膝關節貼扎對膝關節功能的影響

谷鵬松 ，陳卉芳 ，謝地 ，馬文靜 ，時瀟 ，王海妹 ，馬斌 ，馬旭 ，毛寧 ，周文星

（1.山東第一醫科大學（山東省醫學科學院）運動醫學與康復學院，山東泰安 271000；2.山東第一醫科大學（山東省醫學科學院）護理學院，山東泰安 271000）

貼扎作為一個相對較新的運動損傷預防和治療方法，廣泛應用于全民健身、運動訓練和競賽中[1-3]。它有兩種主要類型，傳統貼扎與肌內效貼。傳統貼扎包括白貼、輕彈貼、重彈貼及其他輔助材料的綜合使用。它不需要其他輔助性工具，實用且方便。傳統貼扎主要目的在于[4-8]：（1）使關節能夠在不痛的范圍內活動；（2）支持受傷肢體及限制疼痛關節的活動度；（3）彌補生物力學上的缺陷；（4）預防再次傷害及加強肌腱與韌帶；（5）使傷者可以及時再次重返運動場等；（6）減輕疼痛與提升本體感覺回饋等。Macdonald的專著中[9]曾指出，貼布能夠為受傷的軟組織（包括韌帶、肌腱和肌肉）提供支持，減輕不必要壓力，從而促進組織的最佳愈合。同時它有助于限制不必要的關節運動，穩定組織結構于功能位。非彈性貼布限制關節活動的最佳時間范圍是活動后 20～30 min[10-11]，超過30 min則固定效果比彈性貼布顯著下降[12]。國外有學者對近年的期刊文獻進行了研究，得到較多的共識是貼扎技術能夠減少髕骨位置排列不良，但關于貼扎標準、非彈性貼布優勢原理等的闡述則少之又少。

近年來，國內外對貼扎效能的研究多集中于減少肌肉骨骼傷害后的疼痛，增加關節活動度，增強肌力，提升本體感覺，消腫及促進血液循環等[13-17]。且大多數的研究主要針對的是肌內效貼的效果研究，對于白貼貼扎的實驗研究相對匱乏，且大部分的白貼貼扎實驗主要針對的是踝關節，而對于膝關節的實驗研究主要是術后康復,關于運動障礙方面的研究寥寥無幾。該研究觀察膝關節的白貼貼扎對膝關節運動功能的影響，采用的股四頭肌促進貼扎法已廣泛應用于膝關節的臨床康復和練習比賽前的預防等方面，不但能提供保護與支持，還可強化肌力。因此該實驗對膝關節白貼貼扎技術做出研究，以2017年7月—2018年4月為研究時段，探究膝關節白貼貼扎技術對膝關節運動功能的影響，及其在膝關節運動中的應用價值和在膝關節運動損傷與障礙中的預防作用。

1 對象與方法

1.1 設計

自身對照實驗。

1.2 地點

該實驗在山東第一醫科大學運動醫學與康復學院生物力學實驗室完成。

1.3 研究對象

該實驗選取18名（9名男9名女）健康男女大學生，優勢腿均為右側，年齡（20.8±1.6）歲，身高（170.4±9.4）cm，體重（63.3±11.7）kg。

優勢腿定義：實驗前，運動員被要求踢球，踢球腿被定義為優勢腿[18-19]。

選擇標準：受試者性別不限，年齡在18～25歲之間，身體健康，運動功能無障礙、感覺功能無異常；無膝關節損傷史、手術史以及其他影響膝關節運動的神經、肌肉、骨骼病史；對白貼貼布及皮膚膜無過敏現象；受試者無任何影響其完成測試動作的相關疾病。

排除標準為：有影響膝關節運動神經、肌肉、骨骼病史和相關疼痛，有膠帶過敏或皮膚過敏史。

1.4 實驗方法

1.4.1 膝關節貼扎 受試者處于直立位，測試腿向前邁出，膝關節微屈15°。（1）用皮膚膜包繞從髕骨上方5 cm（上方錨點）起至髕骨下方 5 cm止（下方錨點）。（2）用白貼分別把上、下錨點固定。（3）在膝關節內側和外側分別打兩個“米字”，用來固定膝關的節內、外側副韌帶。 （4）分別在“米字”上、下方固定。（5）從腓腸肌內外側經髕骨向股直肌中段作 S型纏繞(內、外側各1道)。（6）在“S”型上下端固定。 （7）從膝關節的后方向前方，作“X”型髕骨固定貼扎，固定髕骨的上下緣。如圖1-圖5所示（以左腿為例）。

膝關節貼扎的白貼采用美國LP公司的自粘性高效運動貼布（貨號 LP657），貼布尺寸 38 mm×13 m；皮膚膜采用美國 LP公司的人工泡膜 （貨號 LP658），尺寸 70 mm×27 m。

