摘要:觀察低強度血流限制訓練對高運動需求者前交叉韌帶術后早期康復的效果。隨機把36名前交叉韌帶術后的高運動需求者分成實驗組、對照組,每組18人。每組均進行為期12周的綜合性康復訓練和肌肉力量訓練,實驗組在肌肉力量訓練的基礎上增加低強度血流限制訓練,觀察2組患者康復12周前后Lysholm 評分、IKDC評分和等速肌力測試結果。結果:兩組較治療前Lysholm 評分均有改善(Plt;0.05),實驗組在等速肌力測試和IKDC評分均有提升(Plt;0.05),且實驗組在腘繩肌耐力方面優(yōu)于對照組(Plt;0.05)。結論:低強度血流限制訓練可以有效提高高運動需求者ACL術后下肢肌肉力量,改善患者生活質量,值得進一步推廣應用。
關鍵詞:高運動需求者" 前交叉韌帶重建術后" 低強度血流限制" 功能訓練
A Study of the Effectiveness of Low-Intensity Blood Flow Restriction in Early Rehabilitation of ACLR in High Sports Demanders
Li nana1" Deng kaifang2" Cai xiao1*
1.School of Sports and Health, Guizhou Medical University; Guiyang, Guizhou 550025 China; 2.Xi'an Ninth Hospital Shaanxi Xi'an 710000 China
Abstract: To observe the effect of low-intensity blood flow restriction training on early postoperative rehabilitation of anterior cruciate ligament (ACL) in people with high Sports Demanders. Thirty-six high" Sports demanders after ACL surgery were randomly divided into an experimental group and a control group, with 18 people in each group. Each group underwent 12 weeks of comprehensive rehabilitation and muscle strength training, and the experimental group added low-intensity blood flow restriction training on the basis of muscle strength training. The results of Lysholm score, IKDC score and isometric muscle strength test were observed before and after 12 weeks of rehabilitation in the 2 groups. RESULTS: Both groups showed improvement in Lysholm score before treatment (Plt;0.05), and the experimental group showed improvement in isometric muscle strength test and IKDC score (Plt;0.05), and the experimental group was better than the control group in popliteal endurance (Plt;0.05). conclusion: Low-intensity blood flow restriction training can effectively improve the lower limb muscle strength after ACL in high Sports demand patients and improve the patients' quality of life, which is worthy of further promotion and application.
Keywords: High Sports Demanders, postoperative ACL reconstruction, low-intensity blood flow
restriction, functional training.
中圖分類號:G886
DOI:10.16655/j.cnki.2095-2813.2024.29.000
備注:無
