下肢振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)的影響研究①

黃鵬呂倩楠陳子嫣景瑋祎段夢(mèng)楠汪德勇李玉（.北京體育大學(xué)運(yùn)動(dòng)康復(fù)系;.北京體育大學(xué)研究生院 北京 00084）

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下肢振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)的影響研究①

黃鵬1呂倩楠1陳子嫣1景瑋祎1段夢(mèng)楠1汪德勇2李玉2
（1.北京體育大學(xué)運(yùn)動(dòng)康復(fù)系;2.北京體育大學(xué)研究生院 北京 100084）

摘 要：目的 通過(guò)對(duì)24名功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)（FAI）患者分組采用8周下肢負(fù)重振動(dòng)訓(xùn)練和常規(guī)訓(xùn)練相對(duì)照，觀察受試者在進(jìn)行振動(dòng)訓(xùn)練前后踝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性改善的效果。方法 選取符合條件的FAI患者24名，隨機(jī)平均分為振動(dòng)訓(xùn)練組和常規(guī)訓(xùn)練組進(jìn)行8周的訓(xùn)練，并進(jìn)行前后對(duì)照，其中常規(guī)訓(xùn)練組采用Biodex平衡訓(xùn)練儀等進(jìn)行平衡訓(xùn)練，振動(dòng)訓(xùn)練組在平衡訓(xùn)練的基礎(chǔ)上加用下肢負(fù)重振動(dòng)訓(xùn)練，在訓(xùn)練前后通過(guò)Biodex動(dòng)靜態(tài)平衡儀測(cè)試動(dòng)態(tài)平衡指數(shù)，以及通過(guò)Biodex等速肌力測(cè)試儀測(cè)試踝關(guān)節(jié)肌力進(jìn)行比較。結(jié)果 振動(dòng)訓(xùn)練組OSI、APSI、MLSI等三項(xiàng)數(shù)值均有顯著性差異。振動(dòng)訓(xùn)練使踝關(guān)節(jié)屈伸肌群相對(duì)最大功率均提高，肌肉爆發(fā)力增強(qiáng)。其中對(duì)踝關(guān)節(jié)跖屈肌群相對(duì)最大功率提高幅度大于背屈肌群相對(duì)最大功率的提高幅度。振動(dòng)訓(xùn)練使踝關(guān)節(jié)跖屈和背屈肌群相對(duì)峰值力矩均有提高，其中跖屈肌群的提高效果更顯著。結(jié)論 振動(dòng)訓(xùn)練通過(guò)增強(qiáng)踝關(guān)節(jié)跖屈和背屈肌群的力量增加了踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，對(duì)功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定的康復(fù)有積極的作用。

關(guān)鍵詞：振動(dòng)訓(xùn)練 功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定 動(dòng)態(tài)平衡 踝關(guān)節(jié)肌力

踝關(guān)節(jié)損傷是運(yùn)動(dòng)損傷中發(fā)病率較高的傷病之一。踝關(guān)節(jié)韌帶損傷大約占運(yùn)動(dòng)損傷的1/10、特別是在集體項(xiàng)目中，尤其是跳躍性等運(yùn)動(dòng)，如：籃球、足球、排球、手球、滑雪、田徑，踝關(guān)節(jié)損傷占急性損傷的一半以上[1]。大多數(shù)的踝關(guān)節(jié)扭傷發(fā)生原因是身體失去重心，落地踩到別人的腳上或者被絆倒等時(shí)出現(xiàn)。由此可見(jiàn)，大多數(shù)踝關(guān)節(jié)損傷是由于踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定引起的。

表1　受試者基本情況

表1　受試者基本情況

年齡/歲 　身高/cm 　體重/kg 　訓(xùn)練方法振動(dòng)訓(xùn)練組(n=12) 　20.1±1.8 　176.3±14.3 　73.6±17.8 　平衡訓(xùn)練+振動(dòng)訓(xùn)練常規(guī)訓(xùn)練組(n=12) 　19.8±2.0 　174.7±9.6 　75.1±12.3 　平衡訓(xùn)練

表2　單腳站立姿勢(shì)穩(wěn)定性測(cè)試各指標(biāo)比較

注：*表示與訓(xùn)練前相比P＜0.05；#表示與常規(guī)訓(xùn)練組相比P＜0.05。

組別OSI 　APSI 　MLSI訓(xùn)練前 　訓(xùn)練后 　訓(xùn)練前 　訓(xùn)練后 　訓(xùn)練前 　訓(xùn)練后振動(dòng)訓(xùn)練組（n=12） 0.62±0.23 　(0.58±0.23)*0.48±0.27 　(0.42±0.13)*　0.33±0.11 　(0.27±0.15)*常規(guī)訓(xùn)練組（n=12） 0.61±0.23 　0.60±0.47 　0.49±0.12 　0.45±0.26 　0.32±0.08 　(0.30±0.12)#

