等速与静力训练在膝关节损伤康复中结合应用的理论研究①

黄书元

(山东大学体育学院 山东济南 250061)

等速与静力训练在膝关节损伤康复中结合应用的理论研究①

黄书元

(山东大学体育学院 山东济南 250061)

该文主要采用文献资料法、访谈法及逻辑分析法,通过前人对等速训练和静力训练两种康复训练方法促进膝关节损伤康复作用的研究,总结出两种方法各自在促进膝关节损伤康复中的特点,等速训练能更好地改善受损伤关节的内环境,防止软组织粘连和肌肉萎缩,而适当静力训练能更好地促进受损伤肌肉本身材料力学性能的改善,提高肌肉应变能力。该文提出等速训练与静力训练在膝关节损伤康复中结合应用的理论观点，希望此方法能用来指导膝关节损伤的康复训练。

等速训练 静力训练 膝关节损伤 康复训练

1 膝关节损伤的特点及其主要康复手段

膝关节是人体各关节中最大、最复杂的关节,同时也是人体骨杠杆中最大的杠杆。在大多数运动中,膝关节都是人体中最主要的受力环节,同时也是最易发生损伤的部位,由于膝关节结构的复杂性,膝关节的损伤往往是关节内部多个结构的共同损伤。膝关节由股骨、髌骨以及胫骨组成股膑关节和胫股关节,从构成形态上看,关节头比关节窝大得多,与踝关节和髋关节相比，在结构上缺乏稳定性,需要强劲的韧带和肌肉等组织结构予以加固。股四头肌肌力训练是防治膝关节损伤最常用、最有效的方法。目前,针对膝关节损伤的康复训练较为有效的方法有两种,一是等速训练,二是静力性训练。另外,有人采取结合等速练习的方法,在无痛的关节角度范围内进行等速肌力训练,对股四头肌肌力的恢复效果较好。

2 关于两种康复训练方法的研究

2.1 等速训练

等速训练是指肢体在运动过程中运动速度一定而外周阻力可变的一种运动训练方式。通过利用等速训练仪器,预先设定好关节运动的角速度,肢体在进行运动时肌力大小的变化会引起外周阻力的改变,不管肌肉产生多大的力量,肢体运动的角速度都不会超过预先设定的速度。肌肉用力越大，所受阻力越大,运动过程中只有肌张力和输出力矩改变[1]。在整个运动过程中,肢体不会产生加速度。

2.1.1 等速训练的利弊

在等速运动过程中, 肌纤维不断缩短或拉伸, 其长度的改变引起关节活动, 是一种动力性收缩, 类似于等张收缩;而肢体运动所受阻力的大小可随肌肉收缩产生张力的大小而变化,是一种顺应性阻力, 类似于等长收缩。这种肌肉收缩方式同时具有等张和等长两种收缩方式的特点,是一种特殊的肌肉运动形式。等速训练与等长和等张训练相比,具有明显的优点,能依肌力强弱、肌肉长度变化、力臂长短、疼痛疲惫等状况,提供适合肌肉本身的最大阻力,但并不会超过肌肉负荷的极限。等速运动具有全幅度、多角度的优点,弥补了等长训练不发生关节活动或仅有小范围关节活动的缺点;运动过程中肌肉受到的是顺应性阻力,避免了等张训练由于训练过度而造成新创伤或训练强度不足等现象的发生。但是,等速训练要求练习者具有较高的对肌纤维的募集和调控能力。初接触等速训练者或者调控肌肉能力较差者,在开始阶段往往不适应这种运动,会影响肌力测试或训练的效果。此外,当关节损伤严重、剧烈疼痛或由于其他原因,不能进行关节活动时,则无法采用等速训练仪进行康复训练。另外,由于等速训练仪器使用代价较高,在操作上有一定的技术要求,因此,目前此方法的应用范围十分有限。

2.1.2 等速训练在膝关节损伤康复中的应用研究

等速训练可应用于膝关节损伤后的各个阶段。在膝关节损伤后早期,由于疼痛、关节挛缩和肌力减弱，常使关节不能进行主动活动,可利用等速仪器进行持续被动活动训练,有利于关节内关节液及血液的流动,有利于关节活动的恢复。

崔瑞华等人[3]对22例膝关节损伤患者做了分组对照实验,实验组采用等速肌力训练,对照组进行常规康复训练。实验表明,在运动损伤后的恢复期进行等速训练,与以往运动损伤后采用常规恢复方法相比,恢复效果更好。俞晓春[2]利用等速肌力训练系统,对患有膝关节前十字韧带损伤的女运动员进行了分组对照实验。经过约8周的康复训练,等速训练组与对照组相比，受损伤膝关节屈伸肌群的峰值力矩在不同测试速度下都有明显提高。

膝关节损伤患者的膝部肌肉力量下降会直接影响膝关节的稳定性,另外膝关节周围肌肉、韧带等软组织的不断退化,会进一步加剧膝关节的不稳定性,使膝关节功能逐渐下降。采用等速运动进行康复训练,患膝在训练过程中不易产生疼痛,通过关节的持续不断运动使关节内部血液循环加速、代谢速率提高,不仅可使肌力得到增长,同时也能改善关节内部环境。膝关节功能性活动能力的提高可打破肌肉萎缩、关节不稳以及疼痛三者之间的恶性循环,使病情逐渐恢复成为可能。

2.2 静力性训练

静力训练亦称等长训练,肌肉收缩时肌肉起点和止点的距离不发生变化,并且不发生关节运动或产生轻微关节活动,但肌肉张力明显增加。在运动损伤的早期康复训练中,静力训练是发展肌肉力量、防止肌肉萎缩的有效方法。

