運(yùn)動(dòng)對腰椎關(guān)節(jié)疾病的防治機(jī)制綜述①

唐利花　湯長發(fā)　朱文（湖南師范大學(xué)體育學(xué)院　湖南長沙　421000）

運(yùn)動(dòng)對腰椎關(guān)節(jié)疾病的防治機(jī)制綜述①

唐利花湯長發(fā)*朱文
（湖南師范大學(xué)體育學(xué)院湖南長沙421000）

摘 要：近年來腰椎疾病的發(fā)病率呈逐年上升趨勢，而且其總數(shù)居高不下。有文獻(xiàn)報(bào)道，全世界有70％～80％的人口曾經(jīng)有腰痛的經(jīng)歷。對患者而言，腰椎的疾病嚴(yán)重影響到了他們的生活自理能力和生活質(zhì)量。因此，對于腰椎關(guān)節(jié)疾病的研究和建立防治體系顯得尤為重要。該文從腰椎關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、疾病成因出發(fā)，來探討運(yùn)動(dòng)對于預(yù)防和治療腰椎關(guān)節(jié)疾病的作用機(jī)制和重要意義。

關(guān)鍵詞：運(yùn)動(dòng)腰椎關(guān)節(jié)防治機(jī)制腰椎疾病

①基金項(xiàng)目：湖南省研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目（CX2014B229）湖南師范大學(xué)“運(yùn)動(dòng)促進(jìn)人口健康協(xié)同創(chuàng)新中心”開放課題項(xiàng)目。

朱文（1989—），女，湖南醴陵人，碩士研究生，研究方向：運(yùn)動(dòng)損傷與康復(fù)。

據(jù)衛(wèi)生部的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示：我國腰椎病患者已超過2億，其中腰椎間盤突出癥患者占總?cè)丝诘?5.2％。有數(shù)據(jù)顯示，我國30歲至40歲人群中，59.1％患有頸椎或腰椎疾??；50歲至60歲人群中，患此病者比例達(dá)71％；60歲以上人群，該比例更攀至82％。這對于社會(huì)醫(yī)療體系來說無疑是一個(gè)沉重的負(fù)擔(dān)。對患者而言腰椎的疾病嚴(yán)重影響到了他們的生活自理能力和生活質(zhì)量。目前關(guān)于腰椎關(guān)節(jié)疾病的治療和研究多集中在臨床醫(yī)學(xué)層面，采用外科手術(shù)和藥物的手段來減輕患者的疼痛感。但以這種方式治療腰椎疾病的弊端也不容忽視，因?yàn)槭中g(shù)切除的任何與腰椎關(guān)節(jié)有關(guān)的結(jié)構(gòu)都會(huì)給這個(gè)關(guān)節(jié)的正?；顒?dòng)帶來不良的影響。該文在總結(jié)前人的研究成果的基礎(chǔ)上綜述運(yùn)動(dòng)對于預(yù)防和治療腰椎關(guān)節(jié)疾病的作用機(jī)制以及不同運(yùn)動(dòng)的模式對腰椎關(guān)節(jié)的影響。

1　腰椎關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)及受力分析

腰椎后關(guān)節(jié)由幾部分構(gòu)成：上一椎體的下關(guān)節(jié)突；下一椎體的上關(guān)節(jié)突；關(guān)節(jié)囊、關(guān)節(jié)突位于椎管的后外方出發(fā)，擴(kuò)大呈圓形、斜向后外呈乳頭狀，下關(guān)節(jié)突由椎板外下方出發(fā)較小，被下一個(gè)椎骨的上關(guān)節(jié)突抱攏著，腰椎后關(guān)節(jié)有滑膜及少量關(guān)節(jié)滑液，這個(gè)關(guān)節(jié)為微動(dòng)關(guān)節(jié)，因此，該關(guān)節(jié)易扭傷，引起腰痛。

從生物力學(xué)的角度分析，腰椎是脊柱的主要承載部分，幾乎承受整個(gè)上半身的重量。下腰椎則是人體重量向兩側(cè)骶髂關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)移的重要部位。椎間盤則承受著正壓力和緩沖地面的反作用力。并且與外周神經(jīng)及下肢的運(yùn)動(dòng)感覺相關(guān)。因此，腰椎具有受壓縮、牽拉、剪切及扭轉(zhuǎn)等不同類型的負(fù)荷，并承擔(dān)一定的生理活動(dòng)的作用。

2　運(yùn)動(dòng)防治腰椎關(guān)節(jié)疾病的研究動(dòng)態(tài)