表3　實(shí)驗(yàn)前后踝關(guān)節(jié)屈伸肌群相對(duì)最大功率變化比較

表3　實(shí)驗(yàn)前后踝關(guān)節(jié)屈伸肌群相對(duì)最大功率變化比較

注：*表示與訓(xùn)練前相比P＜0.05。

組別跖屈背屈訓(xùn)練前 　訓(xùn)練后 　訓(xùn)練前 　訓(xùn)練后振動(dòng)訓(xùn)練組（n=12） 　0.47±0.37 　(0.52±0.23)*　0.19±0.11 　0.20±0.08常規(guī)訓(xùn)練組（n=12） 　0.48±0.21 　0.47±0.31 　0.18±0.12 　0.18±0.09

表4　實(shí)驗(yàn)前后踝關(guān)節(jié)屈伸肌群相對(duì)峰值力矩變化比較

表4　實(shí)驗(yàn)前后踝關(guān)節(jié)屈伸肌群相對(duì)峰值力矩變化比較

注：*表示與訓(xùn)練前相比P＜0.05。

組別跖屈背屈訓(xùn)練前 　訓(xùn)練后 　訓(xùn)練前 　訓(xùn)練后振動(dòng)訓(xùn)練組（n=12） 　0.67±0.28 　(0.75±0.40)*　0.35±0.31 　0.37±0.42常規(guī)訓(xùn)練組（n=12） 　0.68±0.35 　0.70±0.21 　0.36±0.18 　0.37±0.26

踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)分為結(jié)構(gòu)性不穩(wěn)（Mechanical Ankle Instability，MAI）和功能性不穩(wěn)(Functional Ankle Instability，F(xiàn)AI）[2]，踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定由其骨骼、韌帶及有關(guān)的肌肉共同維持，其結(jié)構(gòu)上的完整是穩(wěn)定的必要條件。在外力作用下，踝關(guān)節(jié)驟然向一側(cè)活動(dòng)而超過(guò)其正常活動(dòng)范圍時(shí)，會(huì)引起關(guān)節(jié)周圍軟組織如：關(guān)節(jié)囊，韌帶，肌腱等發(fā)生撕裂傷。這些踝關(guān)節(jié)損傷絕大部分由于踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定造成的[3]。功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)是指源于神經(jīng)、肌肉性缺陷所導(dǎo) 致的主觀感受性、反復(fù)發(fā)作的不穩(wěn)定，特點(diǎn)是關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的隨意控制失常，但關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)幅度尚在正常范圍內(nèi)。雖然有研究認(rèn)為一次嚴(yán)重的踝關(guān)節(jié)扭傷足以引起FAI，但大多數(shù)研究支持反復(fù)多次的踝關(guān)節(jié)扭傷史和自我感覺(jué)踝關(guān)節(jié)出現(xiàn)失控狀況為判斷FAI的主要因素。

振動(dòng)力量訓(xùn)練法為目前較流行的一種力量訓(xùn)練方法。它是一種新興的非傳統(tǒng)的肌肉力量訓(xùn)練方法，是讓受試者借助于專門設(shè)計(jì)的振動(dòng)平臺(tái)的振動(dòng)刺激使人體產(chǎn)生適應(yīng)性反應(yīng)的外界干預(yù)方法[4]。它是一種利用機(jī)械振動(dòng)引起肌肉振蕩的訓(xùn)練方法。是最初的肌腱振動(dòng)產(chǎn)生強(qiáng)直振動(dòng)反射（Tonic Vibration Reflex，TVR）的修正形式。這種方法以提高中樞神經(jīng)系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)型發(fā)展，可以對(duì)互相拮抗的屈肌和伸肌同時(shí)進(jìn)行刺激，使屈伸肌的最大力量、爆發(fā)力的協(xié)調(diào)性、柔韌性等同時(shí)得到協(xié)調(diào)發(fā)展。近年來(lái)振動(dòng)訓(xùn)練方法在國(guó)內(nèi)外的體能訓(xùn)練、康復(fù)訓(xùn)練等眾多領(lǐng)域得到廣泛的推廣應(yīng)用，取得了一些積極的治療和訓(xùn)練效果[5-9]。從作用機(jī)制上來(lái)看，振動(dòng)訓(xùn)練區(qū)別于其他力量訓(xùn)練方法的最大特點(diǎn)是能夠以相對(duì)較小的附加負(fù)荷有效地提高肌肉的最大力量、快速力量及力量耐力，而且，還會(huì)對(duì)人體的平衡能力、骨骼密度、柔韌能力及血液的刺激水平等產(chǎn)生正面影響[10]。研究振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)于肌肉力量、平衡能力的增強(qiáng)，從而改善踝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性的影響作用，也對(duì)踝關(guān)節(jié)損傷的預(yù)防作用具有重大意義，對(duì)提高部分項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)成績(jī)有很大作用。

