非特異性下腰痛患者不同橋式運動時腰肌表面肌電信號的變化

王康玲，王楚懷，許軼，繆萍

非特異性下腰痛(non-specific low back pain,NLBP)是始發(fā)于腰部的癥狀，既沒有神經(jīng)根受累也沒有嚴(yán)重潛在疾患的下腰痛[1]。臨床上85%下腰痛患者均屬于NLBP[2]。目前對下腰痛的治療主要包括藥物、物理治療、手術(shù)及心理治療等各種手段，運動療法方便、有效，易為患者接受，成為目前治療的共識。橋式運動作為臨床較普及的運動方式之一，常作為首選動作。本文探討該類型下腰痛患者在行不同橋式運動過程中腰肌的表面肌電變化。

1 資料與方法

1.1 一般資料

1.1.1 患者組 根據(jù)NLBP的診斷標(biāo)準(zhǔn)，選取18例患者。其中男性10例，女性8例；病程6個月～20年，平均(25.57±52.39)個月；疼痛視覺模擬評分(VAS)0～4分，平均(2.35±0.89)分；CT或MRI檢查未見椎間盤異常或僅有間盤變性，均為單側(cè)腰、腰骶部疼痛，其中右側(cè)15例，左側(cè)3例。均為右利手。

1.1.2 對照組 選取與患者組相匹配的健康成年人18名。其中男性11名，女性7名。右利手。否認(rèn)有腰椎病史，身體健康，無肌肉骨骼系統(tǒng)疾患史。

兩組受試者一般資料比較無顯著性差異(P>0.05)。見表1。

表1 兩組一般資料比較

1.2 方法

1.2.1 設(shè)備 采用芬蘭產(chǎn)ME3000P型四導(dǎo)聯(lián)表面肌電圖儀，上海申風(fēng)公司產(chǎn)新生兒心電電極，統(tǒng)一室溫及空氣濕度。

1.2.2 橋式運動 受試者仰臥于治療床上，雙臂置于身體兩側(cè)，屈肘、屈髖、屈膝，使小腿與水平面成90°，以肘關(guān)節(jié)支撐治療床，用力抬起臀部至最高點，挺胸挺腰。保持此體位至受試者不能耐受(腰背肌向下移動>1 cm)。

1.2.3 單足支撐橋式運動 體位同橋式運動。在用力抬起臀部至最高點、挺胸挺腰后，單足伸直，使軀干、抬起側(cè)足成一直線，以另側(cè)足、背部、頭部及雙肘支撐。保持此體位至受試者不能耐受(腰背肌向下移動>1 cm)。休息10 min，換另側(cè)足支撐，重復(fù)上述動作。兩動作次序不做規(guī)定。

1.2.4 測試方法 根據(jù)表面肌電圖儀自帶說明書選擇電極放置位點：L2-3水平為豎脊肌，L5～S1水平為多裂肌。距后正中線約2 cm，電極間距3 cm。局部皮膚用75%酒精脫脂，必要時刮除體毛。

記錄受試者試驗過程中的表面肌電信號，用自帶MegaWin2.3處理軟件提取表面肌電信號的均方根值(root mean square,RMS)。因每位受試者主觀疲勞表述不一，獲得肌電信號后，取受試者每一段肌肉信號的前、中及后段各5 s信號并取其平均值，進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 11.5統(tǒng)計軟件，組內(nèi)兩側(cè)同名肌肉均數(shù)間比較采用配對t檢驗，同名同側(cè)肌肉不同時段均數(shù)間比較采用單因素方差分析。顯著性水平α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 對照組

對照組行不同橋式運動時，雙側(cè)豎脊肌、多裂肌各時段表面肌電RMS均無顯著性差異(P>0.05)。見表2～表7。

表2 對照組橋式運動時豎脊肌RMS(μV)

表3 對照組橋式運動時多裂肌RMS(μV)

表4 對照組左足支撐橋式運動時豎脊肌RMS(μV)

表5 對照組左足支撐橋式運動時多裂肌RMS(μV)

表6 對照組右足支撐橋式運動時豎脊肌RMS(μV)

表7 對照組右足支撐橋式運動時多裂肌RMS(μV)

