核心穩(wěn)定性及其在肌肉骨骼系統(tǒng)損傷預(yù)防與康復(fù)中的作用

李志全 閆鵬宇

(1.甘肅省天水職業(yè)技術(shù)學(xué)校體育教研組，甘肅天水，741000；2.山東省青島衛(wèi)生學(xué)校臨床護(hù)理教研室，山東青島，266071)

運(yùn)動(dòng)員或者從事重復(fù)性高、時(shí)間長、強(qiáng)迫體位的勞動(dòng)者，特別是重體力勞動(dòng)者如搬運(yùn)重物等，容易引發(fā)局部肌肉疲勞，長期累積造成肌肉骨骼功能的損傷，常見的部位包括背部、頸部、手腕等，肌肉骨骼疾病已成為全球關(guān)注的職業(yè)健康問題之一。近些年國內(nèi)外專家表明，核心穩(wěn)定性差是造成肌肉骨骼損傷發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)因素之一[1]。本文梳理了有關(guān)核心穩(wěn)定性理論、評(píng)估及其在肌肉骨骼損傷中的作用，為2022年北京冬奧會(huì)運(yùn)動(dòng)損傷防治及2030健康中國的研究與實(shí)踐提供參考。

1 相關(guān)概念

1.1 核心與核心穩(wěn)定性

國內(nèi)外已經(jīng)有很多學(xué)者從不同角度來描述“核心”，一個(gè)普遍接受的定義是脊柱、骨盆和及其周圍肌肉骨骼所組成的區(qū)域，也被成為腰髖關(guān)節(jié)復(fù)合體，是一個(gè)以肌肉為邊界的三維空間，包括上側(cè)膈肌、前側(cè)腹肌、下側(cè)盆底肌以及后側(cè)椎旁肌等[2]。核心肌群通常是指肌肉起止點(diǎn)位于膈肌和盆底肌之間區(qū)域的肌肉，包括膈肌、腹直肌、腹橫肌、豎脊肌、盆底肌等。

核心穩(wěn)定性是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程，需要適宜的肌肉力量、耐力和準(zhǔn)確的神經(jīng)肌肉控制，可以快速整合感覺信息并對(duì)內(nèi)、外部信息做出運(yùn)動(dòng)反應(yīng)?！昂诵姆€(wěn)定性”模型最早由Panjabi[3]教授提出來，其認(rèn)為由被動(dòng)、主動(dòng)和神經(jīng)控制3個(gè)系統(tǒng)組成，如圖1所示。被動(dòng)組織系統(tǒng)包括脊椎、韌帶、關(guān)節(jié)囊等組織，這些組織的主要功能是在運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生機(jī)械抵抗力，使機(jī)體保持穩(wěn)定，并通過機(jī)械感受器將位置和負(fù)載信息傳遞到神經(jīng)控制系統(tǒng)。

圖1 核心穩(wěn)定性模型

神經(jīng)控制系統(tǒng)是傳入和傳出信號(hào)的中心，通過前反饋和后反饋來支配肌肉產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，最終保持核心的穩(wěn)定性。主動(dòng)組織系統(tǒng)主要由核心肌群組成，包括整體動(dòng)力肌和局部穩(wěn)定肌，整體動(dòng)力肌肉，將軀干與四肢相連，并能在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生較大力量的動(dòng)力。通常指腹直肌、腰方肌、豎脊肌及腹外斜肌等，局部穩(wěn)定肌是單關(guān)節(jié)深層肌肉，附著或靠近脊柱，要作用是控制運(yùn)動(dòng)，維持靜態(tài)穩(wěn)定，通常是指多裂肌、腹橫肌、腹內(nèi)斜肌及盆底肌[4]，這個(gè)分類被大部分人認(rèn)可，并成為許多核心穩(wěn)定訓(xùn)練相關(guān)研究的基礎(chǔ)。Gibbons和Comerford[5]提出的肌肉功能分類，把全身的肌肉分為穩(wěn)定肌(腹內(nèi)斜肌、腹橫肌、多裂肌)和動(dòng)力肌(腹直肌、髂肋肌、豎脊肌、腰方肌)，如圖2所示。穩(wěn)定肌產(chǎn)生離心運(yùn)動(dòng)去控制動(dòng)作范圍內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，動(dòng)力肌可以使動(dòng)作范圍內(nèi)的向心運(yùn)動(dòng)加速或減速。Behm[6]等人也認(rèn)同穩(wěn)定的分類方式，并將這一區(qū)域肌肉分為動(dòng)肌和傳遞荷載肌。傳遞載荷肌是具有沿著動(dòng)力鏈在四肢和核心之間轉(zhuǎn)移力和動(dòng)量的肌肉，即臀大肌，股直肌，髂腰肌，斜方肌，背闊肌，三角肌等，傳遞載荷肌雖然在身體的不同部位，但通過筋膜的連接仍與核心穩(wěn)區(qū)聯(lián)系一體，從而加強(qiáng)核心穩(wěn)定。