該實(shí)驗(yàn)旨在對(duì)體育院校學(xué)生踝關(guān)節(jié)損傷后功能性不穩(wěn)定情況的進(jìn)行調(diào)查篩選，通過(guò)小腿肌肉振動(dòng)訓(xùn)練來(lái)提高小腿肌肉力量，觀察振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)踝關(guān)節(jié)跖屈和背屈肌群力量的影響，以及常規(guī)平衡訓(xùn)練中加用振動(dòng)訓(xùn)練后，對(duì)踝關(guān)節(jié)動(dòng)態(tài)平衡能力的影響效果。探究振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)改善功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定的影響作用，增強(qiáng)其預(yù)防踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)損傷的能力，并為探索運(yùn)動(dòng)損傷預(yù)防手段的創(chuàng)新提出理論支持與建議。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

研究對(duì)象選取某體育院校學(xué)生24名，既往曾發(fā)生踝關(guān)節(jié)扭傷，符合FAI診斷納入標(biāo)準(zhǔn)者。

受試者納入標(biāo)準(zhǔn)為：患者曾有踝關(guān)節(jié)扭傷史，過(guò)去6個(gè)月內(nèi)未出現(xiàn)除踝關(guān)節(jié)之外的其它下肢疾患，過(guò)去3個(gè)月內(nèi)未出現(xiàn)踝關(guān)節(jié)疾患。參加訓(xùn)練時(shí)身體健康，無(wú)神經(jīng)和肌肉病癥，無(wú)視覺(jué)和前庭功能障礙，無(wú)體弱和影響運(yùn)動(dòng)功能的全身性疾病，踝關(guān)節(jié)活動(dòng)度正常。

符合納入條件的受試者再通過(guò)中文版Cumberland踝關(guān)節(jié)功能評(píng)定問(wèn)卷[11]（中文版CAIT問(wèn)卷）進(jìn)行篩選，篩選出單側(cè)評(píng)分23以下的學(xué)生為受試者。最終研究對(duì)象選取某體育院校學(xué)生共24名。均為男性。隨機(jī)分為兩組進(jìn)行訓(xùn)練。受試者基本情況見(jiàn)表1。訓(xùn)練前受試者均簽署《受試者知情同意書》。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法

通過(guò)在圖書館、中國(guó)維普網(wǎng)、中文期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)以及中國(guó)知網(wǎng)查閱有關(guān)國(guó)內(nèi)外損傷預(yù)防、康復(fù)技術(shù)、訓(xùn)練方法等領(lǐng)域的相關(guān)書籍、報(bào)紙、期刊雜志和文獻(xiàn)資料中關(guān)于“振動(dòng)訓(xùn)練”“踝關(guān)節(jié)”“功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定”等關(guān)鍵詞有關(guān)的文獻(xiàn)資料。為該實(shí)驗(yàn)研究提供扎實(shí)的理論基礎(chǔ)與依據(jù)。

1.2.2 調(diào)查問(wèn)卷法

采用問(wèn)卷調(diào)查的形式對(duì)受試者進(jìn)行調(diào)查與選取?？膊m踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)問(wèn)卷[11]（Cumberland Ankle Instability Tool，CAIT）包含與踝關(guān)節(jié)功能相關(guān)的9個(gè)問(wèn)題，分值0～30分，≥28分提示踝關(guān)節(jié)穩(wěn)定，而≤23即為功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)（FAI），具有較高的信度和效度。調(diào)查內(nèi)容包括受試者在過(guò)去的6個(gè)月里踝關(guān)節(jié)損傷的原因、程度、次數(shù)、頻率以及損傷時(shí)所作運(yùn)動(dòng)、當(dāng)時(shí)癥狀、緊急治療方法和日常訓(xùn)練時(shí)對(duì)踝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性的預(yù)防措施。通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查篩選合適的受試者。并將通過(guò)該問(wèn)卷進(jìn)行后期的評(píng)估和隨訪。

1.2.3 實(shí)驗(yàn)法

受試者分成兩組進(jìn)行訓(xùn)練，常規(guī)訓(xùn)練組只進(jìn)行平衡能力訓(xùn)練，振動(dòng)訓(xùn)練組進(jìn)行平衡能力訓(xùn)練的同時(shí)，加用振動(dòng)訓(xùn)練。兩組安排在相同的場(chǎng)地，訓(xùn)練時(shí)間相同。訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)前后分別測(cè)試兩組受試者的平衡能力指標(biāo)和肌力指標(biāo)，進(jìn)行比較。

