本體感覺神經肌肉促進技術治療慢性非特異性腰痛的機制及效果進展

楊倩倩，任 鳳(綜述)，顏雯婷，胡文清(審校)

(河北醫科大學第三醫院康復醫學科，河北 石家莊 050051)

腰痛(low back pain,LBP)是一組綜合征或癥候群，疼痛位置通常在背部下肋邊緣、臀部橫紋與兩側腋中線之間，可伴或不伴有單側或雙側下肢牽涉痛。LBP的發病率高達84%[1]，復發率為60%[2]，其中女性多于男性，好發于40～69歲[3]。在澳大利亞，LBP的年醫療成本超過48億澳元；在瑞士，每年用于LBP影像學檢查的費用約為6.28億瑞士法郎，對社會造成重大經濟負擔[4]。LBP的分型包括特異性腰痛、非特異性腰痛和根性腰痛，其中病因診斷不明確且病程大于3個月的一類稱為慢性非特異性腰痛(chronic nonspecific low back pain,CNLBP)，發病率達23%[1]。鑒于CNLBP的發病率較高，尋找有效的治療方法是亟待解決的問題。近年來，本體感覺神經肌肉促進技術(proprioceptive neuromuscular facilitation,PNF)應用于CNLBP的運動治療越來越廣泛，特別是在本體感覺改善和神經肌肉功能方面發揮重要作用。已有文獻總結，PNF技術治療CNLBP的效果顯著[5]，但未從治療機制角度進行回顧，本文將重點從治療機制和臨床療效方面進行綜述，以期為該技術在臨床中的研究及應用提供參考。

1 PNF技術概述

PNF是一種以神經生理學、人體發育學和治療師的臨床經驗為基本原理，以螺旋對角線為運動模式，通過增強本體感受器的敏感性來促進神經肌肉反應的手法治療技術[6]。PNF技術的基本理念是發掘患者未開發的潛能，實現功能水平最大化；基本原則和程序包括阻力、手法接觸、擴散和強化、牽伸、模式等；治療技術包括節律性啟動、等張組合、拮抗肌逆轉(含動態逆轉、穩定逆轉、節律性穩定)、反復牽伸、收縮-放松、保持-放松和重復等。其中對角線運動模式可應用于軀干、肩胛骨和骨盆、上下肢，有利于增強運動反應，改善日常功能活動。于2022年2月以“(“proprioceptive neuromuscular facilitation”[Title/Abstract])OR(PNF[Title/Abstract])”在PubMed數據庫中進行高級檢索，共檢索到1 547篇相關文獻，發現PNF技術相關研究主要集中在康復醫學、生理學、運動科學、神經科學等領域，且在發文量方面呈逐年上升趨勢。

2 PNF技術治療CNLBP的機制研究

脊柱穩定系統可概括為三亞系模型，分為主動亞系、被動亞系和神經控制亞系。若主動亞系中軀干肌肉失衡、被動亞系的結構改變或神經控制亞系的調節能力異常，都會引發CNLBP[2]。所以CNLBP的治療目標是提高軀干肌群力量、骨性結構穩定性及運動控制能力。

2.1PNF技術對腰腹部肌肉的影響 脊柱穩定系統的主動亞系主要指軀干周圍的核心肌群，包括對腰椎穩定性和姿勢控制起重要作用的腹橫肌和多裂肌，以及在脊柱和骨盆之間傳遞負荷的腹直肌、豎脊肌等。核心肌群的肌力和肌耐力下降，被動系統失去有力支撐，椎體間控制力下降，影響腰椎穩定性，進而引起CNLBP。

PNF是一種收縮和牽伸交替的組合技術，可易化主動肌，從而增加額外運動神經元的募集或已使用運動神經元的興奮性，改善肌肉的激活狀態[7]。Dionisio等[8]認為節律性穩定技術可提高健康受試者的右側腰部多裂肌最大自主等長收縮值；同時Areeudomwong等[9]觀察對角線運動結合等張組合技術對腹橫肌、腹直肌和多裂肌肌電信號特征的影響，結果發現較對照組可顯著提高CNLBP患者肌肉的均方根值。最大自主等長收縮值和均方根值在一定程度上與肌力成正相關，所以提示PNF技術可改善肌肉功能。此外，Kofotolis等[10]運用下肢對角線運動結合多種PNF技術進行干預，發現男大學生的ⅡB型肌纖維平均面積占比、纖維類型分布占比顯著減少，而ⅡA型肌纖維的平均面積占比顯著增加。骨骼肌對耐力訓練的反應是從ⅡB型肌纖維到ⅡA型肌纖維(快肌纖維)，最后向Ⅰ型肌纖維(慢肌纖維)轉化。因此，PNF技術能夠增強肌肉的收縮能力，并且通過改變肌纖維的類型提高肌耐力。

