梁馨文， 韓亞兵， 王世林， 潘瑋敏,3， 蔣應鵬， 魏曉宇， 黃艷

1.西安體育學院，陜西西安市 710068；2.安康學院醫(yī)學院，陜西安康市 725000；3.體育智能裝備關鍵技術陜西省高校工程研究中心，陜西西安市 710068

0 引言

踝關節(jié)扭傷是運動醫(yī)學領域最常見的肌骨損傷，在運動人群中發(fā)生率可達73%[1]。急性外側踝關節(jié)扭傷發(fā)生后若未得到及時治療或有效恢復，易出現下肢神經肌肉控制功能失調，導致下肢肌群激活失衡，進一步造成動態(tài)姿勢控制能力下降，從而引起踝關節(jié)反復扭傷，最終發(fā)展為功能性踝關節(jié)不穩(wěn)(functional ankle instability, FAI)[2-3]。目前FAI 恢復期康復大多集中于踝周肌力訓練、平衡訓練和本體感覺訓練等，雖有一定療效，但無法滿足患者對運動水平恢復的需求，主要因為下肢肌肉激活未得到全面改善，難以滿足下肢動態(tài)姿勢穩(wěn)定控制[4]。

高強度增強式跳躍訓練(high-intensity plyometric jump training, HI-PJT)可增加下肢神經肌肉控制能力，對改善下肢肌肉激活有積極作用，而低強度PJT (lowintensity plyometric jump training, LI-PJT)不能完全改善下肢運動鏈的肌肉激活[5-6]。但HI-PJT易導致下肢關節(jié)應力過高，可能增加二次損傷風險[7]。

血流限制訓練(blood flow restriction training,BFRT)利用加壓裝置作用于近端肢體，在運動過程中限制血流[8]。BFRT聯合低強度抗阻訓練可達到與高強度訓練相似的效果，還能有效避免損傷風險[9]。BFRT還可能對神經肌肉系統(tǒng)產生更多增益效果，如改善傷后肌肉募集、提高皮質脊髓興奮性等[10-11]。本研究探索BFRT 聯合LI-PJT (blood flow restriction combined with low-intensity plyometric jump training, LI-PJT+BFR)對FAI患者下肢動態(tài)控制的影響，并與HI-PJT和單純LI-PJT 進行比較，為FAI 患者功能恢復提供安全的康復策略。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2023年3月至5月于西安體育學院招募受試者。

采用GPower 3.1 計算樣本量，效應量0.55，顯著性水平0.05，檢驗效能0.8[5]，計算得到總樣本量為36?？紤]脫落情況以及各組之間的等比性，最終入選48 例患有FAI 的大學生，均符合Lentell FAI 的診斷標準[12]。

納入標準[13-14]：①年齡18～25 歲；②定期參加體育活動，每天至少1～2 h，每周2～3 次；③近12 個月內發(fā)生過至少1 次急性踝關節(jié)扭傷，6 個月內至少發(fā)生過2 次踝關節(jié)失控感；④坎伯蘭踝關節(jié)不穩(wěn)問卷(Cumberland Ankle Instability Tool, CAIT)評分≤ 24 分；⑤前抽屜試驗、距骨傾斜試驗均為陰性；⑥近1 個月內未行任何治療；⑦運動中和運動后疼痛視覺模擬評分(Visual Analogue Scale, VAS) ≤ 5分。

排除標準：①雙側踝關節(jié)不穩(wěn)；②近6 個月內存在下肢骨折或外科手術等病史；③心血管疾病、中樞神經系統(tǒng)疾病、視力和前庭功能障礙。

剔除與脫落標準：①依從性差，不能配合完成治療；②自行退出；③試驗數據不全，無法判斷療效。

受試者按招募順序編號，由專門研究人員通過SPSS 25.0 軟件生成隨機序列，將受試者隨機分配到HI-PJT 組、LI-PJT 組和LI-PJT+BFR 組，各16 例。試驗過程中脫落8 例，最終納入40 例，其中HI-PJT 組14 例，LI-PJT 組13 例，LI-PJT+BFR 組13 例。各組基線資料無顯著性差異(P＞ 0.05)。見表1。

