功能性踝關節(jié)不穩(wěn)者踝關節(jié)本體感覺及肌力的研究進展*

張 陽，王志紅，朱德龍，李曉靜

（1.合肥師范學院，安徽合肥 230601；2.安徽省運動健康信息監(jiān)測技術工程研究中心，安徽合肥 230601）

功能性踝關節(jié)不穩(wěn)（functional ankle instability,FAⅠ）是指由本體感覺和神經肌肉控制功能下降引起的關節(jié)不穩(wěn)感覺以及踝關節(jié)不穩(wěn)癥狀重復發(fā)生的臨床現(xiàn)象，通常是由于踝關節(jié)扭傷引起的本體感覺受損導致維持運動中樞程序原始功能的感覺反饋不佳所致[1-2]。踝關節(jié)在運動落地過程中最先觸及地面，并承受來自地面的強大沖擊力，由于踝關節(jié)較早受到地面沖擊力的影響以及在該過程中承擔的負荷最大，因此絕大多數(shù)的運動損傷都與踝關節(jié)有關，研究證實踝關節(jié)損傷約占總運動損傷的25%[3-4]。踝關節(jié)損傷后如果得不到及時有效的康復治療，易出現(xiàn)再次損傷，長期會形成慢性踝關節(jié)不穩(wěn)，研究發(fā)現(xiàn)[5]40%的急性踝關節(jié)扭傷會發(fā)展為慢性踝關節(jié)不穩(wěn)。慢性踝關節(jié)不穩(wěn)的產生主要有兩個原因，一是由于踝關節(jié)韌帶損傷后病理性松弛引起的機械性原因[6]，另一個是功能性引起的反復踝關節(jié)不穩(wěn)定和韌帶損傷后神經根損傷引起的關節(jié)本體感覺喪失[7-8]。目前，踝關節(jié)不穩(wěn)的主要存在形式為功能性踝關節(jié)不穩(wěn)，這也對人體的各個方面造成了一定程度的影響；其中，踝關節(jié)本體感覺和肌力是人體的重要身體機能，它們對末端環(huán)節(jié)姿勢控制及預防運動損傷具有重要作用[9]。基于此，本文對功能性踝關節(jié)不穩(wěn)在踝關節(jié)本體感覺和肌力方面的研究進展進行綜述，為功能性踝關節(jié)不穩(wěn)的運動損傷預防及康復治療提供理論依據(jù)。

1 FAI者踝關節(jié)本體感覺的研究

本體感覺是指肌、腱、關節(jié)等中的本體感受器在運動或靜止時將身體所在空間的位置信息整合并產生的深感覺；它主要由位置覺、力覺和運動覺構成。本體感覺主要負責感覺信息的收集，它的強弱直接影響了中樞神經指令的下達，最終影響了動作或姿勢的執(zhí)行質量。

1.1 FAⅠ者踝關節(jié)位置覺的研究

位置覺是指人體本體感受器感知并再現(xiàn)肢體所在位置的能力；位置覺是本體感受器基于外周反饋產生的最基本的結果，可分為主動關節(jié)位置覺和被動關節(jié)位置覺。主動關節(jié)位置覺強調本體感受器通過主動運動再現(xiàn)關節(jié)位置的能力；Munn J等研究發(fā)現(xiàn)FAⅠ者主動復位角度的能力弱于同類正常人[10]；隨后，Witchalls J B等也證實FAⅠ者踝關節(jié)的主動位置覺嚴重受損[11]。此外，通過主動位置覺來研究FAⅠ的則鮮有發(fā)現(xiàn)。在被動關節(jié)位置覺方面，Kim C Y等通過對FAⅠ者進行踝關節(jié)不同運動形式（屈伸、內外翻）的被動位置覺測試，結果均發(fā)現(xiàn)FAⅠ者的被動位置覺顯著弱于正常人[12]。此外，Munn J等對FAⅠ者的本體感覺進行綜述，結果也發(fā)現(xiàn)FAⅠ者患側踝的被動復位覺存在嚴重不足[10]。但是，也有一些研究者得出不同結論，如Brown C等發(fā)現(xiàn)與正常人相比，F(xiàn)AⅠ者患側踝不存在位置覺的缺失[13]；造成這種結果的原因可能與位置覺被動復位采用的角速度不同有關（本研究采取的角速度為2°/s到20°/s間的隨機角速度）。在位置覺側別方面，Lim E C W等通過對比單側FAⅠ患側踝與健側踝之間的位置覺，結果發(fā)現(xiàn)兩側間的位置覺不存在顯著性差異[14]；其原因可能與患側踝位置覺的不足在一定程度上影響了健側踝的位置覺，最終縮小了兩踝間位置覺的差值。

