前交叉韌帶重建術(shù)后運(yùn)動(dòng)員等速肌力訓(xùn)練的研究

張明宇，張亮，鄭江，張憲，楊鎮(zhèn)

(西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬紅會(huì)醫(yī)院運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)科，陜西 西安 710054)

前交叉韌帶重建術(shù)后運(yùn)動(dòng)員等速肌力訓(xùn)練的研究

張明宇，張亮，鄭江*，張憲，楊鎮(zhèn)

(西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬紅會(huì)醫(yī)院運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)科，陜西 西安 710054)

目的 采用等速肌力鍛煉系統(tǒng)對(duì)膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶重建術(shù)后運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，通過測(cè)量肌肉力量評(píng)估等速肌力訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)員術(shù)后恢復(fù)的作用。方法 選擇2014年3月至2015年12月膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶(anterior cruciate ligament，ACL)斷裂、需行重建手術(shù)的30 例運(yùn)動(dòng)員患者納入研究，其中男26 例，女4 例，年齡16～23歲，受傷至手術(shù)時(shí)間1～6.5個(gè)月。隨機(jī)分成訓(xùn)練組15 例(等速訓(xùn)練患側(cè)肌力)和對(duì)照組15 例(常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練)并分別進(jìn)行功能訓(xùn)練，在術(shù)后第12、24周進(jìn)行肌力測(cè)試。結(jié)果 術(shù)后12周、24周訓(xùn)練組在60°/s、120°/s測(cè)試屈肌及伸肌峰力矩值都有明顯高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論 等速康復(fù)力量訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)員ACL重建術(shù)后肌肉功能恢復(fù)有較好的促進(jìn)作用，值得進(jìn)一步推廣。

運(yùn)動(dòng)員；等速訓(xùn)練；前交叉韌帶重建；康復(fù)

Key words：athlete；isokinetic exercise；anterior cruciate ligament reconstruction；rehabilitation

膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶(anterior cruciate ligament，ACL)斷裂在運(yùn)動(dòng)員中發(fā)生率很高，多見于足球、籃球、武術(shù)、體操、滑雪等項(xiàng)目[1-2]。ACL斷裂后通常需要手術(shù)治療，術(shù)后出現(xiàn)患膝肌肉功能降低、肌力下降、膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定功能降低，嚴(yán)重影響膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)功能。如何合理有效地提高術(shù)后運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)肌肉力量一直是教練員和運(yùn)動(dòng)員最關(guān)心的問題。等速運(yùn)動(dòng)的概念于20世紀(jì)60年代后期，由Hislop和Penine首先提出[3]。20世紀(jì)70年代初美國(guó)Cybex公司制造出第一臺(tái)等速肌力訓(xùn)練儀器，此后世界上許多國(guó)家開始了等速技術(shù)的應(yīng)用和研究，并被認(rèn)為是肌力測(cè)試和訓(xùn)練的一次重大創(chuàng)新。目前越來(lái)越多的人把等速訓(xùn)練作為運(yùn)動(dòng)員肌力訓(xùn)練和肢體損傷后肌肉康復(fù)的一個(gè)重要手段。我科自2014年3月至2015年12月對(duì)陜西省運(yùn)動(dòng)員ACL重建術(shù)后患者使用德國(guó)ISOMed2000等速訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行了訓(xùn)練，并與未使用等速訓(xùn)練系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)員患者進(jìn)行屈伸肌指標(biāo)等數(shù)據(jù)對(duì)比，報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 陜西省集訓(xùn)隊(duì)及體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)員中ACL斷裂患者30 例，由我科高年資副主任醫(yī)師3人通過查體、MRI確診患者均為ACL斷裂、膝關(guān)節(jié)無(wú)其他損傷，需行重建手術(shù)。其中男26 例，女4 例，年齡16～23歲，受傷至手術(shù)時(shí)間1～6.5個(gè)月。

1.2 治療

1.2.1 分組 所有患者隨機(jī)分為訓(xùn)練組和對(duì)照組2組。訓(xùn)練組(15例)：ACL重建手術(shù)及等速肌力鍛煉；對(duì)照組(15例)：ACL重建手術(shù)及常規(guī)康復(fù)鍛煉。