表1 各組基線資料比較Table 1 Comprison of baseline data among three groups

本研究經西安體育學院倫理委員會批準(No.XAIPE2023042)。所有受試者均自愿參與并簽署知情同意書。

1.2 方法

運動強度劃分根據足部接觸次數、訓練技術動作和支撐面穩(wěn)定性進行。HI-PJT和LI-PJT干預方案參考Shankar等[15]和Minoonejad等[16]的設計，每次干預包括標準化熱身5 min[17]；相同跳躍動作10 次為1 組，組間休息30 s；不同跳躍動作組間隔1 min。每周3 次，共6 周。上肢動作統(tǒng)一為各階段第一周雙手自由，第二周雙臂胸前交叉，第三周雙手放于頭后。

訓練前告知受試者跳躍動作要點和細節(jié)，訓練過程中給予視覺反饋和口頭提示。采用V800 心率遙測儀(芬蘭POLAR公司)進行運動負荷監(jiān)控，同時結合主觀感覺等級觀察受試者訓練狀態(tài)。

1.2.1 HI-PJT

第一階段(0～3 周)訓練內容包括單腿前后跳躍、單腿左右跳躍和雙腿垂直跳躍3 種跳躍動作，每種動作10次為1組，共4組，足部觸地共120次。

第二階段(4～6 周)訓練內容包括單腿四方格跳躍、單腿“Z”字形跳躍和單腿垂直跳躍3 種跳躍動作，每種動作15 次為1 組，共4 組，足部觸地共180 次。第6周增加不穩(wěn)定平面。

1.2.2 LI-PJT

第一階段(0～3 周)訓練內容包括雙腿前后跳躍、雙腿左右跳躍和分腿蹲跳3 種跳躍動作，每種動作10次為1組，共2組，足部觸地共60次。

第二階段(4～6 周)訓練內容包括雙腿四方格跳躍、雙腿“Z”字形跳躍和循環(huán)分腿蹲跳3 種跳躍動作，每種動作15 次為1 組，共2 組，足部觸地共90 次。第6周增加不穩(wěn)定平面。

1.2.3 LI-PJT+BFR

采用LOGIQ Book XP 彩色多普勒超聲儀(美國GE HEALTHCARE 公司)記錄加壓下足背動脈搏動消失時的壓力值為動脈閉塞壓力(arterial occlusive pressure,AOP)。LI-PJT 訓練時，將寬11 cm 的血流加壓訓練帶(湖南佳涵醫(yī)療科技有限公司)放置于受試者患側大腿腹股溝處，緩慢充氣至60% AOP[18]。

1.3 評價方法

干預前后，采用以下方法進行評價。

1.3.1 下肢最大等長肌力

采用無線遙感表面肌電測試儀(美國NORAXON公司)測量患側下肢最大等長肌力。局部皮膚毛發(fā)清理，酒精消毒，將電極片順著肌纖維走向貼于靶肌肉的肌腹膨隆處，所有電極均由同一研究人員放置。受試者按照靶肌肉的測試動作，重復3 次最大自主等長收縮(maximal voluntary isometric contraction, MVIC)，持續(xù)6 s。選擇中間2 s 肌電信號計算MVIC，取平均值[19]。本研究選擇的靶肌肉、電極放置位置和MVIC測試動作見表2。

表2 靶肌肉、電極放置位置和MVIC測試動作Table 2 Target muscles, electrode sites and actions of MVIC

1.3.2 下肢肌肉表面肌電

采用無線遙感表面肌電測試儀記錄受試者單腿下落(single-leg landing, SLL)時患側下肢7塊靶肌肉(表2)的表面肌電信號，同時采用2 臺DSC-RX10M4 長焦黑卡數碼相機(日本索尼公司)同步記錄受試者SLL視頻。

受試者健側腿單足站立在高30 cm 的跳臺上，雙手插腰，患側腿向前屈髖伸膝；聽到“跳躍”口令后，用患側腿單腿跳躍落地，落地后保持身體直立，并維持患側單足站立5 s。測試過程中手從腰部移開、健側觸地或落地后未保持5 s 穩(wěn)定定義為失敗。初次觸地為受試者跖趾關節(jié)在跳躍落地中停止下降的瞬間[20]。采集初次觸地前后250 ms 的肌電均方根(root mean square, RMS)[5]，采用肌電分析軟件MegaWin 3.0進行數據處理。測3 次，間隔30 s，取平均值并用MVIC的基準肌電值進行標準化。