1.2 FAⅠ者踝關節(jié)力覺的研究

力覺是指人體控制肌肉隨意收縮輸出具體肌力值的能力，常用來描述骨骼肌隨意收縮過程中對產生特定力量的有意識的感覺，該感覺依賴傳入和傳出機制的共同作用。Docherty C L等通過對FAⅠ者進行踝關節(jié)外翻10%、20%和30%最大等長收縮力量的力覺測試，結果發(fā)現(xiàn)FAⅠ者存在低負荷力覺的缺失；并認為力覺的不足會損害FAⅠ者輸出恰當?shù)募∪饬α浚@降低了FAⅠ者在運動過程中關節(jié)穩(wěn)定性[15]。隨后，國內學者張秋霞等對FAⅠ者進行踝關節(jié)跖屈25%最大等長力量的肌肉力覺測試，也證實FAⅠ者存在低負荷力覺的不足[16]；研究認為，肌肉力覺不足是由于踝關節(jié)周圍的本體感受器（肌梭和高爾基腱器官）功能受損導致本體感覺不足所致。與此同時，還有學者對FAⅠ者進行踝關節(jié)不同運動形式的低負荷力覺測試，結果發(fā)現(xiàn)FAⅠ者的內外翻和跖屈力覺功能受損嚴重，踝關節(jié)背屈力覺與正常人間的差異不顯著[17]；造成這種結果的原因可能與FAⅠ者存在內外翻和跖屈肌力的缺失，背屈肌力受損不嚴重有關。此外，還有學者研究了FAⅠ者位置覺與力覺之間的相關性，通過測試FAⅠ者在踝關節(jié)不同運動形式下（屈伸、內外翻）位置覺和力覺，結果發(fā)現(xiàn)FAⅠ者存在位置覺和力覺的缺失，但FAⅠ者和同類正常人位置覺與力覺之間不存在顯著的相關性，其原因可能與位置覺和力覺的機制不同有關；該研究還認為同時采用位置覺和力覺測試來評價FAⅠ者的本體感覺缺陷比單一采用位置覺或力覺更好[18]。

1.3 FAⅠ者踝關節(jié)運動覺的研究

運動覺是人體感知被動關節(jié)運動的能力，通常測試人體關節(jié)被動運動的感知覺閾值，記錄感受到關節(jié)運動的角度來評價運動覺。早期學者以0.5°/s的角速度測試FAⅠ者踝關節(jié)內外翻時的被動運動監(jiān)測閾值，結果發(fā)現(xiàn)功能性踝關節(jié)不穩(wěn)不會導致運動覺的顯著降低[19]。隨后，Lim E C W等對單側FAⅠ者患側與健側分別進行內外翻不同角速度下的運動覺測試，結果發(fā)現(xiàn)單側FAⅠ者兩踝間的運動覺不存在差異性，同時發(fā)現(xiàn)功能性踝關節(jié)不穩(wěn)與運動覺之間不存在相關性；據(jù)此他們認為本體感覺缺失并不存在于所有的FAⅠ者中[14]；但是，該研究缺少對照組，這在一定程度上擴大了誤差，降低了研究結果的準確性。近幾年有學者為研究離心運動對FAⅠ者踝關節(jié)本體感覺的影響，通過0.1°/s的角速度來測試干預前后FAⅠ者的關節(jié)被動運動的閾值來評價運動覺，得出FAⅠ者干預前內翻和跖屈運動時的運動覺顯著弱于同類健康者[20]。與此同時，Sousa A S P等通過對單側FAⅠ者進行0.25°/s和1°/s的內翻運動覺測試，證實單側FAⅠ者踝關節(jié)存在同側運動覺和兩側外翻力覺的不足，并認為受傷肢體的本體感覺障礙可能會因不適當?shù)耐瑐冗\動覺和雙側力覺增加受傷的風險[21]。而造成前期研究與最近研究結果不同的主要原因可能是功能性踝關節(jié)不穩(wěn)的選取標準和運動覺測試所采取的角速度不同所致。并且，最新的綜述顯示，與健康者相比，單側FAⅠ者患側踝存在踝跖屈運動覺的缺失，與健側相比，單側FAⅠ者也存在踝關節(jié)運動覺的不足[22]。