圖2 核心區(qū)解剖與生物力學(xué)示意圖

1.2 肌肉骨骼損傷

肌肉骨骼疾患(muscular skeletal disorders， MSD)通常指從事具有重復(fù)性的動(dòng)作、作業(yè)時(shí)間較長或強(qiáng)制體位等特征的職業(yè)活動(dòng)、體育運(yùn)動(dòng)等所引起的一系列疾患，如腰背痛、腕管綜合癥手和跑步膝等[7]。肌肉骨骼疾患由于組織的完整性被破壞并且其會(huì)導(dǎo)致疼痛，主要表現(xiàn)為下背部、頸部以及腕部的麻木、疼痛，嚴(yán)重影響正常日常生活功能。核心穩(wěn)定性的降低通常會(huì)導(dǎo)致軀干和四肢的代償性運(yùn)動(dòng)，肢體產(chǎn)生不正確低效的運(yùn)動(dòng)模式，最終導(dǎo)致受損，損傷理論模型如圖3所示。

圖3 核心穩(wěn)定差導(dǎo)致?lián)p傷的理論模型

2 核心穩(wěn)定性的評(píng)估

核心穩(wěn)定性側(cè)重于通過調(diào)節(jié)神經(jīng)肌肉控制系統(tǒng)來加強(qiáng)局部和全身的穩(wěn)定性、加強(qiáng)動(dòng)力性和載荷傳遞性肌肉的募集、恢復(fù)肌肉力量、耐力和維持身體平衡，以實(shí)現(xiàn)整體功能的改善。核心穩(wěn)定性測(cè)試從不同維度下評(píng)估核心在功能運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)鏈中的復(fù)雜和多維的作用。國外有學(xué)者[8]使用細(xì)線肌電圖(EMG)記錄下肢運(yùn)動(dòng)時(shí)腹部肌肉和肌纖維的活動(dòng)，證明不管肢體運(yùn)動(dòng)的方向如何，所有維持區(qū)域穩(wěn)定和促使軀體運(yùn)動(dòng)的核心肌肉均在肢體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)之前進(jìn)行了募集，表明核心肌群為肢體遠(yuǎn)端的運(yùn)動(dòng)提供了近端的穩(wěn)定性，中樞神經(jīng)系統(tǒng)通過橫貫腹橫肌和多裂肌的共同收縮為肢體的運(yùn)動(dòng)創(chuàng)造了穩(wěn)定的基礎(chǔ)[9]。

2.1 肌肉觸診

對(duì)核心肌肉功能的最簡單評(píng)估可能是確定受試者是否可以產(chǎn)生核心肌肉的收縮，特別是橫腹肌和多裂肌。在具有下背痛或核心穩(wěn)定性受損的肌肉中發(fā)現(xiàn)這些肌肉的募集模式發(fā)生了改變[10]。延遲的軀干肌肉反射反應(yīng)實(shí)際上可能是先前存在的狀況，而不是下背痛發(fā)作后的結(jié)果適應(yīng)。初步證據(jù)表明，患有下背痛的個(gè)體在運(yùn)動(dòng)皮層中對(duì)軀干肌肉的神經(jīng)肌肉控制進(jìn)行了重新組織，并且多裂肌的選擇性募集導(dǎo)致激活水平增加，通過觸診深部腹部來評(píng)估腹橫肌的自主收縮，肌肉位于于腹直肌的外側(cè)[11，12]。

