加滑擾動訓練對功能性踝關節(jié)不穩(wěn)者本體感覺和平衡能力的影響

華冰

摘 要：目的：探討加滑擾動訓練對功能性踝關節(jié)不穩(wěn)（functional ankle instability，F(xiàn)AI）患者本體感覺及平衡能力的影響。方法： 42例FAI患者隨機分為對照組和實驗組，每組21人。對照組常規(guī)理療，實驗組在常規(guī)理療基礎上做加滑擾動訓練，實驗共進行6周。實驗前后，分別測試兩組受試者踝關節(jié)本體感覺及平衡能力。結果：實驗前后，實驗組受試者主動位置覺、被動位置覺、總體平衡指數(shù)（BIS）、前后軸平衡率（FBR）、左右軸平衡率（RLR）均出現(xiàn)顯著性改變（P<0.05或P<0.01）。訓練后兩組間五項指標差異顯著（P<0.05）。結論：加滑擾動訓練可顯著改善FAI患者踝關節(jié)本體感覺及其患肢平衡能力。

關鍵詞： 功能性踝關節(jié)不穩(wěn)；加滑擾動；本體感覺；平衡

中圖分類號：G804.55 文獻標識碼：A文章編號：1006-2076（2017）03-0081-05

Abstract：Objective： To observe the effects of perturbation-based slip training on proprioception and balance ability of people with functional ankle instability.Methods： 42 college students with functional ankle instability were randomly and equally divided into control group and experimental group，received conventional physical therapy.Experimental group preformed further perturbation-based slip training.Proprioception and balance ability were tested before and after the experiment.Results： Compared to before experiment， there were significant decreased on topesthesia（active and passive）、balance index score（BIS），front-back ratio（FBR） and right-left ratio（RLR） in experimental group.There were significant difference in five indices between the two group after experiment.Conclusion： perturbation-based slip training improved proprioception and balance ability of people with functional ankle instability.

Key words： FAI；perturbation-based slip training；proprioception；balance

踝關節(jié)扭傷是常見運動損傷，尤其好發(fā)于籃球、排球和足球等運動。通過治療，80%的急性踝關節(jié)扭傷患者能夠痊愈，而20%會進一步發(fā)展為機械性踝關節(jié)不穩(wěn)（Mechanical ankle Instability，MAI）或功能性踝關節(jié)不穩(wěn)（functional ankle instability，F(xiàn)AI）[1-2]。FAI是導致踝關節(jié)容易反復損傷的重要內在危險因素，目前關于其發(fā)生機制尚無統(tǒng)一意見。一般認為FAI產生的重要因素是踝關節(jié)扭傷導致本體感受器損傷和踝關節(jié)周圍肌力不足，表現(xiàn)為平衡協(xié)調能力差，空間位置覺判定能力明顯下降[3]。

就目前來說，F(xiàn)AI的有效解決仍然是一個艱巨的任務，但通過適當?shù)目祻陀柧毧梢愿纳乒δ苄圆环€(wěn)踝關節(jié)的肌力和本體感覺，提高穩(wěn)定性[4-6]，從而降低踝部扭傷的復發(fā)率。加滑擾動訓練（Perturbation-based slip training）是在運動過程中利用滑動干擾來訓練提高人體穩(wěn)定性的一種訓練方法，被用于防跌倒訓練。研究表明，行走時的加滑擾動練習（gait slip）與由坐到站動作的加滑擾動練習（sit to stand slip）能獲得同樣良好的效應[7-8]。與未經(jīng)訓練的對照組相比，在滑板上經(jīng)過隨機組合滑倒訓練者在油滑地面上的行走穩(wěn)定性顯著提高、跌倒幾率明顯減小[8-9]。Slide board（滑板）上表面有光滑涂層，與特制鞋套間摩擦力較小，可模擬類似冰面的低摩擦力環(huán)境，多年以來一直應用于冰上項目訓練，現(xiàn)已逐步進入健身領域。本研究運用Slide board進行加滑擾動訓練作為康復方法對FAI患者進行干預，觀察其對功能性不穩(wěn)踝關節(jié)本體感覺和平衡能力的影響，為加滑擾動訓練防治FAI提供依據(jù)。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

