腰痛康复治疗新方法----------脊柱节段性稳定性训练

腰痛(low back pain)是临床常见病症,美国调查数据报告: 美国有75%?80%的人一生中要经受不同程度的腰痛,腰痛是造成45 岁以下人口活动受限的第1 位原因、门诊看病中的第2 位原因(仅次于感冒)、住院的第5 位原因、手术治疗的第3 位原因、男性和女性的发病率相似。治疗性运动在治疗腰痛及恢复肌肉机能中一直是非常重要和有效的方法。传统的治疗性运动(如燕飞等)侧重于腰背肌肌力和耐力的训练,但有学者认为腰痛主要是由于负责脊柱稳定的肌群的运动控制出现异常,而非单纯的肌力和耐力的异常, 所以传统的运动训练并不能取得很好的疗效。近几年提出了以重新训练躯干深层肌肉运动控制为基础的脊柱节段性稳定性训练(spinal segmental stabilization exercises)的方法, 它对慢性持续性腰痛的缓解、日常生活活动能力的恢复及返回工作岗位都有显著的疗效。正常人群进行稳定性训练后, 可以改变腰背肌群的运动模式, 使其运动控制机能提高, 可以预防腰痛。自2009年以来邵逸夫医院康复医学科对腰痛患者采用脊柱节段性稳定性训练取得了良好的治疗康复效果：浙江大学医学院附属邵逸夫医院康复医学科李建华

稳定性机制

一、脊柱稳定与运动控制的关系

1992 年著名的生物力学学者Panjabi提出维持腰椎稳定的系统包括三方面: ①被动支持系统,由骨骼、韧带、筋膜等提供支撑, 包括椎体、椎间盘、小关节和韧带; ②主动收缩系统,通过肌肉组织的收缩来维持腰椎的动作和稳定度, 包括脊柱周围的肌肉和肌腱; ③中枢神经系统主导的运动控制(motor control): 通过精密的神经回路来控制主动系统肌肉收缩的时间、顺序、强度等, 来维持腰椎的运动和稳定度。维持脊柱稳定是腰痛运动治疗的主要目标。Hodges 等指出腰椎本身是不稳定的, 需要主动系统中脊柱周围肌肉的支持才能维持腰椎的稳定。

二、维持脊柱稳定的肌群- 核心肌群(core muscles)

核心肌群这个名词已渐渐广泛用于康复医学和运动医学领域,它是指负责维持脊柱稳定的肌肉群,依其功能和属性,核心肌群可分为两大群:

第一群为深层核心肌群, 又称为局部稳定肌群(local stabilizing muscles),包括多裂肌、腹横肌、膈肌和盆底肌等,它们中有的直接与椎体连接, 通过肌肉的收缩直接固定相邻椎体, 有的则是通过各肌肉的协同收缩调节腹内压来维持各椎体间的稳定,并使腰椎维持在正中区域(neutral zone)。加上神经系统精密的运动控制, 故此肌群为维持腰椎稳定的第一道防线。

第二群为表浅核心肌群, 又称为整体稳定肌群(global stabilizing muscles),包括腹直肌、腹内斜肌、腹外斜肌、竖脊肌、腰方肌及臀部肌群等, 其收缩时主要功能在于控制脊柱的运动方向,并产生较大的动作力矩,因此可对抗施加在躯干上的外来负荷,维持整个脊柱的姿势,此为维持脊柱稳定的第二道防线。

随着研究的不断深入, 学者们将研究的重点放在了深层核心肌群上, 认为它们是基础且更为重要。

1．多裂肌(multifidus, MF) : 多裂肌起自骶骨背面、胸腰椎横突,向上内方斜行,浅表部分止于上方3?4 个椎骨的棘突,稍深的止于上方2?3 个椎骨的棘突,最深的肌束连于其上方相邻椎骨,在腰部比较发达,对腰椎稳定性的作用就显得尤为突出。刘邦忠等采用快速上肢的运动( 前屈、后伸、外展) 作为引起脊柱突然失衡的因素来研究多裂肌在腰椎稳定中的作用。上肢前屈时, 重心前移, 脊柱受到使其屈曲的重力矩作用。上肢后伸时, 脊柱受到使其背伸的重力矩作用。上肢屈曲和后伸两个方向的运动主要造成脊柱在矢状面上的失衡。上肢外展时, 脊柱受到使其侧弯的重力矩作用, 这主要造成脊柱在额状面上的失衡。为对抗这些干扰因素, 躯干肌迅速做出反应, 以维持躯干平衡。此研究发现, 正常人多裂肌在上肢三个运动方向的运动中的收缩均早于最长肌和髂肋肌,表明在椎旁肌群中多裂肌对脊柱突然失衡的反应最快且最先收缩, 从而对维持腰椎矢状面和额状面上的平衡均发挥着重要作用。它的预先收缩, 使1?3 个腰椎节段紧张度增高,稳定性增加, 腰椎节段间的位移减少, 损伤也由此避免, 从而起到了稳定腰椎、保护腰椎的作用。而在上述研究中, 对于慢性腰痛患者组则在上肢三个方向的快速运动中多裂肌的收缩与最长肌、髂肋肌的收缩几乎同时出现, 与正常人相比, 多裂肌收缩明显延迟, 表明腰痛患者出现了多裂肌功能的减退。慢性腰痛患者多裂肌在脊柱突然失衡的瞬间( 如上肢快速运动时) 收缩延迟, 收缩力下降, 稳定性降低, 使腰椎部分节段出现过度移位, 引起损伤, 导致腰痛。这也反过来证明了多裂肌在腰椎稳定中的重要作用。

