瑞士球訓(xùn)練對某軍校學(xué)員腰椎間盤突出患者核心穩(wěn)定控制的影響

彭勇，龐遠生，王金之

(南京體育學(xué)院 運動健康科學(xué)系，江蘇 南京 210014)

軍事訓(xùn)練對身體能力要求很高，由于長期的大強度軍事訓(xùn)練以及日常訓(xùn)練任務(wù)中的一些操作動作模式不正確等原因，導(dǎo)致腰椎間盤突出及其他腰背損傷發(fā)生率較高。李智鋼調(diào)查了高原地區(qū)某部官兵2861人，腰椎間盤突出癥發(fā)病率占整體發(fā)病率27.7%，并認為與不同兵種、年齡、海拔環(huán)境等因素有關(guān)[1]。芬蘭的一項隊列研究顯示，1990-2002年387070名男性軍人中，有27%的人因腰痛住院治療，其中71%被診斷為非特異性腰痛，29%是腰椎間盤突出癥[2]。綜上可見，腰痛是在軍人中常見的損傷病癥，且嚴重影響軍人的健康與訓(xùn)練的完成。大量研究發(fā)現(xiàn)核心肌力可使下腰背的穩(wěn)定性增強和腰椎所承受的負荷減少，成為改善腰椎功能、減少疼痛的重要手段[3,4]。Suni[5]及其研究團隊對于新進入新西蘭軍隊的義務(wù)兵進行了6個月的神經(jīng)肌肉鍛煉和輔導(dǎo)計劃，發(fā)現(xiàn)干預(yù)組相對于對照組，下背痛(low back pain，LBP)的發(fā)病例數(shù)、診療次數(shù)、最嚴重病例數(shù)均呈下降趨勢，因腰痛而出現(xiàn)的缺勤次數(shù)明顯減少。研究發(fā)現(xiàn)核心肌力可使下腰背的穩(wěn)定性增強和腰椎所承受的負荷減少，成為改善功能、減少疼痛的重要手段。

近年來，國內(nèi)外已廣泛將瑞士球(Swiss ball)應(yīng)用于臨床腰椎間盤突出癥患者的康復(fù)治療，以及高水平競技運動員和大眾健身領(lǐng)域中，用于提高核心力量與核心穩(wěn)定控制能力，達到預(yù)防下背損傷的目的。目前，國內(nèi)尚未見該運動療法應(yīng)用在軍事訓(xùn)練領(lǐng)域中治療士兵腰椎間盤突出癥及預(yù)防下背痛的研究報道。因此，本研究將探討10周瑞士球核心穩(wěn)定性訓(xùn)練對軍校學(xué)員腰椎間盤突出癥患者姿勢控制、肌力和腹內(nèi)壓力的影響，為后繼探索腰椎間盤突出癥特異性康復(fù)訓(xùn)練方案和預(yù)防兵役人員下背痛發(fā)生訓(xùn)練方案的制定，提供實踐指導(dǎo)依據(jù)。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

研究對象基本情況如下：共18名符合入選條件的患者，年齡(21.03±1.06)y，身高(174.60±3.68)cm，體重(69.80±4.73)kg，病程(285.4±128.2)d，某軍校在校學(xué)員，均有規(guī)律參加訓(xùn)練(每周常規(guī)軍事訓(xùn)練不少于4次)。研究對象均由南京軍區(qū)總院醫(yī)生根據(jù)臨床腰椎間盤突出癥診斷標準確診，并有影像學(xué)CT或MRI輔助確診，根據(jù)王雪強研究中的篩除標準[6]排除不適合的研究對象，實驗前向受試者詳細介紹實驗內(nèi)容并簽訂知情同意書。