2.2 肌肉力量和耐力測(cè)試

除了核心肌肉的自主收縮外，許多測(cè)試還可以測(cè)量核心肌肉的力量和耐力，臨床醫(yī)生廣泛使用的三項(xiàng)核心穩(wěn)定性測(cè)試包括側(cè)橋，屈肌耐力測(cè)試和伸肌耐力測(cè)試[13]。伸肌耐力測(cè)試要去受試者俯臥，下半身固定在檢查臺(tái)上，臀部和上半身在檢查臺(tái)的邊緣延伸，要求受試者保持水平姿勢(shì)，雙臂越過胸部越長越好。在側(cè)橋中，受試者處于側(cè)臥姿勢(shì)，然后抬起臀部以支撐身體在左右兩側(cè)的腳部和彎曲的肘部。屈肌耐力測(cè)試具有運(yùn)動(dòng)員坐著，臀部和膝蓋彎曲到90°，軀干相對(duì)于桌子成60°角。腳用腳趾帶或其他穩(wěn)定裝置，該測(cè)試要求運(yùn)動(dòng)員盡可能長時(shí)間保持該60°角位置，平均耐久時(shí)間和測(cè)試之間的比率來解釋結(jié)果。

2.3 功能活動(dòng)的評(píng)估

肌肉觸診、力量和耐力測(cè)試只能反映核心穩(wěn)定性的單獨(dú)成分，往往不能為運(yùn)動(dòng)員、長期勞動(dòng)者提供在不同負(fù)荷、位置和任務(wù)下的整體核心穩(wěn)定性的全貌。運(yùn)動(dòng)模式的篩選和評(píng)估出現(xiàn)了變化，為肌肉功能、力量和耐力的單獨(dú)評(píng)估增添了另一個(gè)視角。這一變化可以篩選運(yùn)動(dòng)模式檢查穩(wěn)定性和機(jī)動(dòng)性的組成部分并量化功能能力。在這些測(cè)試中，核心穩(wěn)定性為載荷沿運(yùn)動(dòng)鏈傳遞到四肢提供了一個(gè)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。核心穩(wěn)定性是基本運(yùn)動(dòng)模式的關(guān)鍵因素，這是從核心穩(wěn)定性功能方面考慮的，包括神經(jīng)肌肉控制、本體感覺、關(guān)節(jié)穩(wěn)定性、肌肉強(qiáng)度、身體平衡等[14]。

功能動(dòng)作篩查表(Functional Movement Screen ，F(xiàn)MS)是一種損傷風(fēng)險(xiǎn)篩查工具。一些研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)FMS評(píng)分低于14則存在受傷的風(fēng)險(xiǎn)。此外，初步研究表明，能提高一般肢體靈活性和核心穩(wěn)定性的干預(yù)方案均可以改善運(yùn)動(dòng)模式。對(duì)433名消防隊(duì)員的運(yùn)動(dòng)模式和損傷史進(jìn)行了測(cè)試，并進(jìn)行了靈活性和核心穩(wěn)定性訓(xùn)練計(jì)劃的實(shí)施，發(fā)現(xiàn)FMS得分與以前的傷病史顯著相關(guān)。干預(yù)結(jié)束后，通過核心強(qiáng)化訓(xùn)練，一段時(shí)間后下腰部和下肢的損傷減輕率高達(dá)62%[15]。對(duì)于職業(yè)足球運(yùn)動(dòng)員，F(xiàn)MS評(píng)分的改善是在一個(gè)淡季中集中加強(qiáng)靈活性和核心穩(wěn)定性的訓(xùn)練，訓(xùn)練后明顯著提高了他們的成績，并且改善了在左、右不對(duì)稱問題。FMS的可靠性可以成為篩選運(yùn)動(dòng)員受傷風(fēng)險(xiǎn)的一種好方法[16-17]。

