水中運動對痙攣型腦癱兒童運動功能的影響

吳進，張俊杰

（1.華東師范大學體育與健康學院，上海 200241；2.中國民航大學體育工作部，天津 300300）

腦癱（Cerebral Palsy,CP）是指由發育中的嬰兒或胎兒腦部造成的非進展性損傷引起的異質性神經疾病[1]。世界衛生組織（World Health Organization,WHO）《國際疾病分類（第11次修訂版）》（International Classification of Diseases,ICD-11）中業已闡明腦癱分型，包括痙攣型、共濟失調性、運動障礙型、Worster-Drought綜合征，以及其他特指的腦癱、未特指的腦癱[2]。運動功能障礙是腦癱的最主要特征，這與繼發性肌肉骨骼問題有關，包括肌肉張力的異常、肌肉力量缺失、關節活動范圍受限、骨骼畸形和本體感覺受損等癥狀[3]；此外，腦癱患者往往伴有感知覺、認知、交流和行為障礙。毋庸諱言，所有這些病癥對患者的發展將造成重大影響，導致家庭如牛負重。數據顯示，現階段我國小兒腦癱患病率約為2.48%，12歲以下腦癱兒童有近180萬人[4]。作為“人民”中是最需要格外關心和關注的特殊群體，腦癱患者無疑具有“發展不平衡不充分”的代表性，也正是特殊群體這一社會角色使得其更加渴望“美好生活”。謹鑒于此，對腦癱患者尤其是兒童開展科學有效的干預正是“健康中國”至深至重的意義所在。

運動干預具有有效改善腦癱患兒運動功能狀態、提高生活質量之功效。研究表明，有氧訓練、抗阻訓練[5]、核心穩定性[6]訓練等運動干預手段對提高腦癱患者健康水平大有裨益。作為腦癱治療的最佳手段之一，運動干預治療在腦癱康復中的應用似乎日臻完善。然而，水中運動干預的研究卻相對滯后，闕如足夠的思慮。水中運動對于腦癱患者康復的牽拉助力關鍵在于水的物理特性，例如粘滯性（viscosity）、壓力（hydrostatic pressure）、浮力（buoyancy）等為水中運動時人體的生理機能改善創造了可能。水環境為腦癱患者在帶來愉悅感和新鮮感的同時能夠減少關節負重，患者有可能完成在陸地環境中無法完成的三維運動。雖然水中運動治療具有獨特優勢，但也要求獨特的后勤保障。例如，下肢嚴重癱瘓且體重較大者需要借助特殊的起重設備方可進入泳池，這是在傳統陸上康復治療中不存在的，需要研究者細細忖度。

WHO《國際健康干預分類（Beta-2版）》（International Classification of Health Intervention,ICHI Beta-2）將水中運動治療定義為：一種在水療池、渦流浴槽、哈巴德槽、游泳池內進行的、全身浸入水中的運動治療手段[7-8]；目前水中運動治療的主要形式包括水中游戲、水中有氧運動、水中肌力訓練、水中高強度間歇訓練等。表面上看，國內外研究均表明水中運動治療對于腦癱康復安全可行。然而，對國內已有研究深入分析后發現，我國腦癱患兒水中運動治療服務主要依賴衛生醫療（醫院）系統，干預方式多為治療槽內的水中運動訓練，治療在整個過程中占統治地位，運動元素則處于“微弱的”輔助地位。反觀國外，兒童發展中心、社區康復中心甚至學校等非專業醫療機構在腦癱患兒水中運動治療過程中發揮著舉足輕重的作用。因此，在我國現有醫療康復資源供給難以滿足患者需要的情況下，充分利用特殊教育機構、社區相關機構、游泳館等相關設施資源提供腦癱患兒水中運動康復十分有必要。本研究以非醫療環境下腦癱患兒水中運動功訓練為邏輯起點和思維主線，旨在探索普通標準泳池中水中運動對腦癱患兒運動功能效果的影響，拓寬水中運動在腦癱患兒康復中的應用。

