本體感覺神經(jīng)肌肉促進(jìn)技術(shù)治療慢性非特異性腰痛的機(jī)制及效果進(jìn)展

楊倩倩，任 鳳(綜述)，顏雯婷，胡文清(審校)

(河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科，河北 石家莊 050051)

腰痛(low back pain,LBP)是一組綜合征或癥候群，疼痛位置通常在背部下肋邊緣、臀部橫紋與兩側(cè)腋中線之間，可伴或不伴有單側(cè)或雙側(cè)下肢牽涉痛。LBP的發(fā)病率高達(dá)84%[1]，復(fù)發(fā)率為60%[2]，其中女性多于男性，好發(fā)于40～69歲[3]。在澳大利亞，LBP的年醫(yī)療成本超過48億澳元；在瑞士，每年用于LBP影像學(xué)檢查的費用約為6.28億瑞士法郎，對社會造成重大經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[4]。LBP的分型包括特異性腰痛、非特異性腰痛和根性腰痛，其中病因診斷不明確且病程大于3個月的一類稱為慢性非特異性腰痛(chronic nonspecific low back pain,CNLBP)，發(fā)病率達(dá)23%[1]。鑒于CNLBP的發(fā)病率較高，尋找有效的治療方法是亟待解決的問題。近年來，本體感覺神經(jīng)肌肉促進(jìn)技術(shù)(proprioceptive neuromuscular facilitation,PNF)應(yīng)用于CNLBP的運動治療越來越廣泛，特別是在本體感覺改善和神經(jīng)肌肉功能方面發(fā)揮重要作用。已有文獻(xiàn)總結(jié)，PNF技術(shù)治療CNLBP的效果顯著[5]，但未從治療機(jī)制角度進(jìn)行回顧，本文將重點從治療機(jī)制和臨床療效方面進(jìn)行綜述，以期為該技術(shù)在臨床中的研究及應(yīng)用提供參考。

1 PNF技術(shù)概述

PNF是一種以神經(jīng)生理學(xué)、人體發(fā)育學(xué)和治療師的臨床經(jīng)驗為基本原理，以螺旋對角線為運動模式，通過增強(qiáng)本體感受器的敏感性來促進(jìn)神經(jīng)肌肉反應(yīng)的手法治療技術(shù)[6]。PNF技術(shù)的基本理念是發(fā)掘患者未開發(fā)的潛能，實現(xiàn)功能水平最大化；基本原則和程序包括阻力、手法接觸、擴(kuò)散和強(qiáng)化、牽伸、模式等；治療技術(shù)包括節(jié)律性啟動、等張組合、拮抗肌逆轉(zhuǎn)(含動態(tài)逆轉(zhuǎn)、穩(wěn)定逆轉(zhuǎn)、節(jié)律性穩(wěn)定)、反復(fù)牽伸、收縮-放松、保持-放松和重復(fù)等。其中對角線運動模式可應(yīng)用于軀干、肩胛骨和骨盆、上下肢，有利于增強(qiáng)運動反應(yīng)，改善日常功能活動。于2022年2月以“(“proprioceptive neuromuscular facilitation”[Title/Abstract])OR(PNF[Title/Abstract])”在PubMed數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行高級檢索，共檢索到1 547篇相關(guān)文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)PNF技術(shù)相關(guān)研究主要集中在康復(fù)醫(yī)學(xué)、生理學(xué)、運動科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)等領(lǐng)域，且在發(fā)文量方面呈逐年上升趨勢。

2 PNF技術(shù)治療CNLBP的機(jī)制研究

脊柱穩(wěn)定系統(tǒng)可概括為三亞系模型，分為主動亞系、被動亞系和神經(jīng)控制亞系。若主動亞系中軀干肌肉失衡、被動亞系的結(jié)構(gòu)改變或神經(jīng)控制亞系的調(diào)節(jié)能力異常，都會引發(fā)CNLBP[2]。所以CNLBP的治療目標(biāo)是提高軀干肌群力量、骨性結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及運動控制能力。

2.1PNF技術(shù)對腰腹部肌肉的影響 脊柱穩(wěn)定系統(tǒng)的主動亞系主要指軀干周圍的核心肌群，包括對腰椎穩(wěn)定性和姿勢控制起重要作用的腹橫肌和多裂肌，以及在脊柱和骨盆之間傳遞負(fù)荷的腹直肌、豎脊肌等。核心肌群的肌力和肌耐力下降，被動系統(tǒng)失去有力支撐，椎體間控制力下降，影響腰椎穩(wěn)定性，進(jìn)而引起CNLBP。

