功能性蹲屈测试系统在老年人下肢等长肌力测量中的重测信度

王娜,瓮长水,朱才兴,刘立明,焦伟国,成忠实

老年人的下肢肌力是决定如从座椅上起立、行走和上下台阶等功能性动作能力的一个重要指标,也是预测跌倒风险主要的内在因素之一[1]。对老年人的下肢肌力进行精确评估和增强训练是改善其活动能力和预防跌倒的重要手段[2]。针对下肢评估和训练以开链运动和闭链运动为最常见的动作训练模式[3],目前大部分研究所采用的下肢肌力测试仅局限于开链运动下的单一关节活动,而日常生活中下肢功能性动作主要是闭链运动下的多关节活动[4-5]。功能性蹲屈测试训练仪(Functional Squat System,FSS)可在下肢闭链动作下测试和训练下肢肌力。本研究验证其测试老年人下肢等长伸展肌力的重测信度。

1 对象与方法

1.1 对象 2007年5月～12月在解放军总医院南楼康复医学科就诊并自愿参与本研究的老年人。入选标准:所有受试者均无严重神经系统、心血管系统、呼吸系统疾病,髋、膝关节疼痛、炎症等症状,并且在过去1年未有下肢受伤或手术史。排除标准:①下肢疼痛、严重关节炎、神经系统及心血管疾病而影响测试者;②存在其他限制活动的并发症者。本研究共招募老年人20 名,其中男性 19 名,女性 1名 ;年龄65～ 85岁 ,平均75.2岁;平均身高(169.9±7.3)cm;平均体重(72.6±9.9)kg。

1.2 测量工具 采用功能性蹲屈测试训练仪(Functional Squat System,2031 CW Haarlem,The Netherlands)。此系统仿照立位蹲起动作模式,进行独特的仰卧式蹲屈动作在闭链运动下测试和训练下肢功能。设备的硬件包括一个踏板、一座可选取铅块重量的缆绳系统、一个可调整与滑动的背靠板和一台连接到设备上的计算机。感应信号传递至计算机,由软件自动分析报告。

1.3 测试程序 于测试前1天提醒受试者尽量维持一般日常生活作息,勿进行剧烈运动。测试当天受试者需穿着宽松舒适服装与平底鞋。来到测试场所后,先向受试者介绍测试的目的,说明实验程序,然后进行5 min简单热身运动,记录受试者的性别、年龄、身高、体重,研究人员对测试设备进行检查和校正,然后对受试者进行第1次下肢等长肌力测试。1周后由同一施测者对受试者进行第2次测试。两次测试期间嘱被测者避免进行任何形式的肌力训练或剧烈劳动。

1.4 测试方法 受测者仰躺于背靠板,受测下肢的足部靠放在踏板上,踝关节处于中立位,髋、膝关节处于屈曲90°位置。通过计算机设置测试等长伸展肌力测试命令程序。测试按先左后右顺序进行。测试前给予受试者1～2次轻度用力练习以熟悉如何用力。正式测试用力前有1～2 s准备时间。发出开始命令后,受试者的受测下肢以尽可能最大努力快速向踏板方向下蹬,保存持续最大用力5 s。用力时给予口头鼓励,让受试者尽最大努力完成测试程序。每侧下肢测试1次。测试数据包括每侧下肢的最大等长伸展肌力值(简称“最大肌力”)、持续最大用力5 s的平均等长伸展肌力值(简称“持续平均肌力”)。

1.5 统计学方法 采用SPSS 17.0统计软件进行组内相关系数(intraclass correlation coefficient,ICC)检验。ICC(3,1)值0.75以上代表极好的信度,0.4～0.75代表中等到较好的信度,＜0.40信度差[6]。

2 结果

双下肢的等长肌力测试ICC为0.77～0.88,均＞0.75。见表1。

表1 两次测试结果和ICC

3 讨论

老年人常用肌力测试方法包括等长肌力、等张肌力和等速肌力测试,其中等长肌力测试因具有容易标准化、测试信度高、测试过程简单、测试时易监测和安全性高等优点,在老年人的肌力测试中应用较多[7]。

目前对老年人肌力的研究多为开链状态下,所测肌力多为单关节力量。而人体的运动多在闭链状态下,是一个运动链乃至全身的整体运动,开链状态测试难以真实反映下肢功能性肌力[4,8]。在下肢闭链动作中,大腿股四头肌和大腿后侧肌肉会产生共同收缩,股四头肌收缩以抵抗膝关节屈曲力矩,大腿后侧肌肉收缩以抵抗髋关节屈曲力矩,其收缩形式都属于“假性等长收缩”,即肌肉的一端为向心收缩,而另一端为离心收缩,肌肉长度基本维持不变。在下肢开链动作中,属于单独的关节运动,其收缩形式则为单纯的向心、离心或等长收缩,无法产生类似闭链动作中的收缩形式,因此收缩形式的差异可以造成下肢闭链动作和开链动作条件下肌力测试结果不一致[9]。本研究所采用功能性蹲屈测试训练仪,其测试体位为仰卧位,屈腿足蹬踏板,体位安全,适用于老年人;测试方法采用屈髋和屈膝90°,在闭链动作下模仿蹲屈用力过程;采用等长肌力测试方式,可以较真实和安全地反映老年人的下肢功能性肌力。

本研究中,左、右下肢的最大肌力和平均肌力的ICC有所不同,其中左、右下肢平均肌力的ICC差异明显,可能与本组老年人的异质性较高、测试中怕受伤而不能充分用力,及本研究结果仅为测试1次,而不是通常研究中采用的测试2～3次取平均值等原因有关,有待进一步研究,也需在今后研究加以改进。

以往研究显示,在同一测试系统下,相同关节的肌力评估以年轻人群的信度最高,儿童和中老年人的重测信度较年轻人差[10]。老年人肌肉随着老化伴随着生理上的改变,包括肌纤维减少造成肌肉萎缩、单一肌纤维可产生的张力减小、肌肉组成型态改变、动作神经元的死亡、支配肌肉的神经元减少、协同肌之间的协调能力变差、收缩肌与拮抗肌之间的共同收缩等,不只降低老年人的肌力、减缓肌力产生的速度,更影响动作产生的控制能力。上述因素可能都会影响老年人于肌力测试时动作表现差异较大,而造成重测信度较低[7]。因此建议评估老年人群的肌力时,应先以次大阻力暖身后,练习最大阻力收缩,确定熟悉测试方法后再开始测试。

本研究的不足之处主要为:样本量偏小,结果为仅测试1次的数值,受试者仅选择具备独立步行能力的老年人。后续研究应扩大样本量,充分验证功能性蹲屈测试系统在测量老年人下肢肌力的信度和测验误差。

本研究结果初步显示,功能性蹲屈测试系统在老年人下肢肌力测试中具有较好的重测信度。由于该测试系统可以在闭链动作下测试下肢肌力,可以较好地反映老年人下肢功能性肌力情况,为老年人下肢功能评估提供依据。

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