踝關(guān)節(jié)貼扎對(duì)健康成人平衡能力及踝關(guān)節(jié)周圍肌肉肌電活動(dòng)的影響

馬玉寶 米立新 馬全勝 張麗華 宋德軍 劉洪銳 田海源

對(duì)于運(yùn)動(dòng)員來說，貼扎以各種各樣的形式被使用[1,2]，雖然貼扎之后會(huì)取得相應(yīng)的效果，但是沒有科學(xué)的依據(jù)可以證明。貼扎對(duì)踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)外傷的治療與預(yù)防起到一定的作用[3]。踝關(guān)節(jié)挫傷之后會(huì)引起內(nèi)翻與外翻方向的不穩(wěn)定性，而貼扎對(duì)內(nèi)外翻方向的不穩(wěn)定性起到限制的作用[4,5]，所以說貼扎能夠提高踝關(guān)節(jié)的側(cè)方穩(wěn)定性。踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻挫傷與跟腱炎是踝關(guān)節(jié)的代表性運(yùn)動(dòng)疾患，對(duì)于前者，貼扎的側(cè)方手法能夠提高踝關(guān)節(jié)的側(cè)方穩(wěn)定性；對(duì)于后者，貼扎的前后方手法能夠提高踝關(guān)節(jié)的前后方穩(wěn)定性。

De Varis[6]的研究表明，健康成人單腳立位睜眼20s間的重心移動(dòng)軌跡是760mm，踝關(guān)節(jié)挫傷之后會(huì)增加到800～860mm左右。特別是閉眼之后，重心移動(dòng)軌跡會(huì)大大的增加，20s間健康成人是1520mm，挫傷后是1660～1820mm左右。小林[7]的研究也表明，同樣的挫傷，睜眼立位20s間的重心移動(dòng)軌跡大約是773～878mm，閉眼之后大約是1602～1921mm，與De Varis的研究結(jié)果相當(dāng)。把健康成人作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象貼扎之后，重心移動(dòng)軌跡是變大或者變小還是未知的事情。并且，目前還沒有研究表明踝關(guān)節(jié)的前后貼扎對(duì)重心移動(dòng)會(huì)產(chǎn)生如何影響，踝關(guān)節(jié)的側(cè)方以及前后方能夠提高踝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性的貼扎對(duì)平衡能力會(huì)產(chǎn)生如何的影響是一個(gè)非常有趣且值得探討的課題。如果本課題能夠解決這些問題，那么本研究結(jié)果就能夠?yàn)橛絮钻P(guān)節(jié)損傷的運(yùn)動(dòng)員在康復(fù)治療的手法上提供有價(jià)值的理論與實(shí)踐數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)運(yùn)動(dòng)損傷與障礙的預(yù)防也有一定的貢獻(xiàn)。

1.研究對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象 研究對(duì)象是沒有既往下肢疾患病史，包括踝關(guān)節(jié)挫傷、跟腱炎等，實(shí)驗(yàn)測(cè)定時(shí)下肢也沒有特別疼痛或其他不適的健康成人20名(男性10名，女性10名)，測(cè)定肢體是左足。平均年齡男性25.6±1.0歲，女性26.8±1.6歲，具體信息見表1。實(shí)驗(yàn)實(shí)施前對(duì)每位實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行本研究?jī)?nèi)容的充分說明，并得到每位實(shí)驗(yàn)對(duì)象的同意，簽署實(shí)驗(yàn)知情同意書，然后再進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)。本研究在首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京康復(fù)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審查通過的基礎(chǔ)上實(shí)施。

表1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象基本特征

1.2 方法

1.2.1 貼扎方法：本實(shí)驗(yàn)貼扎所用貼布為NITREAT公司(日本)生產(chǎn)的“The Sports Tap”運(yùn)動(dòng)專用上等貼布。為了保證在貼扎過程中的張力一致，我們使用徒手重力計(jì)測(cè)定每次牽拉貼布的張力在40N情況下進(jìn)行纏繞。側(cè)方貼扎方法如圖1所示，為了測(cè)量肌電活動(dòng)，在貼扎的過程中要避開電極的貼敷位置。開始要用CB-38粘性無彈性貼布先行3圈固定，然后再行3圈“U”型纏繞，最后在“U”型口處再次行3圈固定，貼扎的過程中要始終保持踝關(guān)節(jié)內(nèi)外翻0°位置。前后方貼扎方法如圖2所示，最初與側(cè)方打法一樣用CB-38粘性無彈性貼布先行3圈固定，然后在此基礎(chǔ)上使用EB-50粘性彈性貼布3圈“L”型纏繞，最后在“L”型兩側(cè)末端處再次各行3圈固定，貼扎的過程中要限制踝關(guān)節(jié)背伸角度不能超過10°以上。