作者簡介:李娜娜(1995—),女,碩士在讀,無職稱; 研究方向為運動康復。
通信作者:蔡嘯(1982—),男,碩士研究生,副高級-副教授; 研究方向為運動醫(yī)學,621857766@qq.com。
普通作者:鄧開放(1996—),男,大學本科,初級-康復治療師; 研究方向為運動康復。
作者簡介:李娜娜(1995—),女,碩士在讀,研究方向為運動康復。
通信作者:蔡嘯(1982—),男,碩士研究生,副教授,研究方向為運動醫(yī)學,E-mail:621857766@qq.com。
前交叉韌帶(anterior cruciate ligament)損傷是全球最常見的肌肉骨骼疾病之一 [1],損傷通常是由于脛骨相對于股骨受到內旋力引起,包括膝關節(jié)外在和內在機制共同作用。ACL重建術是ACL損傷后治療的首選方法,術后的康復對患者重返生活和運動有重要的作用。
ACL 損傷的康復鍛煉計劃包括 ROM 鍛煉、負重、等速肌肉鍛煉、本體感覺鍛煉和功能鍛煉等階段。然而,早期關節(jié)活動范圍(ROM)受限和負重的減少,是導致股四頭肌和腘繩肌無力的主要原因[2],同時高強度負荷訓練會增加再次受傷和關節(jié)炎的風險。因此,早期安全且有效的肌肉訓練方法尤為重要。
血流限制訓練(blood flow restriction training),使用加壓袖帶裝置,在低阻力運動期間限制部分血流,誘發(fā)目標肌肉缺氧環(huán)境,通過啟動細胞信號和激素變化來促進肌肉肥大,觸發(fā)蛋白質合成、成肌衛(wèi)星細胞增殖,以及優(yōu)先激活和動員 II 型肌纖維,實現(xiàn)肌肉肥大和力量提升[3]。
目前,關于 BFRT 與高運動需求者 ACL 重建術后康復鍛煉項目結合的研究較少。因此,本研究旨在探討在高運動需求者 ACL 重建術后的康復過程中加入 BFRT 復合鍛煉對下肢肌功能、肌肉肥大及膝關節(jié)功能能力的改善效果,評估其臨床應用的可行性和效果。
1 資料
1.1 一般資料
所選病例均為2023年5月至2024年4月于西安市第九醫(yī)院康復科就診的ACL重建術后患者,簽署知情同意書后附合納入標準共36例。隨機分為常規(guī)術后康復組(對照組)和低強度血流限制術后康復組(實驗組)?;颊叩哪挲g、身高、體重方面無統(tǒng)計學差異,見表1。
1.2納入標準
1)影像學診斷為單側膝關節(jié)ACL損傷,或合并輕度半月板損傷;2)損傷時間不超過2個月;3)行關節(jié)鏡下自體腘繩肌腱重建ACL或合并半月板修整術者;4)年齡18-40歲;5)受傷前有規(guī)律地參與運動并有意愿恢復之前的體育活動水平者;6)傷前每周進行3次或3次以上,每次至少30min且達到中等強度以上的體育活動,Tegner運動水平評分≥5分者
1.3排除標準
1)合并有骨折、其他韌帶損傷、半月板損傷縫合術者;2)合并嚴重的骨性關節(jié)炎、類風濕關節(jié)炎患者;3)既往有糖尿病、外周神經(jīng)血管疾病、凝血功能異常及深靜脈血栓形成等病史;4)合并精神障礙、腫瘤、感染或懷孕等患者。5)不能完成定期復查者。
1.4剔除標準
剔除標準"1)實驗過程中合并感染、下肢深靜脈血栓等嚴重并發(fā)癥;2)不能保持本實驗方案治療或選擇其他治療方法,影響康復療效者;3)依從性差;4)因各種原因自行脫落等。
2 方法
2.1 干預方案
實驗組和對照組均采用常規(guī)ACL術后康復計劃,包括傷口和瘢痕管理、關節(jié)和肌肉活動訓練、神經(jīng)肌肉電刺激治療、平衡和本體感覺訓練、靜蹲訓練和恢復訓練等,在常規(guī)訓練基礎上,對照組依次完成:直腿抬高、抗重力膝伸展、多角度抗阻等長收縮訓練和限定角度范圍下低負荷等張收縮訓練進行肌肉強化練習,具體包括:(1)直腿抬高:膝關節(jié)保持伸直,抬高足跟至"30cm"高,保持10秒后放下。休息5秒后重復,每組10次,共4組。(2)抗重力膝伸展:關節(jié)活動度達90度后,仰臥位屈髖屈膝90度,腳底貼墻面,膝關節(jié)在90~60度范圍內伸展。每組10次,共4組。(3)多角度抗阻等長收縮訓練:坐位,大腿與軀干夾角120度,在膝關節(jié)分別屈曲至85度、75度、65度時,進行股四頭肌等長收縮,保持10秒。每個角度1組,每組10次。(4)限定角度范圍下低負荷等張收縮訓練:坐位,大腿與軀干夾角120度,屈膝90度,膝關節(jié)在90~60度范圍內對抗30%1RM的阻力伸展。共4組,每組分別進行30, 15, 15, 15次,組間休息1分鐘。每項動作完成后休息3分鐘,然后開始下一項訓練。
實驗組在血流限制(BFRT)下進行與對照組相同的肌力訓練方案。將袖帶套在患肢腿近端,充氣至指定壓力值,然后進行與常規(guī)肌力康復方案相同的訓練動作。其中袖帶采用便攜式血流限制帶(寬度:7.5cm),訓練強度在第4周采用1RM的10%、6周使用1RM的20%、10周采用1RM的30%,從第4周開始采用40%的肢體閉塞壓力(LOP),每2周提升10mm Hg。血流限制方式為間歇式充氣血流限制,即在肌力訓練方案的四項訓練動作中間休息3分鐘的同時袖帶進行放氣。