1.2 瑞士球運動治療方案

受試者利用瑞士球進行核心力量與穩(wěn)定性訓(xùn)練，每周3次，每次30 min，持續(xù)訓(xùn)練10周。具體訓(xùn)練動作有雙橋運動、單橋運動、雙膝屈曲狀態(tài)下的雙橋運動、反橋運動、髖膝關(guān)節(jié)屈曲狀態(tài)下的反橋運動、單腿伸直狀態(tài)下的反橋運動。上述訓(xùn)練動作的具體操作方法參考郭湄的研究[7]，整個訓(xùn)練過程遵守循序漸進、保持脊柱中立位訓(xùn)練的安全性原則，同時受試者正常進行其他相關(guān)的軍事訓(xùn)練和力量、有氧訓(xùn)練。

1.3 評價指標和方法

1.3.1 姿勢控制能力測評方法

采用意大利Tecnobody PK 254P平衡測試儀評定實驗干預(yù)前后軀干姿勢控制能力，通過軟件prokin處理后獲得實驗數(shù)據(jù)。

姿勢控制能力測試體位：站立姿勢測試，睜眼雙腿站在平衡儀上，雙足與肩寬相同或略小于，位于A1-A7軸兩側(cè)，調(diào)整站姿，使兩側(cè)股骨大轉(zhuǎn)子位于A3-A5軸上，雙眼平視面前的屏幕，調(diào)整屏幕上十字標志使其保持在原點，雙手貼著身體側(cè)面放下。坐立姿勢測試，把測試需要的圓凳放在平衡儀上，然后讓測試者正坐在圓凳上，其余操作同上。

姿勢控制能力測試指標主要是：穩(wěn)定性參數(shù)，包括壓力中心的前后標準偏差、左右標準偏差、前后方向平均運動速度、左右方向平均運動速度、運動長度、運動橢圓面積；對稱性參數(shù)，包括左右對稱性參數(shù)X軸中心壓力和前后對稱性參數(shù)Y軸中心壓力。

1.3.2 腰背部肌力測試方法

采用德國的Back-check全身等長肌力測試儀來測試實驗干預(yù)前后腰背部肌肉力量，測試前屈、后伸和左右側(cè)屈肌力。

測試軀干屈、伸肌力時，測試的體位：將儀器1號墊調(diào)至刻度8，5號墊調(diào)至刻度4，3號墊調(diào)至刻度9。測試者的雙腳并攏，站在設(shè)備底座的十字標記上，方向與設(shè)備長軸方向一致。上下移動5號墊，放置于測試者窩位置。上下移動3號墊，置于測試者髂前上棘的水平面，并將4號墊上下移動至3號墊對應(yīng)的位置，隨后將4號墊推向測試者，并且測試者沒有感到不適。上下移動2號墊，至2號墊下方尖端和測試者劍突在同一個水平面上，并將1號墊上下移動至2號墊相對的地方。

測試側(cè)屈肌力時，測試的體位：將1號墊至5號墊退出至不會妨礙測試者方向與機器長軸垂直地站立在底座十字標記中心。將3號墊和4號墊推進至不妨礙測試者正直站立，沒有引起不適且最緊為宜。將2號墊貼住測試者的肩關(guān)節(jié)，以貼住并不妨礙測試者正直站立為宜。

軀干肌力測試指標是軀干前屈、后伸肌、左右側(cè)屈的肌力大小，各方向均重復(fù)測試3次，取其平均值。

1.3.3 腹內(nèi)壓力測試方法

采用美國Stabilizer壓力生物反饋儀器測試實驗干預(yù)前后腹內(nèi)壓，參考董煜琳[8]等研究，選擇了4個常規(guī)訓(xùn)練動作進行腰部腹內(nèi)壓測試，具體測試方法見上述文獻，觀察指標為腹內(nèi)壓壓力數(shù)值，每個動作重復(fù)測量2次，取平均數(shù)值。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