2 FAI者肌肉力量的研究

肌肉是人體完成各種動作的基礎，同時，它也是效應器功能表現(xiàn)的直接體現(xiàn)，具體負責人體動作及姿勢的執(zhí)行情況，對預防運動損傷的預防具有重要的意義。踝關節(jié)的主要運動形式為圍繞冠狀軸轉動的屈伸運動和圍繞矢狀軸轉動的內、外翻運動。為此，對FAⅠ者踝關節(jié)肌肉力量的研究主要集中于屈伸肌群和內外翻肌群。

2.1 FAⅠ者屈伸肌力的研究

踝關節(jié)主要運動形式為矢狀面內的跖屈和背屈，這致使踝關節(jié)屈伸肌群的力量整體較大。由于運動中踝關節(jié)的損傷主要發(fā)生于內翻過程中，為此對FAⅠ者屈伸肌力的研究相對較少。Jason Fox等通過KinComⅠⅠⅠ等速測力儀對20名單側FAⅠ者進行不同運動狀態(tài)下的離心肌力測試，結果發(fā)現(xiàn)FAⅠ者存在離心跖屈肌力的缺失[23]。張秋霞采用瑞士生產的多關節(jié)等速力量測試與訓練系統(tǒng)（CON-TREX）對14名患有單側功能性踝關節(jié)不穩(wěn)的受試者進行不同速度下（60°/s和180°/s）的向心和離心肌力測試，結果發(fā)現(xiàn)FAⅠ者不管是在向心收縮還是離心收縮時都存在跖屈肌力不足，并認為跖屈肌力不足可能是功能性踝關節(jié)不穩(wěn)的內在原因[24]。隨后，趙麗等采用Biodex Balance System測試系統(tǒng)對FAⅠ者進行踝關節(jié)屈伸肌力的測試，結果也發(fā)現(xiàn)FAⅠ者跖屈肌群存在高速工作能力較差的特點[25]；其原因可能與踝關節(jié)損傷前小腿三頭肌或肌腱韌帶受到損傷有關[26]，亦或初次損傷后產生關節(jié)源性抑制[23]。但是也有相反的研究，如Jeremy Witchalls等對引起踝關節(jié)損傷的內在功能因素進行綜述，發(fā)現(xiàn)踝關節(jié)損傷者與正常人在慢速（小于110°/s）向心和離心收縮時不存在跖屈與背屈肌力的顯著差異，而在快速向心收縮時踝關節(jié)損傷者的跖屈肌力顯著大于正常人[27]；造成這種結果的主要原因可能與研究對象不同有關，前三個研究的對象均為FAⅠ者，而本研究則為踝關節(jié)受傷者。綜上所述，當前對FAⅠ者踝關節(jié)屈伸肌力的研究結果基本達成一致，即FAⅠ者存在跖屈肌力的不足。