通過踝關節(jié)損傷情況調查等方法對某大學學生進行篩選，共43例功能性踝關節(jié)不穩(wěn)者入選，其中42例自愿參與實驗。納入標準參照Lentell功能性踝關節(jié)不穩(wěn)的診斷標準[10-11]：1）有超過一次且非同時的單側踝關節(jié)扭傷史，最近一次扭傷是在4星期以前；2）主觀感覺有無力、疼痛、功能差及踝關節(jié)“失落感”（“giving-way”），客觀體征未發(fā)現(xiàn)踝關節(jié)松弛；3）無踝關節(jié)手術史或骨折史；4）無其他可能影響到平衡和肌力的神經(jīng)系統(tǒng)病變；5）休息時沒有踝關節(jié)疼痛。由專業(yè)骨科醫(yī)師依據(jù)診斷標準做出判斷。

所有受試者簽署知情同意書，采用單盲對照實驗。42例FAI患者隨機均衡分為對照組和實驗組，每組21例。從表1可見兩組受試者性別、年齡、身高、體重及患側的比較均無顯著性差異（P>0.05），具備可比性。

1.2 研究方法

1.2.1 康復方法

1.2.1.1 對照組

接受軟組織損傷的常規(guī)物理治療，包括常規(guī)中藥熱敷包、低頻脈沖直流電刺激、TDP照射等治療。

1.2.1.2 實驗組

常規(guī)理療的基礎上進行6周加滑擾動訓練，練習時受試者集中注意力于患側踝關節(jié)。訓練在卷起式滑板（美國Performbetter，長2.4米，寬1.5米）上進行，每周5次。

第1～3周：步行及滑行訓練。1）步行訓練：穿上專用鞋套后，根據(jù)教練員口令在滑板上變換方向步行20 min；2）側向滑行訓練：膝關節(jié)屈曲300左右，雙手置于背后，沿左右方向來回側向滑行20 min。

第4～6周：步行、滑行訓練及接球訓練。1）步行訓練：根據(jù)教練員口令快速變換方向步行15 min；2）側向滑行訓練：快速側向滑行15 min；3）接球訓練：教練員不定向拋球，受試者在滑板上移動接球10 min。

1.2.2 指標測定

1.2.2.1 踝關節(jié)本體感覺評定

采用美國Biodex Medical System公司生產的Biodex Ⅲ型等速肌力系統(tǒng)分別評定對比兩組受試者實驗前后踝關節(jié)主動位置覺、被動位置覺和運動覺，3項指標數(shù)值越小則受試者本體覺越好。測試前講解方法和步驟，并使測試者熟悉實驗操作過程。受試者坐于測試椅上，佩戴眼罩及耳罩，去除視覺及聽覺對本體感覺測試的影響。

主動位置覺測試：從踝關節(jié)外翻位開始，主動達到40o測試位置（轉動速度定為10o/s），受試者在此位置停留并集中注意力感受10 s，之后返回起始位置。5 s后再進行主動踝內翻動作（10o/s的角速度），要求受試者在認為到達預定角度時按下STOP按鈕，計算目標角度和實測角度誤差，重復3次，測試值取3次平均值。

被動位置覺測試：測試方法與主動位置覺測試相類似，踝關節(jié)在儀器帶動下完成被動運動，受試者在認為肢體到達預定角度時按下STOP按鈕，計算目標角度和實測角度誤差，重復3次，測試值取3次平均值。

運動覺測試：預先設置踝關節(jié)活動范圍，從踝關節(jié)中立位置開始，被動運動肢體（轉動速度定為30o/s），測試者按“開始”測試，受試者一旦覺察到踝關節(jié)的運動，立即按下STOP按鈕，計算到達角度與實際起始角度的差值，連續(xù)重復3次，取平均值。

