肌力訓練對膝關節本體感覺影響的研究進展

廖伯秀

摘 要 人在進行各種操作活動的同時能給出身體及四肢所在位置的信息，這種感覺稱為本體感覺，本體感覺器主要遍布于膝關節和踝關節。膝關節的本體感覺來源于皮膚﹑肌肉﹑肌腱﹑血管和關節的感受器，良好的本體感覺是維持下肢正常運動的重要條件。而下肢肌力下降可導致膝關節本體感覺下降，本體感覺的降低將導致身體不能對失衡的狀況迅速做出反應，從而導致運動損傷的發生。因此本文就目前國內外肌力訓練對膝關節本體感覺影響的相關研究做一綜述。

關鍵詞 本體感覺 肌力 膝關節

中圖分類號：G804.2 文獻標識碼：A

本體感覺是指肌、腱、關節等運動器官本身在不同狀態時產生的感覺（例如，人在閉眼時能感知身體各部的位置）。本體感覺可分為三個等級，一級：肌肉、肌腱、韌帶及關節的位置感覺、運動感覺、負重感覺；二級：前庭的平衡感覺和小腦的運動協調感覺；三級：大腦皮質綜合運動感覺。骨損傷病人的本體感覺缺失主要是一級缺失，運動損傷病人的本體感覺缺失主要是一級、二級缺失；神經損傷病人的本體感覺缺失主要是三級缺失。膝關節本體感覺包括膝關節的運動覺、位置覺以及神經反射和肌張力的調節能力，是維持膝關節動態穩定的重要因素。它由位于膝關節周圍肌肉、肌腱、關節囊、韌帶、半月板和皮膚的感受器發生的傳入信號與視覺，前庭感受器的傳入信號整合而成，并通過不同中樞控制反射回應和肌張力凋節回路傳出活動。通過神經環路反饋到神經中樞，并成為肌肉控制的重要參數。關節及其周圍器官感受器是關節本體感覺的主要來源，膝關節本體感覺傳入和神經肌肉控制傳出能力減退將導致關節穩定性下降、關節運動失去控制以及步態異常。肌肉的本體感受器包括肌梭（受梭外肌纖維的牽張影響而去極化）和高爾基腱器（感受局部肌肉的收縮）。 之前有大量研究表明在體育運動中下肢肌肉力量的下降可導致膝關節本體感覺的下降，從而增加損傷的發生率，而老年人下肢肌力的不足也會影響本體感覺，增加跌倒和損傷的風險。因此，在運動及康復訓練中都應要注重膝關節本體感覺的加強與恢復。

1股四頭肌與膝關節本體感覺關系

1.1股四頭肌肌力增加對膝關節本體感覺的影響

股四頭肌與膝關節的本體感覺有密切的關系，陳瑤在研究中提出本體感覺較差的患者擁有較差的關節屈伸肌群肌力及較差的關節日常生活活動功能。眾多研究表明，肌力與平衡功能、本體感覺功能雖不是呈正相關，但單純依靠肌肉力量練習是可以恢復一部分受損的本體感覺，國內外研究表明下肢以力量訓練為主的運動可以增強膝關節本體感覺。Petrella發現，參加伴有或不伴有力量訓練的下肢需氧運動計劃老年人能夠明顯提高膝關節本體感覺，這是因為下肢需氧運動改善或提高了下肢肌力。Valentine等研究發現肌力的訓練可以促進本體感覺的恢復，而股四頭肌的肌力訓練可以改善膝關節本體感覺。Trans在穩定平面上進行WBV可以增強下肢力量，而在平衡板上進行WBV能夠提高本體感覺，WBV是通過超聲波使平臺垂直上下震動，而這種震動主要是能夠引起全身肌肉非自主收縮，通過增強股四頭肌肌力來影響膝關節本體感覺。李濤等人在前交叉重建術后，進行股四頭肌前期的等長收縮訓練結合屈膝負重訓練，促進了本體感覺的恢復，關節活動訓練和股四頭肌的過度牽拉則通過刺激魯菲尼終器和高爾基體感受器，更一步加快本體感覺的恢復。解強等對在關節鏡下四股腘繩肌重建ACL術后的患者進行股四頭肌的舒縮康復訓練，舒縮訓練可以增強股四頭肌的肌力，因此其有助于損傷膝關節本體感覺的恢復。谷莉等的研究發現在前交叉重建術后股四頭肌與本體感覺間存在一定范圍的的正向相關趨勢，提示肌力訓練和本體感覺訓練間可能存在相互促進的作用，朱洪江等對前交叉重建術后的30位患者進行早期的股四頭肌鍛煉康復訓練發現在早期進行股四頭肌鍛煉可以使患者更早地獲得良好的膝關節功能，促進本體感覺的恢復。Nicola對20名受試者進行以下肢運動訓練為主的保守治療前交叉韌帶損傷來觀察對膝關節位置覺的影響發現受傷組與未受傷組的膝關節位置覺均有所改善，這可能與下肢運動過程中增加了肌張力有關。而徐國會等人利用等速肌力訓練和位置覺角度重現為主的膝關節本體感覺訓練干預方法，提高了膝關節骨性患者關節本體感覺能力，從而有效提高人體平衡功能。這些研究說明了肌力的增加可以改善本體感覺。