1.3.3 Y平衡測試

受試者雙手插腰，患側赤足支撐，站在Y 平衡測試儀(美國FMS 公司)的中軸測試板上，第二足趾與正前方重合對齊，并始終保持全腳掌與測試板完全接觸；健側盡可能向遠輕推標記物至最大距離。按照前、后內和后外的順序依次測試，每個方向測3 次，取平均值，以下肢長度對測試值進行標準化。測試過程中，如果支撐腳移動、轉動或身體失去平衡，重新測試。計算綜合評分。

1.3.4 CAIT

內容包含1 個疼痛問題和8 個踝關節(jié)穩(wěn)定性問題，總分30 分。評分≤ 24 分可診斷為FAI。評分越低，踝關節(jié)穩(wěn)定性越差[21]。

1.4 統(tǒng)計學分析

采用SPSS 25.0 進行統(tǒng)計學分析。計量資料符合正態(tài)分布，以(±s)表示，組內比較采用配對樣本t檢驗，組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用SNK法進行事后分析。顯著性水平α= 0.05。

2 結果

2.1 MVIC

2.1.1 踝周肌群

干預前，各組脛骨前肌、腓骨長肌和腓腸肌外側頭MVIC 均無顯著性差異(P＞ 0.05)。干預后，LI-PJT組和LI-PJT+BFR 組脛骨前肌和腓腸肌外側頭MVIC提高(P＜ 0.05)，HI-PJT 組上述3 塊肌肉MVIC 均明顯提高(P＜ 0.01)。組間比較，HI-PJT 組和LI-PJT+BFR組脛骨前肌和腓腸肌外側頭MVIC 均高于LI-PJT 組(P＜ 0.05)，前 兩 組 間 無 顯 著 性 差 異(P＞ 0.05)。見表3。

表3 各組干預前后踝周肌群MVIC比較Table 3 Comprison of MVIC of target muscles around ankle among three groups pre and post intervention單位：N

2.1.2 髖膝肌群

干預前，各組臀大肌、股外側肌、股二頭肌和半腱肌MVIC 均無顯著性差異(P＞ 0.05)。干預后，LIPJT 組股外側肌MVIC 提高(P＜ 0.05)。HI-PJT 組和LIPJT+BFR 組上述4 塊肌肉MVIC 均增加(P＜ 0.05)；組間比較，HI-PJT 組上述4 塊肌肉MVIC 均高于LI-PJT組(P＜ 0.05)，LI-PJT+BFR 組臀大肌、股外側肌和股二頭肌MVIC 高于LI-PJT 組(P＜ 0.05)，LI-PJT+BFR組上述4 塊肌肉MVIC 均與HI-PJT 組無顯著性差異(P＞ 0.05)。見表4。

表4 各組干預前后髖膝肌群MVIC比較Table 4 Comprison of MVIC of target muscles around hip and knee among three groups pre and post intervention單位：N

2.2 表面肌電

2.2.1 踝周肌群

干預前，各組脛骨前肌、腓骨長肌和腓腸肌外側頭RMS 均無顯著性差異(P＞ 0.05)。干預后，LI-PJT組和LI-PJT+BFR 組脛骨前肌和腓腸肌外側頭RMS 提高(P＜ 0.05)，HI-PJT 組3 塊 肌 肉RMS 均 增 加(P＜0.05)。組間比較，HI-PJT 組和LI-PJT+BFR 組脛骨前肌和腓腸肌外側頭MVIC 均高于LI-PJT 組(P＜ 0.05)，前兩組間無顯著性差異(P＞ 0.05)。見表5。

表5 各組干預前后踝周肌群RMS比較Table 5 Comprison of RMS of target muscles around ankle among three groups pre and post intervention單位：%