腰椎關(guān)節(jié)是一個(gè)由骨骼、關(guān)節(jié)、韌帶組成的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的關(guān)節(jié)。其疾病產(chǎn)生的原因和機(jī)理也是多種多樣。椎骨的形態(tài)結(jié)構(gòu)、相互之間的角度、兩側(cè)關(guān)節(jié)的對稱性等一旦發(fā)生改變或脫離正常值，都會(huì)使人產(chǎn)生不適和腰部疼痛，誘發(fā)相關(guān)的慢性疾病。腰椎關(guān)節(jié)前后的肌肉和韌帶及軟組織也會(huì)因?yàn)殚L期受力而出現(xiàn)椎間盤老化、軟組織勞損等疾病，進(jìn)一步引起椎管，神經(jīng)根管變窄腰椎間盤病變等。

隨著醫(yī)療技術(shù)和醫(yī)療器械的不斷革新，對腰椎疾病的治療多采用外科手術(shù)和藥物手段來減輕患者的疼痛感。但這并不能從根本上解決問題，因?yàn)槭中g(shù)切切除的任何與腰椎關(guān)節(jié)有關(guān)的結(jié)構(gòu)都會(huì)給這個(gè)關(guān)節(jié)的正?；顒?dòng)帶來不良的影響。自1990年提出關(guān)于伸展運(yùn)動(dòng)可以有效治療腰部疼痛的假說，學(xué)者們對于運(yùn)動(dòng)預(yù)防和治療腰椎關(guān)節(jié)的損傷與疾病的探索從未停止。根據(jù)Miltner等人的研究統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示有21篇文獻(xiàn)和摘要報(bào)道運(yùn)動(dòng)可以減少患者的疼痛，改善其運(yùn)動(dòng)范圍、腰椎擴(kuò)展的幅度。因此，運(yùn)動(dòng)對于預(yù)防和治療腰椎疾病有其不可忽視的作用。

3　運(yùn)動(dòng)對于腰椎關(guān)節(jié)的作用機(jī)制

3.1運(yùn)動(dòng)可以預(yù)防和緩解骨質(zhì)流失

對于慢性腰椎疾病的患者來說，骨質(zhì)流失也是一個(gè)公認(rèn)的并發(fā)癥。盡管以前有學(xué)者宣稱體育鍛煉有益于骨骼健康，但是關(guān)于它對腰部脊柱的骨量的影響骨還沒有具體的個(gè)案調(diào)查。但是在Koury的研究中仔細(xì)調(diào)查了身體活動(dòng)對骨量、骨代謝、維生素D在四肢的吸收狀態(tài)的影響。他們用雙能X-線吸收法來對活動(dòng)的和久坐的四肢癱瘓的人的腰椎、股骨、橈骨的礦物質(zhì)總含量。測量25-羥基維生素D、甲狀旁腺素、骨鈣素等在血清中的濃度。在調(diào)整持續(xù)性的創(chuàng)傷后，各組的總身體質(zhì)量、和習(xí)慣性的鈣攝入，骨指數(shù)都接近，只有L1-L4的礦物質(zhì)密度在久坐組中較高。每周進(jìn)行一定時(shí)間的身體鍛煉對25-羥基維生素D有積極作用。并且，在相關(guān)交叉學(xué)科的研究中，受傷后進(jìn)行鍛煉的起始階段，一段時(shí)間的專門性的鍛煉時(shí)對骨密度和相關(guān)骨激素有積極影響。其研究結(jié)果表明結(jié)合積極地鍛煉和鈣攝入量是有益于骨骼的健康。