1.2.2.2 平衡能力測試

實驗前、后分別測定兩組受試者平衡能力。測試采用美國Sportkat公司Korebalance平衡儀，測試平臺下氣囊壓力值統(tǒng)一設定為6PSI。

受試者患足立于測試臺上，測試時注視平衡儀電腦屏幕，調整身體盡量使光標保持在十字坐標軸中心，測試時間為30 s，重復3次，每兩次中間休息10 s，以最好一次作為測試值。

檢測指標：總體平衡指數(shù)（Balance Index Score，BIS），前后軸平衡率（Front-Back Ratio，F(xiàn)BR），左右軸平衡率（Right-Left Ratio，RLR）。BIS代表人體的總體平衡能力， FBR與RLR分別代表人體前后及左右方向穩(wěn)定性和重心偏移的均衡性。各指標值的大小與身體平衡能力呈負相關。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)分析采用IBM SPSS Statistics 19軟件，各組數(shù)據(jù)用均數(shù)±標準差（X[TX-*5]±S）表示。組間比較采用獨立樣本t檢驗，組內比較采用配對樣本t檢驗，顯著性水準α=0.05，非常顯著性水準為α=0.01。

2 結果

2.1 踝關節(jié)本體感覺各指標測試結果

兩組受試者實驗前的患側踝關節(jié)本體感覺各指標未見顯著性差異（P>0.05），組間具備可比性。經(jīng)6周康復后，對照組主動位置覺、被動位置覺及運動覺與實驗前相比均未見顯著性差異（P>0.05）；實驗組主動位置覺、被動位置覺及運動覺與實驗前相比顯著降低（P<0.05）。經(jīng)6周康復后，實驗組主動位置覺、被動位置覺顯著低于對照組（P<0.05），運動覺與對照組差異不顯著（P>0.05）（表2）。

2.2 平衡能力各指標測試結果

兩組受試者實驗前患側踝關節(jié)平衡能力各指標未見顯著性差異（P>0.05），組間具有可比性。經(jīng)6周康復后，對照組BIS、FBR和RLR與實驗前相比均出現(xiàn)降低，但未見顯著性差異（P>0.05）；實驗組BIS和RLR與實驗前相比非常顯著性降低（P<0.01），F(xiàn)BR與實驗前相比顯著降低（P<0.05）。經(jīng)6周康復后，實驗組BIS和RLR均非常顯著低于對照組（P<0.01），F(xiàn)BR顯著低于對照組（P<0.05）（表3）。

3 討論

踝關節(jié)扭傷是常見的運動創(chuàng)傷，若未能得到及時、正確的治療，易導致功能性踝關節(jié)不穩(wěn)（FAI）。FAI是踝關節(jié)反復損傷的最危險的內在因素，受到醫(yī)學界及體育界廣泛關注。Freeman等1965年首先提出FAI的概念[12]，即指關節(jié)有“足打軟”或不穩(wěn)感覺狀態(tài)，關節(jié)活動的隨意控制失常，但沒有超出正常運動范圍，并認為踝關節(jié)本體感覺受到損害是造成FAI的原因[13]。關節(jié)損傷導致本體感覺系統(tǒng)的受損會使神經(jīng)肌肉控制能力受到影響，造成踝關節(jié)的穩(wěn)定與控制能力下降、關節(jié)不穩(wěn)，并形成惡性循環(huán)，容易發(fā)生反復扭傷[14-15]（圖1）。Hubbard等[16]認為FAI產生的可能原因有：1）踝關節(jié)肌力的下降；2）踝關節(jié)韌帶的松馳度增加；3）本體感受器的損傷；4）平衡缺陷。踝關節(jié)功能性不穩(wěn)定是目前臨床治療與康復的難點，對這一問題以前較為傾向于重建解剖結構，近年來關節(jié)不穩(wěn)的本體感覺缺失與重建研究逐漸成為熱點。

