腿舉訓(xùn)練在股四頭肌訓(xùn)練中的應(yīng)用進(jìn)展

胡安尼西·達(dá)吾列 馬玉寶,2※

股四頭肌是全身體積最大、力量最強(qiáng)的肌肉，它的作用為屈髖伸膝。股四頭肌的情況直接影響到個體的日常生活能力和形態(tài)。股四頭肌的訓(xùn)練方式分為開鏈和閉鏈運(yùn)動[1]。經(jīng)長期的臨床實(shí)踐形成多個訓(xùn)練方式，如直腿抬高、深蹲、多角度抗阻伸膝、腿舉訓(xùn)練等。由于設(shè)備的引進(jìn)，腿舉訓(xùn)練得到廣泛普及。腿舉訓(xùn)練是在仰臥位或者坐位，通過下肢肌群收縮，伸髖、伸膝，將重物向前、上方蹬起，然后屈髖、屈膝，將重物復(fù)位，反復(fù)刺激股四頭肌，以達(dá)到訓(xùn)練的目的，對提高股四頭肌以及下肢整體的運(yùn)動表現(xiàn)能力有顯著效果[2]?，F(xiàn)就腿舉訓(xùn)練對股四頭肌功能訓(xùn)練效果的研究進(jìn)展予以綜述，為臨床康復(fù)工作提供參考依據(jù)。目前Leg press一詞尚無準(zhǔn)確翻譯，經(jīng)查閱有如下多種翻譯：腿舉、腿壓、坐姿蹬腿和腿部蹬踏[1]等，未形成統(tǒng)一的翻譯標(biāo)準(zhǔn)。本文將參考知網(wǎng)Leg press詞條，將其翻譯為腿舉。

1.腿舉訓(xùn)練參與下肢肌肉的評估

了解左右側(cè)膝關(guān)節(jié)力量測試的可靠性對于肢體間的臨床決策至關(guān)重要。Clark等研究并探討單腿單次重復(fù)最大腿舉、雙肢膝關(guān)節(jié)屈曲、膝關(guān)節(jié)伸直的量表信度、重測信度及測量精度，并進(jìn)行相關(guān)分析，發(fā)現(xiàn)組內(nèi)相關(guān)系數(shù)和測量標(biāo)準(zhǔn)誤差存在差異，但是其測量精度和可靠性都很高，測試之間具有一定的相關(guān)性；當(dāng)進(jìn)行力量測試時，應(yīng)當(dāng)針對不同的運(yùn)動模式和不同的肌肉采取與之相對應(yīng)的測試動作[3]，如腿舉訓(xùn)練配對股四頭肌。Redden等采用氣動阻力的坐位腿舉器械對優(yōu)秀的足球運(yùn)動員肌肉力量、肌肉功率和兩腿的對稱性通過腿舉訓(xùn)練進(jìn)行了測量，并計算了測量結(jié)果的可靠性和應(yīng)用區(qū)間，結(jié)果顯示可接受的可靠性水平[4]，腿舉訓(xùn)練適用于測量上述相關(guān)數(shù)據(jù)。

最大肌力和力量發(fā)展速度是日?；顒雍瓦\(yùn)動表現(xiàn)的兩個重要的力量特征，兩項(xiàng)參數(shù)需具有可靠性。通常使用帶有等長模組的昂貴的等速設(shè)備測量。而Baur等評估了將傳感器安裝在傳統(tǒng)的腿舉訓(xùn)練器材上測量最大肌力和力量發(fā)展速度的可靠性，發(fā)現(xiàn)采集的數(shù)據(jù)具有良好的可靠性，可以對干預(yù)措施進(jìn)行質(zhì)量控制[5]。

2.腿舉訓(xùn)練參與股四頭肌的功能訓(xùn)練

腿舉訓(xùn)練需要膝伸肌和屈肌、髖伸肌和足底屈肌的參與，但腿舉訓(xùn)練最主要的訓(xùn)練目標(biāo)是股四頭肌。Orssatto等為12名受試者設(shè)計了一項(xiàng)為期12周的漸進(jìn)式訓(xùn)練，采用45°腿舉訓(xùn)練，并采集了相關(guān)數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示僅使用腿舉訓(xùn)練訓(xùn)練下肢肌肉可導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)屈伸肌峰力矩比率(離心膝關(guān)節(jié)屈肌峰值力矩/向心膝關(guān)節(jié)伸肌峰值力矩，H/Q比)下降，因此建議在采用腿舉訓(xùn)練恢復(fù)及增強(qiáng)股四頭肌肌力的同時，額外增加對腘繩肌的訓(xùn)練項(xiàng)目[6]。

