陈奕雄,刘初容,曾盼坚,欧阳群,张新斐,张永红
脑卒中后躯干肌活动能力的研究进展①
陈奕雄,刘初容,曾盼坚,欧阳群,张新斐,张永红
躯干肌活动能力是功能评估的重要指标,又是预测多种关键结局如术后并发症、功能下降等的重要指标。本文就近年来躯干肌的活动方式及其控制力等方面的研究进行综述。
脑卒中;躯干肌;活动能力;综述
[本文著录格式]陈奕雄,刘初容,曾盼坚,等.脑卒中后躯干肌活动能力的研究进展[J].中国康复理论与实践,2013,19(10): 942-944.
脑卒中是严重的常见难治性疾病,存在着明显“三高”现象(发病率高、致残率高、死亡率高)。根据统计,我国每年发生脑卒中患者约200万,发病率高达120/10万。现幸存脑卒中患者约700万,其中450万患者不同程度丧失劳动力,生活不能自理,致残率高达75%。给人类健康和生命造成极大威胁,给患者带来极大痛苦,家庭及社会负担沉重[1]。因此,如何治疗脑卒中,一直是临床研究的重点。
脑卒中后大部分患者会出现肌肉痉挛,控制力受损是脑卒中后的主要症状之一。目前研究较多的是四肢肌肉的痉挛状态,而对躯干肌的痉挛、控制能力一直极少受到重视。近年来的研究表明,躯干肌对于患者的日常生活活动能力(activities of daily living,ADL)起到极为重要的作用。尽管对躯干肌控制能力下降导致运动功能及ADL障碍只是粗浅的认识,临床评价和治疗还处于起步阶段,但还是越来越受到重视。
1.1躯干活动在生物力学、生理学等方面的作用
躯干的稳定系统分为三个部分:被动稳定系统、主动稳定系统和神经控制系统[2]。被动稳定系统包括椎体、椎间关节、关节囊、韧带、椎间盘及韧带的固有张力,它们在躯干活动中起着支撑作用和应力感应作用,并将应力的变化及时反馈至神经控制系统。神经控制系统对外来信号做出反应,通过主动稳定系统来达到稳定脊柱的目的。主动稳定系统包括所有参与脊柱稳定的躯干肌群,无论脊柱是静止时还是运动时,它们都在神经系统的协调下共同维持着脊柱的稳定。因而脊柱的主动稳定系统即躯干肌群在脊柱的稳定性中有着重要作用。
多年来有关躯干肌群对脊柱稳定性影响的实验研究越来越多。Goel等曾引用Lucas和Bresler 1960年的研究结果,证实躯干肌在对抗外来负荷稳定脊柱中起主要作用[3]。后来许多研究亦证明了这一点。体外实验发现,若去除肌肉,只保留韧带的腰椎承受88 N的压力即不稳定,而活体腰椎能承受2600 N的压力,说明肌肉收缩产生的力及肌肉的紧张性起到稳定腰椎的作用[4]。Goel等[3]在保留韧带的腰椎模型上模拟肌肉收缩产生的力,腰椎发生前后移位和旋转显著减少[5-6]。躯干肌收缩减少了快速外在负荷引起的侧方移位[5]。由此可见,躯干肌对于维护脊柱的稳定性及脊柱的承重起重要的作用。
1.2脑卒中前后躯干肌的活动方式
正常躯干肌的活动方式主要有三种:①对抗重力的活动,如从卧位到坐位;②防止作用于身体的重力或其他外力所造成的活动,如维持坐位平衡;③控制重力方向上的运动速度,如做弯腰拾物动作时需控制速度以达到目标。可见躯干肌的活动几乎参与到人体运动和ADL的所有方面。
脑卒中发生后,许多患者经抢救存活后遗留不同程度的躯干肌功能障碍。患者躯干张力异常一方面使患者身体外观发生变化,另一方面使躯干控制能力明显减弱,严重影响其ADL,患者可能退化到运动功能发育成熟前的水平,表现为婴幼儿的运动模式。在偏瘫患者的康复过程中常常可以明显观察到躯干的控制能力受到损害。许多患者坐位平衡、站位平衡能力不足,站立及行走时采取骨盆后倾、躯干弯曲等异常姿势。而目前临床上往往只注重针对肢体功能的评定及治疗,而忽视对躯干能力的控制,故患者整体康复疗效往往欠佳。
1.3脑卒中后躯干肌控制力的变化
脑卒中所致的偏瘫是由上运动神经元病变引起的,多数表现为损伤程度远端比近端重,四肢比躯干重。有证据表明,躯干受双侧神经支配,而四肢只受单侧神经元支配[7]。脑卒中时,由于下运动神经元失去上运动神经元的支配,表现出异常的运动模式。脑卒中后成年人偏瘫的本质是脑的双侧整合障碍,身体两侧被分割,来自左右侧的各种异常感觉输入脑内,使患者的反馈机制陷人混乱,容易出现异常运动模式的构筑化(establishment of stereotyped movement or abnormal pattern)[8]。构筑化的过程,引起健侧姿势紧张性变化,随之出现功能低下[8]。据此,目前描述瘫痪肌肉时对侧多使用“非瘫痪侧”(unaffected side,未受影响侧),不使用“健侧”(sound side)[10-13]。
