。INT可以改善肌肉-韌帶的結構,其中力量和平衡訓練使肌肉、韌帶等產(chǎn)生適應性改變,從而提升神經(jīng)肌肉控制能力(Paterno et al., 2013)。Loudon等(2008)的元分析發(fā)現(xiàn),包含平衡和神經(jīng)肌肉控制訓練等在內(nèi)的運動方式可以有效預防踝關節(jié)反復扭傷。因此,制定INT計劃應根據(jù)CAI患者需求合理安排鍛煉方案。
INT也被認為是預防踝關節(jié)損傷的有效鍛煉方法。患有CAI的運動員經(jīng)過INT后,在垂直跳躍落地任務中,踝關節(jié)足底屈曲角度從初始接觸點處減小,使踝關節(jié)在落地時處于不易受傷的位置(O’Driscoll et al., 2011a),位置覺的改變可以有效避免損傷的發(fā)生。Labella等(2011)招募1 658名高中運動員隨機分為在訓練前進行20 min INT熱身的實驗組和進行常規(guī)動作熱身的對照組,實驗組踝關節(jié)非接觸損傷率顯著低于對照組。同樣,Owoeye等(2018)研究發(fā)現(xiàn),INT可以有效預防青少年腳踝扭傷的發(fā)生。
踝關節(jié)從騰空到落地產(chǎn)生負載姿勢的過程中,最初接觸地面時,足底屈曲增加會導致位置覺異常定位,從而加大損傷風險(Wright et al., 2000)。O’Driscoll等(2011b)發(fā)現(xiàn),運動員進行6周INT后,跳躍著陸初次接觸地面時的踝關節(jié)跖屈角度減小,表明特定的INT訓練可以將前饋神經(jīng)控制和執(zhí)行起跳落地基本動作要求結合起來,降低位置覺異常。Kim等(2017a)對CAI運動員進行6周的INT后發(fā)現(xiàn),跳躍著陸時足跟著地位置和重心前移至踝上方,支撐中期外翻幅度減小。因此,通過INT可以改善CAI患者著陸過程中的位置覺異常。但研究中發(fā)現(xiàn),INT對位置覺的有利改善效果持續(xù)時間較短,因此為防止踝關節(jié)再次復發(fā)性扭傷需要進行持續(xù)的INT干預(Akhbari et al.,2007)。
踝關節(jié)外翻肌肉力量可以為踝外側韌帶提供支撐,從而抵抗內(nèi)翻機制,外翻肌力缺失與CAI存在較高的相關性(Fox et al., 2008),因此外翻肌力在防止踝關節(jié)扭傷中起到重要的作用。Kim等(2017b)對患有CAI的運動員進行為期6周的INT和常規(guī)干預訓練,發(fā)現(xiàn)INT組踝關節(jié)外旋肌力顯著提高,常規(guī)干預組外翻肌力有部分增加。Lee等(2012)研究發(fā)現(xiàn),短期INT康復訓練計劃顯著增加踝關節(jié)外翻和足底外翻的等速肌力。INT中的快速伸縮復合訓練注重發(fā)展快速伸展-縮短周期和離心力,加強肌肉快速發(fā)力能力和肌腱的適應能力,在一定程度上有助于CAI患者外翻力量的改善。
姿勢控制能力可以通過姿勢穩(wěn)定性來進行評價,當踝關節(jié)功能受損時,不穩(wěn)定狀態(tài)下身體的姿勢穩(wěn)定能力減弱(Plisky et al., 2006)。身體感覺外界信息后通過中樞神經(jīng)協(xié)調(diào)肌肉完成人體的姿勢控制,通過中樞神經(jīng)肌肉控制協(xié)調(diào)得以完成(尹彥 等,2016)。因此,姿勢缺陷可能繼發(fā)于神經(jīng)肌肉控制和本體感覺受損的組合。SEBT是檢驗動態(tài)姿勢穩(wěn)定性可靠、有效的評價指標(Gribble et al.,2013)。Zech等(2009)的元分析發(fā)現(xiàn),經(jīng)過4周以上神經(jīng)肌肉訓練后,患側踝關節(jié)的SEBT改善效果顯著高于無干預患側對照組,逐漸趨于健側得分。同樣,O’Driscoll等(2011a)的元分析表明,中等效應量證據(jù)支持CAI患者通過神經(jīng)肌肉訓練改善動態(tài)姿勢穩(wěn)定性。INT訓練后不同方向的SEBT伸展距離均得到提升(Hale et al., 2007)。