所獲得的計量指標均以平均值±標準差來描述表達，實驗前后數(shù)據(jù)的比較分析采用配對t檢驗，顯著水平取P<0.05。

2 結(jié)果

2.1 康復(fù)訓(xùn)練前后患者站姿軀干穩(wěn)定性參數(shù)值的變化

10周瑞士球康復(fù)訓(xùn)練前后數(shù)據(jù)對比，發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練后站姿軀干穩(wěn)定性測試的前后、左右標準差增加，前后、左右方向平均移動速度減少，統(tǒng)計學(xué)上無差異(P>0.05)。康復(fù)訓(xùn)練后運動長度減小，運動橢圓面積減少，統(tǒng)計學(xué)上有顯著性差異(P<0.05)，表明10周的訓(xùn)練提升了身體軀干姿勢的靜態(tài)控制能力，詳細數(shù)據(jù)見表1。

2.2 康復(fù)訓(xùn)練前后患者坐姿軀干穩(wěn)定性參數(shù)值的變化

10周瑞士球康復(fù)訓(xùn)練前后數(shù)據(jù)對比，發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練后坐姿軀干穩(wěn)定性測試的前后、左右標準差減小，前后、左右方向平均移動速度減少，統(tǒng)計學(xué)上無差異(P>0.05)?？祻?fù)訓(xùn)練后運動長度顯著減少，運動橢圓面積減少，統(tǒng)計學(xué)上有顯著性差異(P<0.05)，表明10周的訓(xùn)練提升了坐立姿勢位置下身體軀干的靜態(tài)控制能力，詳細數(shù)據(jù)見表2。

表1 康復(fù)訓(xùn)練前后患者軀干穩(wěn)定性參數(shù)值的變化

表2 康復(fù)訓(xùn)練前后患者軀干穩(wěn)定性參數(shù)值的變化

2.3 康復(fù)訓(xùn)練前后患者腰部屈伸、側(cè)屈肌力的變化

表3 康復(fù)訓(xùn)練前后患者腰部

10周瑞士球康復(fù)訓(xùn)練前后數(shù)據(jù)對比，訓(xùn)練后腰背肌群的前屈、后伸肌力均增加，且統(tǒng)計學(xué)上有顯著性差異(P<0.05)，后伸肌力的增加幅度比前屈更大。訓(xùn)練后，左右側(cè)屈肌力均增加，且統(tǒng)計學(xué)上有顯著性差異(P<0.05)，左右側(cè)屈肌力大小趨向于平衡。

2.4 康復(fù)訓(xùn)練前后患者腹內(nèi)壓力的變化

10周瑞士球康復(fù)訓(xùn)練前后數(shù)據(jù)對比，訓(xùn)練后腰背部腹內(nèi)壓的測試結(jié)果顯示，4種體位測試的腹內(nèi)壓力均呈上升趨勢，但統(tǒng)計學(xué)上無差異(P>0.05)，表明10周的瑞士球核心訓(xùn)練可能會提高腹內(nèi)壓力控制。

表4 康復(fù)訓(xùn)練前后患者腹內(nèi)壓力的變化結(jié)果

3 分析討論

近年來，臨床上已經(jīng)越發(fā)廣泛地應(yīng)用麥肯基伸展體操、核心穩(wěn)定性訓(xùn)練、太極拳訓(xùn)練等運動療法在非特異性下背痛的治療。眾多的生物力學(xué)和臨床研究的結(jié)果為支持核心穩(wěn)定性訓(xùn)練能夠有效的干預(yù)與預(yù)防下背痛提供了強有力的證據(jù)[9,10]。臨床康復(fù)治療上重點強調(diào)激活與加強脊柱周圍的多裂肌、回旋肌等小肌肉，達到增加脊柱周圍肌肉協(xié)調(diào)控制能力和脊柱穩(wěn)定性，消除脊柱運動控制障礙，減輕腰痛和防止復(fù)發(fā)的目標。例如，腹橫肌圍繞脊柱形成一件剛性的肌肉緊身衣，幫助穩(wěn)定脊柱，有證據(jù)表明該肌肉參與前饋姿勢控制，維持肢體正常運動。Hodges等研究發(fā)現(xiàn)健康無癥狀的成年人在四肢運動之前發(fā)生腹橫肌的活化收縮，而在LBP患者中，腹橫肌的收縮相對于四肢肌肉發(fā)生活化延遲現(xiàn)象[11,12]。

