振動桿練習(xí)對慢性下腰痛患者疼痛及功能障礙的效果研究*

肖才坤 韋恩秀

振動桿練習(xí)對慢性下腰痛患者疼痛及功能障礙的效果研究*

肖才坤 韋恩秀

（廣東體育職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510663）

【】探討利用振動桿進行穩(wěn)定性練習(xí)對慢性下腰痛患者疼痛、功能障礙的效果。選取25名慢性下腰痛大學(xué)生，隨機分為實驗組和對照組，兩組均在四肢跪撐、側(cè)橋和站立三種姿勢下進行練習(xí)，每周練習(xí)三次，每次40min，共8周。所有患者在練習(xí)前及練習(xí)8周后采用疼痛視覺模擬評分量表、功能障礙指數(shù)和表面肌電圖分別記錄疼痛、功能障礙及腹橫肌激活水平。兩組VAS、ODI和腹橫肌激活水平均較練習(xí)前明顯改善(<0.05)，組間比較時，實驗組的VAS、ODI和腹橫肌激活水平與對照組比較，均具有顯著性差異(<0.05)。利用振動桿進行穩(wěn)定性練習(xí)可有效減輕慢性下腰痛患者的疼痛，改善功能障礙和腹橫肌激活水平，可作為慢性下腰痛患者日常的鍛煉方法。

振動桿；慢性下腰痛；疼痛；功能障礙；效果

下腰痛（Low Back Pain，LBP）是世界性難題，臨床上多以核心不穩(wěn)、脊柱活動度不足、腰凸增大、腘繩肌張力大、腹肌力弱、軀干周圍肌力不平衡、長短腿、軟組織損傷和退行性變等原因引起[1]。有研究顯示，核心穩(wěn)定性不良是導(dǎo)致下腰痛反復(fù)發(fā)作的重要原因之一[2]，核心穩(wěn)定能控制關(guān)節(jié)的運動，防止腰部代償動作，減少腰部負荷，保護關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)或椎間盤免遭重復(fù)性使用傷。而核心不穩(wěn)可以通過鍛煉腹橫肌、多裂肌、盆底肌和膈肌而得到改善，核心穩(wěn)定練習(xí)以增加腹橫肌和多裂肌的收縮能力最為顯著，從而有助于減緩疼痛和改善功能，因此，越來越多研究關(guān)注下腰痛患者的核心穩(wěn)定性[3]。隨著核心穩(wěn)定概念研究的深入，人們針對核心穩(wěn)定的練習(xí)方法和手段也逐漸多樣化，比如卷腹、側(cè)橋、鳥狗練習(xí)（birddog exercises）、臀橋以及利用瑞士球等不穩(wěn)定平面進行的一些練習(xí)。但最近也有研究報道，振動刺激也是核心穩(wěn)定性練習(xí)的一種好方法[4]，而近些年才傳入我國的振動桿便是其中的一種振動練習(xí)器，其廣泛應(yīng)用于健身和康復(fù)治療領(lǐng)域以提高肌肉力量、協(xié)調(diào)和穩(wěn)定能力。有研究發(fā)現(xiàn)，振動桿練習(xí)能有效激活腹直肌、腹橫肌、背闊肌和豎脊肌等核心肌肉[5]，但國內(nèi)外關(guān)于振動桿練習(xí)在下腰痛患者中的應(yīng)用鮮有報道，故本研究擬通過利用振動桿進行穩(wěn)定性練習(xí)，探討其對對慢性下腰痛患者的效果，以期為慢性下腰痛患者的康復(fù)及振動練習(xí)方法體系的完善提供可參考的依據(jù)。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選取25名慢性下腰痛的大學(xué)生患者，采用信封法隨機分為試驗組（振動桿組，7男6女）和對照組（7男5女）。納入標準為：腰痛超過3個月，有/沒有下肢牽涉痛（沒有放射痛）。排除下列情況：腰部最近有骨折史、創(chuàng)傷或手術(shù)史；不能維持練習(xí)的姿勢（站姿、側(cè)支撐、四肢跪撐等）；嚴重的神經(jīng)學(xué)問題（肌肉無力、感覺障礙、反射減弱）；類風(fēng)濕病。試驗組與對照組在年齡、身高、BMI等各項情況進行對比，無顯著性差異(P>0.05)，見表1。