Machado等用表面肌電儀將傳統(tǒng)的45°角腿舉訓(xùn)練與兩種不同的45°角的腿舉訓(xùn)練技術(shù)進(jìn)行比較，這兩種運(yùn)動技術(shù)分別使用了理療球和彈力帶，訓(xùn)練時囑咐受試者在雙膝間將理療球加緊或者把彈力帶撐開。結(jié)果表明在腿舉訓(xùn)練時，在兩膝之間放置一個理療球可提高股內(nèi)側(cè)肌的激活程度，與單純進(jìn)行腿舉訓(xùn)練相比，讓患者撐開一個彈力帶進(jìn)行腿舉訓(xùn)練股內(nèi)側(cè)肌的激活程度相對較小，而股外側(cè)肌的激活程度相對較高。追求更高的股四頭肌活動時，建議在雙膝之間放置一個理療球或者其他輔助物品[2]。

在膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者的肌肉訓(xùn)練中，腿舉訓(xùn)練相較于坐姿腿屈伸運(yùn)動更能有效地刺激股四頭肌，更能反映肌肉功能的指標(biāo)[7]。膝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)炎患者的蹲姿存在較大的脛骨外旋異常，Hanada等將脛骨內(nèi)旋時進(jìn)行腿舉訓(xùn)練與中立位時進(jìn)行一組隨機(jī)對照試驗(yàn)，以10米步行測試、計時步行測試、下蹲時膝關(guān)節(jié)屈曲角度、步行與下蹲時的疼痛和步行困難程度這五個項(xiàng)目進(jìn)行評估。發(fā)現(xiàn)用采取脛骨內(nèi)旋的腿舉訓(xùn)練相較于脛骨中立位的腿舉訓(xùn)練能更顯著改善患者的步行功能與下蹲時膝關(guān)節(jié)角度，緩解活動時的疼痛，而中立位的腿舉訓(xùn)練僅在十米步行測試中有顯著改善[8]。

交叉教育現(xiàn)象是一種神經(jīng)生理學(xué)現(xiàn)象，指訓(xùn)練身體的一側(cè)可讓另一側(cè)得到進(jìn)步。Ben等比較了單側(cè)屈肘和腿舉訓(xùn)練后整體訓(xùn)練反應(yīng)和交叉教育效果，結(jié)果顯示青少年優(yōu)勢側(cè)和非優(yōu)勢側(cè)單腿腿舉訓(xùn)練對同側(cè)和對側(cè)的膝關(guān)節(jié)屈肌及伸肌有顯著改善，加強(qiáng)了受試者下蹲跳的能力。但例外的是非優(yōu)勢側(cè)的腿舉訓(xùn)練對對側(cè)膝關(guān)節(jié)屈肌的最大等長收縮無明顯改善，并且優(yōu)勢側(cè)腿舉訓(xùn)練導(dǎo)致了下肢平衡性和協(xié)調(diào)性的下降[9]。

Bily等對于具有適度振動的省時腿舉訓(xùn)練計劃對全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)(Total knee arthroplasty,TKA)患者的力量參數(shù)、疼痛和功能預(yù)后的影響展開了研究，并采用視覺模擬評分法、活動范圍、樓梯測試、計時和行走測試，以及西安大略和麥克馬斯特大學(xué)骨關(guān)節(jié)炎指數(shù)與傳統(tǒng)運(yùn)動療法進(jìn)行比較。試驗(yàn)結(jié)果表明振動適中的等速腿舉訓(xùn)練和傳統(tǒng)運(yùn)動療法均能有效恢復(fù)TKA術(shù)后患者的肌力和功能，兩組訓(xùn)練后的力量、疼痛和功能結(jié)果無顯著差異，然而腿舉訓(xùn)練所需時間相對較少[10]。

在腿舉訓(xùn)練過程中，膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動范圍可影響訓(xùn)練的效果，Bogdanis等比較了兩種不同肌肉長度的低強(qiáng)度等長腿舉復(fù)合訓(xùn)練方案(即在訓(xùn)練過程中每組之間休息時添加每分鐘兩次下蹲跳項(xiàng)目)對膝關(guān)節(jié)功能的影響，發(fā)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)運(yùn)動的終末角度越大對于最大靜態(tài)肌力和發(fā)力速度的增長越明顯，而活動終末角度為85°時無明顯提升，而在訓(xùn)練過程中動態(tài)肌肉性能與肌肉長度無關(guān)[11]。

