曾玉婷
(湖北大學體育學院,湖北 武漢 430062)
PNF牽伸練習又稱本體感覺神經肌肉促進法。本體感覺疲勞是運動性中樞疲勞的表現形式。肌肉力覺與神經系統的傳入和傳出機制密切相關,是運動者在運動過程中對自身骨骼肌發力的有力判斷。PNF牽伸練習能夠有效地減少肌肉力覺的誤差值,因此得出PNF牽伸練習能通過本體感覺干預運動性疲勞。
肌肉中有兩種感官,分別是肌梭和高爾基腱器官。肌梭的功能是將肌肉受牽拉而被動伸展的長度信息,編碼為神經沖動傳入到中樞,這樣可以檢測肌肉長度的變化及其變化的速率。高爾基腱器官與梭外肌呈“串聯”連接,肌肉主動收縮時腱器官受到牽拉后會增加放電,主要向中樞神經系統提供肌肉張力變化的信息,它對被動牽拉沒有太大影響。對本體感覺進行檢測可以運用多種測試法,分別是主動位置覺,即關節主動定位—主動復位法;被動位置覺,即關節被動定位—被動復位法;肢體下落時關節反應角度。
徐建武等(2015)在研究中指出,當機體出現疲勞時,人的本體感覺出現偏差,這是造成運動損傷的一大誘因,大負荷運動后進行PNF牽伸練習可以快速有效地恢復肌肉力量和本體感覺的相關功能,使肌肉疲勞的消除速率加快,從而起到預防運動損傷的作用。Paschalis等(2007)認為,肢體下落時關節反應角度的變化與摔倒損傷具有相關性。肌肉力覺用來描述骨骼肌隨意收縮過程中對輸出力的有意識的感覺,這種感覺同時依賴于神經系統的傳入和傳出機制。當肌肉疲勞時,對肢體力量的判斷存在一種“高估現象”,這種現象使運動員很容易產生運動損傷。有實驗研究表明,經PNF牽伸練習快速恢復后,實驗組成員肢體下落時關節反應角度和肌肉力覺的絕對誤差數值均顯著低于對照組成員。
PNF牽伸練習在肌肉等長收縮的狀態下,通過中樞神經的傳導放松緊張的肌肉,拮抗肌的對抗使肌肉充分得到伸展,從而促進了主動肌和感受器的疲勞恢復;肌肉的主動收縮使血液循環速度加快,肌肉溫度升高,緩解了乳酸的堆積,強化了肌肉的運動效率和本體感受能力。
PNF牽伸練習通過手動引導多平面的運動,可改善肌肉的力量、張力和運動范圍,優化神經肌肉的恢復。Lauren F等(2021)的研究認為,本體感覺神經肌肉易化可改善肌腱或神經移植術后的手腕和手指功能,優化神經肌肉恢復。有一種基于PNF的5階段治療方法,其選擇的程序根據時間段劃分為以下5個階段:第1階段,用于全面的患者教育(分別用于肌腱或神經移植術前2周或4周);第2階段,探索可變持續時間的周圍神經和中樞神經等長激活期間的系統運動學習,以增強中樞神經的可塑性(分別用于肌腱或神經移植術后4~6周或1~2周);第3階段,均為低強度運動控制,包括對側上肢等負荷,最大限度地增加溢出效應和神經可塑性效應(肌腱或神經移植術后12周或3~20周);第4階段,使用同側上肢等張負荷增加高強度力量和運動控制,最大限度地增加溢出效應和神經可塑性效應(肌腱或神經移植術后13~26周或21~52周);第5階段,發展為更多的日常生活活動,具有較高強度力量和運動控制任務的職業訓練或運動專項訓練(分別為肌腱或神經移植術后27~52周或53~78周)。