3 核心穩(wěn)定性訓(xùn)練對(duì)肌肉骨骼損傷的作用

核心穩(wěn)定性差已被確定為運(yùn)動(dòng)員下背部和四肢受傷的危險(xiǎn)因素。因此，恢復(fù)和提高核心穩(wěn)定與損傷的預(yù)防和康復(fù)都有關(guān)[18]。核心的穩(wěn)定性需要協(xié)調(diào)的肌肉激活，以穩(wěn)定各個(gè)脊柱節(jié)段，最大程度地減小外力的作用，提供腹腔內(nèi)壓力，并增強(qiáng)胸腰椎筋膜。當(dāng)被動(dòng)、主動(dòng)和神經(jīng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作時(shí)，人體能夠更好地承受外界干擾，產(chǎn)生最大和有效的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將對(duì)周圍關(guān)節(jié)的過大力降至最低[19-21]。

3.1 核心穩(wěn)定性訓(xùn)練改善軀干肌肉骨骼損傷

患有肌肉骨骼疾病患者核心穩(wěn)定性通常較差，通過訓(xùn)練核心穩(wěn)定性能夠有效的緩解疾病，提高平衡能力，特發(fā)性關(guān)節(jié)炎以持續(xù)的炎癥、本體感受功能障礙、體力活動(dòng)減少、骨密度異常為主要特征。研究表明與健康人對(duì)照相比，腰痛患者核心肌肉的募集具有明顯的改變。腹橫肌和多裂肌等局部穩(wěn)定肌都產(chǎn)生募集和形態(tài)的變化，這些變化影響脊柱的穩(wěn)定能力和本體感覺的精準(zhǔn)傳輸[20]。Ragab K[22]等對(duì)33例特發(fā)性青少年關(guān)節(jié)炎進(jìn)行隨機(jī)分組，試驗(yàn)組進(jìn)行核心穩(wěn)定性訓(xùn)練，對(duì)照組進(jìn)行常規(guī)物理治療，3個(gè)月后，試驗(yàn)組骨骼密度增高，運(yùn)動(dòng)功能提高。Acar[23]等對(duì)64例強(qiáng)直性脊柱炎患者和健康者隨機(jī)分組，通過屈肌耐力、伸肌耐力、側(cè)橋試驗(yàn)和平衡系統(tǒng)來評(píng)定核心穩(wěn)定性和平衡能力，結(jié)果發(fā)現(xiàn)強(qiáng)直性脊柱炎患者核心穩(wěn)定性及平衡能力更差。梁微[24]研究藝術(shù)體操運(yùn)動(dòng)中核心穩(wěn)定性訓(xùn)練對(duì)其軀干肌力、耐力的影響，研究結(jié)果表明，核心穩(wěn)定性訓(xùn)練能夠改善軀干肌力及平衡力。

3.2 核心穩(wěn)定性訓(xùn)練改善下肢肌肉骨骼損傷

核心穩(wěn)定性不足通常會(huì)導(dǎo)致下肢及腳踝受損，核心本體感受能力降低與下肢感覺運(yùn)動(dòng)控制不足之間存在聯(lián)系，這已被證明會(huì)導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)動(dòng)態(tài)失靈并最終導(dǎo)致受傷。此外，核心肌肉組織的不平衡或延遲募集模式已顯 示出不適當(dāng)?shù)卦黾恿思怪?fù)荷并誘發(fā)了下背部損傷[25]。魏天祺[26]等將產(chǎn)后下背痛患者隨機(jī)為試驗(yàn)組和對(duì)照組各16例。試驗(yàn)組在常規(guī)康復(fù)治療方法上進(jìn)行核心肌群訓(xùn)練，對(duì)痛側(cè)和對(duì)側(cè)的豎脊肌、多裂肌表面肌電圖進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示核心肌群訓(xùn)練可通過激活產(chǎn)后下背痛患者的多裂肌及豎脊肌，改善其功能水平和疲勞程度，改善產(chǎn)后下背痛患者的疼痛癥狀和日常生活能力。林昌瑞[27]通過六周干預(yù)訓(xùn)練對(duì)比和探討核心穩(wěn)定性訓(xùn)練對(duì)姿勢(shì)控制及落地動(dòng)作前交叉韌帶損傷風(fēng)險(xiǎn)的影響，進(jìn)行為期6周，每周3次，每次30分鐘的核心穩(wěn)定性訓(xùn)練，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，核心穩(wěn)定性訓(xùn)練可改善錯(cuò)誤的動(dòng)作模式，有助于降低落地時(shí)的前交叉韌帶損傷風(fēng)險(xiǎn)?？偟膩碚f，這些研究說明了肌肉在募集中發(fā)生改變，提示下肢的功能和損傷可能與核心的穩(wěn)定性和負(fù)荷轉(zhuǎn)移肌肉的不足有關(guān)。