此外，Wirth等研究了在熱身階段時的運(yùn)動選擇對最大力量和速度-力量參數(shù)的影響，訓(xùn)練的項(xiàng)目為后深蹲和腿舉，試驗(yàn)分為兩個組，一組雙腳平衡后深蹲，另一組進(jìn)行腿舉，兩組訓(xùn)練方案相同，負(fù)荷相接近，進(jìn)行對照試驗(yàn)；結(jié)果顯示在短期干預(yù)中后深蹲訓(xùn)練能更好提升受試者的跳躍能力，這可能與身體重心轉(zhuǎn)移的程度有關(guān)，增加了后深蹲訓(xùn)練時對肌肉力量的刺激[12]。Padulo等通過壓力傳感器和線性編碼器測量了深蹲和腿舉訓(xùn)練時產(chǎn)生的平均壓力和速度得到了各項(xiàng)目的線性力-速度和功率-速度關(guān)系，計算了肌肉最大輸出功率和理論峰力值和最大運(yùn)動速度，發(fā)現(xiàn)與腿舉訓(xùn)練相比深蹲在肌肉的功率上高于腿舉訓(xùn)練，但激活的肌肉最大力量小于腿舉訓(xùn)練[13]。Rossi等將樣本分為三組，第一組只進(jìn)行腿舉訓(xùn)練，第二組只進(jìn)行深蹲訓(xùn)練，第三組兩項(xiàng)訓(xùn)練相結(jié)合，結(jié)果顯示深蹲訓(xùn)練組跳躍能力改善明顯，而腿舉訓(xùn)練組動態(tài)平衡能力有所改善，盡管未顯示統(tǒng)計學(xué)差異[14]。

3.各項(xiàng)因素對腿舉訓(xùn)練的影響

3.1 訓(xùn)練時組間休息間隔對腿舉訓(xùn)練的影響 Miranda等研究了不同休息間隔的45°角腿舉訓(xùn)練對表面肌電頻譜和疲勞振幅的影響。結(jié)果顯示腿舉訓(xùn)練時，三分鐘的休息間隔可能代表了在神經(jīng)激活情況下疲勞狀態(tài)和完全恢復(fù)狀態(tài)之間的一個神經(jīng)肌肉窗口，在多組訓(xùn)練的過程中兩組之間安排三分鐘以上的休息時間能夠允許更多的運(yùn)動單位從疲勞中恢復(fù)，從而促進(jìn)下一組訓(xùn)練更有效的力量增強(qiáng)刺激[15]。

3.2 年齡對腿舉訓(xùn)練的影響 Wilson等研究老化對腿舉訓(xùn)練中關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)性影響，測量了下肢肌肉峰值功率、速度以及關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)性。試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，跟年輕人相比，在多組訓(xùn)練后老年人表現(xiàn)出相對較差的協(xié)調(diào)性，每組訓(xùn)練的峰力值和肌肉輸出功率上也有差異，說明采用大負(fù)荷的訓(xùn)練時，由于對同一部位的重復(fù)刺激增加了勞損的風(fēng)險，或由于關(guān)節(jié)控制能力低下、缺乏靈活性等原因，降低了對意外情況的反應(yīng)能力，增加了受傷的風(fēng)險[16]。

3.3 呼吸對腿舉訓(xùn)練的影響 氧化過程需要氧和ATP的參與，同時產(chǎn)生乳酸。人體通過呼吸，補(bǔ)充氧化過程所需氧，并氧化分解乳酸。Sakamoto等比較腿舉訓(xùn)練和臥推訓(xùn)練中組間休息時采取自主呼吸策略和過度通氣策略對訓(xùn)練效果影響，試驗(yàn)結(jié)果顯示采取過度通氣策略可顯著提升訓(xùn)練至力竭時腿舉與臥推的次數(shù)，而采取自主呼吸策略則下降[17]。

3.4 阻力對腿舉的影響 Smith等在阻力隨機(jī)改變和阻力恒定的兩種條件下的腿舉訓(xùn)練做對照，為期4周的訓(xùn)練后，發(fā)現(xiàn)阻力隨機(jī)改變的腿舉訓(xùn)練后的樣本反應(yīng)時間縮短，引起了更大的反射適應(yīng)，這對需要快速做出反應(yīng)的職業(yè)如運(yùn)動員、飛行員和士兵等職業(yè)訓(xùn)練有幫助，可提供更完善的物理治療方案[18]。而臨界負(fù)荷的腿舉訓(xùn)練可以維持長時間的負(fù)荷強(qiáng)度，在抗阻訓(xùn)練中激發(fā)更大的代謝和通氣需求，降低了疲勞的癥狀，加強(qiáng)了對于心血管系統(tǒng)的鍛煉[19]。