表1 各組對象一般情況比較

n年齡（歲）身高（cm）體重（Kg）BMI （Kg/m2） 實驗組13620.8±0.8166.8±4.858.2±4.720.8±1.9 對照組12520.9±1.0168.7±5.360.8±5.621.4±2.1

1.2 研究方法

1.2.1振動桿練習(xí)方法

實驗組研究對象均統(tǒng)一使用振動桿(體育型, 德國)進行練習(xí)，長度153cm, 中央手柄長度為17.9cm，重量為710g，厚度為9.5 mm，振動頻率270次/min（4.6Hz）。實驗前一周進行3次試練習(xí)，以便讓實驗對象熟悉振動桿。振動桿練習(xí)時軀干盡量穩(wěn)定，腹部收緊，振動桿練習(xí)方案為：①四肢跪撐。屈膝、屈髖90°俯臥跪撐，右手左膝支撐在地板上，左臂(持振動桿)和右腿抬起與脊柱成一直線，持桿在矢狀面晃動，左右交替（見圖1）②側(cè)橋。側(cè)躺，屈膝90°，髖關(guān)節(jié)維持在0°位，左手肘伸直支撐起身體，右手持桿在額狀面上晃動，左右交替（見圖2）。③站姿。雙腳打開與肩同寬，雙手持振動桿在肩屈90°位矢狀面上晃動（見圖3）。每個動作以個人最大幅度持續(xù)晃動30s/次，每次完成之后休息1min，連續(xù)完成10組，完成以上3個練習(xí)需約40min/次，3次/周，共8周。練習(xí)前進行5min熱身，練習(xí)后，進行5min的放松運動。非振動桿采用的是一般的無彈性桿，長度和重量設(shè)置與振動桿一樣，對照組采用無彈性桿進行與實驗組一樣的練習(xí)。

圖1

圖2

圖3

1.3 練習(xí)效果評估標準

1.3.1疼痛評分

采用疼痛視覺模擬評分量表（Visual analogue scale,VAS）對所有研究對象的疼痛嚴重程度進行評分，該量表將疼痛程度用0至10共11個數(shù)字表示，0表示無痛，10表示最痛，患者根據(jù)自身疼痛程度在這11個數(shù)字中挑選一個數(shù)字代表疼痛程度。

1.3.2功能障礙評分

采用Oswestry功能障礙指數(shù)（Oswestry disability index，ODI)對所有研究對象的功能障礙嚴重程度進行評分，該量表從腰腿痛、生活自理、行走等10個方面評估患者腰痛功能障礙嚴重程度，每個問題有6個備選答案，情況最好為0分, 最差為5分,分數(shù)越高表示功能障礙越嚴重。

1.3.2 腹橫肌激活水平

由一名經(jīng)過肌電圖培訓(xùn)的人員采用表面肌電遙測系統(tǒng)（Noraxon，美國）對所有研究對象練習(xí)8周前后的腹橫肌進行數(shù)據(jù)采集，測試時，按標準流程要求用酒精擦凈所測肌肉肌腹表面，然后貼牢肌電電極，采樣頻率為1000Hz，帶通濾波20～400Hz。為了更標準的記錄腹橫肌的電勢，采集四肢跪撐和側(cè)橋這兩種姿勢的肌電信號，每個姿勢均采集雙側(cè)腹橫肌肌電信號，每個姿勢維持7s，減去練習(xí)開始和結(jié)束時的2s，真正記錄腹橫肌活動5s的肌電信號。再由專業(yè)人員使用MyoResearch XP Master Edition分析軟件，對原始肌電信號進行濾波（Butterworth帶通濾波，10～400Hz）、整流（全波整流）、平滑處理后，計算表面積分肌電值（integrated EMG, iEMG，在一定時間內(nèi)肌肉中參與活動的運動單位放電總量）。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS19.0統(tǒng)計軟件對所有評估指標進行統(tǒng)計學(xué)分析。結(jié)果以平均值±標準差表示，數(shù)據(jù)采用統(tǒng)計學(xué)方法分析前，先采用單樣本S-W檢驗對兩組的數(shù)據(jù)進行正態(tài)分布性檢驗，以這些數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布，而且方差齊同為前提，根據(jù)需要保留小數(shù)點后2位。組內(nèi)比較采用t 檢驗，組間比較采用重復(fù)測量方差分析，<0.05 為顯著性差異，<0.01 為極顯著性差異。