1.2.2 訓(xùn)練組

1.2.2.1 手術(shù)方式 患者全身麻醉，患肢取腘繩肌腱行單束ACL重建。

1.2.2.2 術(shù)后處理 冰敷、抬高患肢以減輕腫脹及緩解疼痛。

1.2.2.3 常規(guī)康復(fù)鍛煉 a)術(shù)后1～7 d：患肢彈力繃帶包扎3 d后，改用可調(diào)節(jié)支具固定于完全伸膝位；進(jìn)行踝泵，股四頭肌等長(zhǎng)收縮，直腿抬高等訓(xùn)練；3 d后膝關(guān)節(jié)被動(dòng)活動(dòng)度0°～90°。b)術(shù)后2～3周：繼續(xù)上述訓(xùn)練，髖關(guān)節(jié)外展、內(nèi)收、后伸訓(xùn)練。c)術(shù)后4～5周：逐步開始負(fù)重，支具限制活動(dòng)范圍為0°～30°；直腿抬高、腘繩肌抗阻收縮、提踵訓(xùn)練；膝后肌、髖周肌、踝周肌牽張訓(xùn)練，膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度0°～120°。d)術(shù)后6～8周：進(jìn)行閉鏈肌力練習(xí)，腘繩肌、股四頭肌抗阻訓(xùn)練，本體感覺訓(xùn)練，膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度與健側(cè)相同。e)術(shù)后第9～12周：強(qiáng)化各項(xiàng)肌力練習(xí)：坐位抗阻屈伸膝；上下臺(tái)階練習(xí)；靜蹲練習(xí)。f)術(shù)后3～6個(gè)月：逐漸恢復(fù)日常生活活動(dòng)，開始游泳、跳繩、慢跑，并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)員專項(xiàng)訓(xùn)練。

1.2.2.4 等速肌力訓(xùn)練 第一階段(3～4周)：選擇被動(dòng)訓(xùn)練模式，即患肢隨測(cè)試儀做等速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)的負(fù)荷由l Nm逐漸遞增直到略感到疼痛為止。運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度：30°/s、60°/s、90°/s、60°/s、30°/s，每次訓(xùn)練時(shí)間為15 min，每天訓(xùn)練2次，隔日進(jìn)行，連續(xù)2周。第二階段(5～12周)：改用等速向心訓(xùn)練模式，60°/s、90°/s、120°/s，每次訓(xùn)練時(shí)間為30min，每天訓(xùn)練2次，隔日進(jìn)行，連續(xù)8周。第三階段(13～24周)：改用等速向心訓(xùn)練與等速離心訓(xùn)練模式相結(jié)合，運(yùn)動(dòng)速度先低速(60°/s)，后改為中速(120°/s)，最后改為高速(180°/s)每次訓(xùn)練時(shí)間為30min，每天訓(xùn)練2次，隔日進(jìn)行，連續(xù)12周。

1.2.3 對(duì)照組 a)手術(shù)方式：同訓(xùn)練組；b)術(shù)后處理：同訓(xùn)練組；c)常規(guī)康復(fù)鍛煉：同訓(xùn)練組；d)不進(jìn)行等速肌力訓(xùn)練。

1.3 訓(xùn)練效果測(cè)試

1.3.1 測(cè)試方法 在訓(xùn)練12周及24周后在相同條件下對(duì)訓(xùn)練組和對(duì)照組應(yīng)用IsoMed2000測(cè)定患者雙膝關(guān)節(jié)伸屈力量。測(cè)試前登記受試者的姓名、性別、年齡、身高、體重，并編號(hào)，將預(yù)定好的實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置輸入到計(jì)算機(jī)中。受試者做全身性準(zhǔn)備活動(dòng)以提高其心肺功能，有慢跑、拉伸等活動(dòng)，并盡量活動(dòng)膝部。受試者取座位，上身與大腿成90°位，胸、腰、大腿均用皮帶固定住，使MERAC動(dòng)力儀的旋轉(zhuǎn)軸與受試者的膝關(guān)節(jié)解剖旋轉(zhuǎn)軸對(duì)齊，并將配件杠桿臂固定在踝部近側(cè)；測(cè)定膝關(guān)節(jié)內(nèi)收外展肌的各項(xiàng)數(shù)值，在正式測(cè)試前，要求測(cè)試對(duì)象進(jìn)行兩、三次熱身練習(xí)，以掌握動(dòng)作要領(lǐng)。

1.3.2 測(cè)試內(nèi)容 受試者膝關(guān)節(jié)屈、伸肌群等速向心收縮。測(cè)試速度為慢速60°/s和快速120°/s兩種，依次進(jìn)行測(cè)試，固定好后讓受試者在60°/s速度下試做幾次，然后依次進(jìn)行60°/s×6次和快速120°/s×6次的測(cè)試，組間隙為3 min。