1 資料與方法

1.1 一般資料 共有15例腦癱患兒參與本試驗的初步篩選，其均為來自北京市懷柔區腦癱康復中心校的腦癱學生。納入標準：（1）年齡6～14周歲；（2）臨床分型為痙攣型；（3）試驗期間能夠下水配合教練完成訓練；（4）試驗期間不參與其他形式的康復練習；（5）具備參加體育鍛煉的基本生理機能水平；（6）保證試驗的出勤率。排除標準：（1）患有心血管疾病者；（2）癲癇反復發作者；（3）皮膚有嚴重感染、破潰及外傷者；（4）發熱體溫在38.5℃以上者。經過初步篩選，共9例腦癱患兒符合要求，其中男性4例，女性5例，年齡9.11±2.42歲，病程8.02±1.23年。

1.2 干預方法

1.2.1 試驗方法 由于樣本數量有限，本研究采用自身對照試驗，通過受試者干預前后的變化得出研究結論。試驗以功能性訓練設計為基本思路，依據練習部位及身體體位的不同將患兒水中運動動作分成上肢、下肢以及軀干和髖關節，具體練習動作如下：（1）下肢練習。①仰臥及俯臥位：患兒坐在池邊反復進行分腿、合腿練習；左右下肢交替上、下“打水”；待患兒熟練動作模式后俯臥位趴在池邊重復以上動作，目的在于屏蔽視覺，刺激本體感覺；患兒佩戴頸圈、袖漂雙足并攏仰臥于水中，家長站在患兒的頭部所指方向，雙手輕輕拖住患兒上背部（注意只是起到輔助固定作用，而非完全拖住），教練員站在患兒足底所指方向，雙手放在踝關節外側，患兒在教練的指導下進行髖關節外展，同時教練雙手發力與其進行對抗；患兒雙腿外展45°俯臥與水中，教練雙手置于踝關節內側，在教練員的指示下進行髖關節的內收練習，同樣教練員發力與內收的力量進行對抗；患兒佩戴浮漂，雙手握住浮力啞鈴，俯臥與水中，進行類似于自由泳腿的上下交替打腿練習，熟練后可以逐步減少浮漂的數量，同時教練員提示患兒要盡量把水花“打”大一些。②站立位：水中“騎自行車”，患兒佩戴頸圈，雙手握住浮力啞鈴或佩戴袖漂，在水中保持站立位，雙腿交替進行蹬自行車的動作，根據教練員的指示向前或左右旋轉，熟練后可以減少浮具的佩戴。（2）俯臥位上肢練習。①肩關節屈伸，患兒趴在池邊，雙手正握浮力啞鈴，起始姿勢保持雙手伸直，在教練員的指導下進行肩關節的屈、伸練習，要求下壓啞鈴時速度較快，且直到啞鈴碰到池壁時再返回，雙手同時進行或交替進行均可。②肩關節水平屈、水平伸：身體位置與前一動作相同，但起始姿勢改成雙手側平舉，進行肩關節的水平屈、水平伸的練習，要求下壓時速度較快，直至兩個啞鈴在最低點相碰時返回。③肩關節90°～180°的外展內收：徒手完成，身體位置與姿勢均與前一動作相同，起始姿勢為雙手側平舉，大拇指朝天花板，開始運動后雙手沿水面滑行在頭頂上方擊掌，隨后迅速旋轉手腕使拇指朝向池底朝后回到身體兩側，整個過程中保持手在水面一下，以獲得更多的阻力。④肩、肘關節的聯合運動：身體位置與姿勢均與前一動作相同，雙手保持伸直，進行浮力啞鈴的推拉練習，利用自身制造的亂流達到激活上肢小肌肉群的目的；教練員將浮力繩的一端固定于岸上，另一端置于水中，患兒佩戴浮漂和頸圈俯臥于水中，從指定位置開始，雙手抓住浮力繩，進行類似于攀爬動作的練習，雙手不斷交替拽動浮力繩，帶動身體前進，直至抵達終點。（3）軀干練習。①仰臥位：患兒雙腿伸直仰臥于水中，雙足置于浮力棒上；教練雙手托住患兒背部，雙肘夾托頭部，主動發力，帶動患兒進行左右方向的水平擺動；教練輔助支撐，患兒軀干主動發力左右擺動；患兒佩戴頸圈，雙手放在體側或雙臂外展90°；教練站在后方，雙手抓住患兒大腿并將膝關節固定在腋下，給患兒提供支撐重復以上練習。②俯臥位：患兒上半身趴在泳池邊緣雙手置于身體前側方雙腿伸直，雙足置于浮力棒上；教練位于后方，患兒根據教練的指令進行屈髖練習，要求將浮力棒壓入水中直至觸碰池壁。③直立位：患兒佩戴頸圈，雙手握住浮力棒，保證可以獲得足夠的浮力，教練雙手置于患兒髖關節處，輔助患兒進行軀干的屈、伸、側屈及旋轉。