圖1 上下錨點的固定

圖2 膝關節內外側“米字”固定

圖3 “米字”上下方固定

圖4 “S”型纏繞

圖5 “X”型髕骨固定

圖6 運用等速測力系統進行膝的屈伸肌力測試

1.4.2 膝屈伸肌力測試 采用Biodex等速測力系統。使用時先撤掉附加裝置，然后將系統初始化。囑受試者坐上測試座椅，首先進行座椅的調試，如椅背的傾斜角度、座椅的高低等，椅背的傾斜角度要調至直立舒適位。為防止測試中軀干的代償作用對測試產生影響，Biodex等速測力設備設計有三根座椅固定帶，分別從活動側大腿中部、左右側肩部來固定軀干。應用Biodex Advantage軟件，由測試者選擇雙側等速膝關節（屈/伸）測力的模式（向心/向心：測試：60/60,180/180 Two Speed Low）。按照系統的提示，先選擇測試側，然后清除運動范圍，并定義受試者膝關節屈伸的關節活動范圍，即從膝關節伸展最大角度到屈曲最大角度的位置（貼扎后的膝關節關節活動范圍定義從其所能伸展的最大角度到所能屈曲的最大角度）。然后進行90°位置校準；并使受試者的測試肢體處于最大伸展角度然后進行稱重。囑受試者雙手握住座椅兩邊把手，然后做膝關節屈曲伸展動作。完成一側運動后，測試者對另一側肢體進行重復操作。測試中，檢測者要用響亮、有力的口號，來不斷激勵受試者盡可能用力或盡可能快地完成測試，優勢側與非優勢側的測試順序隨機決定。見圖6。

1.4.3 膝關節位置覺測試 實驗前的準備及設備調試同前，遮蔽受試者雙眼，以避免視覺干擾。選擇單向本體感覺膝關節（屈/伸）主動位置感知 15°及 45°模式。設定活動范圍的操作同前。根據系統提示，先將系統校準 90°，然后囑受試者運動到目標角度位置，系統會自動在這一位置停留 10 s，囑受試者保持注意力，感受并記憶所停留的位置；繼續校準 90°，然后囑受試者自己運動到之前感受并記憶的位置，此時由測試者按下停止按鈕，一旦按下停止鍵，受試者則不能隨意變更角度，此時由系統自動讀取角度數并記錄；根據提示重復動作3次，報告中系統自動取平均值，并顯示目標角度和受試者到達的實際位置角度之間的差額；期間休息10 s，換下一個角度進行位置覺測試。優勢側與非優勢側的測試順序隨機決定。見圖7。

1.4.4 關節活動度測試 用量角器分別測貼扎前與貼扎后膝關節主動屈曲活動度。受試者俯臥于測試床上，軸心位于膝關節的腓骨小頭，固定臂與股骨長軸平行，移動臂與腓骨長軸平行。囑受試者作膝關節屈的動作，量角器的讀數為膝關節屈曲活動范圍。優勢側與非優勢側的測試順序隨機決定。見圖8-圖9。

1.5 主要觀察指標

單位體重力矩峰值，膝關節15°及45°的位置覺，主動屈曲的關節活動度

1.6 統計方法

該實驗采用 Excel和SPSS統計學軟件進行實驗數據的統計學分析與整理，采用配對t檢驗的統計學方法，對膝關節貼扎前與貼扎后的峰值力矩、膝關節活動度、位置覺進行對比探究，采用獨立樣本t檢驗對貼扎前貼扎后的優勢側與非優勢側的峰值力矩、膝關節活動度、位置覺進行對比探究，顯著性差異水平為ɑ=0.05，實驗所得數據均采用“平均值±標準差（±s）”的形式表示，若P＜0.05為差異有統計學意義。

圖7 運用等速測力系統進行膝關節位置覺測試

圖8 受試者俯臥于測試床上

圖9 軸心位于膝關節的腓骨小頭，固定臂與股骨長軸平行，移動臂與腓骨長軸平行

2 結果

2.1 單位體重的力矩峰值

膝關節向心性收縮時，進行膝關節貼扎后非優勢側伸肌的單位體重力矩峰值明顯大于貼扎前，差異有統計學意義（P＜0.05），而優勢側的差異無統計學意義（P＞0.05），優勢側和非優勢側膝關節屈肌的單位體重力矩峰值貼扎前與貼扎后對比差異無統計學意義（P＞0.05），見表1。貼扎前優勢側與非優勢側屈肌、伸肌的力矩峰值差異無統計學意義（P＞0.05）；貼扎后優勢側與非優勢側屈肌、伸肌的力矩峰值差異無統計學意義（P＞0.05），見表 2。

表1 膝關節貼扎前與貼扎后向心性收縮單位體重的力矩峰值比較[(±s)，%]