PNF是一種收縮和牽伸交替的組合技術(shù)，可易化主動肌，從而增加額外運動神經(jīng)元的募集或已使用運動神經(jīng)元的興奮性，改善肌肉的激活狀態(tài)[7]。Dionisio等[8]認(rèn)為節(jié)律性穩(wěn)定技術(shù)可提高健康受試者的右側(cè)腰部多裂肌最大自主等長收縮值；同時Areeudomwong等[9]觀察對角線運動結(jié)合等張組合技術(shù)對腹橫肌、腹直肌和多裂肌肌電信號特征的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)較對照組可顯著提高CNLBP患者肌肉的均方根值。最大自主等長收縮值和均方根值在一定程度上與肌力成正相關(guān)，所以提示PNF技術(shù)可改善肌肉功能。此外，Kofotolis等[10]運用下肢對角線運動結(jié)合多種PNF技術(shù)進(jìn)行干預(yù)，發(fā)現(xiàn)男大學(xué)生的ⅡB型肌纖維平均面積占比、纖維類型分布占比顯著減少，而ⅡA型肌纖維的平均面積占比顯著增加。骨骼肌對耐力訓(xùn)練的反應(yīng)是從ⅡB型肌纖維到ⅡA型肌纖維(快肌纖維)，最后向Ⅰ型肌纖維(慢肌纖維)轉(zhuǎn)化。因此，PNF技術(shù)能夠增強(qiáng)肌肉的收縮能力，并且通過改變肌纖維的類型提高肌耐力。

CNLBP患者常伴有腹橫肌和多裂肌激活延遲，肌肉爆發(fā)持續(xù)時間縮短，軀干的穩(wěn)定能力下降。有臨床研究表明,PNF技術(shù)可提高腹部核心肌肉力量[7]，同時增加肌肉厚度，為軀干的穩(wěn)定性提供基礎(chǔ)。如Criekinge等[11]認(rèn)為相比于常規(guī)軀干穩(wěn)定性訓(xùn)練，加入骨盆部位的節(jié)律性穩(wěn)定技術(shù)可顯著增加腹橫肌和腹內(nèi)斜肌的厚度。PNF技術(shù)改善肌耐力的效果在臨床研究中也得到了驗證，其中Park等[7]發(fā)現(xiàn)節(jié)律性穩(wěn)定和等張組合技術(shù)等軀干模式可顯著提高軀干的屈肌動態(tài)肌耐力。PNF軀干模式通過對肩部施加阻力，間接影響疼痛區(qū)域，避免直接作用于腰部引起疼痛，且最大阻力產(chǎn)生的擴(kuò)散作用可強(qiáng)化核心肌群。

2.2PNF技術(shù)對腰椎骨密度和結(jié)構(gòu)的影響 腰椎共由5塊椎體組成，具有提供肌肉附著點和承擔(dān)軀體壓力負(fù)荷的重要作用。骨密度是診斷骨質(zhì)疏松和預(yù)測脆性骨折風(fēng)險的最佳指標(biāo)，而腰椎骨密度下降導(dǎo)致壓縮變形，會引發(fā)CNLBP[12]；腰椎結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常如過度前凸，加重腰部負(fù)擔(dān)，同樣會導(dǎo)致CNLBP[13]。

