劉羽多，萬祥林

北京體育大學(xué)，北京市 100084

0 引言

踝關(guān)節(jié)扭傷是體育運(yùn)動中最常見的運(yùn)動損傷之一[1-2]，在各類運(yùn)動損傷中占7.3%[3]。急性外側(cè)踝扭傷患者中，46%在初次受傷后的短時間內(nèi)發(fā)展為慢性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)[4]，功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)(functional ankle insta‐bility,FAI)是其中一個亞型，由于本體感覺、神經(jīng)肌肉控制、姿勢控制或力量不足等引起的外側(cè)踝扭傷反復(fù)發(fā)作[5]，嚴(yán)重影響正常工作和生活[2]，甚至可能導(dǎo)致骨關(guān)節(jié)炎、關(guān)節(jié)退行性疾病等更為嚴(yán)重的后果[6]。

以神經(jīng)肌肉控制為主的訓(xùn)練可以降低踝扭傷風(fēng)險[7]。本體感覺神經(jīng)肌肉促進(jìn)法(proprioceptive neuro‐muscular facilitation,PNF)[8]通過刺激本體感受器，增強(qiáng)神經(jīng)肌肉反應(yīng)[9-10]；全身振動訓(xùn)練(whole body vibra‐tion training,WBVT)通過調(diào)控運(yùn)動單位的同步性，獲得更有效的本體感覺反饋[11-12]。這兩種訓(xùn)練方法被證實可以提高FAI 患者的肌肉力量、本體感覺和動態(tài)姿勢穩(wěn)定性，被廣泛地應(yīng)用于患者的康復(fù)訓(xùn)練[9,11-15]。59%踝關(guān)節(jié)扭傷發(fā)生在起跳落地時[16]，以往研究多通過測試FAI患者踝部的等速肌力[17-18]、踝關(guān)節(jié)位置覺[17]和站立平衡能力等[18]評估干預(yù)效果，缺乏對起跳落地動作的研究。本研究比較PNF 和WBVT 兩種方法對FAI 患者完成起跳落地時的動作特征，及本體感覺、動態(tài)姿勢穩(wěn)定性的干預(yù)效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2021年5月至7月于北京體育大學(xué)招募受試者。

采用G*Power 軟件計算，選擇Cohen d=0.5、顯著性水平α=0.05、檢驗效能0.95 的功效分析，計算出總樣本量為16?？紤]到受試者流失，最終入選22例患有FAI的男性大學(xué)生。

納入標(biāo)準(zhǔn)[19-20]：①過去1年內(nèi)踝關(guān)節(jié)反復(fù)扭傷2次及以上，且最近一次扭傷在至少1 個月前；②坎伯蘭踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)量表評分≤24 分；③踝關(guān)節(jié)前抽屜試驗和距骨傾斜試驗均陰性；④雙下肢無骨折或外科手術(shù)史。

隨機(jī)數(shù)字法將受試者分為PNF 組(n=11)和WB‐VT 組(n=11)，其中PNF 組1 例由于急性闌尾炎手術(shù)脫落，2例由于日常運(yùn)動導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)韌帶撕裂傷脫落；WBVT 組2 例由于日常運(yùn)動導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)韌帶撕裂傷脫落。最終納入統(tǒng)計17例，其中PNF組8例，WBVT組9 例。兩組一般情況無顯著性差異(P＞0.05)。見表1。

表1 兩組一般資料比較

本研究經(jīng)北京體育大學(xué)運(yùn)動科學(xué)實驗倫理委員會批準(zhǔn)(No.2021072H)，所有參與該項研究的受試者均于測試前簽署知情同意書。