（1）振動(dòng)訓(xùn)練法。

應(yīng)用Power Plate振動(dòng)訓(xùn)練儀進(jìn)行振動(dòng)訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)。訓(xùn)練時(shí)有兩種施加振動(dòng)的方法。第一種，直接作用于肌腹或肌腱，到達(dá)目標(biāo)肌肉或肌腱的振幅、頻率值與振動(dòng)源的初始值沒(méi)有明顯差異。第二種，振動(dòng)間接地作用到目標(biāo)肌肉，例如對(duì)四頭肌進(jìn)行振動(dòng)訓(xùn)練時(shí)，受試者站在沿垂直方向振動(dòng)的臺(tái)面，同時(shí)接受其他阻力訓(xùn)練（如負(fù)重屈蹲）。振動(dòng)刺激從臺(tái)面通過(guò)下肢傳輸?shù)剿念^肌，這種方法曾被成為“全身振動(dòng)訓(xùn)練”[12]。由于該實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑橛^察振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定的影響，故在訓(xùn)練中采取全身振動(dòng)訓(xùn)練的方法，并通過(guò)負(fù)重進(jìn)行增強(qiáng)刺激。

振動(dòng)訓(xùn)練時(shí)，要求受試者雙腳分開(kāi)與肩同寬，站立于振動(dòng)訓(xùn)練儀中間，腳跟微抬，膝關(guān)節(jié)角度大約為150°。雙手各握5 kg的啞鈴。必要時(shí)可以倚靠振動(dòng)訓(xùn)練儀欄桿以支撐身體，維持平衡。每次訓(xùn)練為：訓(xùn)練1 min，休息3 min。訓(xùn)練6組/次。訓(xùn)練3次/周，共進(jìn)行8周。

（2）踝關(guān)節(jié)平衡訓(xùn)練方法和動(dòng)靜態(tài)平衡能力測(cè)試法。

平衡能力的測(cè)試儀器使用美國(guó)產(chǎn)Biodex Balance System，由于該測(cè)試儀也常用于平衡訓(xùn)練，所以兩組受試者均使用Biodex進(jìn)行平衡訓(xùn)練，使平衡訓(xùn)練方法取得兩組間的一致性。測(cè)試中使用Biodex Balance System對(duì)受試者進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前后的姿勢(shì)穩(wěn)定性測(cè)試（Postural Stability）。選擇測(cè)試項(xiàng)目，測(cè)試要求受試者脫鞋后單腳睜眼站立于測(cè)試臺(tái)上。平臺(tái)穩(wěn)定等級(jí)8級(jí)，檢測(cè)時(shí)間為20 s，重復(fù)3組，每次間歇10s，隨著平衡能力提高逐步升級(jí)。雙肩懸垂于軀干兩側(cè)（找到最能維持身體平衡的姿勢(shì)與位置），足跟左邊（F，11）、足跟與第3跖趾尖連線與矢狀面呈0°夾角。在進(jìn)行平衡測(cè)試測(cè)試時(shí)盡量保持平衡，可由設(shè)備得出OSI（整體穩(wěn)定指數(shù)）、APSI（前后穩(wěn)定指數(shù)）、MLSI（左右穩(wěn)定指數(shù)）和在不同空間及不同象限數(shù)據(jù)分布的實(shí)際值以及標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)值、偏差等結(jié)果數(shù)據(jù)。兩組均為每周訓(xùn)練3次，共進(jìn)行8周。

（3）踝關(guān)節(jié)肌力測(cè)試法。

應(yīng)用美國(guó)產(chǎn)Biodex System3型多關(guān)節(jié)等速測(cè)試系統(tǒng)(Isokinetic Dynamometer)及康復(fù)系統(tǒng)（Biodex corporation）進(jìn)行踝關(guān)節(jié)肌力測(cè)試。所有測(cè)試數(shù)據(jù)用Biodex Advantage軟件進(jìn)行分析。

目前，國(guó)內(nèi)外研究人員在做等速測(cè)試時(shí)，為了更好地了解肌肉神經(jīng)不同性能，一般選取15～60°/s作為慢速測(cè)試，反映肌肉的最大力量；用60～180°/s作為中速測(cè)試，反映測(cè)試者肌肉的最大做功能力；用180～300°/s作為快速測(cè)試，反映肌肉工作的功率及耐力[13]。本實(shí)驗(yàn)中為測(cè)試肌肉最大力量及做功情況，角速度選取60°/s。