本研究采用瑞士球進行核心穩(wěn)定性訓(xùn)練干預(yù)腰椎間盤突出癥的軍校學(xué)員10周，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練有效地改善了患者站立、坐位的姿勢控制能力，同時還有效地增強了患者的腰背肌力與腹內(nèi)壓力控制。長期以來，許多學(xué)者認為腰背部肌肉和腹部肌肉力量的減弱，腰部本體感覺能力下降，腹內(nèi)壓力控制下降與慢性下背痛復(fù)發(fā)和腰椎間盤突出癥發(fā)生有強烈關(guān)聯(lián)[13，14]。腰椎間盤突出癥患者可能因為椎間盤高度、韌帶的長度和負荷的改變，脊柱周圍的本體感受器功能下降，減少腰部本體感覺輸入、脊柱周圍的神經(jīng)肌肉反饋減弱，進而造成脊柱穩(wěn)定和軀干平衡姿勢控制能力下降，誘發(fā)腰椎關(guān)節(jié)周圍軟組織的微損傷和再損傷，導(dǎo)致下背部疼痛反復(fù)與加劇。劉耀榮[15]的研究發(fā)現(xiàn)10周瑞士球為中心的組合力量訓(xùn)練降低了女大學(xué)生身體重心偏移程度，改善了受試者前后、左右穩(wěn)定指數(shù)，通過增加本體感覺輸入，提高其穩(wěn)定能力和身體姿勢平衡控制能力，與本實驗結(jié)果一致。本實驗中，受試者的站姿、坐姿軀干穩(wěn)定性測試，發(fā)現(xiàn)運動長度和運動橢圓面積等穩(wěn)定性指標減小，分析其原因，可能是瑞士球核心穩(wěn)定性訓(xùn)練使身體始終處于一個高度不穩(wěn)定狀態(tài)，這種不穩(wěn)定的平面訓(xùn)練可能增加腰部的本體感覺輸入、激活、募集更多的神經(jīng)肌肉運動單位參與運動控制，通過神經(jīng)肌肉功能不斷調(diào)整自身的不穩(wěn)定的狀態(tài)，改善腰部肌群力量，同時提高姿勢平衡控制能力。王雪強、郭湄等[6,7]研究也證明，瑞士球核心穩(wěn)定性訓(xùn)練對下背痛較傳統(tǒng)的推拿、藥物、Williams運動治療等更為有效，并認為其原因主要是不穩(wěn)定平面的核心穩(wěn)定性訓(xùn)練有效的改善了腰椎的本體感覺輸入和激活、強化了深層的核心肌群力量，而達到改善癥狀和功能活動的目標。

此外，本實驗還發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練后腰背肌群的前屈、后伸肌力均增加，前后肌群、左右側(cè)屈肌肉力量趨向于平衡。分析其原因是瑞士球這類不穩(wěn)定平面訓(xùn)練可能使中樞神經(jīng)系統(tǒng)加強接受本體感覺信息，增加核心肌群運動單位募集，通過增加核心肌適能和力量，不斷調(diào)整神經(jīng)肌肉功能，恢復(fù)脊柱穩(wěn)定。綜上所述，核心肌力訓(xùn)練激活、易化核心肌群是保護和恢復(fù)脊柱穩(wěn)定性并促進安全完成脊柱運動的有效方法，瑞士球這類不穩(wěn)定的核心穩(wěn)定訓(xùn)練方法應(yīng)該納入軍人常規(guī)體能訓(xùn)練計劃中，通過訓(xùn)練增強核心肌肉力量和腰椎中心區(qū)域的控制能夠而達到預(yù)防LBP的發(fā)生和有效的降低LBP誘發(fā)的殘疾和嚴重損傷，同時核心肌力、核心穩(wěn)定性、核心爆發(fā)力的增強也有利于提高軍人的運動表現(xiàn)，更好地執(zhí)行作戰(zhàn)與訓(xùn)練任務(wù)。

