下肢补偿助力离心力量训练干预髌股疼痛综合征的研究

白震民，吕倩楠，赵爽，宋宇锋，王安利

(1.北京体育大学运动康复系，北京 100084；2.山西医科大学第二医院康复科，山西 太原 030001)



下肢补偿助力离心力量训练干预髌股疼痛综合征的研究

白震民1，吕倩楠1，赵爽1，宋宇锋2*，王安利1

(1.北京体育大学运动康复系，北京 100084；2.山西医科大学第二医院康复科，山西 太原 030001)

目的 利用下肢补偿助力离心力量训练干预髌股疼痛综合征(Patello-femoral pain syndrome，PFPS)患者，评估力量训练的康复效果。方法 选取北京体育大学符合准入标准PFPS的运动员患者20人并随机等分为实验组和对照组，对实验组进行为期6周的下肢离心力量训练，每周2次。实验组成员采用补偿助力离心综合训练系统(CC03)做负重深蹲动作，负荷强度以正确动作能够完成最多重复次数的最大重量(repetition maximum，RM)为单位，具体负荷为12RM向心力的120%，即是连续12次的最大向心力量负荷的120%，15个/ 组，每次2组。训练前后均使用BTE Primus (RS)系统测试受试者的最大平均向心峰值力矩和最大平均离心峰值力矩，使用SPECTRON IR医用红外线热成像诊断系统测试患处膝关节与周围正常皮肤温度差，并使用膝关节损伤和骨关节炎评分(knee injury and osteoarthritis outcome score，KOOS)，视觉模拟评分(visual analogue scale，VAS)对PFPS受试者进行评价。结果 训练后实验组受试者的双侧下肢平均离心力量和KOOS评分与训练前相比明显提高(P<0.05)，VAS评分和患处膝关节与周围正常皮肤温度差有明显降低(P<0.05)。同时对照组受试者的各项数据并无明显的变化(P>0.05)。实验后实验组与对照组相比，实验组受试者训练后的VAS评分和患处膝关节与周围正常皮肤温度差与对照组相比明显下降，双侧下肢平均离心力量和KOOS评分明显的升高(P<0.05)。结论 下肢补偿助力离心力量训练对髌股疼痛综合征的改善具有显著效果。

髌股关节综合征；下肢离心力量；力量训练

髌股关节综合征(patello-femoral pain syndrome，PFPS)是一种常见的膝关节功能障碍，并会伴随一系列病理或解剖异常所致的膝前疼痛[1]。其发病率为10%～40%，主要影响年龄在10～35岁之间的年轻人，其主要临床症状为上下楼梯、跳跃、跑步和长时间处于坐位姿势诱发膝关节周围疼痛，关节内劈啪声，关节塌陷和锁死，偶尔肿胀等[2]。PFPS的危险因素主要为股四头肌(尤其是股内侧肌)肌力过弱，还包括髂腰肌紧张、髂胫束紧腓肠肌紧张、臀肌失用等[3]。离心力量训练即退让性力量训练，可以增强对肌肉的保护能力，减少运动所致的肌肉损伤，还能在承担更大的负荷时更坚韧[4]。本实验采用补偿助力离心综合训练系统(CC03)对PFPS患者进行康复训练。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本研究共招募北京体育大学符合准入标准髌股疼痛综合征的运动员患者20 例。PFPS诊断的入选标准：患者有3个月以上的膝前区域疼痛历史，在日常的生活活动中包括触诊内侧或外侧关节面出现疼痛、有捻发音、突然无力、肿胀、关节不稳定以及间发关节交锁，于上下楼梯、久坐、跪坐、下蹲、坐位起立、跳跃、膝关节屈曲60°抗阻伸膝此类动作时会增加压迫，同时会加剧疼痛等[5-7]。应用视觉模拟评分(visual analogue scale，VAS)，可测得VAS评分大于等于3分。排除标准：a)下肢及其他关节重大疾病；b)髋关节、膝关节或踝关节有外伤史且部分活动有限，或半年内做过手术或外科干预；c)半月板和韧带损伤以及习惯性髌骨脱位或半脱位；d)有其他重大疾病，并且影响正常参与实验。我们通过询问、调查的方式，选出符合实验要求的受试者。将20名受试者随机分为实验组和对照组。分组后，完成每组受试者信息统计，组间无显著性差异(P>0.05)，每组受试者的基本情况见表1。