CNLBP患者常伴有腹橫肌和多裂肌激活延遲，肌肉爆發持續時間縮短，軀干的穩定能力下降。有臨床研究表明,PNF技術可提高腹部核心肌肉力量[7]，同時增加肌肉厚度，為軀干的穩定性提供基礎。如Criekinge等[11]認為相比于常規軀干穩定性訓練，加入骨盆部位的節律性穩定技術可顯著增加腹橫肌和腹內斜肌的厚度。PNF技術改善肌耐力的效果在臨床研究中也得到了驗證，其中Park等[7]發現節律性穩定和等張組合技術等軀干模式可顯著提高軀干的屈肌動態肌耐力。PNF軀干模式通過對肩部施加阻力，間接影響疼痛區域，避免直接作用于腰部引起疼痛，且最大阻力產生的擴散作用可強化核心肌群。

2.2PNF技術對腰椎骨密度和結構的影響 腰椎共由5塊椎體組成，具有提供肌肉附著點和承擔軀體壓力負荷的重要作用。骨密度是診斷骨質疏松和預測脆性骨折風險的最佳指標，而腰椎骨密度下降導致壓縮變形，會引發CNLBP[12]；腰椎結構出現異常如過度前凸，加重腰部負擔，同樣會導致CNLBP[13]。

正常骨密度的維持依賴于成骨細胞的骨形成和破骨細胞的骨吸收之間的動態平衡，二者失衡可導致骨密度下降。機械應力刺激可使骨骼膠原基質發生形變，產生負壓電效應，較易結合鈣離子，從而提高成骨細胞活性，增加骨密度。PNF技術可促進肌肉收縮，增強肌肉力量及其對骨結構的機械應力刺激，改善骨密度。如基礎研究發現神經肌肉促進技術可通過產生機械刺激，加快腦梗死大鼠的血清骨鈣素、血清堿性磷酸酶和骨源性堿性磷酸酶生成，說明該技術有利于提高骨形成標志物的水平[14]。另外，韓國學者Kim等[15]運用上肢對角線運動聯合等張組合技術治療岡上肌撕裂患者，明確指出PNF技術可放松高張力狀態的交感神經和肌肉，擴張周圍血管，加速血液循環和新陳代謝，促進致痛物質排出以緩解疼痛；同時血流加快促進鈣離子的運輸，骨細胞對鈣吸收增加，骨密度改善。腰椎骨密度可能也與血漿瘦素水平有關，后者促進成骨細胞增殖分化和誘導破骨細胞凋亡[16]。神經肌肉促進技術誘導肌肉收縮，增加體脂含量，提高瘦素水平[14]，從而增強骨密度。

臨床上也有研究證實手法接觸、對角線運動結合牽伸技術可提高骨骼強度，如劉曉春等[17]使用該聯合技術治療偏癱患者，發現股骨近端Ward三角和第1腰椎的骨密度均較治療前明顯改善。此外，Malai等[18]將保持-放松技術應用于CNLBP伴腰椎過度前凸患者，發現可通過增加腹肌力量和牽伸髂腰肌來減小腰椎前凸角，一定程度上使腰椎向正常生理曲度恢復。因此，在改善骨密度的同時，PNF技術可糾正脊柱的異常生物力線，減輕腰椎骨骼的力學壓力以緩解腰痛。

2.3PNF技術對腰部本體感覺的影響 脊柱穩定系統的神經控制亞系接受來自肌梭和高爾基腱器官的本體感覺信息傳入，經感覺運動中樞整合后對身體姿勢進行控制和調整。位于軀干和下肢關節及其周圍肌肉、肌腱、韌帶等組織的本體感受器受損，會影響大腦對運動器官位置覺、運動覺和震動覺的感知，出現姿勢控制障礙，降低軀干穩定性而引起CNLBP[19]。