1.2股四頭肌肌力下降對膝關節本體感覺影響

股四頭肌的疲勞會導致其肌力的下降，因而也影響膝關節的本體感覺。Fernando 對14名半職業男子足球運動員進行了一場持續時間為90分鐘的比賽來誘導疲勞后測量關節位置感發現關節角度誤差值增大，而運動誘導的疲勞對運動系統的影響可能最終導致膝關節不穩定和損傷。Nathan等對18名健康成年人進行股四頭肌的向心和離心運動使股四頭肌疲勞，發現運動后股四頭肌顯示出的位置在膝關節的匹配誤差顯著增加，誤差的大小是與肌力下降相關，表明疲勞是決定膝關節位置覺因素之一。Farshid對50名男性應征士兵進行8周的身體活動，記錄了三次試驗的絕對誤差和可變誤差的平均值，發現持續下肢受傷的軍事義務兵比沒有受傷的應征士兵的關節位置覺誤差值更高，下肢損傷可能與由于疲勞引起的踝關節和膝關節位置感覺的改變有關。在1次運動后發現的關節位置覺的變化可能對未來的肌肉骨骼損傷有預測能力。Carolina[對15名健康成人進行股四頭肌離心運動后，對其進行了120€昂？50€暗南ス亟諫熘蔽壞鈉攔潰⑾衷詵歉褐匚恢悶ヅ淙撾裰校洗蟮墓亟諼恢夢蟛鈐讜碩純癱？4小時之后更大。在離心運動后即刻，肌肉疲勞的影響（下轉第163頁）（上接第134頁）將是本體感覺受損的主要機制，在接下來的24小時內，肌肉疲勞可能是主要原因。關于肌肉疲勞導致本體感覺功能下降的機制 Mense提出肌肉疲勞時的代謝產物聚集，如緩激肽、前列腺素E2、乳酸等。這些代謝物質影響了肌纖維的收縮功能和傳輸神經刺激的功能。這些功能的紊亂會導致肌張力的改變并影響肌梭內感受肌肉長度變化的機械性感受器的敏感性。肌肉疲勞后清除這些代謝產物需要一定時間，因此在一段時間內本體感覺水平低于疲勞前。其次 Bongiovanni提到肌肉疲勞會影響肌肉內機械性感受器的敏感性，這是因為肌肉疲勞后導致肌梭內和高爾基腱體內神經興奮水平降低。所以在運動中也要注意股四頭肌的疲勞恢復。

2腘繩肌與膝關節本體感覺關系

腘繩肌與膝關節的本體感覺也有著密切的關系，劉曉林等對30例老年性退行性膝關節聯合PNF進行腘繩肌快速收縮訓練3周后發現各角度本體感覺比治療前均有顯著改善。劉靜等通過太極拳運動對老年人進行訓練發現膝關節本體感覺改善，這是因為太極拳運動中左右膝持續輪換半蹲的動作姿勢意味著膝關節膝關節肌肉鍛煉，從而增進膝關節穩定性，改善膝關節本體感覺。

3結論

膝關節的本體感覺在運動和行走過程中起著至關重要的作用，所以無論是在膝關節前交叉重建術后還是全膝關節置換術后都要注重膝關節本體感覺的恢復，而肌力又是影響膝關節本體感覺的一個因素，因此也要注重下肢屈伸肌肌力的訓練。雖然目前國內外在肌力訓練對膝關節本體感覺影響方面研究取得了一些進展，主要是針對股四頭肌和腘繩肌這兩個大的肌肉群研究的。而股四頭肌是由股直肌，股中間肌，股外肌和股內肌組成的大塊肌肉，而在進行股四頭肌訓練時究竟是哪塊肌肉是對膝關節本體感覺的改善起重要作用研究還缺乏深入研究。同理腘繩肌也是由半腱肌，半膜肌和股二頭肌組成的大塊肌群，而在進行腘繩肌訓練時究竟是哪塊肌肉是對膝關節本體感覺的改善起重要作用研究也還缺乏深入研究，而對腘繩肌方面的研究非常少。

參考文獻

[1] 陳瑤，俞泳，何成奇. 膝骨關節炎患者本體感覺、肌力及關節功能的相關性研究[J].四川大學學報（醫學版），2015，（06）：880-884.

[2] 李濤，敖英芳，周謀望. 前交叉韌帶重建術后膝關節位置覺和運動覺的早期觀察研究[J].中國骨科臨床與基礎研究雜志，2009，（01）：44-48.