1.3.3 測(cè)試指標(biāo) 峰值力矩(peak torque，PT)，是指肌肉收縮產(chǎn)生的最大力矩輸出，代表肌肉收縮產(chǎn)生的最大肌力；拮抗肌比例，屈肌峰值力矩/伸肌峰值力矩(hamstring-to-quadriccps，H/Q)，它反映了膝部拮抗肌之間的平衡情況，單位常用百分比表示(%)。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法 應(yīng)用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件，對(duì)所得的不同時(shí)期(12周、24周)兩組患者患肢峰力矩PT值、膝關(guān)節(jié)屈肌與伸肌峰力矩比值即H/Q值進(jìn)行兩樣本t檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

2.1 研究對(duì)象術(shù)前情況比較 訓(xùn)練組及康復(fù)組患者一般情況(年齡、身高、體重)比較，P>0.05，兩組患者一般情況沒有差別(見表1)。

表1 訓(xùn)練組與對(duì)照組一般情況比較

2.2 等速訓(xùn)練對(duì)患者伸屈肌力影響

2.2.1 峰值力矩(PT) 在術(shù)后第12、24周采用患側(cè)峰力矩/健側(cè)峰力矩的比值，分別對(duì)兩組患者進(jìn)行等速肌力評(píng)定來(lái)評(píng)定患肢肌力的恢復(fù)程度。術(shù)后第12、24周股四頭肌峰力矩的比較，訓(xùn)練組股四頭肌肌力明顯高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；術(shù)后第12、24周腘繩肌峰力矩比較，訓(xùn)練組腘繩肌患側(cè)峰力矩/健側(cè)峰力矩比值明顯高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表2。

2.2.2 屈肌峰值力矩/伸肌峰值力矩(H/Q) 比較兩組患者患側(cè)膝關(guān)節(jié)屈肌峰力矩與伸肌峰力矩的比值變化，在術(shù)后12周、24周時(shí)(P<0.05)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表3。

表2 術(shù)后不同角速度患側(cè)與健側(cè)峰力矩比值，%)

表3 術(shù)后不同角速度屈肌與伸肌峰力矩比值，%)

3 討 論

膝關(guān)節(jié)損傷或術(shù)后常會(huì)出現(xiàn)患膝屈伸肌群的肌肉功能降低，關(guān)節(jié)動(dòng)力穩(wěn)定結(jié)構(gòu)功能降低，影響關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)功能，膝關(guān)節(jié)肌肉力量對(duì)于運(yùn)動(dòng)員尤其重要。ACL重建術(shù)后早期會(huì)出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)肌肉萎縮、肌力下降現(xiàn)象，一項(xiàng)來(lái)自NBA的研究發(fā)現(xiàn)，在27名接受ACL重建手術(shù)的籃球運(yùn)動(dòng)員當(dāng)中，22%的人無(wú)法重返NBA賽場(chǎng)[4]。因此，在ACL重建術(shù)后的康復(fù)治療中，充分恢復(fù)動(dòng)力穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的功能，對(duì)恢復(fù)關(guān)節(jié)功能、重建關(guān)節(jié)穩(wěn)定性及預(yù)防再損傷和關(guān)節(jié)退行性損害都具有重要意義。我國(guó)于20世紀(jì)80年代初開始購(gòu)進(jìn)等速儀器，主要應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)員的肌肉功能評(píng)價(jià)和運(yùn)動(dòng)創(chuàng)傷后的肌力訓(xùn)練[5]。近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)一些綜合性醫(yī)院也購(gòu)進(jìn)等速儀器，應(yīng)用于各種運(yùn)動(dòng)創(chuàng)傷的運(yùn)動(dòng)員和患者肌肉功能評(píng)定和康復(fù)治療，積累了一定的臨床經(jīng)驗(yàn)，使等速技術(shù)在我國(guó)，尤其在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)和康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中得到發(fā)展和應(yīng)用[6]。本研究應(yīng)用等速測(cè)試系統(tǒng)訓(xùn)練并評(píng)定運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)ACL斷裂患者術(shù)后伸屈膝肌群功能，了解等速訓(xùn)練對(duì)肌力康復(fù)效果的影響，為膝關(guān)節(jié)ACL重建術(shù)后患者的康復(fù)提供可靠的理論依據(jù)。

