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Flexi-bar訓練對非特異性腰痛的治療效果

2021-11-05 07:28孫悅梅裴倩黃秋晨栗亮劉克敏
中國康復理論與實踐 2021年10期
關鍵詞:裂肌橋式肌群

孫悅梅,裴倩,黃秋晨,栗亮,劉克敏

1.首都醫(yī)科大學康復醫(yī)學院,北京市 100068;2.中國康復研究中心北京博愛醫(yī)院,北京市 100068;3.北京積水潭醫(yī)院,北京市100035

腰痛是一種很常見的癥狀,它發(fā)生在不同人群從兒童到老年的所有年齡段,對于幾乎所有腰痛患者,都不能確定具體的傷害性原因,僅限一小部分人有明確的病理原因,例如脊椎骨折、惡性腫瘤或者感染[1]。文獻根據(jù)診斷標準分為“特異性”和“非特異性”[1]。腰痛分類應通過臨床診斷、特殊檢查和影像學檢查進行,因此病理解剖原因可分為非脊柱源性(如腹主動脈硬化、肝腫大等)、脊柱源性(如馬尾綜合征、脊柱關節(jié)病、骨質疏松性椎體骨折、脊椎滑脫等),以及神經根性疼痛、神經根病和椎管狹窄等[2]。其余不能診斷為特異性疾病的病例均屬于非特異性腰痛。非特異性腰痛在腰痛總量中的比例接近90%[2]。

近年來,隨著腰痛的發(fā)病率逐年增加,針對腰痛的運動療法方面研究日益增多,其中以軀干穩(wěn)定性訓練和振動訓練最具代表。軀干穩(wěn)定性訓練,如卷腹訓練、橋式訓練、側橋以及使用瑞士球或在不穩(wěn)定的地面上練習[3-6],均證實對腰痛患者有效。振動訓練通過一個振動的平衡板將振動傳遞到整個身體[7],但被動振動產生的效果不易維持,而主動運動通過神經肌肉系統(tǒng)傳遞到肌腹或肌腱引發(fā)強直性振動反射(tonic vibration reflex,TVR)。TVR 能通過增加α 運動神經元的募集,激活肌梭和多突觸通路[8-9]。Flexi-bar 訓練便是一種主動運動。

Flexi-bar 起源于德國,它由經過特殊加工的玻璃纖維構成,使用時手握其中間把手,主動用力產生振動,振動通過上肢傳遞到軀干,從而激活核心肌群[10]。最早用于健身領域[11],隨后進入康復醫(yī)學領域,主要用于治療腰部疾病[12],可提高核心肌群力量和協(xié)調性,改善姿勢控制[13]。以往文獻證實其對核心肌群的激活作用,但大部分文獻是針對健康人的研究[10,14-16],對于非特異性腰痛患者采用Flexi-bar進行核心訓練療效的證據(jù)不足。本研究試圖通過即時和長期的觀察,采用肌電和超聲等手段探索核心穩(wěn)定性訓練(core stability exercise,CSE)聯(lián)合Flexi-bar 訓練是否能夠提高核心肌群訓練對非特異性腰痛患者的療效及其對核心肌群厚度的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020 年6 月至2021 年1 月就診于北京博愛醫(yī)院門診的非特異性腰痛患者30 例,均符合2007 年美國內科醫(yī)師和疼痛協(xié)會制定的非特異性腰痛診斷標準[17]。

納入標準:①年齡18~60 歲;②腰部X 線、CT、MRI 檢查無異常;③知悉研究流程后自愿參與本研究,并簽訂知情同意書。

排除標準:①伴有骨質疏松、類風濕、強直性脊柱炎等疾病以及神經系統(tǒng)受累;②腰椎、骨盆、下肢手術史;③妊娠和哺乳期婦女。

所有患者均為右利手。采用隨機數(shù)字表法將患者分為對照組(n=15)和試驗組(n=15)。兩組年齡、性別、身高、體質量和病程均無顯著性差異(P>0.05)。見表1。

表1 兩組一般資料比較

本研究經過中國康復研究中心醫(yī)學倫理委員會批準(No.2021-006-1)。

1.2 方法

本研究中使用的Flexi-bar(德國FLEXI-BAR 公司)長1530 mm、厚9mm、質量650 g。Flexi-bar 的振動頻率不能被準確測量,文獻報道Flexi-bar 最適宜的振動頻率是5 Hz[18]。因此,本試驗中指導受試者盡可能采用理想振動頻率5 Hz。

1.2.1 試驗一

對比不同核心訓練模式下,用與不用Flexi-bar 對于核心肌群的激活作用。所有受試者試驗前3 d 開始進行Flexi-bar 的適應性訓練。選擇安靜獨立房間,治療床一張,四周無干擾,以便有足夠空間進行Flexibar振動。

試驗開始前將電極片置于被檢肌肉,連接儀器。先后進行仰臥橋式、卷腹和四點支撐3 個訓練姿勢,并在3個訓練姿勢下使用利手進行Flexi-bar振動訓練。分別采集未使用Flexi-bar 振動時和使用Flexi-bar 振動時3種姿勢下腹橫肌、多裂肌的肌電信號。