1.2 方法

兩組分別完成PNF 和WBVT 干預(yù)，每周3 次，共6周。

1.2.1 PNF組

訓(xùn)練采用D2 模式，包括屈曲和伸展兩個部分。屈曲模式(diagonal-2-flexion,D2-F)：髖關(guān)節(jié)屈曲、外展、內(nèi)旋，膝關(guān)節(jié)屈曲，踝關(guān)節(jié)背屈、外翻。伸展模式(diagonal-2-extension,D2-E)：髖關(guān)節(jié)伸展、內(nèi)收、外旋，膝關(guān)節(jié)伸展，踝關(guān)節(jié)跖屈、內(nèi)翻。具體操作程序如下。①保持-放松技術(shù)：操作者以手掌支撐受試者患側(cè)足底，緩慢牽拉至最大踝背屈位，囑受試者主動收縮小腿三頭肌并保持6 s 后放松，每組3 次，共3組，組間休息10 s，最后一組終末位保持40 s后放松。②等張組合技術(shù)：受試者采用15 磅(1 磅=0.45 kg)彈力帶完成抗阻D2-F 向心性收縮5 s，到達(dá)終末姿勢，保持穩(wěn)定性收縮10 s；阻力方向不變，從終末姿勢返回起始姿勢完成D2-F 離心性收縮5 s，每組10 次，共2組，組間休息1 min。③穩(wěn)定性反轉(zhuǎn)技術(shù)：受試者采用15 磅彈力帶從起始姿勢向終末姿勢完成抗阻D2-F向心性收縮5 s 后不停，快速調(diào)整阻力至相反方向，完成D2-E 向心性收縮5 s，每組10 次，共2 組，組間休息1 min。④節(jié)律性穩(wěn)定技術(shù)：受試者坐在治療床邊，下肢自然下垂，受試者在足跟內(nèi)側(cè)和足背外側(cè)15磅彈力帶阻力引導(dǎo)下進(jìn)行D2-F穩(wěn)定性收縮10 s后，變換阻力為相反方向，即在受試者足跟外側(cè)和足底內(nèi)側(cè)施加阻力，受試者在阻力引導(dǎo)下行D2-E 穩(wěn)定性收縮10 s，每組10次，共2組，組間休息1 min[13]。

1.2.2 WBVT組

采用Power Plate Pro5 AIRdaptive 振動訓(xùn)練儀(美國POWER PLATE)進(jìn)行訓(xùn)練，振動頻率30 Hz，振幅1 mm。受試者站在振動平臺中央，雙手各握5 kg 啞鈴，雙臂外展約30°，雙腳分開與肩同寬，重心稍前移，腳跟微抬，重心落在前腳掌，膝關(guān)節(jié)微屈。每組振動持續(xù)1 min，每次6組，組間休息3 min[18]。

1.3 評定方法

干預(yù)前后，采用以下方法進(jìn)行評定。

1.3.1 Y平衡測試

受試者裸足，以患側(cè)腳站于Y-balance 測試儀(美國FUNCTIONAL MOVEMENT SCREEN)測試平臺上，雙手叉腰，健側(cè)腳盡可能向遠(yuǎn)處推動測試板，然后回到起點(diǎn)，測量最遠(yuǎn)距離。按前、后內(nèi)、后外的順序依次測試，受試者自行決定測試節(jié)奏；要求受試者測試時患側(cè)腳不得離開測試板或移動，健側(cè)腳不能以測試板或測試桿作為支撐，也不能接觸地面，推動過程中應(yīng)與測試板始終貼合，不能依靠慣性前推。每個方向測3次，取平均值，計算綜合值作為最終成績。

其中腿長定義為股骨大轉(zhuǎn)子到同側(cè)腳外踝的距離。

1.3.2 本體感覺測試

受試者裸足，患側(cè)腳站于PK254P Pro-Kin 動態(tài)平衡儀(意大利TECNOBODY 公司)的平衡板上，雙手置于兩側(cè)扶手上，注視前方電腦屏幕，按畫面提示以最短時間(最長不超過120 s)、最佳路徑(若超出系統(tǒng)推薦路徑會報警提示)通過足部控制平衡板運(yùn)動5圈。要求在120 s內(nèi)完成5圈轉(zhuǎn)動，每次超出系統(tǒng)推薦路徑的報警時間不得超過5 s。系統(tǒng)記錄平均軌跡誤差[21]。測3次，每次間隔1 min，取平均值。

1.3.3 起跳落地測試

正式測試前對受試者進(jìn)行動作標(biāo)準(zhǔn)化教學(xué)。受試者在干預(yù)前后的測試中穿著一致的自備運(yùn)動鞋及統(tǒng)一的緊身泳褲，慢跑200 m 和高抬腿30 次熱身后，粘貼19 個反光標(biāo)志點(diǎn)，分別位于左、右髂前上棘，第四、五腰椎棘突中點(diǎn)，左、右大腿前側(cè)，左、右股骨外側(cè)髁，左、右股骨內(nèi)側(cè)髁，左、右脛骨粗隆，左、右腓骨外髁，左、右脛骨內(nèi)髁，左、右足尖，左、右足跟。受試者離測力臺中心70 cm 處站立，障礙物高30 cm，位于起跳位置前30 cm。測試開始時，受試者雙手叉腰，雙腿起跳，跨過障礙物，以患側(cè)腿單腿落于測力臺中心，并盡力保持身體姿勢穩(wěn)定20 s。通過9281CA 三維測力臺(瑞士KISTLER)、Raptor-4 紅外高速運(yùn)動捕捉系統(tǒng)(美國MOTION ANALYSIS 公司)同步采集地面反作用力(ground reaction force,GRF)及體表標(biāo)志點(diǎn)軌跡數(shù)據(jù)。測3次，間隔1 min，取平均值。