2.2觀察指標
ACL重建術后患者康復前進行Lysholm 膝關節(jié)評分、國際膝關節(jié)文獻委員會 (IKDC) 主觀評分、股四頭肌和腘繩肌的等速肌肉功能,分別在康復12周后觀察兩組患者各指標的變化情況及干預療效,從而評價兩組患者治療效果。
2.3 統(tǒng)計分析
采用統(tǒng)計軟件SPSS 26.0 對數(shù)據(jù)進行處理,定量數(shù)據(jù)以平均值±標準差表示,兩組比較采用配對樣本t 檢驗,以非參數(shù)檢驗處理不符合正態(tài)分布的資料。Plt;0.05 為差異有統(tǒng)計學意義
3 結果
3.1兩組實驗前后Lysholm評分和IKDC評分比較
結果顯示,兩組在實驗12周后IKDC評分均有提升,且具有顯著差異,但組間比較沒有顯著區(qū)別;Lysholm評分實驗組提升具有統(tǒng)計學差異(P<0.05),且與對照組相比,提升結果更明顯(P<0.05)。如表2所示
3.2 兩組實驗前后股四頭肌和腘繩肌峰值力矩和總做功比較
結果顯示,實驗組在12周康復后股四頭肌和腘繩肌的峰值力矩以及肌肉總做功有顯著提升,(P<0.01)其中腘繩肌肌肉總功實驗組優(yōu)于對照組,具有顯著差異P<0.05)。如表3、4所示
近年來,高運動需求者越來越受到關注。與普通大眾和專業(yè)運動員不同,他們的運動需求介于兩者之間。ACL重建術后的高運動需求者不僅希望恢復日常生活功能,更希望能夠重新進行高強度運動。本研究使用低強度血流限制(BFRT)方法對高運動需求者ACL術后綜合性康復,在患者康復12周后Lysholm 評分、IKDC評分和下肢等速肌力得到了顯著提升。
Hughes等[4]對接受ACL重建的患者通過8周的BFRT和傳統(tǒng)高強度阻力訓練康復鍛煉,并進行Lysholm評分和IKDC主觀評分評估,結果發(fā)現(xiàn)BFRT應用組的效果優(yōu)于阻力訓練康復組。De Melo等[5]對BFRT組與對照組進行比較的研究也發(fā)現(xiàn),BFRT組的Lysholm評分和IKDC主觀評分均有明顯改善。
與本研究結果一致,對 ACL 損傷患者進行12周的聯(lián)合BFRT的系統(tǒng)性康復訓練,患者Lysholm評分和IKDC主觀評分均提升(Plt;0.05),且BFRT組Lysholm評分顯著高于對照組(Plt;0.05)。Lysholm評分在ACL術后康復中的意義不僅在于其在疼痛、腫脹、爬樓梯和下蹲等日常生活活動中的改善,還在于其對未來重返運動的重要性。Antonio Klasan[6]對62名接受ACL重建術患者進行2年的隨訪研究發(fā)現(xiàn),Lysholm評分可以預測患者重返運動的水平,恢復之前運動水平的患者在Tegner 和Lysholm 評分均高于2年后未恢復之前運動的患者。表明Lysholm 評分對患者重返運動具有一定的預測作用,同時良好的Lysholm評分也與更低的再受傷風險相關。
ACL術后大腿的肌肉力量和活動能力會立即降低到手術前的一半,出現(xiàn)肌肉萎縮、關節(jié)功能惡化和疼痛等問題。缺乏適當?shù)某跗诳祻椭委煏е麓笸燃∪饬α亢突顒幽芰Φ拖乱约俺掷m(xù)的功能障礙,從而導致過早殘疾、跌倒和日常生活活動能力下降[7]。提高肌肉力量在ACL術后康復中非常重要。傳統(tǒng)的康復方法,如物理治療和常規(guī)力量訓練,但在調節(jié)訓練強度和管理患者疼痛方面存在挑戰(zhàn)。因此,找到一種既安全又有效的早期術后肌肉訓練方法,對于高運動需求者至關重要。
血流限制(BFRT)訓練通過在運動期間施加適度壓力來限制肌肉的血流,從而在局部組織中誘導缺氧和酸性環(huán)境,使局部代謝物積聚,降低生長抑制因子的水平,同時增加生長促進因子的濃度,促進肌肉衛(wèi)星細胞的增殖。此外,通過激活 m-TOR 信號通路,從而增強蛋白質合成的啟動,提高運動單位的活性,并引發(fā)轉移性肌肉肥大[8],使用較低強度(1-RM的20-30%)的短期訓練可達到與高強度訓練類似的效果。本研究中,經(jīng)過12周的BFRT訓練后,患者股四頭肌和腘繩肌力量和耐力均有顯著提升(Plt;0.05),且BFRT組腘繩肌耐力比對照組提升更明顯(Plt;0.05)。
BFRT訓練的效果受多種變量的影響,包括訓練量、運動強度負荷、訓練頻率、運動變化、收縮類型及恢復間隔。Kilgas 等人[9]的研究表明,即使在 ACL 手術后較長時間,通過每周5天,每次25分鐘的低強度BFRT訓練,最大肌肉力量仍能增加 20±14%,并改善左右肌肉平衡。動脈閉塞壓(AOP)是血流限制的重要因素。一般來說,相當于個人最大力量水平20%-40% 的負荷被認為能夠最大化肌肉生長和力量[10]。本研究中BFRT訓練的強度設定為 1RM 的 10%-30%,這種低強度的血流限制訓練一方面保證患者下肢肌肉有足夠的負荷刺激另一方面避免了高負荷帶來的負面影響,適用于ACL術后康復的需要。