2.2.1 静力性训练的利弊

静力训练不发生关节活动,在关节不能或不宜运动时,宜采用静力性训练的方法,以延缓和减轻肌肉萎缩及其他软组织的退化。肌肉伤后采用静力训练的方法与采用自然修复的方法相比,前者肌肉拉伸应变能力的恢复要比后者快得多,通过适量静力训练,可使骨骼肌肌细胞线粒体体积增大、数目增加,使肌细胞内物质氧化和形成ATP的能力得到提高。但是,过量静力训练会对骨骼肌修复产生负面影响,影响肌肉组织的血液循环,使肌肉组织缺血缺氧、功能性减退,易引起再次损伤。

2.2.2 静力性训练在运动损伤康复中的应用研究

徐俊等人[4]以大鼠为实验对象进行对照实验,通过观察发现,与对照组相比，静力训练组的肌丝、线粒体形态、线粒体密度、肌浆网等均产生形态学变化,而3个静力训练组之间由于训练量的不同,肌组织产生形态学变化的程度也不同。随着训练量的递增,负荷最大组出现肌结构模糊、肌丝紊乱、部分线粒体内外膜破裂的现象,即发生异常形态学变化。该实验表明,适量静力训练能使骨骼肌肌细胞线粒体体积增大、数目增多,从而增强肌细胞内物质氧化和形成ATP的能力,而过量静力训练会对骨骼肌产生负面作用,有可能使肌纤维产生异常形态学变化。

肌肉损伤后期的修复主要以纤维性修复为主,而这种胶原性纤维组织虽然有较强的抗拉伸性能,但其延展性在一般肌肉收缩活动范围内,不能得到有效的刺激,无法得到有效的发展与改进,因此,受损伤肌肉的纤维性修复进程相对较晚、较慢,持续时间也较长。而肌肉在静息状态下拉伸,无论是肌纤维部分还是结缔组织成份,都是作为一般软组织来体现其材料力学性能,其受力状态比较复杂,肌纤维不仅受到纵向的拉伸,也有横向的延展,不仅可提高肌纤维的抗拉伸性能,也可提高其延展性能。

3 两者在应用中的结合

等速训练以“动”为主,它可使关节产生全幅度、多角度的运动,能够改善受损伤关节的血液循环,营养软骨,促进新陈代谢,利于受损伤组织的恢复以及重建。静力训练以“静”为主,在关节角度相同的情况下,肌肉静力性收缩产生的张力要大于向心收缩产生的张力,因此,静力性收缩肌纤维承受的应力相对要大。而肌肉损伤后期的修复主要以纤维性修复为主,而这种胶原性纤维的延展性在其一般肌肉收缩活动幅度内不能得到有效刺激,而肌肉在进行静力性收缩时,其受力状态较复杂,肌纤维不仅有纵向的拉伸,也有横向的延展,不仅可提高肌纤维的抗拉伸性能,也可提高其延展性能。通过适量的静力性康复训练,可提高受损伤肌肉恢复后其本身的材料力学性能和应变能力。

理论上,将等速训练与静力训练结合作为膝关节损伤的康复训练手段,不仅可以改善伤后组织的内部环境,也可促进伤后肌肉本身材料力学性能的改善,能更好地促进受损伤关节的康复。等速训练结合静力训练进行分组间隔练习,使肌肉不断受到不同类型的刺激,并对刺激产生多样的适应性,有利于肌肉结构及功能的更好恢复。

患者在损伤前期如果伤情严重,关节不能或不宜运动时,可进行静力性训练,当患者关节可以进行小幅度活动时,可结合利用等速训练仪器对患膝进行被动持续收缩练习,练习角度以关节活动度为准。随着肌力的逐渐恢复和关节状况的改善,逐渐调整练习速度和时间。

4 结论和建议

在膝关节损伤的康复训练方法中,等速训练和静力性训练都是十分有效的方法。两者在促进关节损伤康复的机制上基本相同,但在效果上略有差异。采用两者结合的方法对受损伤膝关节进行康复训练,会产生更好的康复效果。

在康复训练中,训练量的选择是至关重要的,能否合理选择训练量对康复效果有很大影响,应该依患者个人的伤情及体质来定,这方面有待进一步实验研究。

[1]吴毅.等速技术在膝关节损伤后功能评价和康复训练中的应用[J].现代康复,2000,4(1):8-10.

[2]俞晓春.等动测力及康复训练系统在运动员膝关节损伤后力量训练中的应用[J].安徽体育科技,2006,27(3):43-45.

[3]崔瑞华,包莺.等速肌力训练在膝关节损伤后功能恢复影响的研究[J].福建师范大学学报,2004,20(4):94-97.

[4]徐俊,严隽陶.静力训练对大鼠骨骼肌超微结构的影响[J].中国运动医学杂志,2001,20(1):87.

[5]王海芹.等速肌力训练对膝部骨性关节炎康复治疗的应用研究[D].武汉体育学院,2011.

[6]潘珊珊,于新凯.运动解剖学[M].北京：人民体育出版社, 2004:131-133.

[7]张笃超,李湘奇.运动损伤康复学[M].北京:人民军医出版社, 2008:305-307.

[8]张胜年,陆爱云.肌肉伤后静力训练对其材料力学性能影响的实验研究[J].上海体育学院学报,2005,29(1):38-43.

G687

:A

:2095-2813(2017)02(c)-0022-02

10.16655/j.cnki.2095-2813.2017.06.022

黄书元(1993,1—),男,汉,河南商丘人,在读硕士研究生,研究方向:体育教学。