1.2.2 試驗安排 試驗共持續16周，每周1次，每次約90min，由20～30min的準備熱身活動、40～45min的水中運動及5～10min的整理活動組成；游泳池水深約1.6m，水溫約28℃。前2周的適應性訓練主要目的在于提高患兒的適應能力，消除恐懼心理，緩解由水環境刺激而產生的焦慮感和緊張感，以減輕過度應激反應導致的姿勢異常；內容包括學習如何進入泳池、水中適應、水中呼吸調整訓練等。另外，通過親子嬉水游戲轉移患兒的注意力，輔助穩定其情緒。第3～16周進行水中運動干預，患兒在教練幫助下，完成不同空間位置中的多種練習。

1.3 觀察指標

1.3.1 下肢肌力測試 徒手肌力檢查（Manual Muscle Test,MMT）技術常用于傷殘人士的肌力診斷。盡管電子肌力測試儀器近年不斷推陳出新，但徒手肌力檢查仍因其簡單、科學、實用而成為最常見的肌力評價方法[9]。本研究將患兒兩側髖關節功能性力量（外展、內收、屈、伸、外旋、內旋）選為測量指標，旨在探究水中運動干預對相關肌力的影響，為進一步研究奠定基礎。所有受試者均接受下肢的徒手肌力測試，進行該測試的人員均為運動康復專業的碩士研究生，具有足夠的測試經驗。

1.3.2 平衡能力測試 平衡（balance）是身體所處的一種姿態及其在運動中調整并維持姿態的能力。水中運動干預對于殘疾人平衡能力的改善已經得到了國內外研究學者的一致認可；針對腦癱患兒水中康復訓練的相關研究中，平衡能力被視為一項必不可少的重要指標。因此，本研究亦將平衡能力作為主要指標進行測試、分析。使用Berg量表分別在干預前后對患兒的平衡能力進行評價，該量表正式發表于1989年，由加拿大的Berg等設計，其產生經過嚴謹的設計，反復臨床驗證證明具有較高的信度和效度。試驗開始前由運動康復與醫學領域專家對測試人員進行該量表使用方法的培訓，測試人員經考核上崗。

1.3.3 水中運動功能測試 目前，國際上就殘疾水中功能評價尚未開發出“金標準”。僅有Alyn水中適應性測試量表（Water Orientation Test of Alyn,WOTA）進行過嚴格的信度和效度檢驗。該測試量表分為WOTA1和WOTA2兩個版本，在評價腦癱患兒游泳能力時均有較好的信度和效度。我國學者在經過了相關授權后對WOTA1和WOTA2先后進行了漢化，推出了中文版WOTA1和WOTA2，并再次驗證了中文版量表總體上具有較好的信度與效度，值得在國內水療康復中進行推廣[10]。本研究使用更完善的WOTA2作為測量工具。

1.4 統計方法 采用SPSS 24.0統計軟件分析數據。描述性統計以均值加減標準差（±s）的形式表示。均數經Shapiro-Wilk檢驗后不符合正太分布，故干預前后受試者均值變化采用非參數檢驗中Wilcoxon match-pairs signed rank test，比較干預前后變化。顯著性水平設為P＜0.05。

2 結果

2.1 平衡能力 干預前，受試者Berg平衡量表得分為41.38±7.70分，干預后提升至43.50±5.90分，差異有統計學意義（P＜0.05）。

2.2 水中運動功能 由表1可見，干預前后受試者水中運動功能在心態調整能力及水中技能兩個維度均有顯著性提升，差異均有統計學意義（P＜0.05）。

表1 受試者干預前后水中運動功能得分情況（±s，n=9）

表1 受試者干預前后水中運動功能得分情況（±s，n=9）

注：與干預前比較，①P＜0.05

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2.3 下肢肌力 由表2可見，干預前后受試者下肢肌力徒手測試得分無顯著性差異（P＞0.05）。