5 結語
低強度血流限制訓練為ACL術后的高運動需求者提供了一種有效的康復手段,能夠在降低訓練強度的同時,促進肌肉力量和耐力的恢復,提高患者的生活質量,助力他們早日重返運動。希望未來的研究能繼續(xù)探索和優(yōu)化BFR訓練方案,為ACL術后的康復提供更為科學和實用的指導。
引用文獻
[1].姜文斌,于勝波,隋鴻錦.前交叉韌帶損傷的研究進展[J].中國臨床解剖學雜志, 2022(003):369-372.
[2].PARSONS J L,COEN S E,BEKKER S. Anterior cruciate ligament injury: Towards a gendered environmental approach. Br. J. Sports Med. 2021, 55, 984–990.
[3].胡蓉,王維,謝美明,等.血流限制訓練在膝關節(jié)疾病康復中的研究進展[J].四川醫(yī)學, 2024, 45(1):77-81.
[4].HUGHES L,ROSENBLATT B,HADDAD F,GISSANE C,MCCARTHY D,CLARKE T,F(xiàn)ERRIS G,DAWES J,PATON B,PATTERSON S D. Comparing the Effectiveness of Blood Flow Restriction and Traditional Heavy Load Resistance Training in the Post-Surgery Rehabilitation of Anterior Cruciate Ligament Reconstruction Patients: A UK National Health Service Randomised Controlled Trial. Sports Med. 2019, 49, 1787–1805.
[5].DE MELO R F V,KOMATSU W R,DE FREITAS M S,DE MELO M E V,COHEN M. Comparison of Quadriceps and Hamstring Muscle Strength after Exercises with and without Blood Flow Restriction following Anterior Cruciate Ligament Surgery: A Randomized Controlled Trial. J. Rehabil. Med. 2022, 54, jrm00337.
[6].KLASAN A, PUTNIS S E, GRASSO S, et al. Tegner level is predictive for successful return to sport 2 years after anterior cruciate ligament reconstruction[J]. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy, 2021, 29: 3010-3016.
[7].劉西紡,李含笑,姬笑顏,等.BTE PrimusRS系統(tǒng)對膝關節(jié)前交叉韌帶損傷重建術后恢復期下肢肌萎縮和功能的影響[J].實用骨科雜志, 2019, 25(11):1039-1042.DOI:CNKI:SUN:SGKZ.0.2019-11-023.
[8].NYAKAYIRU J,F(xiàn)UCHS C,TROMMELEN J,SMEETS J,SENDEN J M,GI JSEN A P,ZORENC A H,VAN LOON L J,VERDI JK L B. Blood Flow Restriction Only Increases Myofibrillar Protein Synthesis with Exercise. Med. Sci. Sports Exerc. 2019, 51, 1137–1145
[9].KILGAS M A,LYTLE L L,DRUM S N,ELMER S J. Exercise with Blood Flow Restriction to Improve Quadriceps Function Long After ACL Reconstruction. Endoscopy 2019, 40, 650–656.
[10].朱健豪,靳嵐琦,樊志嬌,等.血流限制在前交叉韌帶重建術后康復中應用效果的系統(tǒng)研究[J].北京醫(yī)學, 2023(011):979-984.