2.2 NLBP組

NLBP組橋式運動時，不同時段雙側(cè)腰肌表面肌電RMS均無顯著性差異(P>0.05)；患側(cè)足支撐橋式運動時，各時段患側(cè)豎脊肌RMS均高于健側(cè)(P<0.05)，多裂肌RMS無顯著性差異(P>0.05)。健側(cè)足支撐橋式運動時，各時段健側(cè)豎脊肌RMS高于患側(cè)(P<0.05)，多裂肌RMS無顯著性差異(P>0.05)。見表8～表13。

不同橋式運動時，雙側(cè)各腰肌不同時段間RMS均無顯著性差異(P>0.05)。見表8～表13。

表8 NLBP組橋式運動時豎脊肌RMS(μV)

表9 NLBP組橋式運動時多裂肌RMS(μV)

表10 NLBP組患側(cè)足支撐橋式運動時豎脊肌RMS(μV)

表11 NLBP組患側(cè)足支撐橋式運動時多裂肌RMS(μV)

表12 NLBP組健側(cè)足支撐橋式運動時豎脊肌RMS(μV)

表13 NLBP組健側(cè)足支撐橋式運動時多裂肌RMS(μV)

3 討論

據(jù)靳安民觀察，NLBP主要包括脊神經(jīng)后支源性腰痛、腰椎間盤源性腰痛、小關(guān)節(jié)綜合征、腰椎不穩(wěn)、腰肌勞損和棘上棘間韌帶勞損等[3]。NLBP復(fù)發(fā)率高，且有慢性反復(fù)進(jìn)行性加重的趨勢[2,4]。

即便疼痛原因未明，慢性患者進(jìn)行肌肉訓(xùn)練對減輕疼痛、改善功能有積極的作用[5-7]。運動治療能增強軀干肌肌力、耐力，改善軀干控制、平衡功能，矯正姿勢，提高日常生活自理能力[8-9]。郭險峰等對216例慢性NLBP患者的研究表明，運動訓(xùn)練可取得良好的臨床效果[10]；而腰背部肌肉的牽伸和放松治療應(yīng)得到重視[11]。

橋式運動是臨床康復(fù)中用于腰痛患者自我鍛煉的常見動作之一，要求軀干伸展并對抗自身重力，對肌肉骨骼系統(tǒng)要求較高；此時伸肌活動最強，關(guān)節(jié)壓縮力最大[12]，易于用表面肌電技術(shù)進(jìn)行檢測。改良橋式運動因能影響軀干肌肉激活的數(shù)量，可根據(jù)訓(xùn)練人群的需要設(shè)計訓(xùn)練程序[13]。

肌肉力量與表面肌電振幅之間表現(xiàn)出非線性關(guān)系[14]。RMS是表面肌電信號的時域指標(biāo)，主要反映運動單位募集數(shù)量的變化，常與肌肉收縮力大小等有關(guān)。本研究顯示，健康受試者行對稱性或非對稱性橋式動作時，雙側(cè)主要腰肌收縮力對稱。而NLBP組在行對稱性橋式運動時，雙側(cè)腰肌收縮對稱；但行單足支撐橋式運動時，支撐足側(cè)豎脊肌的RMS均較非支撐足側(cè)增大。

有研究顯示，慢性下腰痛患者豎脊肌肌肉萎縮，與對照組相比Ⅰ型纖維少，Ⅱ型纖維多，且病程越長，Ⅰ型纖維所占的肌肉面積越小[15-16]。這可導(dǎo)致運動單位募集數(shù)量、肌肉收縮力改變，這也是肌電信號特征參數(shù)隨之改變的基礎(chǔ)。本組患者病程均大于6個月，有可能發(fā)生肌肉微觀解剖的異常，出現(xiàn)肌肉功能變化。此外，其他研究也發(fā)現(xiàn)豎脊肌的一些功能變化：急性下腰痛發(fā)生后，患者豎脊肌抗疲勞能力下降，從開始運動到力竭時，患者平均功率頻率(mean power frequency,MPF)和RMS下降[17]；在等長運動早期，豎脊肌RMS也有下降[18]。

