8周全身振動訓(xùn)練對膝關(guān)節(jié)炎老年人步態(tài)影響的實驗研究

賈 玥，范廣宇，季 盈

（1.吉林大學(xué)體育學(xué)院，吉林 長春130012；2.南關(guān)區(qū)學(xué)生資助管理中心）

膝骨性關(guān)節(jié)炎（knee osteoarthritis，KOA）是一種嚴重影響中老年人生活質(zhì)量和工作能力的慢性退行性骨關(guān)節(jié)疾病，以關(guān)節(jié)軟骨變性、骨贅形成等為特點，是最常見和最高發(fā)的中老年關(guān)節(jié)疾患，造成巨大的經(jīng)濟和社會負擔(dān)［1］。KOA患者最佳的治療方案是藥物和非藥物的組合治療，在非藥物干預(yù)中，運動和物理療法是一個重要的手段之一，能夠有效地降低患者膝關(guān)節(jié)的疼痛感和強化股四頭肌的力量［2］。

全身振動訓(xùn)練（whole body vibration training，WBV）已經(jīng)被證實可以有效地改善個體的神經(jīng)肌肉性能，同時對增加老年人的肌力、平衡能力及降低跌倒風(fēng)險也有好處［3］。有學(xué)者也利用全身振動訓(xùn)練改善KOA患者的平衡能力，認為全身振動訓(xùn)練可以減輕疼痛和僵硬，并提高下肢肌群的強度，對平衡能力有顯著性的改善作用［4］。但目前全身振動訓(xùn)練對老年KOA患者的步態(tài)改善效應(yīng)仍舊不清楚。因此本研究主要通過全身振動訓(xùn)練的方法，對于老年人身體練習(xí)進行干預(yù)，探討全身振動力量訓(xùn)練對于老年KOA患者的步態(tài)改善效果。

1 對象與方法

1.1 一般資料

收集符合納入標(biāo)準(zhǔn)的吉林大學(xué)第二臨床醫(yī)院骨科的門診和住院患者、社區(qū)招募的志愿者等KOA患者共30例，自愿簽署知情同意書，所有病例按就診先后順序編號，查隨機數(shù)字表分為實驗組（15例）、對照組（15例）。兩組患者性別、年齡、病程患膝情況經(jīng)統(tǒng)計學(xué)處理均無統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0.05）。

1.2 診斷標(biāo)準(zhǔn)及納入標(biāo)準(zhǔn)

診斷標(biāo)準(zhǔn)參照1995年美國風(fēng)濕病協(xié)會修訂的KOA診斷標(biāo)準(zhǔn)［5］。①近1個月內(nèi)反復(fù)膝關(guān)節(jié)疼痛；②X線片（站立或負重位）示關(guān)節(jié)間隙狹窄、軟骨下骨硬化和（或）囊性變、關(guān)節(jié)緣骨贅形成；③關(guān)節(jié)液（至少2次）清亮、黏稠，WBC＜2000個/ml；④中老年患者≥40歲；⑤晨僵≤30min；⑥活動時有骨磨擦感（音）。符合①＋②，或①＋③＋⑤＋⑥，或①＋④＋⑤＋⑥，即可診斷膝骨性關(guān)節(jié)炎。納入標(biāo)準(zhǔn)為①符合以上診斷標(biāo)準(zhǔn)的KOA患者。②年齡50－75周歲。③簽署知情同意書，愿意堅持整個治療過程者。④治療前1個月及治療中均未服用激素類藥物。⑤疼痛視覺模擬評分（VAS）≤7分。

1.3 實驗方案

所有的受試者均參加8周的體育鍛煉，每周鍛煉時間為3次，每次持續(xù)時間為30min左右。每次鍛煉前，均做好準(zhǔn)備運動。實驗組被要求在振動訓(xùn)練儀上完成站立、半蹲姿勢控制、半蹲起等動作，對照組采用與實驗組相同的訓(xùn)練內(nèi)容，只是在不開振動儀的情況下完成的。實驗中，盡量鼓勵老年人按照動作的要求和幅度完成動作，保證每次動作完成的質(zhì)量。并且定期觀察老年人的訓(xùn)練情況，抽測心率。

1.4 指標(biāo)測試

采用兩臺攝像機在實驗前后三維同步拍攝受試者的步態(tài)動作。一臺攝像機置于行進的正側(cè)方，另一臺置于行進的斜前方，攝像機距離運動區(qū)域為12 m，夾角為80°，主光軸高為0.8m，拍攝頻率為25 hz。所有受試者均著平底鞋，以自然行走的方式通過拍攝區(qū)域，攝像機拍攝整個復(fù)步過程，每位受試者拍攝3－4次。采用德國SIMI Motion運動解析系統(tǒng)對所拍攝的圖像進行數(shù)字化處理。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 12.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)處理，文中所有的數(shù)值采用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差的方式表示，采用配對t檢驗對于組內(nèi)進行統(tǒng)計學(xué)比較，采用方差分析（ANOVA）法對組間值進行統(tǒng)計學(xué)分析，顯著性意義為P＜0.05。