PNF牽伸技術中的等長收縮可刺激機械感受器，激活肌梭以提高敏感性，增加本體感覺輸入。同時PNF技術可改善神經控制亞系中上位中樞的功能，其中Moreira等[20]以健康年輕女性為研究對象，發現模擬上肢對角線運動可提高背外側前額葉皮層、初級運動皮層及頂葉皮層的β頻帶絕對功率水平。這說明PNF技術促進皮質活躍，改善其對本體感覺信息的感知能力，進而整合與運動相關的軀體感覺信息，提高神經肌肉的募集程度。此外，有研究認為PNF協同、多平面的運動模式可改善皮質脊髓束的神經可塑性和神經肌肉的擴散性，增加運動神經元的興奮性[21]。由上述可得，PNF技術能夠從感覺傳入、中樞整合和運動輸出等各階段對CNLBP患者的運動控制能力產生積極影響。

本體感覺信息在脊髓水平參與肌肉收縮和關節控制，影響關節的動態穩定性，而CNLBP患者的本體感覺較正常人減退[22]。Caa-Pino等[23]的臨床研究發現，與橋式運動等訓練相比，PNF技術更能改善CNLBP患者的軀干重新定位誤差。此外，學者Shen等[24]證實PNF牽伸技術可顯著降低膝骨關節炎患者的膝、踝關節運動狀態下的本體感覺閾值。因此，PNF技術通過等長收縮、向心性收縮和離心性收縮等多種肌肉收縮模式，改善軀干和下肢關節的本體感覺，提高患者的協調控制能力。

3 PNF技術治療CNLBP的臨床療效

3.1PNF技術對CNLBP患者疼痛程度的影響 PNF技術緩解疼痛的機制可用門控理論來解釋，即來自本體感受器的傳入信息可以抑制脊髓灰質背角的痛覺傳遞[25]。如Pourahmadi等[26]系統回顧了節律性啟動、重復收縮和穩定性逆轉等技術對CNLBP患者疼痛程度的影響，評價指標包括數字評分量表、Borg量表和McGill量表等，結果顯示PNF技術較對照組更能改善疼痛癥狀。另外，一項研究采用視覺模擬評分法(visual analogue scale,VAS)評價CNLBP患者的疼痛程度，發現收縮-放松等PNF牽伸技術可顯著降低VAS評分[27]。所以，PNF技術通過促進本體感覺信息傳入減輕疼痛，同時牽伸技術可打破疼痛-痙攣-疼痛的惡性循環，緩解下背部區域的肌肉緊張，減輕椎體負荷，產生鎮痛效應。

3.2PNF技術對CNLBP患者關節活動度的影響 CNLBP患者常因疼痛和肌肉痙攣出現軀干活動范圍受限。以往的研究認為，PNF技術改善關節活動范圍(range of motion,ROM)的機制包括使目標肌肉興奮水平降低的自生抑制、通過拮抗肌的自發收縮使目標肌肉激活水平降低的交互抑制、肌肉肌腱的被動特性改變等；而目前研究支持感覺理論，即牽伸時肌肉和肌腱在感覺水平上的耐受性提高[28]，ROM會隨之改善。PNF技術可對軀干ROM產生積極影響，其中Criekinge等[11]認為將PNF技術與懸吊訓練相結合，能夠顯著改善青年CNLBP患者的軀干前屈活動度。此外，有研究將Schober實驗、數字傾斜儀等作為評價指標，認為收縮-放松、保持-放松等多種PNF技術可以在一定程度上提高CNLBP患者的軀干屈曲和伸展ROM[26]。由以上研究可以認為，PNF技術有利于CNLBP患者腰椎柔韌性和靈活性的改善，提高日常功能活動能力。