表1 两组受试者基本情况比较

1.2 康复训练方法 补偿助力离心综合训练系统(CC03)产自德国，最大负荷300kg，助力调节范围为0～200kg，并可随时在训练体位下，通过按钮使用气动助力系统精准调节助力，最大运动范围68cm，电动支撑踏板高度可调。实验组受试者每周2次离心训练，采用补偿助力离心综合训练系统做负重深蹲动作，负荷强度为以正确动作能够完成最多重复次数的最大重量(repetition maximum，RM)为单位，具体负荷为12RM向心力的120%，即是连续12次的最大向心力量负荷的120%，15个/组，每次2组，共训练6周。要求受试者训练前要充分热身，做负重深蹲时将杠铃置于颈后，双手抓握杠铃，身体挺直，两眼平视前方，两脚同肩宽，屈膝慢慢蹲下至大腿平行地面或稍低于膝，向心阶段由助力系统完成，单次下蹲过程要求在2～4 s之间完成，整个过程中左手握住按钮，防止因横杠在下落时引起的危险。对照组受试者不进行干预。

1.3 功能指标评价 a)使用美国BTE Primus (RS)系统进行等速肌力的测试。在测试之前对BTE Primus (RS)系统进行校准，保证测试结果的准确性。测试前先进行10 min的热身活动，蹬自行车。然后进行股四头肌的向心和离心肌力测试，测量其向心峰值力矩和离心峰值力矩，测5次，选取第2～4次的肌力。b)使用美国医用红外线热成像诊断系统(SPECTRON IR)拍摄患处膝关节温度与周围正常部位的皮肤温度，并计算出温度差值。c)采用视觉模拟量表测试法记录受试者主观疼痛程度。d)采用膝关节损伤和骨关节炎评分(knee injury and osteoarthritis outcome score，KOOS)，KOOS共分为5个维度，有42个问题，每一项得分为0～4分。患者需要根据上周遇到的情况回答问卷。

2 结 果

2.1 双侧下肢向心、离心峰值力矩 实验开始之前，分别对实验组和对照组进行了双侧下肢平均向心峰值力矩和最大平均离心峰值力矩进行了测量，两组之间无显著性的差异，经过了为期6周的下肢离心力量训练之后，实验组受试者与训练之前相比，双侧下肢平均离心力量出现了显著性的差异(P<0.05)，并且在实验组与对照组相比时，实验组的受试者双下肢离心力量的平均峰值力矩较实验组相比产生了显著性的增长(P<0.05，见表2)。

组 别双侧下肢平均向心峰值力矩实验前实验后双侧下肢平均离心峰值力矩实验前实验后实验组46．46±10．5560．04±13．6351．05±12．1970．45±20．12∗对照组53．92±15．5463．31±10．8663．74±13．6767．70±15．92注：∗组内比较P<0．05，实验后组间比较P<0．05

2.2 KOOS，VAS评分和患处膝关节与周围正常皮肤温度差 实验前两组受试者的KOOS，VAS评分和患处膝关节与周围正常皮肤温度差无显著性差异。经过了为期6周的离心训练之后，实验组受试者的KOOS，VAS评分和患处膝关节与周围正常皮肤温度差与训练前相比，也有明显的改善，呈现出显著性的差异(P<0.05)；同时对照组的受试者的各项数据并无明显的变化。实验后实验组与对照组相比，实验组受试者训练后的VAS评分和患处膝关节与周围正常皮肤温度差与对照组相比明显下降，KOOS评分明显的升高，呈显著性的差异(P<0.05，见表3)。

表3 实验前后实验组与对照组KOOS，VAS评分和患处膝关节与周围正常皮肤温度差的比较±s)

