蔣全睿,危威,李武,馮祥,劉小衛(wèi),李江山
頸部支撐頭顱,是大腦與軀干的樞紐,人體的重要組成部分。隨著時間的推移,頸部容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)退行性變和機(jī)能的衰退,從而產(chǎn)生疼痛、麻木和活動障礙等癥狀。據(jù)估計,頸部疼痛的患病率為22%~70%,而且這一比例隨著年齡增長而增加[1]。頸部運(yùn)動功能的評定是了解患者功能狀況和障礙程度,確定康復(fù)目標(biāo)和計劃的重要環(huán)節(jié),包含肌力、耐力與疲勞、活動度、協(xié)調(diào)性和本體感覺等方面。但是,頸部運(yùn)動功能評定通常沒有描述年齡的影響。根據(jù)人體生長發(fā)育規(guī)律[2],運(yùn)動功能在學(xué)齡期與青春期快速發(fā)育,在成年早期22~35歲到達(dá)巔峰并保持一段時間,隨后逐漸衰退。根據(jù)該規(guī)律進(jìn)行推測,頸部運(yùn)動功能變化趨勢可能符合“梯形”曲線,即由弱至強(qiáng)到極后轉(zhuǎn)為衰的過程。那么實際情況是否符合該推測?本文將就年齡對頸部運(yùn)動功能的影響進(jìn)行探究。
肌肉力量即肌力,是指肢體作隨意運(yùn)動時肌肉收縮的力量。肌力的評定可以分為徒手肌力評定和儀器評定,其中儀器評定更為客觀與準(zhǔn)確。研究表明,頸部生理曲度改變可影響頸部肌力[3]。慢性頸痛患者的頸部肌力比健康人更低,肌力與頸部疼痛呈中度負(fù)相關(guān),疼痛對屈伸和側(cè)屈的力量影響更大[4]。Lavallee等[5]招募3個年齡段(6~11歲、12~17歲和18~23歲)共計90人志愿者,以自制頸部肌力測量裝置為測量工具,檢測頭部各個方向的等長頸部肌力,線性回歸顯示每個方向的峰值力量隨著年齡的增加而顯著增加。Cagnie等[6]以等速測力儀測量96例健康志愿者頸部屈伸肌最大等長肌力,分組:20~29歲、30~39歲、40~49歲、50~59歲,結(jié)果顯示不同年齡組的等長肌力無顯著性差異。Salo等[7]和Thomas等[8]類似的實驗也發(fā)現(xiàn)不同年齡組之間頸部等長肌力的差異無統(tǒng)計學(xué)意義。此外,有研究顯示骨骼肌力的增加大約發(fā)生在20~30歲左右,隨后會有一段力量維持期,直到50~60歲,力量開始隨著肌肉質(zhì)量的減少而下降[9]。以上表明,年齡是影響頸部肌力的因素之一,變化趨勢大致為在兒童與青少年時期,頸部肌力隨年齡增加而增加,在20~30歲達(dá)到峰值,隨后在一定時期內(nèi)變化不明顯,約在50歲后顯著下降。
肌肉僵硬程度的變化可能與頸部疼痛、活動受限有關(guān)。研究表明頸痛患者上斜方肌[10]、肩胛提肌和胸鎖乳突肌的僵硬度高于無癥狀患者。骨骼肌力學(xué)特性和肌肉功能異常通常被認(rèn)為是導(dǎo)致頸部疼痛和活動受限的主要原因,急慢性損傷導(dǎo)致肌肉筋膜腔內(nèi)壓力增高時,筋膜表面張力隨之增加,導(dǎo)致循行其間的神經(jīng)末梢承受相應(yīng)的張力,產(chǎn)生麻木、疼痛等頸部癥狀,而肌肉疼痛反射性引起肌緊張,導(dǎo)致循環(huán)障礙,代謝產(chǎn)物堆積加重疼痛[11]。
隨著社會的發(fā)展,久坐在多種職業(yè)部門普遍存在,Gruevski等[12]評估了久坐下年齡對脊柱肌肉僵硬度(豎脊肌、腹直肌和外斜肌)與不適感的影響,34名參與者被要求在打字時連續(xù)坐90min。結(jié)果表明與年輕人(23.8±5.0)歲相比,老年人(63.7±3.9)歲脊椎肌肉僵硬程度更高,屈曲度較低,不適感較高,提示老年人需要減少久坐時間。