本研究創(chuàng)新性的應(yīng)用了壓力生物反饋技術(shù)評估腰腹部腹內(nèi)壓力，反映瑞士球訓(xùn)練對腹橫肌、多裂肌等肌肉易化的影響。實驗結(jié)果顯示訓(xùn)練后4種體位測試的腰背部腹內(nèi)壓力均呈上升趨勢，但統(tǒng)計學(xué)上無差異。分析推測其原因，可能是不穩(wěn)定平面的瑞士球訓(xùn)練雖然能在一定程度上迫使身體募集激活更多的深層肌群參與協(xié)調(diào)收縮，幫助控制軀干姿勢。但是由于患者此前已經(jīng)經(jīng)歷了長期的腰痛的困擾和腰椎功能失調(diào)，其多裂肌可能出現(xiàn)脂肪浸潤現(xiàn)象并發(fā)生肌肉萎縮和核心失穩(wěn)定，以及腹橫肌的弱化和失活，輔助呼吸肌的無力和肌力失衡等現(xiàn)象，導(dǎo)致訓(xùn)練初期階段，患者因肌肉力量不足、動作模式異常、動作控制不精確等，而使訓(xùn)練的效果大打折扣。因此，需要考慮在瑞士球核心穩(wěn)定訓(xùn)練前先介入壓力生物反饋技術(shù)的核心穩(wěn)定訓(xùn)練作為準備活動，提前激活、易化腹橫肌等深層肌肉以提高瑞士球訓(xùn)練的效果。Shabnam[16]的研究顯示壓力生物反饋練習(xí)改善下背痛患者的效果優(yōu)于核心穩(wěn)定性訓(xùn)練，Tsao等[17]的研究也表明，特定腹橫肌肌肉練習(xí)可以有效降低下背痛的復(fù)發(fā)率，因此，將二者結(jié)合起來可能會取得更優(yōu)的治療效果。

其次，軍人體能訓(xùn)練是一項高強度、滿足部隊戰(zhàn)斗力需要，“為戰(zhàn)而練”的特殊的體能訓(xùn)練，隨著高強度、高密度的訓(xùn)練開展，不可避免的帶來傷病。為了有效地提高軍人運動表現(xiàn)能力，預(yù)防運動損傷的發(fā)生，需要將核心訓(xùn)練內(nèi)容納入軍人常規(guī)體能訓(xùn)練計劃中。核心穩(wěn)定性的提高不僅是有利于預(yù)防腰部損傷，核心肌群作為功能運動鏈的中心，根據(jù)逐個關(guān)節(jié)相鄰理論，其強弱會影響所有肢體的活動與功能。同時還要科學(xué)合理安排規(guī)劃核心訓(xùn)練周期，可按照局部穩(wěn)定器、深感覺激活、脊柱靜態(tài)穩(wěn)定性訓(xùn)練、動態(tài)穩(wěn)定性訓(xùn)練、反應(yīng)穩(wěn)定性訓(xùn)練的順序循序漸進開展練習(xí)，尤其重視反應(yīng)穩(wěn)定性訓(xùn)練，最后的軍事訓(xùn)練實踐過程中都將是快速的運動反應(yīng)動作執(zhí)行，在動作開始之前的前饋反應(yīng)能力高低將可能直接決定動作完成的質(zhì)量與結(jié)果。