測(cè)試方法為：受試者進(jìn)行準(zhǔn)備熱身活動(dòng)后開(kāi)始測(cè)試。受試者坐姿，背部貼緊座椅背，髖、膝關(guān)節(jié)角度維持在45°左右屈曲位置，踝關(guān)節(jié)處于中立位置，并以皮帶固定膝關(guān)節(jié)上方以及腳背。角速度選擇60°/s，部位選擇Ankle（踝關(guān)節(jié)）、方式選擇Isokinetic(等速)、模式選擇Plantar/Dorsi Flexibility（趾屈/背屈）、肌肉收縮形式選擇CON/ECC（向心/離心）。讓受試者盡全力進(jìn)行3次最大趾屈背屈測(cè)試，每次測(cè)試做10個(gè)完整動(dòng)作。取最大值記錄數(shù)據(jù)。每次測(cè)試中間間隔60 s。

1.2.4 統(tǒng)計(jì)分析法

實(shí)驗(yàn)測(cè)試的所有數(shù)據(jù)均通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，應(yīng)用Microsoft Excel 2010軟件統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，測(cè)試結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(ˉx±s)表示。使用SPSS17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，組間比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)法，組間比較采用單因素方差分析。顯著性水平定義為：P＜0.05為顯著性差異；P＜0.01表示差異性極顯著。P＞0.05 表示無(wú)顯著性差異。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)采用北京體育大學(xué)科研中心的Power Plate振動(dòng)訓(xùn)練儀，以及運(yùn)動(dòng)康復(fù)系康復(fù)大廳的Biodex System 3 型多關(guān)節(jié)等速測(cè)試及康復(fù)系統(tǒng)和Biodex動(dòng)靜態(tài)平衡訓(xùn)練儀進(jìn)行訓(xùn)練和測(cè)試。

2.1 振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)于踝關(guān)節(jié)總體姿勢(shì)的控制能力變化的影響

兩組受試者在振動(dòng)訓(xùn)練前后均進(jìn)行Biodex Balance System動(dòng)靜態(tài)平衡測(cè)試實(shí)驗(yàn)，測(cè)定兩組的動(dòng)態(tài)平衡能力的變化，詳細(xì)情況見(jiàn)表2。

由表2可知，訓(xùn)練前振動(dòng)訓(xùn)練組和常規(guī)訓(xùn)練組相比，OSI（整體穩(wěn)定指數(shù)）、APSI（前后穩(wěn)定指數(shù)）、MLSI（左右穩(wěn)定指數(shù)）等三項(xiàng)數(shù)值均無(wú)顯著性差異。

振動(dòng)訓(xùn)練組12名受試者在進(jìn)行8周的振動(dòng)訓(xùn)練之后，以上三項(xiàng)指標(biāo)數(shù)值均有所下降，可見(jiàn)踝關(guān)節(jié)對(duì)于總體姿勢(shì)的控制能力均明顯高于訓(xùn)練前。OSI（整體穩(wěn)定指數(shù)）平均值降低6.45%、APSI（前后穩(wěn)定指數(shù)）平均值降低12.5%、MLSI（左右穩(wěn)定指數(shù)）平均值降低18.18%。

常規(guī)訓(xùn)練組的訓(xùn)練前后相比，APSI（前后穩(wěn)定指數(shù)）和MLSI（左右穩(wěn)定指數(shù)）較訓(xùn)練前有提高的趨勢(shì)，但無(wú)顯著性意義。但是訓(xùn)練后振動(dòng)訓(xùn)練組的MLSI（左右穩(wěn)定指數(shù)）和常規(guī)訓(xùn)練組相比有顯著性差異。說(shuō)明平衡訓(xùn)練和振動(dòng)訓(xùn)練合用后效果要明顯高于單用平衡訓(xùn)練的常規(guī)訓(xùn)練組。

2.2 振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)踝關(guān)節(jié)屈伸肌群相對(duì)最大功率變化的影響

功率是指肌肉收縮力與肌肉收縮速度的乘積，反映了肌肉做功的效率。常被作為評(píng)定運(yùn)動(dòng)員肌肉爆發(fā)力的首選指標(biāo)。由于該指標(biāo)與體重有著密切的聯(lián)系，使得個(gè)體之間差異較大，所以一般都采用相對(duì)最大功率作為運(yùn)動(dòng)員肌肉爆發(fā)力的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)，即將最大功率絕對(duì)值和體重的比值作為相對(duì)最大功率變化相比較。兩組受試者踝關(guān)節(jié)屈伸肌群相對(duì)最大功率變化情況見(jiàn)表3。