Kocur等[13]研究年齡對上斜方肌和胸鎖乳突肌的影響,研究對象包括39名年齡較大的女性(平均年齡67.0±5.9歲)和36名年輕女性(21.1±1.8歲),分別在臥位和坐姿下用MyotonPro設(shè)備測量剛度和彈性,結(jié)果兩種體位下,年齡較大女性的肌肉僵硬度明顯高于年輕女性,彈性低于年輕女性。為了能更精確地研究年齡與肌肉僵硬度之間的關(guān)系,他們進(jìn)行了另一個實驗[14]:測定成年女性的胸鎖乳突肌和上斜方肌的僵硬度與彈性,結(jié)果顯示對于胸鎖乳突肌,年齡與彈性參數(shù)呈高度(r=0.73)負(fù)線性關(guān)系,與僵硬度呈中等線性關(guān)系(r=0.53);對于上斜方肌,年齡與彈性參數(shù)呈低相關(guān)性(r=0.36),與僵硬度呈中等線性關(guān)系(r=0.47),即隨著年齡的增長,胸鎖乳突肌與上斜方肌的彈性下降,剛度增加。
綜上所述,年齡是影響頸部肌肉僵硬程度的主要因素之一,變化趨勢大約是在一定時期內(nèi),頸部肌肉僵硬程度隨年齡增加呈增加趨勢。
頸部肌肉耐力、疲勞度評定通常采用單獨(dú)運(yùn)動試驗或者結(jié)合頸部肌肉表面肌電(surface electromyography,sEMG)進(jìn)行分析,以肌電均方根、頻域以及時域等指標(biāo),可以對其進(jìn)行比較客觀的評定[15]。
青少年頸深屈肌耐力實驗表明[16],頸深屈肌耐力與年齡呈正相關(guān),這與青少年運(yùn)動系統(tǒng)的正常發(fā)育相符。對于年齡在20~80歲之間的健康成年人,Domenech 等[17]的實驗結(jié)果顯示年齡對頸深屈肌耐力無顯著影響。Peolsson[18]對116名健康志愿者(年齡25~64歲)的頸部肌肉耐力測試與Domenech結(jié)論一致,即各年齡組的頸部肌肉耐力測試結(jié)果差異無統(tǒng)計學(xué)意義。然而,另一項以400名20~40歲無癥狀受試者對對象的頸深屈肌耐力測試實驗則發(fā)現(xiàn)[19],隨著年齡的增長,頸深屈肌的整體靜態(tài)耐力有所下降。
老年人的肌電信號分析顯示,最大用力時運(yùn)動單元放電頻率降低,復(fù)合肌肉動作電位波幅較低,面積較小,日常生活中肌電突發(fā)活動增加,持續(xù)時間和爆發(fā)的峰值都較年輕人更顯著,這表明老年人可能更早地出現(xiàn)肌肉疲勞,對日常任務(wù)的精細(xì)運(yùn)動控制能力更差[20-21]。有學(xué)者利用額下和頸前表面肌電圖研究年齡對視覺運(yùn)動跟蹤的影響[22],表明相對于年輕人,老年人的均方根肌電值誤差增加,提示頸部運(yùn)動控制力隨著年齡的增長而降低。此外,若以肌電圖平均頻率作為肌肉抗疲勞能力的評價指標(biāo),在20~60歲,年齡與平均頻率呈負(fù)相關(guān),即年齡與肌肉抗疲勞能力呈反比,但若以峰值力矩為指標(biāo),則年齡的影響無統(tǒng)計學(xué)意義[23]。
關(guān)節(jié)活動度(range of motion,ROM)評定指運(yùn)用一定的工具測量特定體位下關(guān)節(jié)的最大活動范圍,從而對關(guān)節(jié)的功能做出判斷。ROM的測定是評定頸部疾病的基本步驟,是評定關(guān)節(jié)運(yùn)動功能損害的范圍與程度的指標(biāo)之一。
Morgan等[24]對學(xué)齡期橄欖球運(yùn)動員進(jìn)行了頸部ROM的橫斷面調(diào)查,共納入59名學(xué)齡兒童,分為8歲以下、9歲以下、10歲以下、13歲以下和15歲以下,結(jié)果顯示各年齡組間無統(tǒng)計學(xué)差異,但側(cè)屈運(yùn)動范圍隨年齡增長呈下降趨勢。Lemmers等[25]將100名無頸部癥狀受試者分成6個年齡段并進(jìn)行ROM測量:18~25歲、26~35歲、36~45歲、46~55歲、56~65歲和≥66歲,年齡效應(yīng)分析表明,隨著年齡的增加,運(yùn)動范圍減小。
Pan F等[26]對頸椎ROM研究進(jìn)行系統(tǒng)回顧和Meta分析,發(fā)現(xiàn)頸部ROM在不同人群中差異較大,且隨年齡增長而降低。具體為:對于男性,20~30歲,除側(cè)屈運(yùn)動外,男性頸椎各方向ROM均顯著降低;30~40歲和40~50歲,ROM均無明顯下降。ROM的最大下降發(fā)生在50~60歲。對于女性:20~30歲,頸部ROM均無明顯下降,50~60歲亦無明顯下降,但是30~40歲和40~50歲,女性的頸椎活動度在各個方向均有明顯下降。