2 結(jié)果

兩組VAS、ODI和腹橫肌激活水平均較練習(xí)前明顯改善(P<0.05)，組間比較時，實驗組的VAS、ODI和腹橫肌激活水平與對照組比較，均具有顯著性差異(P<0.05)。

表2 兩組的VAS、ODI和腹橫肌激活水平實驗前后數(shù)據(jù)

對照組實驗組 前后前后 VAS5.93±1.193.35±1.125.88±1.181.91±0.56①② ODI27.65±4.878.91±2.3328.67±5.1112.69±3.15①② 腹橫肌激活水平(mvs)0.58±0.090.65±0.190.62±0.070.78±0.08①②

注：①表示與訓(xùn)練前比較，<0.05；②表示與對照組比較，<0.05。

3 討論

在過去的幾十年，不管是在康復(fù)領(lǐng)域還是運動領(lǐng)域，“核心”的概念被廣泛接受。所謂核心穩(wěn)定性，是指在運動中控制骨盆和軀干部位的穩(wěn)定姿態(tài)，為上肢、下肢運動創(chuàng)造支點，并協(xié)調(diào)上肢、下肢的發(fā)力，使力量的產(chǎn)生、傳遞和控制達到最佳化。有研究顯示[6,7]，核心穩(wěn)定性不良是導(dǎo)致下腰痛反復(fù)發(fā)作的重要原因之一，核心穩(wěn)定依賴于軀干深層肌、淺層肌的和諧共收縮以及參與脊柱穩(wěn)定的協(xié)同肌和拮抗肌間的協(xié)調(diào)配合能力，尤其是核心深層的腹橫肌、多裂肌、盆底肌和膈肌間和諧共收縮水平，對減少腰盆區(qū)域不必要的動作從而保護下腰部免遭重復(fù)性微損傷和退行性變起著重要作用，那么如何使核心肌群和諧共收縮是下腰痛患者亟待解決的問題。有研究認為[8]，穩(wěn)定性練習(xí)能改善深層核心肌肉的共收縮，建議下腰痛患多進行穩(wěn)定性練習(xí)。