由表3可知，訓(xùn)練前的兩組踝關(guān)節(jié)屈伸肌群的相對(duì)最大功率無(wú)明顯差異，具有可比性。經(jīng)過(guò)8周的訓(xùn)練，振動(dòng)訓(xùn)練組訓(xùn)練后踝關(guān)節(jié)屈伸肌群相對(duì)最大功率均有提高。踝關(guān)節(jié)跖屈肌群相對(duì)最大功率平均值提高10.6%，有顯著性差異。背屈肌群相對(duì)最大功率平均值提高5.26%，可見(jiàn)踝關(guān)節(jié)跖屈肌群的相對(duì)最大功率提高的更為明顯。常規(guī)訓(xùn)練組訓(xùn)練前后變化不明顯，無(wú)顯著性差異。說(shuō)明僅進(jìn)行平衡訓(xùn)練對(duì)踝關(guān)節(jié)周圍肌力恢復(fù)的作用不明顯。

2.3 振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)踝關(guān)節(jié)屈伸肌群相對(duì)峰值力矩變化的影響

峰值力矩是指在整個(gè)關(guān)節(jié)活動(dòng)中，肌肉收縮產(chǎn)生的最大力矩輸出，即力矩曲線上最高一點(diǎn)的力矩值。它反映了在等速狀態(tài)下肌肉短時(shí)間內(nèi)收縮時(shí)所達(dá)到的最大值，是目前肌力測(cè)試中常用指標(biāo)。因?yàn)榉逯盗嘏c受試者的體重有密切的關(guān)系，這使得個(gè)體之間的差異比較大，為了進(jìn)行準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)分析，我們這里采用了相對(duì)峰值力矩指標(biāo)，即單位體重的峰值力矩，可以在不同體重受試者之間進(jìn)行肌力比較。兩組受試者踝關(guān)節(jié)屈伸肌群相對(duì)峰值力矩變化情況見(jiàn)表4。

由表4可知，兩組受試者相對(duì)于訓(xùn)練前的踝關(guān)節(jié)屈伸肌群相對(duì)峰值力矩均提高。其中踝關(guān)節(jié)跖屈肌群相對(duì)峰值力矩平均值提高11.94%，有顯著性差異。背屈肌群相對(duì)峰值力矩平均值提高5.71%。說(shuō)明跖屈肌群提高的幅度更大，但無(wú)顯著性差異。而常規(guī)訓(xùn)練組在訓(xùn)練前后踝關(guān)節(jié)屈伸肌群相對(duì)峰值力矩變化不明顯。

3 分析與討論

從實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果可以看到，振動(dòng)訓(xùn)練能夠在一定程度上促進(jìn)改善踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定的情況。結(jié)合振動(dòng)訓(xùn)練的原理和生理機(jī)制來(lái)分析本實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并可以借助于相關(guān)文獻(xiàn)資料解釋說(shuō)明。

3.1 振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)踝關(guān)節(jié)靜態(tài)平衡能力影響的結(jié)果分析

通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果可見(jiàn)，振動(dòng)訓(xùn)練組在Biodex動(dòng)靜態(tài)平衡測(cè)試實(shí)驗(yàn)前后的OSI（整體穩(wěn)定指數(shù)）、APSI（前后穩(wěn)定指數(shù)）、MLSI（左右穩(wěn)定指數(shù)）均有所下降，并具有顯著性差異(P＜0.05)。表明受試者在站立位總體的平衡擺動(dòng)擺幅和冠狀軸、矢狀軸的平均擺動(dòng)擺幅均有所減小。提示踝關(guān)節(jié)的平衡能力指標(biāo)增強(qiáng)。同時(shí)，參考在Biodex等速肌力測(cè)試實(shí)驗(yàn)中，踝關(guān)節(jié)屈伸肌群峰值力矩?cái)?shù)值的提高也具有顯著性差異，即踝關(guān)節(jié)總體的穩(wěn)定性有所增強(qiáng)。對(duì)踝關(guān)節(jié)功能性不穩(wěn)的受試患者來(lái)說(shuō)功能得到了明顯的改善。

究其原因，振動(dòng)訓(xùn)練儀器在振動(dòng)訓(xùn)練的時(shí)候，有一定的振動(dòng)頻率（30 Hz）、振動(dòng)幅度（5 mm左右）、振動(dòng)加速度（20 m/s2左右）。這些構(gòu)成了一個(gè)較弱的不穩(wěn)定平面，在振動(dòng)訓(xùn)練的同時(shí)，人體通過(guò)本體感受控制整體平衡，經(jīng)過(guò)8周訓(xùn)練，平衡能力得到了加強(qiáng)，也提高了踝關(guān)節(jié)對(duì)總體姿勢(shì)的控制能力。