3.2運(yùn)動(dòng)可以預(yù)防和防治肌肉萎縮

腰部的肌肉是腰椎活動(dòng)的動(dòng)力結(jié)構(gòu)，借各肌的相互配合作用，使脊柱腰段產(chǎn)生各種運(yùn)動(dòng)，在直立時(shí)各肌肉的張力可協(xié)助韌帶維持脊柱腰段處于精確平衡狀態(tài)，在脊柱腰段處于某一體位時(shí)，則可以協(xié)助韌帶維持腰部穩(wěn)定。在腰椎關(guān)節(jié)的疾病中，腰部的肌肉因?yàn)橥饬瓊?，過度運(yùn)動(dòng)勞損或退行病變的情況較多，從而導(dǎo)致腰椎關(guān)節(jié)不穩(wěn)定，增加患病風(fēng)險(xiǎn)和產(chǎn)生疼痛。尤其對脊髓損傷的患者來說，肌肉萎縮也是一個(gè)嚴(yán)重的問題。目前，已有學(xué)者針對此問題探索出了一些干預(yù)措施。包括站立，電刺激、阻力訓(xùn)練，步行鍛煉等有利于增加肌肉質(zhì)量和防止萎縮。在Hicks等人通過對脊髓損傷患者運(yùn)動(dòng)前后肌肉橫斷面積的對比研究中發(fā)現(xiàn)，每周兩次的懸吊式跑步機(jī)訓(xùn)練能使脊髓損傷患者的肌肉萎縮出現(xiàn)部分逆轉(zhuǎn)。而且譚春花等人也發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)治療可減輕患者腰椎疼痛和身體損害，改善活動(dòng)能力、社會(huì)參與能力。而Borman的研究則表明伸展運(yùn)動(dòng)作為一種常見的治療腰椎的物理療法可變腿筋肌肉長度，腰椎屈曲運(yùn)動(dòng)范圍和腰椎彎曲度?？傊?，通過運(yùn)動(dòng)治療由肌肉組織產(chǎn)生的腰椎疾病的主要機(jī)制是引導(dǎo)腰椎病人進(jìn)行有效和安全的活動(dòng)以減少出現(xiàn)肌肉萎縮的可能或降低萎縮的程度，其次是防止各種炎性反應(yīng)和組織粘連，具體而言有下述目的：提高神經(jīng)系統(tǒng)功能；改善腰椎血液循環(huán)，改善腰椎椎間關(guān)節(jié)功能；促進(jìn)代償機(jī)制形成，發(fā)揮代償功

能；提高肌肉的收縮性；維持腰椎關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性。

3.3運(yùn)動(dòng)可以預(yù)防和減緩腰關(guān)節(jié)韌帶退行病變

維持腰椎關(guān)節(jié)的穩(wěn)固除了骨骼和肌肉外，還有強(qiáng)大的鏈接組織，包括椎間旁和韌帶。一旦韌帶發(fā)生退變使得腰椎后方關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)出現(xiàn)異?；顒?dòng)，椎間關(guān)節(jié)及關(guān)節(jié)囊松弛出現(xiàn)繼發(fā)性退行改變。其退變又會(huì)反過來增加椎間盤的承載負(fù)荷，椎間盤高度縮減變性又會(huì)累及到小關(guān)節(jié)，改變了腰椎整體力學(xué)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致腰椎失穩(wěn)，從而引起一系列的并發(fā)癥狀。包括棘間韌帶纖維玻璃樣改變，慢性損傷變性，大部分為纖維軟骨組織及少許骨組織，少部分為致密纖維結(jié)締組織，未受損部分可見棘間韌帶增厚或骨骼肌肉組織，部分軟骨退變。棘突與棘突反復(fù)撞擊，發(fā)生纖維化、鈣化，甚至骨化等。對于預(yù)防和治療這種有韌帶退行引起的腰椎疼痛和疾病，有學(xué)者引入了一種新的研究思路，使用核心穩(wěn)定性的基本理論與鍛煉方式來增加腰椎神經(jīng)可塑性，而中樞神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性可能誘導(dǎo)同步變化在關(guān)節(jié)穩(wěn)定性和核心穩(wěn)定性上，從而延緩韌帶退行的變化。

4　不同運(yùn)動(dòng)模式對腰椎關(guān)節(jié)的影響

關(guān)于運(yùn)動(dòng)能有效防治腰椎關(guān)節(jié)的疾病，目前有很多的學(xué)者都得出了類似的研究結(jié)果，甚至有精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)進(jìn)行證明，但是對于什么樣的運(yùn)動(dòng)和應(yīng)該怎樣運(yùn)動(dòng)才不會(huì)對腰椎患者產(chǎn)生二次傷害，并能有效地緩解腰部的疼痛仍然在探索當(dāng)中。所幸的是已有研究者的在這方面提出了一些設(shè)想。