2.2 FAⅠ者內外翻肌力的研究

由于外踝比內踝相對較低以及踝內側韌帶比踝外側韌帶強大等特點，在一定程度上限制踝外翻；另一方面，踝關節(jié)的屈伸肌群肌力顯著大于踝內外翻肌群，整體導致踝關節(jié)的運動損傷多發(fā)生于踝內翻時。因而，國內外的學者對FAⅠ者踝關節(jié)內外翻肌力的研究相對較多，并多集中于患側內外翻肌力、內外翻肌力比率以及兩側肌力的對稱性研究。在患側內外翻肌力方面，早期的研究者認為踝關節(jié)發(fā)生內翻損傷是因為踝外翻肌力不足所致。Willems等對87個體育教育專業(yè)的學生進行等速向心和離心的內外翻肌力測試，發(fā)現(xiàn)FAⅠ者存在外翻肌力的缺失，并認為它是造成踝關節(jié)不穩(wěn)的主要原因之一[28]。隨后，朱燕等對35例FAⅠ的運動員及21例FAⅠ的普通人群分別進行踝關節(jié)內、外翻等速向心及離心（角速度均為30°/s×5次；180°/s×10次）的測試，結果發(fā)現(xiàn)FAⅠ的運動員在高角速度離心運動時，踝外翻肌群力矩低于同組健側，而FAⅠ的普通人群則存在踝內外翻肌群在各種角速度時普遍性肌力缺陷及Ⅰ/E比值的升高等，且患側踝內外翻肌力顯著低于健側踝[29]。張陽等通過進一步的踝內外翻肌力測試發(fā)現(xiàn)，單側FAⅠ者健側踝的內外翻肌力明顯大于患側踝，同時，兩側踝內外翻肌力都相應的小于同類人群的兩側肌力[30]。但是也有一些學者存在不同的意見，Joanne munn等發(fā)現(xiàn)FAⅠ者患側足不存在離心和向心外翻肌力的缺失，但卻發(fā)現(xiàn)FAⅠ者存在離心內翻肌力的缺失，并認為它可能是造成FAⅠ的癥狀；其原因是內翻肌力下降致使控制小腿在負重腳上橫向位移的能力降低，最終造成功能性踝關節(jié)不穩(wěn)[31]。造成本研究與上述研究結果不同的原因可能與測試方法和設備存在差異，亦或受試者納入標準不同有關。此外，2020年最新研究也發(fā)現(xiàn)，單側FAⅠ者的患側踝存在內外翻肌力的嚴重缺失，且相關肌力顯著弱于健側，并造成健側踝肌力一定程度的不足；同時還會加重患側踝內、外翻肌力的不平衡現(xiàn)象[32]。綜上所述，F(xiàn)AⅠ者患側踝存在踝外、內翻肌力的缺失，且顯著弱于健側踝；至于內外翻肌力比率方面還有待進一步研究。

3 小結

多次的踝關節(jié)扭傷極易形成踝關節(jié)的不穩(wěn)感（足打軟），長此以往易導致功能性踝關節(jié)不穩(wěn)，其典型特征即踝關節(jié)周圍的軟組織出現(xiàn)損傷而致踝關節(jié)功能受損，但踝關節(jié)的解剖結構沒有受損。本體感覺和肌肉力量分別是動作或姿勢控制中前端感受器和末端效應器功能的直接體現(xiàn)，它們對末端環(huán)節(jié)穩(wěn)定性的維持具有決定性的作用。本文通過對FAⅠ者的踝關節(jié)肌力和本體感覺進行文獻分析發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)AⅠ者患側踝存在內外翻肌力和跖屈肌力的下降，同時，還存在位置覺、力覺和運動覺等本體感覺的缺失。因此，踝關節(jié)肌力和本體感覺的改善可考慮作為今后FAⅠ康復治療的關鍵環(huán)節(jié)之一。

相關研究發(fā)現(xiàn)，關節(jié)松動術可有效改善踝關節(jié)背屈活動度以及平衡能力，動態(tài)關節(jié)松動術對踝關節(jié)背屈活動度（負重弓步測試）改善優(yōu)于關節(jié)松動術[33]；不穩(wěn)定平面訓練為主的運動干預可顯著改善慢性踝關節(jié)不穩(wěn)患者下肢平衡控制能力和肌力；外部設備輔助下可提升干預效率，6次及以上的手法治療可提高下肢平衡能力[34]?？梢姡現(xiàn)AⅠ康復通過運動干預結合康復工程或其他療法等進行綜合干預，是一種可行的康復方案。