正常骨密度的維持依賴于成骨細(xì)胞的骨形成和破骨細(xì)胞的骨吸收之間的動態(tài)平衡，二者失衡可導(dǎo)致骨密度下降。機(jī)械應(yīng)力刺激可使骨骼膠原基質(zhì)發(fā)生形變，產(chǎn)生負(fù)壓電效應(yīng)，較易結(jié)合鈣離子，從而提高成骨細(xì)胞活性，增加骨密度。PNF技術(shù)可促進(jìn)肌肉收縮，增強(qiáng)肌肉力量及其對骨結(jié)構(gòu)的機(jī)械應(yīng)力刺激，改善骨密度。如基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn)神經(jīng)肌肉促進(jìn)技術(shù)可通過產(chǎn)生機(jī)械刺激，加快腦梗死大鼠的血清骨鈣素、血清堿性磷酸酶和骨源性堿性磷酸酶生成，說明該技術(shù)有利于提高骨形成標(biāo)志物的水平[14]。另外，韓國學(xué)者Kim等[15]運用上肢對角線運動聯(lián)合等張組合技術(shù)治療岡上肌撕裂患者，明確指出PNF技術(shù)可放松高張力狀態(tài)的交感神經(jīng)和肌肉，擴(kuò)張周圍血管，加速血液循環(huán)和新陳代謝，促進(jìn)致痛物質(zhì)排出以緩解疼痛；同時血流加快促進(jìn)鈣離子的運輸，骨細(xì)胞對鈣吸收增加，骨密度改善。腰椎骨密度可能也與血漿瘦素水平有關(guān)，后者促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖分化和誘導(dǎo)破骨細(xì)胞凋亡[16]。神經(jīng)肌肉促進(jìn)技術(shù)誘導(dǎo)肌肉收縮，增加體脂含量，提高瘦素水平[14]，從而增強(qiáng)骨密度。

臨床上也有研究證實手法接觸、對角線運動結(jié)合牽伸技術(shù)可提高骨骼強(qiáng)度，如劉曉春等[17]使用該聯(lián)合技術(shù)治療偏癱患者，發(fā)現(xiàn)股骨近端Ward三角和第1腰椎的骨密度均較治療前明顯改善。此外，Malai等[18]將保持-放松技術(shù)應(yīng)用于CNLBP伴腰椎過度前凸患者，發(fā)現(xiàn)可通過增加腹肌力量和牽伸髂腰肌來減小腰椎前凸角，一定程度上使腰椎向正常生理曲度恢復(fù)。因此，在改善骨密度的同時，PNF技術(shù)可糾正脊柱的異常生物力線，減輕腰椎骨骼的力學(xué)壓力以緩解腰痛。

2.3PNF技術(shù)對腰部本體感覺的影響 脊柱穩(wěn)定系統(tǒng)的神經(jīng)控制亞系接受來自肌梭和高爾基腱器官的本體感覺信息傳入，經(jīng)感覺運動中樞整合后對身體姿勢進(jìn)行控制和調(diào)整。位于軀干和下肢關(guān)節(jié)及其周圍肌肉、肌腱、韌帶等組織的本體感受器受損，會影響大腦對運動器官位置覺、運動覺和震動覺的感知，出現(xiàn)姿勢控制障礙，降低軀干穩(wěn)定性而引起CNLBP[19]。

PNF牽伸技術(shù)中的等長收縮可刺激機(jī)械感受器，激活肌梭以提高敏感性，增加本體感覺輸入。同時PNF技術(shù)可改善神經(jīng)控制亞系中上位中樞的功能，其中Moreira等[20]以健康年輕女性為研究對象，發(fā)現(xiàn)模擬上肢對角線運動可提高背外側(cè)前額葉皮層、初級運動皮層及頂葉皮層的β頻帶絕對功率水平。這說明PNF技術(shù)促進(jìn)皮質(zhì)活躍，改善其對本體感覺信息的感知能力，進(jìn)而整合與運動相關(guān)的軀體感覺信息，提高神經(jīng)肌肉的募集程度。此外，有研究認(rèn)為PNF協(xié)同、多平面的運動模式可改善皮質(zhì)脊髓束的神經(jīng)可塑性和神經(jīng)肌肉的擴(kuò)散性，增加運動神經(jīng)元的興奮性[21]。由上述可得，PNF技術(shù)能夠從感覺傳入、中樞整合和運動輸出等各階段對CNLBP患者的運動控制能力產(chǎn)生積極影響。

本體感覺信息在脊髓水平參與肌肉收縮和關(guān)節(jié)控制，影響關(guān)節(jié)的動態(tài)穩(wěn)定性，而CNLBP患者的本體感覺較正常人減退[22]。Caa-Pino等[23]的臨床研究發(fā)現(xiàn)，與橋式運動等訓(xùn)練相比，PNF技術(shù)更能改善CNLBP患者的軀干重新定位誤差。此外，學(xué)者Shen等[24]證實PNF牽伸技術(shù)可顯著降低膝骨關(guān)節(jié)炎患者的膝、踝關(guān)節(jié)運動狀態(tài)下的本體感覺閾值。因此，PNF技術(shù)通過等長收縮、向心性收縮和離心性收縮等多種肌肉收縮模式，改善軀干和下肢關(guān)節(jié)的本體感覺，提高患者的協(xié)調(diào)控制能力。