2.2.2 髖膝肌群

干預前，各組臀大肌、股外側肌、股二頭肌和半腱肌RMS均無顯著性差異(P＞ 0.05)。干預后，LI-PJT組股外側肌RMS 增加(P＜ 0.05)，HI-PJT 組和LI-PJT+BFR組上述4塊肌肉RMS相均明顯增加(P＜ 0.01)。組間比較，HI-PJT 組和LI-PJT+BFR 組上述4 塊肌肉RMS 均高于LI-PJT 組(P＜ 0.05)，前兩組間無顯著性差異(P＞ 0.05)。見表6。

2.3 Y平衡測試

干預前，各組前、后外、后內和綜合分均無顯著性差異(P＞ 0.05)。干預后，各組各方向和綜合分均提高(P＜ 0.05)。組間比較，HI-PJT組各方向和綜合分均高于LI-PJT 組(P＜ 0.05)，LI-PJT+BFR 組前方成績高于LI-PJT 組(P＜ 0.05)，HI-PJT 組和LI-PJT+BFR 組各方向和綜合分均無顯著性差異(P＞ 0.05)。見表7。

表7 各組干預前后Y平衡成績比較Table 7 Comprison of Y-balance test scores among three groups pre and post intervention單位：%

2.4 CAIT

干預前，各組CAIT評分無顯著性差異(P＞ 0.05)。干預后，各組CAIT 評分較干預前顯著提高(P＜0.001)，HI-PJT 組CAIT 評分高于LI-PJT 組(P＜ 0.05)，LI-PJT+BFR 組與HI-PJT 組和LI-PJT 組比較均無顯著性差異(P＞ 0.05)。見表8。

表8 各組干預前后CAIT評分比較Table 8 Comprison of CAIT scores among three groups pre and post intervention

3 討論

FAI 患者由于存在不同程度神經肌肉控制障礙，導致其在完成跑步、跳躍落地等功能活動時姿勢控制能力下降，使踝關節(jié)反復扭傷[4]。FAI患者神經肌肉控制缺陷的主要原因是下肢肌肉激活異常[22]。與健側相比，患側下肢不僅踝周肌群激活下降，其他關節(jié)周圍肌群的激活模式也受到影響，如臀大肌激活下降、股二頭肌激活延遲等[4]。FAI 患者進行SLL 時，腓骨長肌、股二頭肌有不同程度激活下降[23]?；诖?，本研究顯示，與單純LI-PJT相比，6周LI-PJT+BFR干預可顯著提高FAI 患者SLL 時下肢肌肉激活，效果與HIPJT干預相似。

肌肉激活程度反映肌肉對運動單位的募集能力，體現中樞神經系統(tǒng)對下肢關節(jié)穩(wěn)定性的控制作用[24]。血流限制后，踝周肌肉激活程度和力量對FAI 患者下肢功能有急性影響[25]。髖、膝和踝下肢運動鏈周圍肌群激活模式的長期適應性改變對FAI 姿勢控制的影響也極為重要[26]。本研究顯示，LI-PJT+BFR可以獲得與HI-PJT 相似的踝周肌肉激活效果。PJT 通過快速、重復自重跳躍訓練，使踝關節(jié)進行周期性抗阻屈伸，踝關節(jié)背屈肌(脛骨前肌)、跖屈肌(腓腸肌外側頭) MVIC均有提高。在低負荷下，額外進行血流限制能產生更為顯著的肌肉激活，可能是由于肌肉處于缺血缺氧環(huán)境，代謝產物堆積，抑制低閾值I型運動單位的募集，而更高閾值的Ⅱ型運動單位被動員[27]。但LI-PJT+BFR對腓骨長肌效果不明顯。Killinger等[28]發(fā)現，FAI患者在進行踝背屈、外翻MVIC 時，BFRT 僅對脛骨前肌激活程度有影響，并未發(fā)現腓骨長肌積分肌電值變化。推測一方面可能與FAI 患者神經肌肉通路不同水平的損傷有關，從而導致外翻肌對BFRT 的刺激反應能力下降；另一方面，由于腓骨長肌為小肌群，且位置特殊，較難激活，通常需特定動作進行針對性訓練，而LI-PJT 干預中的雙腿跳躍動作類型難以激活腓骨長?。籋I-PJ 組單腿跳躍動作難度較大，且足部接觸次數較多，從而激活了腓骨長肌。Monteleone 等[29]的研究也證實，FAI 患者在完成單腿側方跳躍時，腓骨長肌的激活程度較健康受試者有所增強。