本研究采取核心穩(wěn)定性練習(xí)對慢性下腰痛大學(xué)生患者進行干預(yù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)核心穩(wěn)定練習(xí)能顯著改善慢性下腰痛問題，且與對照組相比，發(fā)現(xiàn)采用振動桿結(jié)合核心穩(wěn)定練習(xí)更能顯著降低慢性下腰痛患者的疼痛，改善OID及腹橫肌激活水平。這說明振動桿結(jié)合核心穩(wěn)定性練習(xí)能更有效激活慢性下腰痛患者的核心穩(wěn)定肌群，特別是腹橫肌的激活水平。Fran?a等人[12]和Noormohammadpour 等人[13]認為慢性下腰痛患者的康復(fù)必須要包含腹橫肌的練習(xí)，因為腹橫肌對于腰部穩(wěn)定非常重要，Hides等人[14]甚至認為慢性下腰痛患者即使疼痛降低后，深層肌肉也不會恢復(fù)，因此必須要通過練習(xí)才能恢復(fù)。而Mayer等人[15]觀察到慢性下腰痛患者的腹橫肌和多裂肌的激活模式與正常人不一樣，并且穩(wěn)定性練習(xí)能改善這些激活模式，該研究比較了穩(wěn)定性練習(xí)和拉伸練習(xí)時腹橫肌的激活水平，發(fā)現(xiàn)進行穩(wěn)定性練習(xí)時腹橫肌的激活水平增加，并且Andrusaitis等人[16]注意到核心穩(wěn)定性練習(xí)有助于不同姿勢下腹橫肌和多裂肌的協(xié)調(diào)共收縮，其認為穩(wěn)定性練習(xí)比力量練習(xí)對改善下腰痛患者疼痛和功能障礙更加有效。但Moreside等人[17]認為對于有腰椎病的人要慎用振動桿進行脊柱穩(wěn)定性練習(xí)，不過 Kim 等人[5]則認為振動桿的振動刺激能引起肌肉強直性振動反射（tonic vibration reflex）從而促進肌肉活性。因為振動桿是一種雙向振動練習(xí)裝置，不僅能產(chǎn)生低于5Hz的頻率，還能把振動傳遞給人體，這種主動振動刺激能立即作用于神經(jīng)肌肉系統(tǒng)，并且能維持很長一段時間。特別是振動傳遞到肌腹或肌腱時，通過刺激來自于肌梭的感覺神經(jīng)纖維而與α運動神經(jīng)元相連接[10,11]，從而誘發(fā)出肌肉的強直性振動反射，使得肌梭激活和多突觸連接而增加α運動神經(jīng)元的募集，最終促進肌肉收縮[9]，這是本研究發(fā)現(xiàn)振動桿結(jié)合核心穩(wěn)定練習(xí)產(chǎn)生了更高的腹橫肌激活水平的原因之一。此外，振動刺激不僅能影響所作用肌的肌梭，還會影響周圍肌的肌梭，振動越大，肌肉克服的阻力越大（本研究要求振動桿練習(xí)時，每個動作以個人最大幅度持續(xù)晃動），募集的運動單位就會越多。本研究通過個人最大幅度持續(xù)晃動振動桿練習(xí)，可能不只是提高了核心穩(wěn)定肌群的激活水平，核心穩(wěn)定肌群間的協(xié)調(diào)水平也可能得到了提高，甚至整個核心的本體感覺都得到了改善，這些因素都有助于提高腰椎的整體穩(wěn)定性，從而有助于降低疼痛，改善功能障礙。

另外，本研究采取的四肢跪撐、側(cè)橋都是支撐面不穩(wěn)的練習(xí)，在不穩(wěn)定的平面上練習(xí)可增加核心深層小肌肉群的激活水平[18,19,20]，而振動桿聯(lián)合側(cè)橋練習(xí),以及四肢跪撐抬高手臂搖動振動桿的同時抬高髖關(guān)節(jié)引發(fā)的持續(xù)振動使得支撐面更為不穩(wěn)定，從而進一步刺激平衡反應(yīng)，這個平衡反應(yīng)需要核心深層小肌肉群進行合理動員才能維持合理的身體姿態(tài)。除此之外，還有研究報道，通過增加上肢和/或下肢的外在負荷能增加核心深層穩(wěn)定肌群的肌肉活性[21]，而振動桿練習(xí)時上肢的外在負荷會增加，從而加速軀干穩(wěn)定肌群的活性。

本研究不足之處在于樣本較小，干預(yù)時間不長。此外，本研究的樣本不能代表所有的下腰痛患者，且腹橫肌的激活水平是動態(tài)的，肌肉質(zhì)量的改變與年齡有關(guān)，而本研究所有的患者都是大學(xué)生，并只是測量了腹橫肌的激活水平，后續(xù)可以多征召一些年齡跨度比較大的患者，干預(yù)時間長些，并多測量一些肌肉的激活水平或相關(guān)肌肉的力量以察療效。

4 結(jié)論

利用振動桿結(jié)合穩(wěn)定性練習(xí)能有效減輕慢性下腰痛患者的疼痛，改善功能障礙和腹橫肌激活水平，可作為慢性下腰痛患者日常的鍛煉方法。

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Effects of Stabilization Exercise Using Flexi-Bar on Pain and Functional Disability in Patients with Chronic Low Back Pain

XIAO Caikun, etal.

（Guangdong Vocational Institute of Sport, Guangzhou 510663, Guangdong, China）

廣東省科技廳科技計劃項目（項目編號：2013B031600001）。

肖才坤（1982—），碩士，講師，研究方向：運動傷病防護。