評價指標(biāo)包括落地時刻至其后20 s 內(nèi)踝關(guān)節(jié)峰值角速度；髖、膝、踝關(guān)節(jié)活動范圍，即落地后關(guān)節(jié)在某一平面上最大角度與最小角度之差；落地后前后、左右方向GRF 峰值出現(xiàn)時間[22]，以及落地后20 s 內(nèi)的前后、左右、垂直以及總動態(tài)穩(wěn)定指數(shù)[23]。

其中落地時刻定義為動作開始后地面反作用力高于10 N的瞬間。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 21.0 統(tǒng)計軟件完成數(shù)據(jù)分析。計量資料以()表示，采用混合設(shè)計雙因素(組別和時間)方差分析。顯著性水平α=0.05。效應(yīng)量采用Cohend表示，d＜0.2 為微小效應(yīng)，d=0.2～＜0.5 為低效應(yīng)，d=0.5～＜0.8為中等效應(yīng)，d≥0.8為高效應(yīng)。

2 結(jié)果

2.1 Y平衡測試

組別的主效應(yīng)不顯著(P＞0.05)，時間的主效應(yīng)顯著(P＜0.01)，交互效應(yīng)不顯著(P＞0.05)。見表2。

表2 干預(yù)前后兩組Y平衡測試成績比較

2.2 本體感覺測試

組別的主效應(yīng)不顯著(P＞0.05)，時間的主效應(yīng)顯著(P＜0.001)，交互效應(yīng)不顯著(P＞0.05)。見表3。

表3 干預(yù)前后兩組平均軌跡誤差比較 單位：%

2.3 起跳落地測試

組別對踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻峰值角速度，髖、膝、踝關(guān)節(jié)活動范圍，落地后前后、左右方向GRF 峰值出現(xiàn)時間，以及落地后20 s 內(nèi)的前后、左右、垂直以及總動態(tài)穩(wěn)定指數(shù)的主效應(yīng)均不顯著(P＞0.05)。時間對踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻峰值角速度和踝屈伸活動范圍主效應(yīng)顯著(P＜0.05)，對其他指標(biāo)的主效應(yīng)均不顯著(P＞0.05)。時間和組別對踝屈伸活動范圍和左右GRF峰值出現(xiàn)時間的交互效應(yīng)顯著(P＜0.05)，對其他指標(biāo)的交互效應(yīng)均不顯著(P＞0.05)。簡單效應(yīng)分析顯示，干預(yù)后兩組踝屈伸活動范圍均減少(P＜0.05)；干預(yù)后WBVT 組左右GRF峰值出現(xiàn)時間晚于干預(yù)前及PNF組(P＜0.05)。見表4～表14。

表4 干預(yù)前后踝內(nèi)翻峰值角速度比較 單位：r/s

表5 干預(yù)前后踝屈伸活動范圍比較 單位：°

表6 干預(yù)前后踝內(nèi)外翻活動范圍比較 單位：°

表7 干預(yù)前后膝屈伸活動范圍比較 單位：°

表8 干預(yù)前后髖屈伸活動范圍比較 單位：°

表9 干預(yù)前后前后GRF峰值出現(xiàn)時間 單位：ms

表10 干預(yù)前后左右GRF峰值出現(xiàn)時間 單位：ms

表11 干預(yù)前后前后穩(wěn)定指數(shù)比較

表12 干預(yù)前后左右穩(wěn)定指數(shù)比較

表13 干預(yù)前后垂直穩(wěn)定指數(shù)比較

表14 干預(yù)前后總動態(tài)穩(wěn)定指數(shù)比較

3 討論

動態(tài)姿勢穩(wěn)定性是指人體處于運(yùn)動狀態(tài)或從運(yùn)動狀態(tài)向靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)換時，在支撐面上保持平衡的能力，動態(tài)姿勢穩(wěn)定性良好的人腳踝損傷風(fēng)險更低[24-25]。Y 平衡測試是被廣泛采用的評估動態(tài)姿勢穩(wěn)定性的方法[24,26-27]。

起跳落地是各種運(yùn)動項目常見的動作。落地時，由于踩到異物或單純關(guān)節(jié)不穩(wěn)，易導(dǎo)致踝扭傷[16]；分析起跳落地動作時的下肢生物力學(xué)特征可評估踝關(guān)節(jié)功能和扭傷風(fēng)險[13]。在起跳落地活動中，下肢關(guān)節(jié)活動范圍增加是一種緩沖補(bǔ)償策略，但增大關(guān)節(jié)活動范圍會增加肌肉韌帶的載荷，增大損傷風(fēng)險[28]。