3.3 核心穩(wěn)定性訓(xùn)練改善上肢肌肉骨骼損傷

核心穩(wěn)定性不足也會(huì)導(dǎo)致肩部受傷或肘部受傷，Hazar[28]等對(duì)15例肩部撞擊綜合征患者和15名健康志愿者進(jìn)行肩關(guān)節(jié)功能障礙及核心穩(wěn)定性的測(cè)試，研究結(jié)果表明，肩關(guān)節(jié)功能障礙與核心穩(wěn)定性不足相關(guān)，并建議治療師針對(duì)肩功能不全的患者，應(yīng)考慮將核心強(qiáng)化作為康復(fù)計(jì)劃的組成部分。Chaudhari等[2]研究了腰椎骨盆控制與棒球運(yùn)動(dòng)員受傷之間的關(guān)系，對(duì)347個(gè)職業(yè)棒球投手進(jìn)行了單腿抬高測(cè)試，評(píng)估了控制情況，測(cè)試發(fā)現(xiàn)核心功能越好的運(yùn)動(dòng)員，出現(xiàn)肩部損傷的可能性越小。

4 小結(jié)

健康中國2030時(shí)代背景下，核心穩(wěn)定性的評(píng)估與訓(xùn)練對(duì)于長期從事重復(fù)性動(dòng)作的職業(yè)工作者及運(yùn)動(dòng)員，預(yù)防肌肉骨骼損傷的發(fā)生顯得尤為重要。核心穩(wěn)定性可以通過肌肉觸診、肌肉力量、耐力測(cè)試和運(yùn)動(dòng)功能測(cè)試進(jìn)行評(píng)估，核心穩(wěn)定性可通過對(duì)神經(jīng)肌肉控制、本體感覺、關(guān)節(jié)穩(wěn)定性、肌肉強(qiáng)度、身體平衡等方面進(jìn)行訓(xùn)練。

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運(yùn)動(dòng)損傷指運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生的各種損傷。其損傷部位與運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目以及專項(xiàng)技術(shù)特點(diǎn)有關(guān)。如體操運(yùn)動(dòng)員受傷部位多是腕、肩及腰部，與體操動(dòng)作中的支撐、轉(zhuǎn)肩、跳躍、翻騰等技術(shù)有關(guān)。導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)損傷的原因主要有：練習(xí)訓(xùn)練的水平不夠；運(yùn)動(dòng)的技術(shù)要領(lǐng)或者動(dòng)作不標(biāo)準(zhǔn)；自身身體素質(zhì)達(dá)不到要求；以及缺乏足夠的自我保護(hù)能力。運(yùn)動(dòng)前不做準(zhǔn)備活動(dòng)或準(zhǔn)備活動(dòng)不充分，缺乏適應(yīng)環(huán)境的訓(xùn)練，以及教學(xué)、競賽工作組織不當(dāng)。運(yùn)動(dòng)損傷中急性多于慢性，急性損傷治療不當(dāng)或過早參加訓(xùn)練等原因可轉(zhuǎn)化為慢性損傷。

運(yùn)動(dòng)損傷主要表現(xiàn)為：擦傷、鼻出血、扭傷、挫傷、腦震蕩、脫臼、骨折。急救在多種損傷中，找出主要矛盾進(jìn)行急救，如出血時(shí)，首先止血。休克時(shí)，首先抗休克，切勿猶豫，延誤時(shí)機(jī)。