在脑卒中发病后,由于所谓非瘫痪侧上下肢代偿运动和运动过力(forced exertion)的影响,引起瘫痪侧上下肢联合反应。在痉挛型中,重心移动所要的躯干各部位的变化及因四肢活动引起躯干本身的选择性动作丧失,使一些与重力相关的姿势出现左右不对称现象,造成身体两侧失去平衡,重心向非瘫痪侧偏移,致使身体稳定极限改变,无法维持正常姿势控制和重心的合理分布,进而影响机体平衡功能[14]。国内外相关研究发现,人体躯干控制能力与平衡能力密切相关。当身体受到外力作用或自身发生改变需要重新调整达到平衡时,正常途径是通过躯干腹直肌、腹内外斜肌、斜方肌、背阔肌和骶棘肌的快速反应性收缩来实现[15-17]。上述研究表明了躯干肌的控制力在脑卒中运动功能中的重要性。
1.4躯干肌肌张力的变化对患者机体活动能力的影响
由于非瘫痪侧的过分用力或代偿活动引起瘫痪侧上下肢的联合反应,使痉挛增强,因此在身体两侧肌张力都可能出现异常(过分)紧张时,导致瘫痪侧躯干下部分肌肉交互抑制现象,出现活动能力低下[18]。非瘫痪侧的影响表现在,用运动疗法抑制非瘫痪侧躯干和上下肢已稳定化的过紧张,则瘫痪侧躯干的下部分活动增强。这已在临床被确认[18]。刘世文等用围绕脊柱长轴转动的胸廓分离性节段运动,抑制瘫痪侧肩胛带、胸部及上肢的痉挛[8,18],容易使同侧低紧张的下部分躯干的姿势张力增高,瘫痪侧具有稳定患侧骨盆的固定能力[19]。躯干下部位的稳定性越好,越容易改善瘫痪侧下肢的活动性,如下肢抬腿迈步及支撑相时的某种负重能力。所以临床上可以认为瘫痪侧躯干上部分痉挛和下部分低张力之间,也属于病理性的交互抑制(支配)作用的某种表现[18]。此种表现严重影响患者躯体活动能力,进而影响四肢的活动能力。
躯干肌的测量方法大多来源于四肢肌的测量,如:①采用躯干控制试验(TCT)、Sheikh量表[15];②Berg平衡功能量表(BBS);③改良Barthel指数(MBI);④功能性步行分级(FAC);⑤Fugl-Meyer平衡功能评定(FMA)[15];⑥足印分析法测定10 m最大步行速度。
上述方法仍存在很多缺陷,如未能系统量化躯干肌肌张力。
表面肌电图在神经肌肉病损功能评估中常用的指标有肌电积分和平均功率频率(mean power frequency,MPF)、中位频率(median frequency,MF)。肌电积分用于分析肌肉在单位时间内的收缩特性,与肌张力呈正相关[21]。MPF和MF则是临床判别肌肉活动疲劳度的最常用指标[22]。特点是将电极置于皮肤表面,可用于测试较大范围内的肌电信号,并很好地反映运动过程中肌肉生理、生化等方面的改变,可以更客观地反映躯干肌的情况。
病变性质不同的脑卒中对患者的损害和恢复有不同的影响。
脑卒中后躯干控制能力下降,导致上下肢控制力下降。影响踝、髋和跨步反射,继而影响平衡功能。Karatas等发现,躯干前屈和后伸肌力大小与患者的平衡能力高度相关[23]。Verheyden等发现,急性脑卒中患者的躯干控制能力与患者的平衡能力、步态和ADL显著相关[24]。廖亮华等发现,通过躯干控制训练,可以促进患者平衡功能的恢复[7,25]。王玉龙等提出,选择性地强化对部分躯干肌的训练,可以更有效地提高对平衡功能障碍的训练效果[26]。王凯等发现,脑卒中患者康复治疗前躯干控制与平衡能力高度相关,治疗后除左侧出血组外,躯干控制与平衡能力也相关。左侧出血组为何在治疗后无相关性,可能在于运动性失用或其他干扰因素[27]。
ADL包括穿衣、修饰、用餐、洗澡、如厕、行走等,需要多种复杂的姿势控制形式。文献证明,平衡能力与ADL高度相关。孙倩雯等研究发现,随着脑卒中患者躯干控制能力的提高,患者步行能力也随之提高[28]。廖亮华等发现,躯干控制训练对患者的平衡功能及下肢功能影响有良好的促进作用[17]。瓮长水等的研究也发现,患者平衡能力,特别是动态平衡是患者出院时ADL的预测因子[29]。黄小静等认为,平衡功能对于功能的恢复有着决定性作用[30]。王凯等认为,脑卒中患者康复治疗前平衡能力与ADL高度相关[27],与上述观点一致。杨国梁等认为,脑梗死患者运动能力损伤严重,但恢复也较快,所以要抓紧早期的康复训练[31]。
注重躯干控制训练对提高平衡能力很重要,并可提高ADL。当平衡损伤严重不能完全恢复时,通过代偿同样可以提高ADL。朱宁等认为,反馈式强化躯干和下肢训练可显著提高脑卒中偏瘫患者平衡和运动功能[32]。