3.3PNF技術對CNLBP患者平衡功能的影響 CNLBP患者常出現足底壓力中心(center of pressure,COP)的移動面積和速度增大，控制姿勢平衡的能力下降。軀干肌肉激活改變、髖調節策略異常等可導致CNLBP患者身體穩定性下降。Areeudomwong等[29]記錄CNLBP患者單足站立時COP橢圓擺動面積和移動速度，結果發現節律性穩定技術改善靜態平衡能力的療效優于常規軀干訓練。另外，Young等[30]通過觀察平衡測試系統、功能性伸展測試和計時起立-行走測試，證實牽伸技術可顯著改善老年CNLBP患者的靜態和動態平衡功能。綜上所述，節律性穩定技術促進腹肌和脊柱旁肌收縮，增強軀干的穩定性；牽伸技術改善腰盆腔區域的靈活性，使髖調節策略正常化，降低COP的位移，改善平衡功能。

3.4PNF技術對CNLBP患者總體功能障礙和生存質量的影響 CNLBP患者在病程3～6個月時常出現運動功能受限和生存質量下降[3]。Areeudomwong等[31]運用對角線運動結合節律性穩定、等張組合技術治療CNLBP患者，發現該療法改善Roland-Morris功能障礙調查問卷、健康狀況36項調查問卷評分優于健康教育。另外，有研究采用Oswestry功能障礙指數(Oswestry disability index,ODI)和背部疼痛功能量表(back pain functional scale,BPFS)評價CNLBP患者的功能障礙，發現PNF治療組、PNF聯合手法治療組可分別降低ODI指數17.9%和15.5%，分別提高BPFS評分7.8分和8.8分[27]。由上述可得，PNF技術可增強日常活動中軀干的神經肌肉控制能力，提高運動效率，改善CNLBP患者的功能活動和生存質量。

3.5PNF技術對CNLBP患者呼吸功能的影響 CNLBP患者可出現呼吸肌力量減弱、膈肌運動異常、呼吸模式改變、胸腔擴張度降低等呼吸問題[32]。腹橫肌、膈肌等呼吸肌同時也是軀干的核心穩定肌，其肌力下降可影響軀干穩定性，也會影響呼吸功能。Gao等[5]指出PNF技術可改善CNLBP患者的肺部功能，顯著提高一秒用力呼氣量。另一項研究運用PNF技術對CNLBP患者進行腹肌力量訓練，發現該技術改善呼吸功能的效果優于傳統物理治療[33]。因此，PNF技術可增加呼吸肌的收縮力，改善呼吸功能。目前關于CNLBP患者呼吸問題的探索較少，建議未來研究應該關注其呼吸功能和呼吸肌訓練。

3.6PNF技術對CNLBP患者心理狀態的影響 CNLBP患者常出現疼痛災難化的心理狀態，對實際或潛在的疼痛存在過度反應，表現出恐懼、躲避和無能為力等行為。基礎研究發現PNF技術可改善負性情緒，如Chaturvedi等[34]運用軀干、骨盆對角線運動結合節律性穩定技術進行干預，發現患者的腦源性神經營養因子水平較前升高，其可減少抑郁的機會。CNLBP患者的負性心理狀態與疼痛有關[35]，PNF技術可通過緩解疼痛來改善恐懼和焦慮情緒。Tagliaferri等[36]認為節律性啟動和重復收縮等技術可減少CNLBP患者的消極情緒，同時使積極情緒從53.23% 提高到55.00%。由以上研究得出，PNF技術強調積極活動和主動運動，改變患者對疼痛的看法，減少恐懼回避反應，增加對運動的自信。

4 總結和展望

PNF技術遵循從軀干到四肢、從近端到遠端的運動發育順序，能夠有效解決多種神經系統疾病，且通過螺旋對角線模式促進整體功能的提升，可應用于肌肉骨骼系統相關損傷的康復。治療機制上，PNF技術可改善腰腹部核心肌群的激活程度，增加腰椎骨密度和糾正異常結構，增強本體感覺輸入；臨床效果上，PNF技術在一定程度上改善CNLBP患者的疼痛癥狀、軀干靈活性、平衡功能、總體功能障礙和生存質量、呼吸功能及心理狀態。但是，PNF技術治療CNLBP的療效受到治療周期、治療頻率、單次治療時間和施加阻力強度等因素的影響。目前國內關于PNF技術治療CNLBP的臨床證據缺乏，因此在未來研究中，不僅需要對PNF技術改善CNLBP的作用機制和臨床療效進行進一步探索，還需要確定最佳的PNF治療參數以提高CNLBP患者的療效。