PNF 的D2 模式可以刺激訓(xùn)練側(cè)的肌力和本體感覺，提高FAI 患者動態(tài)姿勢穩(wěn)定性[14]；振動作為外源性刺激能有效刺激本體感受器，提高中樞系統(tǒng)反應(yīng)能力，改善神經(jīng)肌肉協(xié)調(diào)性，從而提高姿勢穩(wěn)定性[15]，均可降低踝屈伸活動范圍。PNF 組Cohend值高于WBVT組，提示PNF訓(xùn)練的效果更明顯。

FAI 患者本體感覺下降，神經(jīng)肌肉控制能力降低[29-31]。本研究采用的本體感覺測試的結(jié)果取決于受試者的足踝本體感覺和控制能力，平均軌跡誤差越小，表明實際描繪軌跡長接近理想軌跡長，足踝本體感覺越好、控制能力越強(qiáng)[21]。本研究顯示，PNF 和WBVT均能改善本體感覺，兩者效果相似。

在起跳落地動作中，F(xiàn)AI 患者關(guān)節(jié)位置覺下降，導(dǎo)致著地階段不能以最佳位置吸收地面反作用力[32-33]，左右GRF峰值到達(dá)時間提前，踝關(guān)節(jié)在更短的時間內(nèi)承受壓力，增加受損的風(fēng)險[32]。本研究顯示，WBVT組干預(yù)后左右GRF峰值出現(xiàn)時間延長，患者傾向于采取不易使踝關(guān)節(jié)受損的落地模式[22]。

阻力是PNF 技術(shù)的特征之一，抗阻訓(xùn)練能增加γ運(yùn)動神經(jīng)元的傳入活動，使肌梭更加敏感，增加關(guān)節(jié)位置覺的準(zhǔn)確性，從而提高本體感覺[13]。WBVT 使肌腱復(fù)合體長度發(fā)生快速和短期變化，激活肌梭初級末梢，從而引發(fā)緊張性振動反射；同時，WBVT 可能增強(qiáng)α 和γ 運(yùn)動神經(jīng)元興奮性，使得運(yùn)動單位的同步性增強(qiáng)[11]；這些生理變化能提高FAI 患者的本體感覺，延長FAI患者起跳落地后達(dá)到峰值時間。

有研究發(fā)現(xiàn)FAI 患者在落地階段會比健康人表現(xiàn)出更快的踝內(nèi)翻角速度[34]，可能超出踝關(guān)節(jié)抑制內(nèi)翻的能力，造成踝扭傷[35]。本研究顯示，PNF 和WBVT均能使FAI 患者在落地階段踝內(nèi)翻峰值角速度減小，從而降低踝扭傷的風(fēng)險[22]。PNF 的D2 伸展模式可加強(qiáng)踝部跖屈內(nèi)翻方向肌群控制力[13]，WBVT 可增加FAI患者踝內(nèi)外翻肌力[12]。兩種訓(xùn)練方式效果相似。

本研究發(fā)現(xiàn)，兩種干預(yù)對髖屈伸活動范圍有改善的趨勢。這可能因為遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)受傷后，近端關(guān)節(jié)將發(fā)展出不同的動作協(xié)調(diào)策略，代償扭傷后所產(chǎn)生的動作缺陷或不穩(wěn)定因素[34]，著地時采用更加伸展的肢體姿勢，如髖、膝關(guān)節(jié)屈伸范圍增加，增加腿部剛度，同時減少與GRF 有關(guān)的關(guān)節(jié)力矩[22]，從而降低踝關(guān)節(jié)損傷風(fēng)險。此外，與動態(tài)姿勢穩(wěn)定性相關(guān)的總動態(tài)穩(wěn)定指數(shù)也有改善的趨勢。今后可適當(dāng)增加干預(yù)時間以觀察干預(yù)效果。

綜上所述，兩種方法均能提高FAI 患者的本體感覺，降低落地階段踝內(nèi)翻峰值角速度和踝屈伸活動范圍，提高FAI患者的姿勢穩(wěn)定性，兩者總體效果相似，在具體指標(biāo)上各有所長。

致謝

感謝河南省確山縣人民醫(yī)院徐向東主任醫(yī)師在受試者篩選方面給予的指導(dǎo)和幫助，感謝北京體育大學(xué)陳卉萌、李秋捷實驗師，南京體育學(xué)院楊辰博士在項目中給予的協(xié)助。

利益沖突聲明：所有作者聲明不存在利益沖突。