上述研究提示年齡對ROM有一定影響,變化趨勢大約為在學(xué)齡時期、青少年時期ROM變化不明顯,但是20~30歲以后隨年齡增加呈不同程度的下降趨勢。
肌群協(xié)調(diào)運(yùn)作可以確保動作順利進(jìn)行,若肌肉協(xié)調(diào)性下降則會導(dǎo)致頸椎的動態(tài)穩(wěn)定性下降,從而誘發(fā)頸部損傷導(dǎo)致疼痛的發(fā)生。目前,頸部肌肉協(xié)調(diào)性的評價方式多為運(yùn)動測驗或肌電圖測定分析屈肌和伸肌或者主動肌和拮抗劑肌電信號差異[27]。Valkeinen等[28]研究了57名志愿者的頸部伸展和屈曲肌肉的力學(xué)特性與協(xié)同激活特性,以肌電圖積分值和力量為指標(biāo),觀察志愿者做主動伸展和屈曲動作,顯示45~55歲組與18~26歲組比,伸展和屈曲中拮抗肌的協(xié)同激活量更大。提示年齡較大者頸部肌肉協(xié)調(diào)性下降,更易導(dǎo)致肌肉勞損。
頭部與身體的位置、運(yùn)動、平衡感等需要前庭、視覺信息和頸椎本體感覺信息輸入與校正,其中前庭功能隨著年齡的增長而功能衰退,由頸部本體感覺代償[29]。頸部本體感覺通常采用頸部重新定位誤差評價,研究表明,疲勞使頸部定位誤差增加[30]。與健康人相比,頸椎病患者頸部定位誤差增加,定位誤差與頸痛強(qiáng)度存在顯著正相關(guān)[31]。
Alahmari等[32]以數(shù)字測斜儀對健康志愿者進(jìn)行頸關(guān)節(jié)位置誤差測試,實驗中青年組169人,年齡17~49歲,老年組61人,年齡50~70歲,結(jié)果在所有運(yùn)動方向中,老年組比青年組位置誤差都大,且相關(guān)系數(shù)較大,提示對于無癥狀健康者,頸部本體感覺與年齡可能呈負(fù)相關(guān),即年齡越大,頸部本體感覺越弱。Alahmari等[33]又進(jìn)行了慢性頸痛患者的頸關(guān)節(jié)位置誤差測試,結(jié)果顯示在所有運(yùn)動方向上慢性頸痛組與正常對照組比較定位誤差都更大,但是青年組和老年組無顯著差異,可能是由于慢性疼痛的影響可能比年齡更大。
以上表明,若以頸部定位誤差作為評價本體感覺指標(biāo),則頸部本體感覺與年齡呈負(fù)相關(guān)。
頸椎功能障礙指數(shù)量表(Neck disability index,NDI)是由Vernon等學(xué)者于1991年根據(jù)Oswestry腰痛功能障礙指數(shù)修編的患者自評問卷調(diào)查表,設(shè)計用于評估頸椎功能狀態(tài)[34]。大量研究證實NDI在不同文化、不同地域中有著良好的信度和效度[35],因此被廣泛用于評估各種干預(yù)措施對頸部疼痛的治療效果。
為確定各年齡段的NDI標(biāo)準(zhǔn)分值,Kato S等學(xué)者[36]利用互聯(lián)網(wǎng)收集共計1200名參與者的NDI數(shù)據(jù),其中每個年齡組男女各100名參與者(20多歲或20~29歲;30多歲或30~39歲;40多歲或40~49歲;50歲或50~59歲;60歲或60~69歲;70歲或70~79歲),結(jié)果頸部疼痛總患病率為37.8%,NDI總體平均得分為6.98±9.57分,20歲后NDI分?jǐn)?shù)隨著年齡的增長而增加,高峰期出現(xiàn)在50歲年齡組(7.96±10.43)分,隨后下降。
Iyer等[37]招募120名健康成年人,記錄年齡、性別、體重指數(shù)、頸部殘疾指數(shù)(NDI)等項目,年齡段分組為:21~30歲;31~40歲;41~50歲;51~60歲;61~70歲;>71歲。結(jié)果顯示,NDI總體平均分為3.4±4.4分,大致變化趨勢為21歲后NDI得分隨著年齡增加而增加,在31~40歲到達(dá)高峰(4.9±4.8)分隨后下降。
綜合兩位學(xué)者的研究可得:年齡對NDI分值存在一定的影響,即NDI分值隨著年齡增加而增加,約在30~40歲到達(dá)頂峰隨后下降。