2．腹横肌( transversus abdominis, TrA) : 腹肌作为椎旁肌群的拮抗肌在腰椎稳定性中的作用也非常重要, 先天性腹肌发育不全的患者因失去了矢状面平衡可出现脊柱侧弯。随着对腹肌稳定性作用的研究不断深入, 学者们将更多的注意力放在了腹横肌的研究上。腹横肌为腹部深层肌肉,自上而下起自第7?12 肋的内面、胸腰筋膜、髂嵴前部的内唇、腹股沟外侧1/3,肌纤维向内横行移行于腱膜,参加腹直肌后鞘的构成,止于白线。虽然腹横肌为腹肌中最薄者,但其纤维环绕腹部,经胸腰筋膜与各个椎体的横突、棘突相连,它的收缩增加了胸腰筋膜的紧张性。腹横肌增加脊柱稳定性的机制是:①增加腹内压,通过腹内压增强腰椎的紧张性,减轻椎体间的压力,如举重、跳跃等躯干背伸运动中维持腰椎稳定主要就是这一机制; ②增加了附着于腰椎棘突、横突上的胸腰筋膜的张力, 从而直接稳定椎体。胸腰筋膜后层主要为背阔肌筋膜,附着于棘突,只维持矢状面的平衡;胸腰筋膜中层附着于横突,可维持冠状面及矢状面的平衡,如在侧弯和举重物等动作中维持冠状面和矢状面的平衡。上述两个机制, 前者作用点较弥散,后者则较局限,两者协同作用以维持腰椎的平衡。

3． 膈肌( diaphragm) : 当出现脊柱失稳时膈肌不能直接作用于脊柱, 膈肌维持腰椎稳定的作用主要是通过膈肌的收缩减少腹腔内容物向胸腔的移位, 增加了腹内压, 这样使得腹部肌群保持着一个圆箍状的几何形状, 便增加了附着于腰椎棘突、横突上的胸腰筋膜的张力, 通过胸腰筋膜从而实现了稳定性作用。

4． 盆底肌( pelvic floor muscles, PFM) : 盆底肌作为躯干的底部支撑着腹腔和盆腔内的脏器, 当站立和坐位时盆底肌便会紧张收缩。既然作为腹腔的底部, 盆底肌也将对腹内压产生影响。所以盆底肌也是通过改变腹内压来产生稳定性作用的, 机制与膈肌类似。

通过以上的大量研究我们可以发现深层核心肌群即局部稳定肌群在维持腰椎稳定中的重要作用, 但是它们并不是独立作用的, 需相互协同收缩共同作用组成一个局部稳定系统才能发挥其稳定性作用。当然, 浅表核心肌群即整体稳定肌群也同样重要, 在局部稳定系统的基础上再加上整体稳定系统才能达到最终的稳定。

稳定性训练

Peter O′Sullivan 提出了三阶段( three stages) 训练法

第一阶段是认知阶段( cognitive stage) , 此阶段主要是训练患者进行局部稳定肌群( 主要是多裂肌和腹横肌) 独立的低强度自主等长收缩, 避免整体稳定肌群的参与, 目标是让患者感知并熟练掌握局部稳定肌群独立的自主协同收缩; 第二阶段是联合阶段( associative stage) ,强调对特定的运动模式进行强化训练。这一阶段是通过检查发现两三种错误和引发疼痛的运动模式, 并将其分解为多个运动成分, 然后针对每个运动成分进行高度重复的训练, 在每个成分完成的过程中均包含着第一阶段中局部稳定肌群的协同收缩。此阶段的训练从一开始的保持腰椎正常前凸的体位逐渐过渡到正常的脊柱运动中, 比如步行、上举、弯腰等功能性运动, 逐渐增加运动的速度和复杂程度;

第三阶段是自发阶段( autonomous stage) , 这一阶段是通过特定的训练,患者可以通过恰当的自发运动动态地稳定脊柱, 以满足日常生活的功能性需要。此三阶段训练法提供了一个很好的训练思路, 但在具体的训练操作上不够明确。

Comerford提出的“腰部稳定性训练四优先”( four priorities of back stabilizing exercises) 法。

第1 步: 局部稳定系统: 中立位的控制( priority onelocal stability system:control of neutral)

第2 步: 整体稳定系统: 方向的控制( priority two- global stability system:control of direction)

第3 步: 整体稳定系统: 失衡的控制( priority threeglobal stability system:control of imbalance)

第4 步: 整体肌群的主动牵伸或抑制( priority fouractive lengthening or inhibition of theglobal)

 

 

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