1-1 內(nèi)側(cè) 1-2 外側(cè)圖1 側(cè)方貼扎手法

2-1 后方 2-2 內(nèi)側(cè)圖2 前后方貼扎手法

1.2.2 平衡能力的測(cè)定：利用可移動(dòng)型平衡測(cè)定儀UM-BAR(Younimeku公司產(chǎn)，日本)來測(cè)定平衡能力。試驗(yàn)對(duì)象單腳立位站立在平衡測(cè)定儀的測(cè)定臺(tái)上20s。選擇20s的理由是，無論睜眼還是閉眼20s間單腳立位站立是能夠完全保持的時(shí)間。從20s間的重心移動(dòng)軌跡波形中抽出總軌跡長(zhǎng)，側(cè)方(X方向)軌跡長(zhǎng)，前后方(Y方向)軌跡長(zhǎng)3項(xiàng)指標(biāo)做為評(píng)價(jià)平衡能力的標(biāo)準(zhǔn)。在裸足，提高側(cè)方穩(wěn)定性的貼扎(以下簡(jiǎn)稱“側(cè)方”)，提高前后方穩(wěn)定性的貼扎(以下簡(jiǎn)稱“前后方”)3種條件下來測(cè)定身體的平衡能力。

1.2.3 肌電活動(dòng)的記錄：利用表面肌電儀Personal-EMG(追坂電子機(jī)器公司生產(chǎn))來測(cè)定肌電活動(dòng)。測(cè)量的肌肉為脛前肌(TA)、腓骨長(zhǎng)肌(PL)、腓腸肌外側(cè)頭(GSL)、腓腸肌內(nèi)側(cè)頭(GSM)、脛后肌(TP)5塊肌肉。把表面肌電圖的波形轉(zhuǎn)換成root mean square(RMS)，為了能夠在肌電活動(dòng)的對(duì)象之間進(jìn)行比較，把各肌肉最大隨意收縮(MVC)時(shí)的肌電活動(dòng)定為100%，以“%MVC”來表示。最后計(jì)算出20s間的總肌電活動(dòng)。電極的貼敷位置見圖3。MVC時(shí)的肌電活動(dòng)測(cè)定體位如下，實(shí)驗(yàn)對(duì)象保持端坐位，膝關(guān)節(jié)90°，踝關(guān)節(jié)自然中立位，實(shí)驗(yàn)對(duì)象與測(cè)定者做抵抗運(yùn)動(dòng)踝關(guān)節(jié)背屈時(shí)脛前肌(TA)為主動(dòng)作肌，小腿外側(cè)肌肉當(dāng)中此時(shí)TA為最易觸摸肌，在肌腹處貼敷電極；以此類推，踝關(guān)節(jié)跖屈與外翻時(shí)腓骨長(zhǎng)肌(PL)為主動(dòng)作?。货钻P(guān)節(jié)跖屈時(shí)腓腸肌外側(cè)頭(GSL)與腓腸肌內(nèi)側(cè)頭(GSM)為主動(dòng)作肌，腓腸肌的內(nèi)側(cè)頭起始于股骨內(nèi)側(cè)上顆，外側(cè)頭起始于股骨外側(cè)上顆，與跟腱一起止于跟骨；踝關(guān)節(jié)跖屈與內(nèi)翻時(shí)脛后肌(TP)為主動(dòng)作肌。

圖3 電極貼敷位置

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 統(tǒng)計(jì)學(xué)的檢定是使用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)(IBM公司生產(chǎn))軟件進(jìn)行解析。關(guān)于睜眼與閉眼的平衡能力比較，裸足、側(cè)方、前后方各自的總軌跡長(zhǎng)、X方向、Y方向使用配對(duì)t檢驗(yàn)。睜眼與閉眼的肌電活動(dòng)比較也使用配對(duì)t檢驗(yàn)，關(guān)于TA，PL，GSM，GSL，TP的肌電活動(dòng)，對(duì)裸足、側(cè)方、前后方進(jìn)行各自的平均值差的檢定。貼扎有無之間的比較，裸足與側(cè)方、裸足與前后方之間使用Wilcoxon符號(hào)秩檢驗(yàn)法。顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異設(shè)定為P<0.05。

2.結(jié)果

2.1 20s間的裸足總軌跡長(zhǎng) 如表2、表3所示，睜眼是724.8mm，閉眼是1212.9mm，與睜眼相比較增加了67.3%(P<0.01)。裸足的X方向軌跡長(zhǎng)閉眼與睜眼相比增加了62.8%，Y方向軌跡長(zhǎng)增加了75.9%(P<0.01)。側(cè)方的總軌跡長(zhǎng)、X方向軌跡長(zhǎng)、Y方向軌跡長(zhǎng)，閉眼與睜眼相比分別增加了45.4%，41.7%，56.3%(P<0.01)。前后方的總軌跡長(zhǎng)、X方向軌跡長(zhǎng)、Y方向軌跡長(zhǎng)，閉眼與睜眼相比分別增加了53.6%，66.6%，43.5%(P<0.01)。