有學者對PNF牽伸練習在改善青少年特發性脊柱側凸(AIS)方面的影響進行了相關實驗研究,發現單側PNF牽伸練習可減少AIS女孩的特發性脊柱側凸、改善其軀干旋轉的角度和關節的活動范圍。通過研究PNF牽伸練習結合收縮放松技術對AIS女孩的影響發現,PNF牽伸練習前AIS女孩左、右軀干和骨盆旋轉的有限范圍(TPR)具有顯著性差異,治療后TPR無顯著性差異。研究指出,有必要繼續在眾多AIS組別中,學習關于PNF牽伸練習對不同類型的脊柱變形人群的影響。
Adler等(2007)在治療患有神經系統疾病的個體時,也報告了陽性結果。在13名患有脫髓鞘性多發性神經病(Charcot-Marie-Tooth)和足部下垂的患者中,Meningron等(2009)認為,抗對角1型(D1)的下肢PNF牽伸練習增強了同側脛前肌的激活,抗對角2型(D2)的下肢PNF牽伸練習增強了同側踝關節跖屈肌的激活。Urbin M A等(2015)的報告顯示,在受影響較小的肢體一側進行16次腕關節伸展訓練,可以改善皮質脊髓束的可塑性,并可增加受影響較大一側主動腕關節的活動范圍。有學者描述了在治療一名29歲的個體患者時,他通過背闊肌肌腱皮瓣轉移手術,改善了肘部和手指伸展后遭受的嚴重臂叢血管損傷。最初,他們采用人工抵抗的D1上肢PNF模式,更好地復制患者的初級背闊肌肌肉動作。在后來的治療中,PNF牽伸練習被應用于更廣的范圍,以增加肘關節伸展阻力,從而更好地促進手指伸直。僅在PNF牽伸練習治療兩周后,患者就可以主動伸展肘部和手指伸肌。術后4個月,患者肘部和手指伸肌力量分別達到手動肌肉測試(MMT)4級和3級。經過肘關節置換術和拇指腕伸肌重建術,在事故發生兩年后,該患者返回其制造廠工作。
PNF牽伸練習能激發運動員的訓練潛能,增強其肌肉功能,使其獲得良好的訓練水平和成績。Worrell T W等(1994)的研究表明,健康個體訓練身體的一側肌肉會同時增加雙側肌肉的力量。Reznik J E等(2015)觀察到,12名健康成年人對側脛骨前肌溢出,使下肢PNF型髖關節和膝關節屈曲受到阻力。Gontijo L B等(2012)認為,在30名健康的大學適齡女性中,等速軀干屈曲或伸展的最大努力分別增加了雙側腳踝背屈肌和足底屈肌的激活。Abreu M(2018)等觀察到,30名健康的大學生在肩部等長收縮期間,增強了對側肩部的神經肌肉功能。Monga P(2017)在執行分離的手動抗肩胛PNF模式時發現,25名健康的大學適齡女性同側腕屈、伸肌群功能增強。在健康成年人中,PNF的節律啟動和重復拉伸促進了肌肉功能。
在肌肉進行等長收縮和同心收縮時,被動拉伸會阻礙最大力量的產生。此外,運動前的拉伸也會影響專項技能的表現,拉伸的成功與否取決于力量產生的效率,而不僅僅是最大輸出力的能力。研究結果表明,在拉伸后進行沖刺時,無論拉伸單腿還是雙腿,20m沖刺的時間都顯著增加。由于主要伸展股四頭肌后跳躍高度下降,因此有理由假設短跑前拉伸股四頭肌,表現只會變得更差。而對于使用雙腿的活動,似乎僅拉伸一條腿就足以對下肢的整體性能產生不利影響。