2 結(jié)果

2.1 時間參數(shù)比較 見表1。兩組患者實驗前患側(cè)步態(tài)時間參數(shù)無顯著性差異（P＞0.05），而實驗后，實驗組老年人步態(tài)周期與實驗前相比顯著性地縮短（P＜0.05），觀察各時相的構(gòu)成發(fā)現(xiàn)，擺動時間百分比顯著性增大（P＜0.05），支撐時間百分比顯著性降低（P＜0.05），其中雙支撐時間百分比下降明顯（P＜0.05）；組間比較可以發(fā)現(xiàn)，8周練習(xí)后，實驗組步態(tài)周期與對照組相比顯著性降低，在雙支撐時間上兩組間也具有顯著性的差異（P＜0.05）。

表1 實驗前后兩組受試者患側(cè)步態(tài)時間參數(shù)比較

2.2 空間參數(shù)比較 見表2。從實驗前后兩組受試者患側(cè)步態(tài)空間參數(shù)看，8周訓(xùn)練后，實驗組步長、步寬、步頻、步速等空間參數(shù)值與實驗前相比均有顯著性變化，變化幅度呈統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），其中步長、步速值與對照組相比，也呈顯著性差異（P＜0.05）。而對照組的老年人實驗后步頻和步速值也比實驗前有了顯著性提高（P＜0.05），但從提高幅度上看，實驗組與對照之間呈非常顯著性差異（P＜0.01）。

表2 實驗前后兩組受試者患側(cè)步態(tài)空間參數(shù)比較

3 討論

全身振動訓(xùn)練已經(jīng)被證實是提升肌肉力量的一種有效的全新訓(xùn)練模式，這種訓(xùn)練方式較為簡單，只需要受試者站在振動訓(xùn)練平臺上即可。對于不同的受試者，采用不同的刺激強度，就能達到訓(xùn)練效果，因此這種方法適合不同年齡和不同運動水平的人群。目前已經(jīng)有研究將此訓(xùn)練方法應(yīng)用到改善老年人運動能力上［6］。本研究通過8周的全身振動力量訓(xùn)練，評價其對膝關(guān)節(jié)炎老年人步態(tài)的改善效應(yīng)。

臨床上KOA患者由于關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)性破壞、本體感覺異常、疼痛等因素，導(dǎo)致步態(tài)異常，表現(xiàn)出步速、步長、步頻均會降低，下肢關(guān)節(jié)活動幅度減小等特征［7］。從本研究結(jié)果來看，8周全身振動訓(xùn)練干預(yù)對于膝關(guān)節(jié)炎老年人的步態(tài)改善十分有效。在時間參數(shù)上，全身振動訓(xùn)練后老年人的步態(tài)周期顯著性地縮短（P＜0.05），其中，擺動時間百分比顯著性增大（P＜0.05），支撐時間百分比顯著性降低（P＜0.05），其中雙支撐時間百分比下降明顯（P＜0.05）表明振動訓(xùn)練后KOA老年人著地時間縮短，步行頻率加快；從空間參數(shù)上看，實驗組老年人步長明顯增加、步寬顯著性縮小、步頻明顯加快、步速有了大幅度提高，這些空間參數(shù)值與實驗前相比均出現(xiàn)了顯著性的改善（P＜0.05）。表明8周全身振動訓(xùn)練能夠提高KOA老年人的正常行走能力，這對提高老年人的防跌倒能力有著重要的實際意義。

全身振動訓(xùn)練能夠改善老年KOA患者步態(tài)，主要是由于全身振動訓(xùn)練能夠有效改善老年人下肢肌群的力量。其機制為振動刺激能夠?qū)τ诩∷笾蠭a傳入纖維產(chǎn)生刺激作用，激活肌梭的興奮性，反射性地引起梭外肌纖維收縮［8］。同時振動刺激能夠提高神經(jīng)系統(tǒng)的反應(yīng)能力和靈活性，使神經(jīng)沖動的數(shù)量和同步性增強。這些對老年KOA患者的下肢肌群的改善具有良好的作用。另外，振動訓(xùn)練能夠刺激骨骼的代謝，調(diào)節(jié)骨骼組織，從而增加軟骨細胞的振蕩，充實軟骨層的厚度［9］，降低老年人在行走過程中的疼痛感。

大多數(shù)膝關(guān)節(jié)炎患者無法忍受劇烈的身體練習(xí)，因此尋找一種安全有效的康復(fù)治療手段來提高患者的下肢肌群力量，改善血液循環(huán)，降低疼痛是復(fù)健的努力方向。全身振動訓(xùn)練對KOA老年患者而言在練習(xí)上較容易而且相對安全，但其效果比傳統(tǒng)的康復(fù)鍛煉方式更為有效，從本研究結(jié)果中也看出，傳統(tǒng)的練習(xí)方式對老年人步態(tài)的改善效果遠遠不如全身振動訓(xùn)練組。另外，在本研究的實驗過程中，受試者沒人半途退出，繼續(xù)參與的興趣也很高，這也表明全身振動訓(xùn)練對老年KOA患者來說是一項非常好的康復(fù)訓(xùn)練手段。

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