2.2 裸足、側(cè)方、前后方之間的比較 睜眼時(shí)裸足的總軌跡長(zhǎng)是724.8mm，側(cè)方是它的96.0%，前后方是它的89.6%。睜眼時(shí)裸足的X方向軌跡長(zhǎng)是523.3mm，側(cè)方是它的89.5%，前后方是它的87.4%。睜眼時(shí)裸足的Y方向軌跡長(zhǎng)是402.4mm，側(cè)方是它的103.7%，前后方是它的92.8%。閉眼時(shí)裸足的總軌跡長(zhǎng)是1212.9mm，側(cè)方是它的83.4%，前后方是它的82.2%(P<0.05)。閉眼時(shí)裸足的X方向軌跡長(zhǎng)是852.1mm，側(cè)方是它的77.9%(P<0.05)，前后方是它的89.4%。閉眼時(shí)裸足的Y方向軌跡長(zhǎng)是707.7mm，前后方是它的75.7%(P<0.05)，側(cè)方是它的92.1%。綜上，側(cè)方貼扎手法閉眼時(shí)總軌跡長(zhǎng)、X方向軌跡長(zhǎng)與裸足時(shí)相比減少。前后方貼扎手法閉眼時(shí)總軌跡長(zhǎng)、Y方向軌跡長(zhǎng)與裸足時(shí)相比減少。這種減少在睜眼時(shí)并沒有出現(xiàn)顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)上的變化。男女雖然存在性別差異，但在此次測(cè)定的項(xiàng)目上并沒有出現(xiàn)顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2.3 肌電活動(dòng)比較 如表4、表5所示，無論是裸足，側(cè)方還是前后方，閉眼時(shí)與睜眼時(shí)相比較均表現(xiàn)出非常大的肌電活動(dòng)(P<0.01)。裸足時(shí)PL與GSM的肌電活動(dòng)比較大，其次是TP的肌電活動(dòng)稍大，TA與GSL的肌電活動(dòng)比較小。關(guān)于TA與PL，睜眼時(shí)側(cè)方與前后方的肌電活動(dòng)稍低；閉眼時(shí)側(cè)方與前后方的肌電活動(dòng)顯著低下(P<0.05)。關(guān)于GSM與GSL，睜眼時(shí)、閉眼時(shí)側(cè)方與前后方的肌電活動(dòng)與裸足時(shí)的肌電活動(dòng)相比均沒有差異。關(guān)于TP，睜眼時(shí)側(cè)方的肌電活動(dòng)稍低，前后方的肌電活動(dòng)幾乎沒有變化；閉眼時(shí)側(cè)方與前后方的肌電活動(dòng)與裸足時(shí)的肌電活動(dòng)相比沒有差異。

表2 裸足與側(cè)方貼扎之間的重心移動(dòng)軌跡長(zhǎng)之比較(mm)

注：*睜眼與閉眼比較，P<0.01；#閉眼時(shí)裸足與側(cè)方比較，P<0.05。

表3 裸足與前后方貼扎之間的重心移動(dòng)軌跡長(zhǎng)之比較(mm)

注：*睜眼與閉眼比較，P<0.01；#閉眼時(shí)裸足與側(cè)方比較，P<0.05。

表4 裸足與側(cè)方貼扎之間的肌電活動(dòng)之比較(%MVC)

注：*睜眼與閉眼比較，P<0.01；#閉眼時(shí)裸足與側(cè)方比較，P<0.05。

表5 裸足與前后方貼扎之間的肌電活動(dòng)之比較(%MVC)

注：*睜眼與閉眼比較，P<0.01；#閉眼時(shí)裸足與側(cè)方比較，P<0.05。

3.討論

小林的研究表明[7]，運(yùn)動(dòng)員單腳立位時(shí)，踝關(guān)節(jié)挫傷之后20s間睜眼時(shí)的重心移動(dòng)總軌跡長(zhǎng)是773～878mm，健康成人的總軌跡長(zhǎng)要比此數(shù)值低。本研究的裸足睜眼時(shí)的總軌跡長(zhǎng)是724.8mm，所以我們認(rèn)為與小林的研究結(jié)果相比本研究實(shí)驗(yàn)對(duì)象健康成人的數(shù)值是合理的。另外，本次實(shí)驗(yàn)的靜態(tài)身體平衡能力是在男女之間沒有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的前提下進(jìn)行分析與判斷的，總結(jié)全部數(shù)據(jù)后再施行解析。X方向與Y方向相比較，X方向的移動(dòng)較大。此結(jié)果提示我們，單腳立位時(shí)要保持身體的平衡就要抑制X方向移動(dòng)的不穩(wěn)定性，雖然同時(shí)也要注意Y方向移動(dòng)的不穩(wěn)定性，但是X方向也許更為重要。