仰臥橋式:仰臥位將骨盆上抬至肩峰與膝關節(jié)連線水平,雙上肢肩關節(jié)屈曲90°上舉。卷腹:軀干前屈至45°位維持,雙上肢水平前伸。四點支撐:支撐側肩關節(jié)屈曲90°,肘關節(jié)伸展,利手抬起至肩關節(jié)屈曲180°外展135°位,下肢屈髖屈膝90°。

試驗前24 h 不能進行劇烈的體育運動。每組運動持續(xù)15 s,組間休息10 min。不同組順序隨機選取,兩組間隔10 min 以上。每組測量進行3 次,取平均值。

1.2.2 試驗二

對照組采用上述3 個訓練姿勢進行CSE,每個動作維持30 s,放松30 s,重復5 次,中間休息3 min。試驗組在Flexi-bar 振動的同時進行相同的CSE。每周3次,每次30 min,持續(xù)6周。

1.3 評定方法

試驗一分別評估不同姿勢下用和不用Flexi-bar 時腹橫肌、多裂肌最大自主等長收縮振幅的表面肌電均方根(root mean square,RMS)值。

試驗二于訓練前后分別采用視覺模擬評分(visual analogue scale,VAS)、Oswestry 功能障礙指數(shù)(Oswestry Disability Index,ODI)進行評定;采用超聲(便攜式全數(shù)字彩色多普勒超聲診斷系統(tǒng),iuStar100)測量腹橫肌厚度和多裂肌橫截面積。

1.3.1 表面肌電圖(surface electromyography,sEMG)

采用TeleMyo 2400T 表面肌電系統(tǒng)(美國NORAXON 公司)進行檢測。電極片擺放位置如下:腹橫肌位于經髂前上棘垂線與肋弓下緣交點內側2 cm,多裂肌在L4-5脊柱旁開2.5 cm 處放置電極。采集前使用75%酒精擦拭皮膚,電極連線與被檢肌肉長軸平行,電極間距為2 cm,地線置于髂前上棘。采樣頻率1000 Hz。利用Matlab 軟件對原始的肌電信號進行20~250 Hz 的噪音處理,記錄15 s 內的數(shù)據(jù),提取第5~10 秒的數(shù)據(jù),對原始信號進行處理,計算RMS值。

1.3.2 VAS

將一條直線10等分,由左到右標記0~10分,從0分到10分代表疼痛程度越來越強,患者根據(jù)自己的痛感選擇疼痛程度處于的位置,對應的數(shù)字為VAS 評分。1~3 分為輕度疼痛,4~7 分為中度疼痛,8~9 分為重度疼痛,10分為無法忍受的劇烈疼痛。

1.3.3 ODI

共10 項評估,包括疼痛程度、日常生活活動能力、提物、行走、坐、站立、睡眠、性生活、社會生活和旅行。每項0~5 分,將10 項得分相加,計算其占滿分(50 分)的百分比,即為ODI 得分,得分越高功能障礙越嚴重[19]。0%~20% (最小殘疾):可以應付大多數(shù)生活活動,通常不需要治療。20%~40%(中度殘疾):旅行和社交生活更加困難,可能無法完成工作。40%~60%(嚴重殘疾):疼痛仍然是這類患者的主要問題,但旅行、個人護理、社交生活、性活動和睡眠也受到影響。60%~80%(殘廢):腰痛影響患者生活的方方面面,無論是在家還是在工作中,都需要積極的干預。80%~100%:臥床不起。

1.3.4 超聲

探頭置于腹壁并垂直于腹壁,于腋中線肋骨和髂骨之間中點前25 mm 處,并平行于腹橫肌纖維,測得腹橫肌厚度。將探頭放置在距L3棘突25 mm 遠且垂直于脊柱的皮膚上,測得多裂肌橫截面積。

1.4 統(tǒng)計學分析

采用SPSS 20.0 進行數(shù)據(jù)分析。經Explore 法和Kolmogorov-Smirnov 法檢驗,數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布且方差齊性,以()表示。三組動作用和不用Flexi-bar的肌電值對比采用配對t檢驗。訓練前后比較采用配對t檢驗,組間比較采用獨立樣本t檢驗。顯著性水平α=0.05。

2 結果

除仰臥橋式動作下,腹橫肌在用和不用Flexi-bar時的肌電活動無顯著性差異(P>0.05)外,其余動作中兩組間均存在顯著性差異(P<0.05)。見表2。

訓練前,兩組間各項指標比較均無顯著性差異(P>0.05)。訓練后,兩組VAS和ODI均較訓練前顯著降低(P<0.001),腹橫肌厚度、多裂肌面積均顯著增加(P<0.001),除腹橫肌厚度外(P>0.05),試驗組各項指標均優(yōu)于對照組(P<0.05)。見表3~表6。

表3 兩組治療前后VAS評分變化

表4 兩組治療前后ODI指數(shù)評分變化(%)

表5 兩組治療前后腹橫肌厚度變化(mm)

表6 兩組治療前后多裂肌橫截面積變化(mm2)