3 PNF技術(shù)治療CNLBP的臨床療效

3.1PNF技術(shù)對CNLBP患者疼痛程度的影響 PNF技術(shù)緩解疼痛的機(jī)制可用門控理論來解釋，即來自本體感受器的傳入信息可以抑制脊髓灰質(zhì)背角的痛覺傳遞[25]。如Pourahmadi等[26]系統(tǒng)回顧了節(jié)律性啟動、重復(fù)收縮和穩(wěn)定性逆轉(zhuǎn)等技術(shù)對CNLBP患者疼痛程度的影響，評價指標(biāo)包括數(shù)字評分量表、Borg量表和McGill量表等，結(jié)果顯示PNF技術(shù)較對照組更能改善疼痛癥狀。另外，一項研究采用視覺模擬評分法(visual analogue scale,VAS)評價CNLBP患者的疼痛程度，發(fā)現(xiàn)收縮-放松等PNF牽伸技術(shù)可顯著降低VAS評分[27]。所以，PNF技術(shù)通過促進(jìn)本體感覺信息傳入減輕疼痛，同時牽伸技術(shù)可打破疼痛-痙攣-疼痛的惡性循環(huán)，緩解下背部區(qū)域的肌肉緊張，減輕椎體負(fù)荷，產(chǎn)生鎮(zhèn)痛效應(yīng)。

3.2PNF技術(shù)對CNLBP患者關(guān)節(jié)活動度的影響 CNLBP患者常因疼痛和肌肉痙攣出現(xiàn)軀干活動范圍受限。以往的研究認(rèn)為，PNF技術(shù)改善關(guān)節(jié)活動范圍(range of motion,ROM)的機(jī)制包括使目標(biāo)肌肉興奮水平降低的自生抑制、通過拮抗肌的自發(fā)收縮使目標(biāo)肌肉激活水平降低的交互抑制、肌肉肌腱的被動特性改變等；而目前研究支持感覺理論，即牽伸時肌肉和肌腱在感覺水平上的耐受性提高[28]，ROM會隨之改善。PNF技術(shù)可對軀干ROM產(chǎn)生積極影響，其中Criekinge等[11]認(rèn)為將PNF技術(shù)與懸吊訓(xùn)練相結(jié)合，能夠顯著改善青年CNLBP患者的軀干前屈活動度。此外，有研究將Schober實驗、數(shù)字傾斜儀等作為評價指標(biāo)，認(rèn)為收縮-放松、保持-放松等多種PNF技術(shù)可以在一定程度上提高CNLBP患者的軀干屈曲和伸展ROM[26]。由以上研究可以認(rèn)為，PNF技術(shù)有利于CNLBP患者腰椎柔韌性和靈活性的改善，提高日常功能活動能力。

3.3PNF技術(shù)對CNLBP患者平衡功能的影響 CNLBP患者常出現(xiàn)足底壓力中心(center of pressure,COP)的移動面積和速度增大，控制姿勢平衡的能力下降。軀干肌肉激活改變、髖調(diào)節(jié)策略異常等可導(dǎo)致CNLBP患者身體穩(wěn)定性下降。Areeudomwong等[29]記錄CNLBP患者單足站立時COP橢圓擺動面積和移動速度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)節(jié)律性穩(wěn)定技術(shù)改善靜態(tài)平衡能力的療效優(yōu)于常規(guī)軀干訓(xùn)練。另外，Young等[30]通過觀察平衡測試系統(tǒng)、功能性伸展測試和計時起立-行走測試，證實牽伸技術(shù)可顯著改善老年CNLBP患者的靜態(tài)和動態(tài)平衡功能。綜上所述，節(jié)律性穩(wěn)定技術(shù)促進(jìn)腹肌和脊柱旁肌收縮，增強(qiáng)軀干的穩(wěn)定性；牽伸技術(shù)改善腰盆腔區(qū)域的靈活性，使髖調(diào)節(jié)策略正?；档虲OP的位移，改善平衡功能。