3.5 性別對腿舉訓(xùn)練的影響 在評估臥推和腿舉的交替訓(xùn)練中性別、運(yùn)動順序和休息間隔時長的影響后，發(fā)現(xiàn)男性在進(jìn)行10RM臥推和腿舉訓(xùn)練時具有更強(qiáng)的抗疲勞能力。由于運(yùn)動配對時發(fā)現(xiàn)，男性在進(jìn)行第二次運(yùn)動時疲憊感較輕，因此應(yīng)調(diào)整女性的訓(xùn)練計劃，以確保與男性的抗阻計劃強(qiáng)度相平行[20]。

3.6 下肢其他肌肉對腿舉訓(xùn)練的影響 腿舉訓(xùn)練在鍛煉股四頭肌的同時，也需要下肢其他肌群的參與和協(xié)助，因在進(jìn)行腿舉訓(xùn)練時，髖關(guān)節(jié)取屈曲位，所以股后肌群在運(yùn)動中并不是主要的動力來源，更多的是起維持關(guān)節(jié)穩(wěn)定性的作用。脛骨前肌的主要作用是維持踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，起穩(wěn)定支點(diǎn)和維持平衡的作用。腓腸肌的主要作用為伸展踝關(guān)節(jié)，當(dāng)進(jìn)行腿舉訓(xùn)練踝關(guān)節(jié)的角度發(fā)生改變時，腓腸肌在收縮力的力傳遞有較大貢獻(xiàn)[21]。以上各肌的參與受限時，均可影響到腿舉訓(xùn)練動作完成度。

4.問題與展望

膝關(guān)節(jié)損傷后股四頭肌無力是常見的臨床癥狀，腿舉訓(xùn)練與等速訓(xùn)練均可分離和強(qiáng)化受累肢體的股四頭肌。腿舉訓(xùn)練中的膝關(guān)節(jié)伸展力矩峰值雖然可以評價術(shù)后下肢的力量情況，但是對于肢體的對稱性而言，因其與目前的“金標(biāo)準(zhǔn)”慢速等速測試(ISO60°/s)在采用皮爾遜相關(guān)系數(shù)和配對t檢驗(yàn)建立關(guān)系后，結(jié)果有差異，所以要更加謹(jǐn)慎的考慮[22]。

在進(jìn)行腿舉訓(xùn)練時，受試者足部所擺放的位置和髖部周圍其他肌群發(fā)力情況等，可影響到股四頭肌的發(fā)力情況，如采取脛骨內(nèi)旋進(jìn)行腿舉訓(xùn)練能改善骨性關(guān)節(jié)炎患者運(yùn)動功能[10]、在雙膝之間放置理療球改變股四頭肌各頭激活情況[2]等，在這一問題上的相關(guān)研究相對較少。如果受試者采取不同足間距，這是否能引起肌肉發(fā)力情況的改變；如果足部位于不同的象限內(nèi)，能否影響到腿舉訓(xùn)練的結(jié)果，會引起怎么樣的改變，未來的研究可以考慮控制這些變量進(jìn)行研究探討。

臥式自行車(有氧運(yùn)動)與腿舉訓(xùn)練(阻力訓(xùn)練)在發(fā)力和持續(xù)時間相匹配時，可能在VO2、呼吸交換率、血乳酸、能量消耗、肌肉腫脹情況和肌電圖上產(chǎn)生相似的反應(yīng)，因此有理由認(rèn)為兩者都可能提供類似的刺激，以產(chǎn)生相似的慢性生理適應(yīng)結(jié)果，如增強(qiáng)心肺功能等[23]。未來可進(jìn)一步進(jìn)行類似的與其他訓(xùn)練模式相結(jié)合的生理測量研究，并測試不同模式下和不同的運(yùn)動持續(xù)時間條件下對生理健康的慢性改善的影響。

5.小結(jié)

腿舉訓(xùn)練結(jié)果可評估股四頭肌在力量方面的恢復(fù)效果，有助于治療師評價患者的恢復(fù)情況。采取腿舉訓(xùn)練對股四頭肌進(jìn)行漸進(jìn)抗阻訓(xùn)練對增加其最大肌力有效果，可用于對偏癱、骨性關(guān)節(jié)炎、前交叉韌帶復(fù)建術(shù)后和全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后等患者的康復(fù)訓(xùn)練，對健康群體而言也可作為常用的健身項(xiàng)目，但要注意結(jié)合其他的訓(xùn)練進(jìn)行，保持H/Q比的平衡。目前對腿舉訓(xùn)練時所采取的技術(shù)方面的研究還尚未完善，未來可對這一方面進(jìn)行進(jìn)一步的探討，為臨床治療的方法選擇提供參考。