表1 膝關節貼扎前與貼扎后向心性收縮單位體重的力矩峰值比較[(±s)，%]

注：* 代表 P＜0.05。

貼扎前 貼扎后優勢側伸非優勢側伸優勢側腿非優勢側屈1 3 6.9 6±5 5.0 5 1 3 0.3 7±4 5.4 4 6 0.8 8±2 7.7 3 5 5.9 7±2 6.3 7 1 5 3.4 4±7 0.2 5（1 6 3.5 4±6 3.4 7）*6 5.4 8±3 4.1 1 6 3.8 7±2 7.6 7

表2 優勢側與非優勢側膝關節向心性收縮單位體重的力矩峰值比較[(±s)，%]

表2 優勢側與非優勢側膝關節向心性收縮單位體重的力矩峰值比較[(±s)，%]

優勢側 非優勢側貼扎前伸貼扎后伸貼扎前屈貼扎后屈1 3 6.9 6±5 5.0 5 1 5 3.4 4±7 0.2 5 6 0.8 8±2 7.7 3 6 5.4 8±3 4.1 1 1 3 0.3 7±4 5.4 3 1 6 3.5 4±6 3.4 7 5 5.9 7±2 6.3 7 6 3.8 7±2 7.6 7

2.2 15°及 45°位置覺差額

優勢側和非優勢側膝關節貼扎前與貼扎后15°及45°的位置覺對比均差異無統計學意義（P＞0.05）見表3。貼扎前、貼扎后優勢側與非優勢側膝關節 15°、45°位置覺均差異無統計學意義（P＞0.05），見表4。

表3 膝關節貼扎前與貼扎后位置覺比較[(±s)，°]

表3 膝關節貼扎前與貼扎后位置覺比較[(±s)，°]

貼扎前 貼扎后優勢側1 5°差額非優勢側1 5°差額優勢側4 5°差額非優勢側4 5°差額3.3 8±2.2 1 3.3 7±3.0 3 4.4 9±2.1 2 4.8 6±3.0 2 3.5 7±1.8 7 3.8 0±2.3 3 4.1 7±3.0 7 3.9 6±2.7 7

表4 優勢側與非優勢側膝關節位置覺比較[(±s)，°]

表4 優勢側與非優勢側膝關節位置覺比較[(±s)，°]

優勢側 非優勢側貼扎前1 5°差額貼扎后1 5°差額貼扎前4 5°差額貼扎后4 5°差額3.3 8±2.2 1 3.5 7±1.8 7 4.4 9±2.1 2 4.1 7±3.0 7 3.3 7±3.0 3 3.8 0±2.3 3 4.8 6±3.0 2 3.9 6±2.7 7

2.3 關節活動度

貼扎前與貼扎后的膝關節主動屈曲關節活動度相比，差異有統計學意義（P＜0.01），貼扎后雙側膝關節主動屈曲活動度顯著變小，見表5。而貼扎前、貼扎后優勢側與非優勢側膝關節主動屈曲關節活動度差異無統計學意義（P＞0.05），見表 6。

表5 膝關節貼扎前與貼扎后主動屈曲關節活動度比較[(±s)，°]

表5 膝關節貼扎前與貼扎后主動屈曲關節活動度比較[(±s)，°]

注：**代表 P＜0.01。

貼扎前 貼扎后優勢側屈非優勢側屈1 2 7.7 8±6.4 9 1 2 7.5 0±6.4 0（1 0 0.5 0±1 7.7 8）**（1 0 0.1 1±2 1.4 3）**

表6 優勢側與非優勢側膝關節主動屈曲關節活動度比較[(±s)，°]

表6 優勢側與非優勢側膝關節主動屈曲關節活動度比較[(±s)，°]

優勢側 非優勢側貼扎前屈貼扎后屈1 2 7.7 8±6.4 9 1 0 0.5 0±1 7.7 8 1 2 7.5 0±6.4 0 1 0 0.1 1±2 1.4 3

3 討論

膝關節周圍的肌肉、韌帶、神經結構十分復雜，在運動中極易受到損傷。無論從膝關節的解剖結構、所處力學環境，還是功能要求，都使膝關節成為最容易遭受損傷和各類疾病干擾的關節[20]。在運動中，如果不對膝關節進行保護，就很容易發生運動損傷，且治療與康復工作做不好，就會加大轉變為慢性病的趨勢。當股四頭肌運動單位的募集速度、肌力、協調性等能力下降時，容易導致膝關節損傷，也是引起膝關節疾病的重要因素[21]。膝關節最常見的病患是膝骨關節炎，股四頭肌肌力減弱是膝骨關節炎肌肉功能障礙的一個特征性表現[22]。膝關節肌力下降對膝骨關節炎發病和進展有著重要的意義[23-25]。因此，加強這些肌肉通常是治療膝關節骨性關節炎的主要目的之一。