表2 受試者干預前后下肢肌力得分情況（±s，n=9）

表2 受試者干預前后下肢肌力得分情況（±s，n=9）

注：干預前后比較，P＞0.05

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3 討論

水中運動治療在腦癱康復中具有不可替代的作用，由于浮力等作用，腦癱患兒能在水中完成陸上無法進行的活動。本研究表明，非醫療環境下水中運動干預能夠有效改善腦癱患兒平衡能力及水中運動功能，為普通標準游泳池中開展腦癱患兒運動治療提供了借鑒經驗。

研究顯示，經過水中運動治療的腦癱患者其平衡能力相關指標較陸上訓練提高更多，與本研究的結果一致[11]。理論上講，導致腦癱患兒平衡功能障礙的因素主要有感受器官功能失調、骨骼肌發育異常、肌張力異常、神經反射延緩或消退等。Damiano DL等[12]研究指出，髖關節區域本體感覺的改善有利于腦癱患兒靜態和動態平衡能力的提高。進行平衡能力訓練時應首先著重提高感受器敏感度及神經系統處理信息的能力。相較于陸上訓練，水環境具有不穩定的特性[13]，因此水中運動對腦癱患兒感受器刺激更加深刻，進而獲得更好的康復效果。值得注意的是，水中運動干預能否改善及在多大程度上改善患兒的視覺、前庭穩定性等其他平衡能力相關因素仍需要進一步的研究。

WOTA2具有良好的信效度，Dimitrijevic L等[14]及Declerck M等[15]的研究表明，接受水中運動治療的腦癱患兒其WOTA2得分較治療前提高，且患兒水中運動技能具有持續性特點，在治療結束后仍能保持3～5周。水中適應階段的訓練對于患兒心態調整至關重要，患兒初次下水會出現哭鬧、緊張等不良反應，試驗過程中可以采取游戲的方式例如坐在水池邊的傳球游戲來分散患兒的注意力，提升患兒的心態調整能力[16]。本試驗過程驗證了上述觀點，為期2周的適應階段結束后大部分的患兒的緊張、哭鬧等反應會消失，表現出高興、放松，并愿意脫離教練自己活動。隨著試驗的進行，還會針對性地培養患兒獨立進入水池和離開水池的能力，主要是教會其坐在水池邊緣，學會利用手臂和頭部引導動作和手掌支撐由站立位轉換成坐在水池邊緣的技術。可以說，適應性訓練是非醫療環境下開展腦癱患兒水中運動干預的前提。水中技能的提高主要是在試驗的后期，隨著對肢體控制能力的改善，大部分患兒會以俯臥位的姿勢進行打腿練習，前進效果較好。雖然本研究中受試者在干預前后WOTA2得分提高，但總分低于同類研究結果。經過比較發現，本研究中受試者年齡較小，無論從認知能力還是身體素質方面均弱于年齡較大的腦癱患者。上述現象提示，年齡因素可能會影響水中運動干預的效果。

“肌源性”和“神經源性”因素相互作用使肌肉力量得到提高[17]。就水中運動干預能否提高腦癱患者下肢肌張力這一問題，學術界似乎尚未得到較為一致的結論。Adar S等[18]的研究表明，30次水中運動治療能夠改善肌肉彈性，但與陸上傳統治療相比肌張力無變化。宋凡旭等[19]的研究得到了類似結果，為期3個月的水中干預治療組的肌張力低于對照組。與此形成對比的是，在另外兩則研究中，水中運動治療組受試者髖關節內收肌群、膝關節伸肌及比目魚肌肌張力改善更加明顯[20-21]。本研究發現，每周1次的水中運動對患兒肌力的增長難以起到正向促進作用。抗阻訓練效果的持續獲得需要運動員至少保持每周2～3次的訓練頻率，每周1次的訓練頻率無法促進肌肉生理橫截面積等“肌源性”因素的增長[22]。可以推測，訓練頻率不同可能是導致水中運動干預未能引起腦癱患兒肌力提升的誘因之一，在非醫療條件下開展腦癱患兒水中干預難以同醫院環境中的治療一樣保證足夠的頻率，導致研究結果不一致。

總而言之，非醫療環境下水中運動干預能夠顯著提高腦癱患兒的平衡能力和水中運動能，并且具有一定的可行性。雖然學術界暫未對水中運動干預能否提高患兒肌肉力量達成一致，但本研究結果顯示每周1次的訓練無法提高患兒肌力，建議提高練習的頻率。