3 讨 论

PFPS是膝关节疼痛最常见的原因之一，临床上多数典型的前膝疼痛均可诊断为PFPS[8]。其在运动医学和普通骨科门诊也是一种常见的病症，好发于武术、排球、击剑、田径等运动项目。关节内劈啪声出现时可无任何疼痛或其他症状，站立时髌股关节负重，股四头肌的疼痛缓解，引起膝关节突然放松，导致膝塌陷[9]。PFPS的可能原因包括：膝关节复合运动、股四头肌及腘绳肌柔韧性不足[10]、髋关节力量不足等[11]。髌股疼痛综合征患者普遍存在股四头肌力量下降现象。Callaghan等[12]通过膝关节等速肌力测试，发现髌股疼痛综合征患者患侧峰值力矩低于健侧18.4%，健康受试者两侧间差异为7.6%，两组间存在显著差异。通过超声波扫描技术，观察到患者患侧和健侧股四头肌横截面面积差异为3.38%，对照组两侧间差异为1.31%[13]。目前针对髌股疼痛综合征的治疗方法有休息、肌肉牵拉、支具保护、肌内效贴等保守治疗[14]。离心力量训练是指肌肉在收缩产生张力的同时被拉长的收缩运动，即肌肉做退让工作。离心力量训练对于预防运动损伤、提高肌肉最大力量和快速力量、改善运动功能等方面都有积极的作用。同时离心力量训练更有利于促进肌肉收缩蛋白质的合成，而使肌肉更有力量[10]。本实验结果表明，对PFPS患者进行了离心力量训练之后，其峰值力矩的增加对相关康复评价有着较为明显的作用。肌肉对离心力量训练的适应可以的增强对肌肉的保护能力，减少运动所致的肌肉损伤，还能承担更大的负荷时更坚韧。离心收缩可使肌肉收缩产生的张力大大超过向心收缩。有研究显示，离心性质的运动与向心性质的运动相比，更加容易使骨骼和肌肉发生损伤，运动之后较易出现如肌肉酸痛、力量减弱、触压痛等现象。而在重复同样的离心运动后，上述症状就会大大减轻，这称为重复运动效应。如果在增强肌肉向心收缩力量的同时，注意同一肌肉或肌群的离心收缩力量训练，用以增高或维持离心收缩力量与向心收缩力量比值，对于预防肌肉拉伤及劳损具有重要意义[15]。

现代红外传感技术能为损伤管理提供重要的信息，有研究证明身体两侧的热成像通常是对称的，通过及时发现患处的表面温度与周围正常皮肤温度的差异，可以反映该部位出现的炎症反应、循环障碍等状况[16]。如果一侧膝关节出现这些症状则预示着结构性变化引起了膝关节本身或周围组织的伤病。本研究经过了6周的下肢离心训练之后，受试者患处的表面温度与周围正常皮肤的温差变小，表示了患处膝关节的循环改善。受试者的热图中显示出现标准正常菱形热区的消失、热区不完整、散在热点等表现，都表示患处膝关节的循环欠佳等问题，在进行了离心训练之后，受试者温差及热区标准差下降，表示循环有所改善，受试者患处的疼痛状况得到了缓解，同时表现为受试者KOOS，VAS评分明显改善，由此可说明下肢离心力量的提高对PFPS起到了治疗作用。

综上所述，本研究以力量训练作为骨关节疾病的治疗手段，干预PFPS取得了较好的疗效，并对预防PFPS的复发提供了有力的保障，对运动康复理念在临床普及推广有一定的意义。

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Effect of Compensation Eccentric Strength Trainingon of Lower Limbs on Patients with Patello-femoral Pain Syndrome

Bai Zhenmin，Lyu Qiannan，Zhao Shuang，et al

(Sports rehabilitation College，Beijing Sport University，Beijing 100084，China)

Objective To use the Compensation Eccentric Strength Training System on patients with Patello-femoral pain syndrome，and assess the influence of rehabilitation on strength training.Methods 20 athletes who met the entry criteria PFPS from Beijing sport university were randomly divided into experimental and control groups.The experimental group underwent six weeks of lower limb centrifugal strength training，twice a week，using compensation eccentric strength training system(CC03).Load intensity of the subject were 120% 12RM maximum amount of centripetal force，15/group with 2 for each group.Use the BTE Primus (RS) maximum radial centrifugal peak torque and peak torque maximum system test subjects before and after training.Using the SPECTRON IR infrared thermal imaging for medical diagnostic test systems，affected part of the knee and surrounding normal skin temperature difference.PFPS subjects were evaluated using KOOS，VAS ratings.Results The average centrifugal force and KOOS score after training from subjects in the experimental group were significantly improved compared with before training (P<0.05).VAS score and suffering knees and surrounding normal skin temperature difference were significantly lower (P<0.05).At the same time there was no clear data of the change in the control group subjects (P>0.05).Comparing the experimental group and the control group after the experiment，we found VAS score and knee lesion compared with the surrounding normal skin temperature of the subjects in the experimental group difference with the control group decreased significantly，bilateral lower extremity average centrifugal force and KOOS score was significantly increased(P<0.05).Conclusion The improvement of the centrifugal force of the lower limbs has a therapeutic effect on PFPS.

patello-femoral pain syndrome；lower extremity centrifugal force；strength training

1008-5572(2016)11-0995-04

北京体育大学自主科研课题(2015ZX020)；*本文通讯作者：宋宇锋

R493

B

2016-02-26

白震民(1973- )，男，副教授，北京体育大学运动康复系，100084。