閉眼時(shí)的重心移動(dòng)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于睜眼時(shí)，此結(jié)論在本研究也得到了證實(shí)，本研究結(jié)果表明閉眼的重心移動(dòng)與睜眼相比增加了60%～70%。關(guān)于貼扎的效果，睜眼時(shí)的總軌跡長(zhǎng)三者之間雖然沒有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)上的差異，但是貼扎之后有減少的傾向。閉眼時(shí)，本研究結(jié)果表明與裸足相比較總軌跡長(zhǎng)確實(shí)顯著減少。特別是，正如前面假設(shè)的那樣，提高側(cè)方穩(wěn)定性的貼扎手法，X方向軌跡長(zhǎng)顯著減少；提高前后方穩(wěn)定性的貼扎手法，Y方向軌跡長(zhǎng)顯著減少，這恰是本研究的成果。

關(guān)于肌電活動(dòng)，有文獻(xiàn)表明踝關(guān)節(jié)貼扎之后腓骨長(zhǎng)肌的肌電活動(dòng)會(huì)增大[8,9]，而本研究結(jié)果表明閉眼時(shí)脛前肌與腓骨長(zhǎng)肌的肌電活動(dòng)顯著減少。本研究最初假設(shè)安靜立位時(shí)踝關(guān)節(jié)貼扎之后踝關(guān)節(jié)周圍肌肉的肌電活動(dòng)會(huì)減少，恰與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符。腓骨長(zhǎng)肌作為足部跖屈與外翻運(yùn)動(dòng)的主動(dòng)作肌，在實(shí)施完限制足部跖屈與外翻貼扎之后，其肌電活動(dòng)減少的可能性很大。除此之外，從重心移動(dòng)總軌跡長(zhǎng)減少的角度分析，我們也認(rèn)為側(cè)方與前后方貼扎之后肌電活動(dòng)會(huì)減少。關(guān)于脛前肌，同樣的貼扎手法提高了踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，因此我們認(rèn)為肌電活動(dòng)會(huì)減少。有相關(guān)文獻(xiàn)[10,11]報(bào)告說模擬步行與挫傷，然后分析腓骨長(zhǎng)肌的肌電活動(dòng)，可能這樣動(dòng)態(tài)的分析有必要與靜態(tài)分析相結(jié)合考慮。關(guān)于腓腸肌的肌電活動(dòng)，貼扎之后幾乎沒有什么變化，這可能與平衡能力的保持需要踝關(guān)節(jié)的側(cè)方穩(wěn)定性有很大關(guān)系。脛后肌的肌電活動(dòng)雖然貼扎之后無論是側(cè)方還是前后方的貼扎手法都受到了影響，但是與裸足時(shí)相比較并沒有出現(xiàn)太大的差異，正如相關(guān)文獻(xiàn)所說靜態(tài)與動(dòng)態(tài)相結(jié)合分析更為合理，這也正是本研究今后的課題。

4.本研究的不足與今后的展望

首先，本研究的實(shí)驗(yàn)對(duì)象僅僅是20～30歲之間，年齡層范圍有些局限。因此20歲以下，30歲以上的人群踝關(guān)節(jié)貼扎之后的平衡能力與踝關(guān)節(jié)周圍肌肉的肌電活動(dòng)是如何變化并不明了。其次，本實(shí)驗(yàn)對(duì)象樣本量較少，僅20例，如果增加樣本量可能會(huì)出現(xiàn)更理想的效果。最后，本實(shí)驗(yàn)所使用的貼扎貼布均為日本生產(chǎn)的上等運(yùn)動(dòng)專用貼布，不同的貼扎手法以及纏繞的圈數(shù)不同也是需要考慮的問題。

5.結(jié)論

貼扎之后的重心移動(dòng)軌跡與裸足相比較，閉眼時(shí)的重心移動(dòng)變小，也就是說平衡能力有所提高。貼扎之后，單腳立位閉眼時(shí)脛骨前肌與腓骨長(zhǎng)肌的肌電活動(dòng)減少。因此，我們推測(cè)踝關(guān)節(jié)挫傷患者貼扎之后，除了減少疼痛之外，不僅提高平衡能力，還降低再次損傷的發(fā)生率。