3.1 實驗前后FAI患者本體感覺變化的分析

本體感覺是一種感受肢體空間位置的特殊感覺形式，包含關節(jié)運動感覺和位置感覺。本體感受器的感覺信息傳入后形成的肌肉反射可維持關節(jié)的穩(wěn)定性，對關節(jié)運動穩(wěn)定性的控制極為重要，本體感覺在精確運動所需的神經(jīng)肌肉控制的運動程序中扮演了重要的角色。目前本體感覺的測量方法主要有以下三種：閾值測量法、視覺模型法和關節(jié)角度重置法。Biodex等速儀可進行關節(jié)角度重置法測試。朱燕等在研究中讓不同測試者間隔一周測試同批志愿者踝關節(jié)內外翻本體覺，儀器采用Biodex等速儀，組內相關系數(shù)（ICC）對測試結果進行信度分析，兩次ICC均>0.75（P<0.05），表明Biodex等速測試儀進行本體感覺評定信度穩(wěn)定可靠[17]。

踝關節(jié)損傷與其本體感覺之間的關系一直為人們所關注。踝關節(jié)不穩(wěn)定大多由創(chuàng)傷引起。1965年Freeman等首次提出“去傳入作用”理論（也稱為“關節(jié)傳入阻滯”），即用神經(jīng)肌肉反射通路信號傳入延遲、減弱來解釋踝關節(jié)損傷后導致不穩(wěn)定特別是傷后功能性不穩(wěn)定[18]。損傷導致踝部本體感受器損壞，神經(jīng)肌肉反射回路信息傳遞功能異常甚至中斷，并引起踝周肌肉功能下降或抑制[19]。Glencross[20]和Forkin[21]研究發(fā)現(xiàn)，踝關節(jié)損傷導致的踝關節(jié)本體感覺下降程度與損傷程度成正比。因此，利用本體感覺訓練改善踝關節(jié)不穩(wěn)受到了臨床醫(yī)生的重視，并認為治療FAI的關鍵是恢復受損的本體感覺來為關節(jié)提供保護性的感覺信息，從而改善關節(jié)穩(wěn)定性控制能力。研究也表明本體感覺康復訓練明顯改善了踝關節(jié)不穩(wěn)者患側踝關節(jié)位置覺及足部壓力分布異常，降低了再損傷幾率[22]，協(xié)調性訓練可重建傷后受損的踝關節(jié)神經(jīng)感受器傳入機制，增強踝部肌力[20]。因此，適宜的訓練確能恢復踝關節(jié)受損的本體感覺，從而改善踝關節(jié)穩(wěn)定性。

本研究中，實驗前后對照組主、被動位置覺及運動覺未見顯著性差異，說明常規(guī)物理治療雖然是治療軟組織損傷時常用的有效手段，但其對FAI患者本體感覺的恢復并無明顯作用；6周訓練后，實驗組主、被動位置覺及運動覺指標與訓練前相比顯著降低，兩組間相比較，實驗組主、被動位置覺均顯著低于對照組，說明加滑擾動訓練可明顯改善踝關節(jié)位置覺和運動覺，有助于FAI患者踝關節(jié)本體感覺的康復，是一種適宜的訓練方式。

3.2 實驗前后FAI患者平衡能力變化的分析

平衡能力是指人體維持某一特定身體姿勢的能力，特別是在較小的支撐面上控制身體重心的能力。平衡能力測試常用簡易指標就是睜眼與閉眼單腳站立時間，隨著測試手段的完善，儀器測試法已得到廣泛應用。本實驗所使用的Korebalance平衡儀可測試總體、前后及左右方向平衡指數(shù)，可更全面地說明受試者的平衡狀況，且Korebalance平衡儀具有較好的重測信度[23]。