頸部運(yùn)動功能評價指標(biāo)隨年齡的變化趨勢不一定符合“梯形”曲線,但都表明年齡對其有不同程度的影響:(1)肌肉力量、耐力與活動范圍等在青少年期間發(fā)育至正常水平,然后隨著年齡增加逐漸下降;(2)肌肉硬度隨年齡增加而逐漸增加;(3)肌肉協(xié)調(diào)性與本體感覺隨年齡增加逐漸下降;(4)NDI分?jǐn)?shù)隨著年齡增加而增加,在中年到達(dá)頂峰后下降。在生理病理方面,衰老會導(dǎo)致神經(jīng)肌肉系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的漸進(jìn)性變化,從而限制體力活動,并導(dǎo)致功能障礙、自主性下降,隨著年齡的增長,皮膚、肌筋膜和骨骼肌組織都會重塑,包括肌纖維類型重新分布,結(jié)締組織蛋白濃度和交聯(lián)的改變,以及結(jié)構(gòu)退化[38-39],這表明衰老對頸部生理產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)。在生活習(xí)慣上,老年人與年輕人也有所不同,如在使用計算機(jī)時,老年人顱頸角和頸屈曲角度較大,更易導(dǎo)致肌肉骨骼慢性損傷[40]。生理與生活因素導(dǎo)致老年人的頸部評價指標(biāo)有別于年輕人,因此臨床工作者應(yīng)該在對年長者進(jìn)行頸部運(yùn)動功能評定時,考慮年齡對這些指標(biāo)的影響,康復(fù)評估細(xì)則制定應(yīng)該與年輕受試者有所區(qū)別。
上述研究雖然大致趨勢相近,但是具體數(shù)值、波峰出現(xiàn)時期等有所不同,具體原因可能如下:(1)調(diào)查人群不同:不同國家、民族、文化和地域其人群樣本有差異。不同研究人群樣本量不一致;(2)調(diào)查方式不同:部分作者采用面對面接觸式研究方案,部分作者基于計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行在線問卷調(diào)查,存在諸多問題,例如訪問對象的真實性、高齡人口互聯(lián)網(wǎng)使用率、參與調(diào)查人口的偏倚等;(3)檢查方法有差異:以頸部肌肉力量測試為例,坐位和臥位測定結(jié)果有顯著差異,評定的儀器不同也會造成差異[41]。以上說明文獻(xiàn)中所得數(shù)據(jù)并不一定意味著健康、正常人的平均水平,應(yīng)理解為既定人群中的平均水平,文中數(shù)據(jù)值僅供參考,與我國的相關(guān)研究可能有所出入,難以作為臨床依據(jù)。
中年期間隨著年齡的增長,頸部肌力、ROM和協(xié)調(diào)性等下降,易疲勞度增加,NDI分?jǐn)?shù)提高,表明頸部功能顯著下降,生活質(zhì)量下降,應(yīng)當(dāng)注重保持適當(dāng)?shù)腻憻捇蚋深A(yù)來增強(qiáng)或者保持頸椎活動能力以減少疼痛、提高能力。在生活中,不僅年齡對這些指標(biāo)存在影響,性別、工作、文化程度和生活習(xí)慣等也可能存在一定的影響[42],對于臨床與科研工作者,如果利用基于大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫,建立ROM、肌力等與年齡、性別等因素相關(guān)的模型,就可以可用于區(qū)分病理或衰老退變、評估頸部功能、評估干預(yù)效果,甚至可以進(jìn)一步指導(dǎo)診斷、治療和保健用途新產(chǎn)品的開發(fā)[43]。因此,有必要建立符合中國國情的指標(biāo)數(shù)據(jù)庫,以指導(dǎo)臨床運(yùn)用:將建立數(shù)據(jù)庫與當(dāng)下“互聯(lián)網(wǎng)+”新形態(tài)充分結(jié)合,充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)在資源配置中的優(yōu)化和集成作用,在患者知情同意的情況下,以儀器技術(shù)配合“大數(shù)據(jù)”云端收集,增加患者就診體驗,解決樣本量不足等科研問題。