總之，腰椎間盤突出癥臨床上發(fā)病機制不明，發(fā)病率較高，采用核心穩(wěn)定性治療軍人時，要考慮其職業(yè)訓(xùn)練的特殊性，將核心穩(wěn)定性與其耐力訓(xùn)練、常規(guī)的漸進抗阻力量訓(xùn)練、專項訓(xùn)練有機的聯(lián)系結(jié)合起來，兼顧個體差異性，在未來探索一套更適合的運動療法仍是研究的關(guān)注點。

參考文獻：

[1] 李智鋼，馬力夫，高文魁，等.高寒地區(qū)部隊官兵腰椎間盤突出癥流行病學(xué)調(diào)查及防治的研究現(xiàn)狀[J].西北國防醫(yī)學(xué)雜志,2009,30(1):37—38.

[2] Ville M Mattila,Petri Sillanp,,Tuomo Visuri，Harri Pihlajamki. Incidence and trends of low back pain hospitalisation during military service-An analysis of 387,070 Finnish young males[J]. BMC Musculoskeletal Disorders，2009(10):10.

[3] 林科宇，許軼，王楚懷，等.懸吊式核心穩(wěn)定訓(xùn)練對慢性非特異性下背痛的療效[J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2014,29(10):923—928.

[4] 于瑞，許軼，王楚懷，等.慢性非特異性下背痛患者懸吊運動療法治療后表面肌電信號的變化[J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2015,30(8):801—803.

[5] JH Suni, H Taanila,VM Mattila,O Ohrank?mmen,P Vuorinen. Neuromuscular exercise and counseling decrease absenteeism due to low back pain in young conscripts: a randomized, population-based primary prevention study[J].Spine,2013,38(5):375—384.

[6] 王雪強，戴敏輝，馮顏，等.核心穩(wěn)定性訓(xùn)練用于慢性腰椎間盤突出癥的療效觀察[J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2010，25(8)：756—759.

[7] 郭湄.核心穩(wěn)定性訓(xùn)練對非特異性腰痛療效的影響察[J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2016,31 (1)：88—90.

[8] 董煜琳，王雪強，胡靜蕓，等.壓力生物反饋儀測試腰痛的信度評價[J].中國組織工程研究,2015,37(28):2095—4344.

[9] Cholewicki J, McGill SM: Mechanical stability of the in vivo lum-bar spine: implications for injury and chronic low back pain.Clin Biomech [J]. Bristol, Avon, 1996, 11:1—15.

[10] Crisco JJ III, Panjabi MM: The intersegmental and multisegmen-tal muscles of the lumbar spine. A biomechanical modelcomparing lateral stabilizing potential [J].Spine 1991, 16:793—799.

[11] Hodges PW, Richardson CA: Contraction of the abdominalmuscles associated with movement of the lower limb [J]. PhysTher 1997, 77:132—142.

[12] Hodges PW, Richardson CA: Relationship between limb move-ment speed and associated contraction of the trunk muscles[J]. Ergonomics 1997, 40:1220—1230.

[13] 沈志祥，屠其雷，劉翠鮮.瑞士球運動治療對腰椎間盤突出癥患者疼痛和肌力的影響[J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2009，12(24)24:1103—1105.

[14] 李欣,王雪強，陳楠，等.壓力生物反饋儀在慢性下背痛康復(fù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].中國康復(fù)理論與實踐,2016,10(22):1183—1189.

[15] 劉耀榮.瑞士球訓(xùn)練為中心的組合力量訓(xùn)練與傳統(tǒng)阻力訓(xùn)練對人體平衡能力作用的比較[J].中國運動醫(yī)學(xué)雜志,2012,31(10),892—897.

[16] Shabnam S, Jaafar SYM, Fakher R. Study of alleviating and exacerbating movement in nurses with non specific chronic low back pain: The Sahrmann′s approach [J]. J Med Sci, 2009, 9(2): 113—117.

[17] Tsao H, Hodges PW. Persistence of improvements in postural strategies following motor control training in people with recurrent low back pain [J]. J Electromyogr Kin, 2008, 18(4): 559—567.