研究顯示，F(xiàn)AI患者患側足靜態(tài)平衡能力弱于健側足及正常人，而健側足的平衡能力略好于正常人[24]。單腳站立時健、患側動態(tài)平衡能力均下降，雙腳站立時動態(tài)平衡能力與正常人無明顯差異[25-26]。踝關節(jié)的損傷往往發(fā)生于運動中而非靜止狀態(tài)，也即是常發(fā)生于單足站立狀態(tài)，而單腳站立時FAI患側足靜態(tài)平衡能力弱于健側足及正常人，健、患側動態(tài)平衡能力均下降，這也就增加了踝關節(jié)再損傷的幾率。有文獻認為FAI患者都存在姿勢控制的問題，此種障礙并非繼發(fā)于本體感覺或神經(jīng)肌肉控制障礙，中樞神經(jīng)系統(tǒng)控制的改變才是根本的原因[3]。FAI患者姿勢控制能力下降會影響身體平衡，從而引起踝關節(jié)反復損傷，因此改善FAI患者姿勢控制能力有助于FAI患者降低再損傷幾率。研究表明，平衡、本體感覺以及肌力等康復訓練對踝關節(jié)不穩(wěn)者姿勢控制和功能恢復有積極作用，如PNF訓練可以改善FAI患者的動態(tài)平衡能力[27]。平衡檢測能夠監(jiān)測訓練前、后踝關節(jié)功能變化情況[28-30]。

本研究對兩組受試者患側單足平衡能力進行了檢測。從組內比較看，與實驗前相比對照組BIS、FBR和RLR在實驗后均出現(xiàn)降低，但未見顯著性差異，說明常規(guī)理療對于FAI患者平衡功能改善作用不明顯。在6周的康復訓練后，實驗組BIS和RLR非常顯著低于實驗前及對照組，F(xiàn)BR顯著低于實驗前及對照組。這說明加滑擾動訓練有助于FAI患者提高患肢平衡功能，改善姿態(tài)控制能力，與前后軸相比，在左右方向上更有效地提高了姿態(tài)控制能力。從踝關節(jié)解剖結構而言，關節(jié)前后方有較為強大的肌腱，此方向的損傷和不穩(wěn)定極少發(fā)生；而關節(jié)內、外側僅有韌帶，是整個踝關節(jié)的薄弱區(qū)域，尤其是外側韌帶相對更薄弱，最易出現(xiàn)損傷。因此加滑擾動訓練對左右方向平衡能力更為明顯的改善有著較為重要的意義。

3.3 加滑擾動訓練改善FAI患者本體覺及平衡能力的可能原因分析

不穩(wěn)定狀態(tài)下的訓練相對于傳統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)下的訓練能更有效刺激深層肌肉的本體感受器，且易激發(fā)神經(jīng)肌肉的協(xié)調能力，進而顯著改善下肢本體感覺功能，提高單腿站立平衡能力以及姿勢控制能力[31-33]。加滑擾動訓練是利用特制鞋套與滑板表面光滑涂層間類似冰面的低摩擦力環(huán)境來進行訓練的，是一種不穩(wěn)定訓練。在訓練過程中，由于始終受到滑動因素的干擾，身體不得不在穩(wěn)定與失穩(wěn)、平衡與失衡之間不停變換，從而有效刺激了踝部本體感受器，提高了神經(jīng)-肌肉本體感受功能，并不斷地激活神經(jīng)系統(tǒng)，進而募集更多、更深層的肌肉來有效控制身體的穩(wěn)定。因此，本研究中康復訓練后實驗組主、被動位置覺、BIS和RLR均顯著低于實驗前及對照組，加滑擾動訓練有效地促進了患側踝關節(jié)本體感覺及患肢平衡能力恢復。

4 結論

加滑擾動訓練可明顯改善FAI患者踝關節(jié)本體感覺及其患肢平衡能力，對FAI的康復具有積極意義，是一種適宜、有效的FAI康復訓練法，但其機制有待進一步研究。

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