躯干肌在许多功能活动中发挥重要作用,它是维持坐位平衡、转移、步态和ADL的必须因素[33]。
目前大多数文献只是指出如何缓解四肢肌张力,很少提及脑卒中后躯干肌痉挛的重要性。因而,对脑卒中患者进行有关躯干肌测量和评定的研究对于临床观察具有十分重要的意义。
对于如何缓解躯干肌肌痉挛及提高其控制力的研究将有助于对患者整体运动功能障碍的治疗。这些研究将对全面提高脑卒中患者的生活质量具有重要的意义。
[参考文献]
[1]姜恒坤,戚浩然.中西医结合规范化康复在脑卒中偏瘫中的应用[J].中外医学研究,2011,9(13):120-121.
[2]Panjabi MM.The stabilizing system of the spine.Part 1.Function,dysfunction,adaption and enhancement[J].J Spinal Disord,1992,5(4):383-389.
[3]Goel VK,Kong W,Han JS,et al.A combined finite element and optimization investigation of lumbar spine mechanics with and without muscles[J].Spine,1993,18(11):1531-1541.
[4]Crisco JJ,Panjabi MM,Yamamoto I,et al.Euler stability of the human ligament us lumbar spine.Part II:Experiment[J].Clin Biomech,1992,7(1):27-32.
[5]Chiang J,Potvin JR.The in vivo dynamic response of the human spine to rapid lateral bend perturbation[J].Spine,2001,26 (13):1457-1464.
[6]Stokes L,Gardner-Morse M,Henry SM,et al.Decrease in trunk muscular response to perturbation with pre-activation of lumbar spinal musculature[J].Spine,2000,25(15):1957-1964.
[7]廖亮华,潘洁,王淑芬.躯干肌训练对脑卒中偏瘫患者平衡和运动功能的影响[J].中国康复理论与实践,2011,17(1):59-61.
[8]古澤正道.陈立嘉,译.针对脑卒中患者的Bobath治疗方法[J].中国康复理论与实践,2011,17(9):805-809.
[9]戴玲,陈旗,王彤.中风后偏瘫患者非瘫痪侧手功能状况的研究[J].中国康复医学杂志,2003,18(5):303.
[10]Brooke MM.Shoulder subluxation in hemiplegia:effects of three different supports[J].Arch Phys Med Rehabil,1991,72 (4):582-586.
[11]Lazarus JC.Associated movement in hemiplegia:the effects of force exerted,limb usage and inhibitory training[J].Arch Phys Med Rehabil,l992,73(2):1044-1049.
[12]鈴木俊明,藤原哲司,武田功.脳血管障害片麻痺患者の非麻痺側脊髄運動神経機能について[J].理学療法学,1993,20 (suppl-1):282.
[13]Pai YC.Alterations in weight-transfer capabilities in adults with hemiparesis[J].Phys Ther,1994,74(3):647-659.
[14]Kliqyte I,Lundy-Ekman L,Medeiros JM.Relationship between lower extremity muscle strength and dynamic balance in people post-stroke[J].Medicina(Kaunas),2003,39(5):122-128.