3.4PNF技術(shù)對CNLBP患者總體功能障礙和生存質(zhì)量的影響 CNLBP患者在病程3～6個月時常出現(xiàn)運動功能受限和生存質(zhì)量下降[3]。Areeudomwong等[31]運用對角線運動結(jié)合節(jié)律性穩(wěn)定、等張組合技術(shù)治療CNLBP患者，發(fā)現(xiàn)該療法改善Roland-Morris功能障礙調(diào)查問卷、健康狀況36項調(diào)查問卷評分優(yōu)于健康教育。另外，有研究采用Oswestry功能障礙指數(shù)(Oswestry disability index,ODI)和背部疼痛功能量表(back pain functional scale,BPFS)評價CNLBP患者的功能障礙，發(fā)現(xiàn)PNF治療組、PNF聯(lián)合手法治療組可分別降低ODI指數(shù)17.9%和15.5%，分別提高BPFS評分7.8分和8.8分[27]。由上述可得，PNF技術(shù)可增強(qiáng)日常活動中軀干的神經(jīng)肌肉控制能力，提高運動效率，改善CNLBP患者的功能活動和生存質(zhì)量。

3.5PNF技術(shù)對CNLBP患者呼吸功能的影響 CNLBP患者可出現(xiàn)呼吸肌力量減弱、膈肌運動異常、呼吸模式改變、胸腔擴(kuò)張度降低等呼吸問題[32]。腹橫肌、膈肌等呼吸肌同時也是軀干的核心穩(wěn)定肌，其肌力下降可影響軀干穩(wěn)定性，也會影響呼吸功能。Gao等[5]指出PNF技術(shù)可改善CNLBP患者的肺部功能，顯著提高一秒用力呼氣量。另一項研究運用PNF技術(shù)對CNLBP患者進(jìn)行腹肌力量訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)該技術(shù)改善呼吸功能的效果優(yōu)于傳統(tǒng)物理治療[33]。因此，PNF技術(shù)可增加呼吸肌的收縮力，改善呼吸功能。目前關(guān)于CNLBP患者呼吸問題的探索較少，建議未來研究應(yīng)該關(guān)注其呼吸功能和呼吸肌訓(xùn)練。

3.6PNF技術(shù)對CNLBP患者心理狀態(tài)的影響 CNLBP患者常出現(xiàn)疼痛災(zāi)難化的心理狀態(tài)，對實際或潛在的疼痛存在過度反應(yīng)，表現(xiàn)出恐懼、躲避和無能為力等行為?；A(chǔ)研究發(fā)現(xiàn)PNF技術(shù)可改善負(fù)性情緒，如Chaturvedi等[34]運用軀干、骨盆對角線運動結(jié)合節(jié)律性穩(wěn)定技術(shù)進(jìn)行干預(yù)，發(fā)現(xiàn)患者的腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子水平較前升高，其可減少抑郁的機(jī)會。CNLBP患者的負(fù)性心理狀態(tài)與疼痛有關(guān)[35]，PNF技術(shù)可通過緩解疼痛來改善恐懼和焦慮情緒。Tagliaferri等[36]認(rèn)為節(jié)律性啟動和重復(fù)收縮等技術(shù)可減少CNLBP患者的消極情緒，同時使積極情緒從53.23% 提高到55.00%。由以上研究得出，PNF技術(shù)強(qiáng)調(diào)積極活動和主動運動，改變患者對疼痛的看法，減少恐懼回避反應(yīng)，增加對運動的自信。

4 總結(jié)和展望

PNF技術(shù)遵循從軀干到四肢、從近端到遠(yuǎn)端的運動發(fā)育順序，能夠有效解決多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病，且通過螺旋對角線模式促進(jìn)整體功能的提升，可應(yīng)用于肌肉骨骼系統(tǒng)相關(guān)損傷的康復(fù)。治療機(jī)制上，PNF技術(shù)可改善腰腹部核心肌群的激活程度，增加腰椎骨密度和糾正異常結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)本體感覺輸入；臨床效果上，PNF技術(shù)在一定程度上改善CNLBP患者的疼痛癥狀、軀干靈活性、平衡功能、總體功能障礙和生存質(zhì)量、呼吸功能及心理狀態(tài)。但是，PNF技術(shù)治療CNLBP的療效受到治療周期、治療頻率、單次治療時間和施加阻力強(qiáng)度等因素的影響。目前國內(nèi)關(guān)于PNF技術(shù)治療CNLBP的臨床證據(jù)缺乏，因此在未來研究中，不僅需要對PNF技術(shù)改善CNLBP的作用機(jī)制和臨床療效進(jìn)行進(jìn)一步探索，還需要確定最佳的PNF治療參數(shù)以提高CNLBP患者的療效。