4.1密集的鍛煉計(jì)劃對腰椎患者的影響

密集的鍛煉計(jì)劃是由Norrbrink等人提出來的，他們采用在雙極化測力計(jì)來測量密集鍛煉的止痛效果。其研究思路是對13名輪椅依賴者與胸椎或腰椎脊髓損傷的志愿者進(jìn)行為期10周的訓(xùn)練，然后定期評估有氧運(yùn)動(dòng)對上肢力量、機(jī)械動(dòng)力和交叉效應(yīng)對腰椎關(guān)節(jié)功能的影響。其結(jié)果是：對于這些神經(jīng)性的腰椎疼痛，在實(shí)施密集的鍛煉計(jì)劃后發(fā)現(xiàn)在0～10數(shù)值評級量中，中等強(qiáng)度的評級從5下降到3的基準(zhǔn)線，并且有4/7的參與者有所好轉(zhuǎn)。對于這些骨骼肌疼痛的參與者，中等強(qiáng)度的評級從4降到0。在整個(gè)的實(shí)驗(yàn)過程中，沒有產(chǎn)生任何的副作用。這為密集的鍛煉計(jì)劃可以嘗試用于治療肌肉骨骼疼痛，以及脊髓損傷后神經(jīng)引起的病理性疼痛提供了有力的證據(jù)。

4.2下體負(fù)壓鍛煉有利于維持腰椎的壓縮性

腰椎的機(jī)械性能可能是腰椎間盤退變的早期指標(biāo)。在直立的活動(dòng)中，重力和背部肌肉隨軸向壓縮負(fù)荷至脊柱，無疑會(huì)增加腰椎關(guān)節(jié)的損傷。有研究表明下體負(fù)壓跑步鍛煉可以有效保持脊柱功能和肌肉力量。其主要原理是軸向負(fù)荷減少體內(nèi)高度，主要是通過減少脊椎的長度，增加腰椎前凸角度。而且腰部肌肉以及合理的活動(dòng)姿勢在脊柱運(yùn)動(dòng)時(shí)可以有效保護(hù)關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，椎間盤盤和韌帶不過度的彎曲應(yīng)變和損傷。Brandon歷經(jīng)10年開發(fā)出一種低下體負(fù)壓踏車運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。仰臥位下體負(fù)壓跑步鍛煉保持運(yùn)動(dòng)能力，延緩骨吸收增加，并防止在臥床休息的研究腰椎延長。其工作原理是仰臥位放置在下體負(fù)壓鍛煉腔室和一個(gè)密封靈活的氯丁橡膠腰部密封。從50到55毫米汞柱仰臥下體負(fù)壓是適用于產(chǎn)生一個(gè)靜力相當(dāng)于一個(gè)體重（BW）在頭到腳的方向。除了壓力差整個(gè)身體的整個(gè)表面施加脊椎中裝入肩帶并密封連接到腰部，提供額外軸向負(fù)荷。其強(qiáng)度可以在40％～80％最大攝氧量之間改變。仰臥位下體負(fù)壓跑步鍛煉能夠?yàn)檠怪峁┹S向的負(fù)荷，并且可以防止與之相關(guān)聯(lián)的腰椎功能失調(diào)，還可以降低腰椎前凸，增加椎間盤壓縮，降低背部肌肉的負(fù)荷等。

5　結(jié)語

針對腰椎關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)可以增加腰椎關(guān)節(jié)的活動(dòng)性，穩(wěn)定性，有助于預(yù)防腰椎關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的微細(xì)變化（例如腰椎間盤厚度的變化、腰椎小關(guān)節(jié)左右兩側(cè)角度的變化等），減少腰椎疾病產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。合理有效的腰部肌肉鍛煉以及適當(dāng)范圍內(nèi)的拉伸，有利于提高腰部肌肉的力量和韌帶的伸縮性，維護(hù)腰椎關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，增強(qiáng)對抗外力損傷的能力并且在人們隨著年齡出現(xiàn)的功能逐漸衰退的過程中，減緩這種退行的速度。

對于久坐的人群來說，尤其是那些長期在辦公室工作的人群，應(yīng)當(dāng)有計(jì)劃的做腰椎關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，包括仰臥起坐、俯臥兩頭起等，有意識(shí)的預(yù)防腰椎關(guān)節(jié)疾病的產(chǎn)生；在做負(fù)重的訓(xùn)練時(shí)，除了血乳酸監(jiān)控，還應(yīng)引入腰椎關(guān)節(jié)疲勞監(jiān)控，這樣可以有效的減少腰椎急性損傷；對于腰椎疾病患者來說，在進(jìn)行藥物治療時(shí)，也應(yīng)適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行運(yùn)動(dòng)治療，這樣可以加快關(guān)節(jié)和組織的恢復(fù)。

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通訊作者：湯長發(fā)，博導(dǎo)教授，研究方向：運(yùn)動(dòng)生理學(xué)方向。

作者簡介：唐利花（1990—），女，湖南湘潭人，碩士研究生，研究方向：運(yùn)動(dòng)損傷與康復(fù)。

中圖分類號：G804.5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號：2095-2813（2015）04（b）-0010-02