3.2 振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)踝關(guān)節(jié)跖屈和背屈肌力影響的結(jié)果分析

振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)于踝關(guān)節(jié)跖屈肌群的爆發(fā)力或者最大肌力提高方面，有顯著性差異，但背屈肌群的差異性不顯著。雖然，從背屈肌群平均值看出測(cè)試數(shù)據(jù)前后有變化，但是沒(méi)有表現(xiàn)出統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

本實(shí)驗(yàn)中8周的全身振動(dòng)訓(xùn)練為作用于整個(gè)下肢，對(duì)大肌群刺激效果比對(duì)小肌群強(qiáng)。針對(duì)該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，由于跖屈肌群從形態(tài)、肌力、肌張力等各方面都強(qiáng)于背屈肌群，在進(jìn)行振動(dòng)訓(xùn)練時(shí)，小腿部位小腿三頭肌和腓骨長(zhǎng)短肌的效果要強(qiáng)于脛骨前肌。使得本實(shí)驗(yàn)中跖屈肌部分指標(biāo)變化較大，而背屈肌群指標(biāo)雖有變化，但無(wú)顯著性差異。跖屈肌群和背屈肌群做功能力和爆發(fā)力測(cè)試結(jié)果顯著差異性不同，也可能和相應(yīng)肌群肌肉體積大小、測(cè)試時(shí)維持站位姿勢(shì)的情況有關(guān)。

3.3 振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)踝關(guān)節(jié)總體姿勢(shì)的控制能力、踝關(guān)節(jié)屈伸肌力平衡程度綜合分析

振動(dòng)訓(xùn)練中，振動(dòng)產(chǎn)生的刺激通過(guò)關(guān)節(jié)感受器（肌梭、腱器官、關(guān)節(jié)機(jī)械性感受裝置等）傳遞到神經(jīng)中樞，經(jīng)分析綜合后反饋給運(yùn)動(dòng)神經(jīng)，引起肌肉活動(dòng)。中樞神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的多突觸非閉合傳導(dǎo)途徑能加強(qiáng)鄰近肌肉（主要是協(xié)同?。㊣a運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的興奮，并且加強(qiáng)了突觸后強(qiáng)化，因此協(xié)同肌運(yùn)動(dòng)單位募集的數(shù)量也相應(yīng)增多，加強(qiáng)了主動(dòng)肌和協(xié)同肌的協(xié)調(diào)性和同步性，也提高了中樞神經(jīng)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性。Fox等發(fā)現(xiàn)振動(dòng)刺激能同時(shí)激活腱器，它的興奮能加強(qiáng)伸肌的活性，在主動(dòng)肌和協(xié)同肌快速而有力地收縮的同時(shí)，腱器的興奮使對(duì)抗肌及時(shí)地放松，提高了肌肉收縮的效率。

同時(shí)，振動(dòng)訓(xùn)練在生理作用機(jī)制上與增強(qiáng)式訓(xùn)練法的牽張縮短循環(huán)(Stretch-Shortening Cycle，SSC)類似。通過(guò)彈性與牽張反射的影響以達(dá)到刺激神經(jīng)肌肉系統(tǒng)的效果，使肌肉產(chǎn)生較大的爆發(fā)力[14]。

振動(dòng)訓(xùn)練還會(huì)產(chǎn)生加速度。由牛頓第二定律：N=G+ma可以得知，在實(shí)際的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由于加速度引起的“超重”和“失重”，使負(fù)荷量在整個(gè)活動(dòng)范圍內(nèi)時(shí)刻發(fā)生變化，在“超重”階段運(yùn)動(dòng)員所承受的負(fù)荷量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際承受的負(fù)荷量。由于振動(dòng)產(chǎn)生加速度作用，在振動(dòng)過(guò)程中存在一個(gè)動(dòng)作方向的連續(xù)變化，即使不負(fù)重，也可通過(guò)臺(tái)面快速和強(qiáng)烈的振動(dòng)導(dǎo)致加速度變化。這一快速而強(qiáng)烈的振動(dòng)引起了肌腱—肌肉的牽張反射，從而使肌肉在長(zhǎng)度和張力方面發(fā)生改變。這些肌肉的收縮和舒張幾乎完全是下意識(shí)的，通過(guò)反射弧并導(dǎo)致快速的神經(jīng)肌肉運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)，進(jìn)而導(dǎo)致肌肉力量的快速發(fā)展。神經(jīng)系統(tǒng)也要不斷進(jìn)行自身的調(diào)節(jié)以適應(yīng)運(yùn)動(dòng)的需要，從而增加了神經(jīng)系統(tǒng)的反應(yīng)能力和靈活性。長(zhǎng)時(shí)間接受類似刺激對(duì)提高機(jī)體的快速反應(yīng)和應(yīng)變能力具有良好的作用效果（神經(jīng)—肌肉系統(tǒng)在實(shí)際的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中募集更多的運(yùn)動(dòng)單位參加活動(dòng)，以適應(yīng)運(yùn)動(dòng)的需要）[15]。由于振動(dòng)刺激產(chǎn)生加速度，從而對(duì)人體造成更大的刺激，根據(jù)力量增長(zhǎng)的超負(fù)荷原則，使得肌肉的形態(tài)結(jié)構(gòu)機(jī)能得到改變，肌肉的最大力量得到更有效的發(fā)展[16]。