INT能夠使練習者在加速和減速狀態(tài)下更好地控制動態(tài)姿態(tài),保持身體穩(wěn)定。究其原因,這可能與離心制動能力有關,在最短時間內(nèi)進行最大力量輸出需要身體控制更大的離心力制動??焖偕炜s復合訓練能夠有效發(fā)展下肢股后肌群的離心力,股后肌群離心力量的強化有助于提高觸地時髖伸肌扭矩,從而控制軀干的屈曲,并控制維持膝關節(jié)穩(wěn)定性(Jones et al., 2017)。另外,動態(tài)穩(wěn)定性部分中的核心穩(wěn)定性訓練可以為下肢運動提供支點。核心區(qū)在人體運動過程中承擔肌肉力量銜接、傳遞和釋放的作用。有研究發(fā)現(xiàn),核心區(qū)肌群在運動過程中的激活時間領先于其他四肢肌肉(Hodges et al., 1997)。核心區(qū)肌群首先動員發(fā)力,使身體處于動態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)后,再為四肢提供支點。
在臨床上,踝關節(jié)功能評分量表是專門為CAI患者設計的評價踝關節(jié)功能癥狀的量表,通過對患者疼痛、腫脹、失控等癥狀,以及涉及足、踝體育活動表現(xiàn)的相關跑跳等運動功能狀態(tài)進行主觀評價和描述,判斷CAI康復效果(施曉劍 等,2019;尹彥 等,2018)。Hale等(2007)對CAI患者進行為期4周的INT,干預后INT組的足踝殘疾指數(shù)(foot and ankle disability index,F(xiàn)ADI)和運動量表得分顯著高于對照組。INT降低了踝關節(jié)再次損傷風險,改善CAI患者的功能癥狀(Lee et al., 2012)。雖然INT可有效改善CAI的相關癥狀,但相較于其他運動干預形式效果是否具有優(yōu)勢尚不清楚。髖關節(jié)力量訓練(駱麗等,2017)、全身振動訓練(Shamseddini Sofla et al., 2021)和其他組合形式訓練(朱曉田,2019)等也是近年來學者重點關注的對CAI康復具有較好效果的運動干預手段。因此,未來研究還需要進一步探討INT與其他訓練之間是否具有潛在的優(yōu)勢,為改善CAI患者功能癥狀提供可靠的運動方案。
INT的目的是全面發(fā)展基本運動技能和特定運動技能所需要的綜合素質(zhì)。在制定訓練計劃時需要遵循全面、多樣和循序漸進的原則。INT實踐中的注意事項包括:1)應綜合分析導致運動損傷潛在的神經(jīng)肌肉危險因素(表2),根據(jù)不同的癥狀和神經(jīng)肌肉危險因素合理安排訓練內(nèi)容。針對CAI患者時常出現(xiàn)的“失控”和“無力感”,可以安排一些協(xié)調(diào)性和靈敏性訓練,以增強下肢前饋控制能力(Myer et al., 2006)。2)正確指導和監(jiān)督特定訓練項目的練習。INT康復計劃中的快速伸縮復合訓練具有高沖擊性,容易造成運動損傷,因此應針對缺乏運動經(jīng)驗的普通練習者進行正確的動作結構指導。3)科學、合理安排訓練量。INT是整合6個組成部分的高強度練習,因此需要根據(jù)參與者身體條件安排訓練內(nèi)容,合理穿插不同的練習方式,一般每周干預2~3次,每次干預60 min,4周以上會產(chǎn)生適應性效益(趙汝童 等,2021)。應考慮不同年齡、性別、神經(jīng)肌肉危險因素和訓練需求等因素,選擇6個基本組成部分的訓練形成最佳組合方式、調(diào)整訓練順序安排和控制負荷強度和時間。
INT包含了力量、速度/靈敏、協(xié)調(diào)性、快速伸縮復合練習和動態(tài)穩(wěn)定性6部分訓練內(nèi)容,規(guī)避了常規(guī)運動干預練習形式單一等不足,更符合發(fā)展不同的身體能力。INT預防運動損傷的作用機制包括加強神經(jīng)肌肉控制和本體感覺重建,促進平衡肌肉力量,加強核心穩(wěn)定。造成CAI臨床癥狀的主要原因如動態(tài)平衡能力、本體感覺和腓骨反應時間及外翻力量缺失均可通過INT得到改善。通過正確分析造成CAI的相關神經(jīng)肌肉危險因素并制定合理的INT計劃,對CAI損傷康復和預防有顯著效果。未來研究還需考慮INT各組合部分的潛在貢獻以及運動頻率、持續(xù)時間和強度的變化可能會對臨床結果產(chǎn)生的影響,側重于進一步確定CAI運動康復方案的最佳鍛煉劑量,重點關注INT訓練方案設計。