對于肌肉的向心收縮,更堅固的系統將通過允許更有利的長度和速度條件來改善收縮分力。具體來說,在既定的收縮狀態下,較硬的肌腱單位應使收縮的長度增加,降低縮短的速度。因此,應將收縮組件放置在力—速度和力—長度曲線上力產生的最優點上。這是由于在收縮的初始階段,剛性系統沒有那么“松弛”。根據目前的研究推斷,一種可能是拉伸通過阻止膝關節和髖關節伸肌在其力—長度和力—速度曲線的最有利部分進行操作而改變了短跑的運動形式。另一種可能是在短跑的跑步部分,隨著肌腱順應性的拉伸增加,肌腱單位儲存彈性能量的能力降低,從而妨礙了肌腱的表現。肌肉組織和腱組織在被外力拉伸后都有儲存彈性應變的能力。盡管對此問題存在爭議,但許多學者指出,拉伸—縮短現象的部分原因可能是在運動過程中,超等長收縮中的肌肉在向心式收縮階段,儲存在肌腱結構中的彈性能被釋放,如跑步這一形式被稱為彈性增強的機制。
肌腱單位中可儲存的彈性能量是該單位強度和外力產生的延伸之和。一次劇烈的被動肌肉拉伸可能會降低主動肌腱僵硬,從而減少可以儲存和再利用的彈性能量,但相關研究很少。被動拉伸在3%的最大努力下等長收縮期間對下肢肌肉的硬度沒有影響。然而,這些研究沒有測量重復拉伸—縮短周期動態條件下的肌肉硬度,因此在實際訓練中,被動拉伸對肌肉的影響仍有待確定。在更快的運動速度下,靜態拉伸不會阻礙最大等速伸膝力矩的產生。還有一些神經機制可以解釋拉伸導致的肌肉性能下降,其中涉及拉伸反射活動的中斷。有學者提出,拉伸—縮短運動的向心階段啟動肌電增強。
肌肉拉伸會減弱跟腱抽筋引起的拉伸反射的強度。因此,運動前拉伸可能會阻礙肌電的增強,對涉及拉伸—縮短周期的技能表現產生負面影響。另外,一種潛在的神經機制與高爾基腱器官對持續拉伸的急性反應有關。高爾基腱器官對張力的反應是通過啟動被拉伸肌肉的反射抑制(自生抑制)及其在身體同側肢體的協同肌完成的。值得注意的是,單獨或聯合作用的機械和神經機制也可以解釋單腿伸展和雙腿伸展同樣有害。許多運動員在單腿伸展后改變了跑步形式,這種畫面讓人想起一個跛行的人。此外,拉伸誘導的自體抑制可能對雙腿產生負面影響。
被動肌肉拉伸會對需要重復高功率輸出的技能表現產生負面影響。這種效應可能會影響純粹的向心收縮(即起跑時的爆發)、向心階段及重復拉伸—縮短周期動作或兩者兼而有之的運動。如果目的是最大限度地提高速度,則只能建議在短跑之前不要被動拉伸膝蓋和臀部肌肉。這項建議反對一般的看法,即劇烈運動之前被動拉伸要非常謹慎。在實際實踐中,運動員在每一次無拉伸短跑開始時非常不安。因此,拉伸的生理/機械方面的負面影響必須小于無拉伸條件下的負面影響。
從PNF牽伸練習對運動性疲勞恢復的影響來看,PNF牽伸練習能夠減弱因運動性疲勞產生的肌肉力覺“高估現象”,強化肌肉的運動效率和本體感受能力,對運動性疲勞恢復具有積極影響;從PNF牽伸練習對運動康復的影響來看,PNF治療方法可改善肌肉的力量、張力和運動范圍,優化神經肌肉恢復;從PNF牽伸練習對運動訓練的影響來看,PNF 牽伸練習對柔韌性有改善作用,由于肌肉力量包括的范圍較廣,所以針對PNF牽伸對肌肉力量影響的研究尚不足。PNF牽伸練習可以激活肌肉、改善肌肉功能;PNF牽伸練習對提高最大肌肉力量、肌肉耐力、肌肉爆發力等并無正面影響,甚至還有負面影響,以上PNF效能可繼續深入研究。另外,針對 PNF 拉伸方法的生理學機制還需進一步探討。