本研究還顯示，6 周干預后，LI-PJT+BFR 可顯著提高髖膝肌群激活程度，效果與HI-PJT 相似。Bowman 等[30]也發(fā)現，健康人接受6 周BFRT 后，股四頭肌、臀大肌和臀中肌產生更為顯著的激活。車同同等[31]也發(fā)現，6周BFRT聯合半蹲練習可提高摔跤運動員身體核心區(qū)和髖周肌肉激活程度和力量。血流限制后，局部肌肉氧供不足，代謝產物堆積，刺激肝細胞增殖因子、一氧化氮合酶等與肌肉生長相關的激素，促進未加壓區(qū)域肌肉生長[32]。LEE 等[33]發(fā)現，FAI 跆拳道運動員進行8 周PJT 訓練后，完成SLL 任務時需動員更多膝關節(jié)周圍肌群和更大屈膝角度，從而控制落地速度并維持踝關節(jié)穩(wěn)定性。LI-PJT+BFR 在進行重復跳躍練習時可能會導致膝周肌群疲勞，為維持骨盆穩(wěn)定性，進一步激活髖周肌肉。Riemann 等[34]的研究表明，跳躍任務中落地過程需要大腿前群(股外側肌)和后群(股二頭肌和半腱肌)肌共同激活，以提高落地的穩(wěn)定性，保護踝關節(jié)。Ahmadabadi 等[35]證實，4周HI-PJT可有效減少受試者完成SLL任務時股四頭肌和股二頭肌收縮的反應時間，提高跳躍落地時膝周肌群激活程度。LI-PJT+BFR 時，患側下肢在缺血低氧環(huán)境下進行的快速、重復膝關節(jié)向心和離心收縮，導致膝周代謝產物快速累積，使膝周肌群在短時間內達到疲勞，從而增加Ⅱ型肌纖維募集[36]。

Y 平衡是FAI患者動態(tài)姿勢控制常用的評估指標，以各個方向的最大伸展距離體現[37]。PJT 可產生與傳統(tǒng)平衡訓練相似的靜態(tài)和動態(tài)平衡控制能力[38]。本研究顯示，LI-PJT+BFRY平衡成績與HI-PJT相似，可能由于LI-PJT+BFR 可產生與HI-PJT 組相似的下肢肌肉激活能力和下肢肌力，特別是髖周肌群[12,39]。但本研究顯示，LI-PJT+BFR 組僅前方伸展距離較LI-PJT 組提高。研究表明，與自重式PJT 相比，負載式PJT 能更有效提高患者靜態(tài)和動態(tài)平衡能力[40]。Hirayama等[41]發(fā)現，12 周PJT 可提高運動人群踝關節(jié)背屈角度和力矩；而Hoch等[42]指出，踝關節(jié)背屈活動度與Y平衡前方伸展距離呈正相關。

CAIT 是目前評定踝關節(jié)穩(wěn)定性的可靠量表，具有較高信、效度[21]。本研究顯示，LI-PJT+BFR 與HIPJT效果相似。

本研究有一定局限性。首先我們并未對受試者的性別和從事運動類型進行限定，也未進行隨訪。后續(xù)將進一步深化研究，并增加長期隨訪觀察。另外，目前國內外有關血流限制條件下，干預FAI 的康復方案大部分集中在BFRT 聯合靜力性抗阻訓練中的應用，未來可進一步探討B(tài)FRT聯合動態(tài)功能訓練的效果。

4 結論

單純LI-PJT 可能不足以誘發(fā)明顯神經肌肉反應，但血流限制條件下LI-PJT 可使FAI 患者獲得與HI-PJT相似的訓練效果，包括踝周肌群和髖膝肌群的激活程度、動態(tài)姿勢控制能力。LI-PJT+BFR 不僅可促進PJT高質量完成，還可解決功能恢復期的高強度康復訓練與二次損傷間的矛盾，為FAI 患者恢復期訓練提供安全的康復策略。

利益沖突聲明：所有作者聲明不存在利益沖突。