3 討論

在非特異性腰痛的發(fā)生和持續(xù)過程中,一個重要的因素是脊柱的穩(wěn)定性和控制[20]。對腰痛患者的研究已證實深部疼痛控制的軀干肌肉(如腹橫肌和多裂肌)的損傷,這些肌肉負責維持脊柱的穩(wěn)定性[21-24]。有證據(jù)表明,腰痛患者的多裂肌橫截面積減少[25],疲勞性增加[26],并提示椎旁肌的肌內脂肪增加[27]。因此,理論上,一項旨在糾正軀干深部肌肉發(fā)生的變化,并以恢復這些肌肉的控制和協(xié)調為目標的干預措施,在持續(xù)性腰痛的治療中是有效的[28]。本研究通過對核心肌群的訓練,改善了腰痛患者的疼痛和功能,也驗證了這一結論。

臨床中CSE 形式多種多樣,不同的方法和負荷都會影響訓練效果。因此,尋求較好的訓練方案具有重要的臨床指導意義[29]。本研究中試驗一對比使用Flexi-bar 進行3 種CSE 動作與單獨進行CSE 時腹橫肌與多裂肌的肌電差異,結果顯示除橋式運動中腹橫肌的肌電值在兩種訓練方式間無顯著性差異外,其余動作中增加Flexi-bar 時,核心肌群的肌電活動均較不使用Flexi-bar 時增加。試驗二的長期研究結果顯示,采用CSE 聯(lián)合Flexi-bar 在減輕非特異性腰痛患者疼痛、改善功能方面優(yōu)于單獨CSE。盡管訓練后腹橫肌的厚度在兩組之間沒有顯著性差異,多裂肌橫截面積增加的程度與癥狀改善的程度一致,這也與試驗一的研究結果一致。

因此,與單獨核心穩(wěn)定訓練相比,CSE 聯(lián)合Flexi-bar 可以更好地增加活動中深層穩(wěn)定肌肌纖維的募集數(shù)量,改善肌肉功能,緩解腰痛,減少腰痛所致的功能障礙。對于非特異性腰痛患者,CSE 可聯(lián)合Flexi-bar訓練作為一種常規(guī)的訓練方法。

這一結論與Calatayud 等[30]的研究結果一致。Calatayud等研究不同穩(wěn)定狀態(tài)下核心肌的募集情況,比較受試者在不同狀態(tài)下的肌電信號,發(fā)現(xiàn)在保持姿勢的過程中增加彈性阻力和使用不穩(wěn)定的設備可以增加核心肌的穩(wěn)定性。

Stevens等[31]的研究發(fā)現(xiàn),橋式運動時,軀干外部肌肉優(yōu)先收縮,以使脊柱和骨盆保持在一個固定的位置上,故深層的多裂肌和豎脊肌的活動較少。本試驗在仰臥橋式中腹橫肌的激活程度在兩組間沒有顯著性差異,分析認為,仰臥橋式動作主要激活的是豎脊肌、臀大肌和股二頭肌,腹部肌群參與較少可能是導致結果沒有差異的原因。

卷腹運動可最大限度激活腹橫肌,而增加Flexibar 在激活腹肌的同時,還能激活軀干的深層肌肉多裂肌。本研究顯示,卷腹動作中多裂肌和腹橫肌在使用Flexi-bar 振動時肌電活動均大于單獨卷腹。這一結果與Kim 等[32]的研究結果不一致。可能原因如下。第一,Kim 等研究關注的是腹直肌、腹內外斜肌和豎脊肌,沒有針對腹橫肌和多裂肌的肌電分析;第二,Kim 等的研究人群是健康成年人,本研究針對的是腰痛患者,腰痛患者腹橫肌和多裂肌的激活模式與正常人不同[33],穩(wěn)定運動可以改善這些激活模式[34];第三,F(xiàn)lexi-bar振動方向不同對于肌肉活動的影響也不同。

四點支撐訓練對比了右側上肢抬起和右上肢抬起同時進行Flexi-bar振動兩種狀態(tài)的肌電值,結果顯示,使用Flexi-bar 增加了腹橫肌、多裂肌等深層核心肌群的活動。

表面肌電信號是在電極的引導下,在神經肌肉活動過程中,從皮膚表面記錄下來的一種生物電信號。它與肌肉的活動和功能狀態(tài)有不同程度的相關性,可以在一定程度上反映神經肌肉的活動。RMS是瞬間肌電圖振幅平方平均值的平方根。它是肌電活動的靜態(tài)特征,可以作為判斷肌肉活動興奮性的標準。本試驗采用RMS進行比較,具有可靠性[35-36]。

本研究的主要局限在于無法在訓練方面對受試者和治療師實施盲法,樣本量小,6 周的干預時間相對較短,動態(tài)條件下的腹橫肌和多裂肌的厚度沒有測量。目前的研究樣本不能代表所有非特異性腰痛患者。此外,核心訓練只進行橋式、卷腹和四點支撐3個動作,對于其他的訓練動作對腰痛的影響仍有待進一步研究。

利益沖突聲明:所有作者聲明不存在利益沖突。

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