峰力矩是膝關(guān)節(jié)屈伸運(yùn)動(dòng)過程中最大力矩的輸出值，代表著肌肉的最大肌力，被視為等速測(cè)試中的黃金指標(biāo)和參照值。在本研究中經(jīng)過24周的等速力量訓(xùn)練，受試者在60°/s和120°/s測(cè)試時(shí)的各項(xiàng)力量指標(biāo)都有不同程度的增長(zhǎng)。從PT值來(lái)看，無(wú)論是屈肌群還是伸肌群均有不同程度的增長(zhǎng)，伸肌比屈肌增長(zhǎng)幅度要大。膝屈肌和伸肌峰力矩比值代表腘繩肌與股四頭肌力量的比值，是評(píng)價(jià)膝關(guān)節(jié)屈伸肌力平衡的重要指標(biāo)，對(duì)判斷膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性有重要意義。對(duì)不同人群的膝關(guān)節(jié)進(jìn)行慢速等速肌力測(cè)試時(shí)，H/Q比值一般在50%～60%范圍內(nèi)變動(dòng)。受傷后伸肌群力量下降幅度大于屈肌群，導(dǎo)致H/Q比值升高。伸肌力量下降幅度大的原因不完全清楚，有些研究認(rèn)為由于損傷后患者經(jīng)常會(huì)有不同程度的關(guān)節(jié)內(nèi)黏連，部分伸膝裝置位于關(guān)節(jié)內(nèi)，而屈肌肌群的肌腱位于關(guān)節(jié)外，受黏連的影響較小[7]。即使是正常膝關(guān)節(jié)，也因傷膝的影響而減少運(yùn)動(dòng)量或停止運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致伸肌群力量下降而使H/Q值升高。因而康復(fù)訓(xùn)練恢復(fù)伸肌功能后可以有效地改變H/Q。謝光柏等[8]對(duì)34名正常青壯年膝屈伸肌進(jìn)行等速肌力測(cè)試評(píng)定，結(jié)論在相同測(cè)試速度下，不同性別之間相同側(cè)膝同名肌峰力矩值比較有顯著性差異(P<0.01)。認(rèn)為正常青壯年左右膝屈伸肌等速肌力測(cè)試結(jié)果之間的正常相差15%左右。

Ali等[9]認(rèn)為人體兩側(cè)同名肌的峰值力矩差異應(yīng)在10%以內(nèi)，這樣才能保證肌力平衡。而有的國(guó)內(nèi)學(xué)者認(rèn)為伸肌差異超過20%，屈肌差異超過30%時(shí)，才說(shuō)明存在肌力不平衡。但不論差異在多大以上才有意義，減小差異使肌力平衡的觀點(diǎn)是公認(rèn)的。因此對(duì)膝關(guān)節(jié)損傷者的患側(cè)進(jìn)行康復(fù)力量訓(xùn)練，使患側(cè)達(dá)到或超過健側(cè)的80%，對(duì)恢復(fù)運(yùn)動(dòng)能力和避免再次損傷都是有意義的。本研究中經(jīng)過等速康復(fù)鍛煉運(yùn)動(dòng)員ALC重建患者患側(cè)肢體在伸直及屈曲方面比較可見：訓(xùn)練組較對(duì)照組各項(xiàng)指標(biāo)均有明顯提高，表明患側(cè)肢體肌肉力量得到了有效地改善；股四頭肌和腘繩肌的肌力恢復(fù)至健側(cè)的90%左右，恢復(fù)效果較為理想。提示等速肌力訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)ACL重建術(shù)后后肌肉功能的恢復(fù)有較好的促進(jìn)作用。

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Study of Rehabnitation Program on the Isokinetic Muscle Power of Athletes after Anterior Cruciate Ligament Reconstruction

Zhang Mingyu，Zhang Liang，Zheng Jiang，etal

(Department of Sports Medicine，Honghui Hospital of Medical College of Xi’an Jiaotong University，Xi’an 710054，China)

To evaluate the influence of rehabilitation program on the muscle power of athletes with anterior cruciate ligament rupture after the reconstruction，and measure the muscle strength after training by isokinetic muscle strength system.Methods Subjects were assigned randomly to either exercise group(n=15，isokinetic exercises) or control group(n=15，commonly exercises).Both groups received rehabilitation training after ACL reconstruction.Subjects were assessed with isokinetic measurement after 12 and 24 weeks postoperation.Results After operation 12 and 24 weeks of constant speed strength training，the exercise group in 60°/s，120°/s test flex and extent peak torque has a different degree of growth，were significantly higher than that in control group (P<0.05).Conclusion Isokinetic strength training of rehabilitation for recovery of muscle function after ACL reconstruction has good promoting effect，worthy of further promotion.

1008-5572(2016)12-1080-03

2014年陜西省體育科研常規(guī)課題(2014047)；*本文通訊作者：鄭江

R873

B

2016-03-15

張明宇(1976- )，男，副主任醫(yī)師，西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬紅會(huì)醫(yī)院運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)科，710054。