[15]刘四文,刘海兵,唐丹,等.躯干控制训练改善脑卒中患者平衡功能的疗效观察[J].中华物理医学与康复杂志,2002,24 (11):165-166.
[16]Duarte E,Marco E,Muniesa JM,et al.Trunk control test as a functional predictor in stroke patients[J].J Rehabil Med,2002, 34(6):267-72.
[17]廖亮华,罗伟良,陈树丹,等.躯干控制能力训练对偏瘫患者平衡和下肢功能的影响[J].中国康复医学杂志,2006,21(9): 608-609,616.
[18]蒋文华,刘才栋.神经解剖学[M].上海:复旦大学出版社, 2002:409-410.
[19]刘世文,王桂芳,李贞兰.以躯干为主导的矫正脑卒中下肢非典型异常运动模式的疗效分析[J].中国康复医学杂志,2004, 19(11):806-809.
[20]金冬梅,燕铁斌.平衡功能临床评定研究进展[J].中华物理医学与康复杂志,2002,24(2):187-188.
[21]燕铁斌,Hui-Chan WYC.踝背屈和跖屈肌的最大等长收缩:脑卒中急性期患者与同龄健康人表面肌电图对照研究[J].中华物理医学与康复杂志,2003,25(4):212-215.
[22]Roman-Liu D,Tokarski T,KamiDska J.Assessment of the musculoskeletal load of the trapezius and deltoid muscles during hand activity[J].Int J Occup Saf Ergon,2001,7(2):179-193.
[23]Karatas M,Cetin N,Bayramoglu M.Trunk muscle strength in relation to balance and functional disability in unihemispheric stroke patients[J].Am J Phys Med Rehabil,2004,83(2):81-87.
[24]Verheyden G,Vereeck L,Truijen S.Trunk performance after stroke and the relationship with balance,gait and functional ability[J].Clin Rehabil,2006,20(5):451-458.
[25]廖亮华,江兴妹,叶志卫,等.早期躯干与骨盆控制训练对偏瘫患者运动功能的影响[J].中国康复医学杂志,2011,11(5): 443-446.
[26]王玉龙,翟浩瀚,王玉珍.选择性强化躯干肌的训练对脑卒中患者平衡功能的影响[J].中国康复医学杂志,2005,20(2): 116-117.
[27]王凯,陈文锋,周文益,等.脑卒中患者平衡功能损伤的相关因素分析[J].中国康复医学杂志,2007,22(4):345-346.
[28]孙倩雯,王南.强化躯干配合蹲起训练对脑卒中偏瘫患者平衡及步行能力的作用[J].中国康复,2010,25(2):136-137.
[29]瓮长水,毕胜,霍春暖,等.急性脑卒中患者入院康复时的平衡能力对出院结局的预测价值[J].中国康复医学杂志,2004,19 (5):343-345.
[30]黄小静,窦祖林,丘卫红,等.动态姿态平衡仪训练对脑卒中偏瘫患者平衡功能的影响[J].中国康复医学杂志,2011,26(11): 1029-1034.
[31]杨国梁,司福中,李德洋,等.躯干肌肢体配套组合训练对脑梗死患者运动功能恢复的影响[J].中华物理医学与康复杂志, 2007,29(5):37-40.
[32]朱宁,马奇,李小军.反馈式强化躯干和下肢训练对脑卒中偏瘫患者平衡和运动功能的影响[J].中国康复医学杂志,2013, 28(1):54-56.
[33]王凯,吴朝阳,姜宏,等.影响脑卒中患者躯干控制能力的相关因素分析[J].中国康复理论与实践,2007,13(2):122-124.
Advance in Trunk Muscle Activity after Stroke(review)
CHEN Yi-xiong,LIU Chu-rong,ZENG Pan-jian,et al.999 Brain Hospital, Guangzhou 510510,Guangdong,China
Trunk muscle activity is important to functional assessment,and predicts a variety of key outcomes,such as post-operative complications,functional decline and other important indicators.Trunk muscle activity and its control were reviewed in this paper.
stroke;trunk muscle;activity ability;review
R743.3
A
1006-9771(2013)10-0942-03
2013-01-07
2013-03-13)
广东三九脑科医院,广东广州市510510。作者简介:陈奕雄(1981-),女,广东广州市人,硕士,主治医师,主要研究方向:脑血管意外的康复治疗。
10.3969/j.issn.1006-9771.2013.10.011