需要注意的是本實(shí)驗(yàn)中還有一些影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的系統(tǒng)性誤差和隨機(jī)性因素，在做肌力測(cè)試時(shí)，受試者為了達(dá)到測(cè)試動(dòng)作與要求，無(wú)意識(shí)地產(chǎn)生了腰部扭轉(zhuǎn)和伸膝等代償性動(dòng)作，也可能影響到測(cè)試的結(jié)果，應(yīng)該通過(guò)嚴(yán)格監(jiān)督和姿勢(shì)矯正來(lái)避免類似動(dòng)作。希望后續(xù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)測(cè)試人員加以注意。

4 結(jié)語(yǔ)

（1） 在常規(guī)平衡訓(xùn)練中加用振動(dòng)訓(xùn)練，通過(guò)增強(qiáng)踝關(guān)節(jié)跖屈和背屈肌群的力量增加了踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性。振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定的康復(fù)有積極的作用。

（2） 振動(dòng)訓(xùn)練和平衡訓(xùn)練聯(lián)合應(yīng)用能夠有效增強(qiáng)踝關(guān)節(jié)總體姿勢(shì)的控制能力。OSI（整體穩(wěn)定指數(shù)）、APSI（前后穩(wěn)定指數(shù)）、MLSI（左右穩(wěn)定指數(shù)）等三項(xiàng)數(shù)值均有顯著性差異。

（3） 振動(dòng)訓(xùn)練使踝關(guān)節(jié)屈伸肌群相對(duì)最大功率均提高，肌肉爆發(fā)力有所增強(qiáng)。其中對(duì)踝關(guān)節(jié)跖屈肌群相對(duì)最大功率提高幅度大于背屈肌群相對(duì)最大功率的提高幅度。振動(dòng)訓(xùn)練使踝關(guān)節(jié)跖屈和背屈肌群相對(duì)峰值力矩均有提高，其中跖屈肌群的提高效果更顯著。

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Research on Influence of Functional Ankle Instability with the Vibration Training to Lower Limb

Huang Peng2Lv Qiannan1Chen Ziyan1Jing Weiyi1Duan Mengnan1Wang Deyong2Li Yu2
(1.Sport Rehabilitation Department,Beijing Sport University;2.Graduate School,Beijing Sport University,Beijing,100084 China)

Abstract：Objective 24 functional ankle instability (FAI) patients were divided into two groups with 8 weeks of lower extremity weight-bearing vibration training and regular training,observation of subjects in vibration training before and after ankle stability improved.Methods 24 patients with FAI randomly for vibration training group and routine group for 8 weeks of training were compared,which routine group on the Biodex balance training apparatus for balance training,vibration training group on the basis of balance training and use of lower extremity weight-bearing vibration training,before and after the training by Biodex dynamic static balance test of dynamic balance index,and by Biodex isokinetic muscle strength testing instrument test muscular strength of ankle joint were compared.Results Combined Application of vibration training and balance training can effectively improve the overall posture of the ankle joint.OSI(overall stability index),APSI(before and after the stability index),MLSI(about the stability index) and other three values are significantly different.Vibration training the ankle flexors and extensors relative maximum power increased,muscle strength increased.The ankle plantar flexor relative maximum power was greater than flexors relative maximum power increase.Vibration training the ankle plantar flexion and dorsiflexion relative peak torque were improved.The plantar flexors enhances the effect is more significant.Conclusion Vibration training has a positive effect on the rehabilitation of functional ankle instability with the enhancement of ankle plantar flexion and dorsiflexion strength increases the stability of the ankle joint.

Key Words：Vibration training;Functional ankle instability FAI;Dynamic balancing ability; Muscle strength of ankle

作者簡(jiǎn)介：①黃鵬(1972—)，男，河北邯鄲人，運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)博士，副教授，研究方向：運(yùn)動(dòng)損傷康復(fù)。

DOI：10.16655/j.cnki.2095-2813.2016.01.010

中圖分類號(hào)：G80-05

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-2813(2016)01(a)-0010-05