部分研究者認為，白貼提高了對肌肉的支持，只有非彈性貼布可以真正減少關節的運動，而彈性貼布則太容易延伸[26]。貼扎后在保護膝關節的同時，對膝關節各個方向的運動也會產生一定的壓力和限制作用，因此可以保護和支持膝關節。白貼尤其是對膝關節的重要韌帶，如內外側副韌帶、前后交叉韌帶等，保護和支持作用十分有效。因此，膝關節損傷的患者在白貼貼扎的保護支持作用下，可按照治療師的要求，盡早離床下地進行功能鍛煉，同時也可降低在今后的康復過程中出現再次損傷的風險。再者基于白貼貼扎對膝關節的保護與支持作用，給予了患者在運動過程中的自信心和安全感，從而給患者提供心理支持，使患者敢于去嘗試各種康復項目，促進運動功能的恢復，從而在后期的治療和康復訓練過程中取得讓治療師和患者都滿意的結果。

單位體重的力矩峰值 (peak torque to body weight,PT/BW)，又叫峰力矩體重比或相對峰力矩，它是指運動中產生的最大力矩與本人體重的百分比[21]。等速測試的峰力矩被認為是評價肌肉收縮能力的金標準，能準確反映受測肌群在測試方向上的最大收縮能力[27]。單位體重力矩峰值=力矩峰值(N·m)/體重(kg)×100%。該研究顯示，膝關節向心性收縮時，進行膝關節貼扎后非優勢側的伸肌單位體重力矩峰值明顯大于貼扎前時，具有顯著性差異，因此可以說膝關節白貼貼扎后增大了非優勢側的向心收縮伸肌肌力。對于白貼貼扎能增加肌肉運動效能的作用機理，可能因為白貼這種無彈性的貼布對關節具有良好的固定和支持作用，能給予肌肉以一定壓力，刺激皮膚的觸覺感受器，從而產生神經沖動，使肌肉在進行最大收縮時，增加運動單位的募集，因此提高了肌肉的肌力。然而該實驗未研究出白貼貼扎對優勢腿向心收縮的伸肌肌力有影響，這可能與我們樣本量不夠大、研究對象優勢側與非優勢側的肌力不等同等因素有關。

本體感覺是指來自人體軀體深部肌肉、肌腱和關節等處的組織結構，可對軀體的空間位置、姿勢、運動狀態和運動方向變化產生的一種感覺[28]，本體感覺又可以稱為深感覺，它包括運動覺、位置覺、震動覺。主動性關節位置覺（Joint Position Sense：Active，JPSA）是衡量本體感覺功能的一個重要指標，受試者在測試中運動的目標角度位置和到達的實際位置之間的差額常被用于評價主動性關節位置覺，差額度數越小，則代表JPSA越好[29]。曾有研究表明，無彈性的這種固定白貼可以通過對皮膚施加壓力刺激，從而增加局部的感覺輸入，以致改善本體感覺功能[30]，然而我們實驗并未探究出白貼膝關節貼扎對于 15°及 45°位置覺的影響，這可能與我們實驗測試次數太少，位置覺平均誤差測試結果具有偶然性，進而導致膝關節貼扎前后位置覺沒有顯著變化。

關節活動度又稱為關節活動范圍 （Range of motion，ROM），是指關節運動時，從起始端到終末端所通過的運動弧度或轉動的角度。在臨床醫學上，測量關節活動度是評定肌肉、骨骼和神經損傷患者的基本步驟之一，ROM作為指標被用于評定關節運動功能損害的范圍與程度[31]，是衡量關節運動功能的最好指標。關節活動度分為主動關節活動度（AROM）和被動關節活動度（PROM）。主動關節活動度是指由患者主動進行的、產生的隨意運動所達到的一個關節活動范圍。經我們研究發現，實施膝關節貼扎后的膝關節主動屈曲活動度明顯受到限制，因而白貼這類非彈性貼布相對于彈性貼布，最大的特點就是固定效果極佳，可有效的防止膝關節的過度伸展，限制膝關節的活動。

綜上所述，膝關節貼扎后增大了非優勢側的向心收縮伸肌肌力，明顯限制了膝關節主動屈曲活動度。

4 結語

通過該次實驗，我們研究發現，膝關節白貼貼扎后可以提高膝關節非優勢側的向心收縮伸肌肌力；明顯減小膝關節主動屈曲活動度，限制膝關節的活動，有效的防止膝關節的過度伸展。在臨床康復中，針對膝骨關節炎患者，可以對患側膝關節應用白貼貼扎技術，以增強股四頭肌伸膝肌力。膝關節運動損傷早期，可以采用白貼貼扎來固定損傷關節，限制關節活動，促進早期康復