本研究同樣發(fā)現(xiàn)NLBP患者豎脊肌功能的變化。推測在非對稱性運動中，NLBP患者豎脊肌的不對稱性收縮活動較正常者容易激發(fā)。但本試驗過程未誘發(fā)患者疼痛發(fā)作，且對動作過程中雙側(cè)腰肌RMS的不同時段進(jìn)行比較時未發(fā)現(xiàn)顯著性差異，表明不管是對稱性或是非對稱性橋式運動，整個動作過程中豎脊肌、多裂肌收縮較平緩，對肌肉的突發(fā)激活作用不明顯，受試者腰肌持續(xù)收縮作用主要在于軀干姿勢的維持。對NLBP患者進(jìn)行功能訓(xùn)練治療時，可根據(jù)患者的相關(guān)癥狀及肌功能進(jìn)行非對稱性動作的選取。

NLBP患者單足支撐橋式運動下，雙側(cè)豎脊肌的非對稱性變化提示該類型下腰痛患者豎脊肌功能異常，肌肉收縮模式改變。但此變化是代償性或失代償性，與患者疼痛、病程、病種或嚴(yán)重程度是否相關(guān)，因本研究選取的受試患者主觀疼痛感不高(VAS評分均小于4分)、樣本量稍少、病程跨度較大、且病種覆蓋面較廣，還有待進(jìn)一步研究。

[1]Agency for Health Care Policy and Research.Acute Low Back Problems in Adults.Guideline overview[J].JNatl Med Assoc,1995,87(5):331-333.

[2]Deyo RA,Weinstein JN.Low back pain[J].N Engl J Med,2001,344(5):363-370.

[3]靳安民.非特異性腰痛的對因治療[J].第一軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報,2002,22(12):1057-1060.

[4]Malmivaara A,Hakkinen U,Aro T,et al.The treatment of acute low back pain－bed rest,exercises,or ordinary activity?[J].N Engl JMed,1995,332(6):351-355.

[5]Van Tulder MW,Koes BW,Bouter LM.Conservative treatment of acute and chronic nonspecific low back pain:a systematic review of randomized controlled trials of the most common interventions[J].Spine,1997,22(18):2128-2156.

[6]Van Tulder M,Malmivaara A,Esmail R,et al.Exercise therapy for low back pain:a systematic review within the framework of the cochrane collaboration back review group[J].Spine,2000,25(21):2784-2796.

[7]Machado LA,Azevedo DC,Capanema MB,et al.Client-centered therapy vs exercise therapy for chronic low back pain:a pilot randomized controlled trial in Brazil[J].Pain Med,2007,8(3):251-258.

[8]Duarte E,Marco E,Muniesa JM,et al.Trunk control test as a functional predictor in stroke patients[J].JRehabil Med,2002,34(6):267-272.

[9]馬仲柏,韓斌,杜若晨.強化腹內(nèi)外斜肌訓(xùn)練對腦卒中偏癱患者坐位平衡的影響[J].中國康復(fù)理論與實踐,2010,16(11):1042-1043.

[10]郭險峰,張大成，陶莉.216例慢性非特異性腰痛患者的康復(fù)療效觀察[J].中國康復(fù)理論與實踐,2010,16(6):556-559.

[11]馮能,李躍紅,繆蕓,等.慢性腰痛患者站立位軀干屈伸運動時腰背肌的功能變化研究[J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2012,27(7):600-604.

[12]Callaghan JP,Gunning JL,McGill SM.The relationship between lumbar spine load and muscle activity during extensor exercises[J].Phys Ther,1998,78(1):8-18.

[13]于俊海,周石,黃力平.單側(cè)肢體電刺激訓(xùn)練對雙側(cè)肢體力量和表面肌電的影響[J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2013,28(3):209-214.

[14]Lehman GJ,Hoda W,Oliver S.Trunk muscle activity during bridging exercises on and off a Swiss ball[J].Chiropr Osteopat,2005,13:14.

[15]O’Sullivan PB,Phyty GD,Twomey LT,et al.Evaluation of specific stabilizing exercise in the treatment of chronic low back pain with radiologic diagnosis of spondylolysis or spondylolisthesis[J].Spine,1997,22(24):2959-2967.

[16]余洪俊,吳宗耀,劉宏亮.急性下腰痛者豎脊肌和臀大肌功能變化的研究[J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2003,18(6):342-344

[17]劉亞,馬煥之,陳淑琴,等.下腰痛與椎旁肌纖維類型特點的相關(guān)性研究[J].中華醫(yī)學(xué)雜志,2001,81(17):1078-1079.

[18]Mannion AF,Dumas GA,Stevernson JM,et al.The influence of muscle fibre size and type distribution on electromyographic measures of back muscle fatigability[J].Spine,1998,23(5):576-584.