多模态功能训练对女大学生功能性踝关节不稳患者下肢肌力、本体感觉和动态平衡能力的影响

彭春政 李红琴

摘 要：目的：探讨多模态功能训练对功能性踝关节不稳（Functional ankle instability， FAI）患者肌肉力量、本体感觉功能和动态平衡能力的影响。方法：45名FAI患者随机分为常规力量训练组（strengh training，ST组，n=22）和多模态功能训练组（multimodal function training，MFT组，n=23）。ST组常规力量训练，MFT组在常规力量力量训练的基础上增加本体感觉和姿势控制训练，康复训练共进行8周，2个训练周期。实验前后分别对2组实验对象患侧踝关节屈、伸、内翻和外翻肌群60°/s和180°/s等动向心收缩相对峰值力矩、本体感觉（踝关节屈、伸、内收和外翻运动感觉功能、腓骨肌反应时）和动态平衡能力（前方得分（A）、后内侧得分（PM）、后外侧得分（PL）和YBT-CS总得分）进行测试。结果：1）2组受试者患侧踝关节60°/s和180°/s等动向心踝关节肌群相对峰值力矩均显著大于实验前（P<0.05），且二者组间没有显著性差异（P>0.05）;2）实验后，ST组本体感觉功能没有显著性改变（P>0.05），MFI组本体感觉各项指标均显著小于实验前（P<0.005，P<0.01，P<0.05），且均显著低于ST组（P<0.05）;3）试验后，2组受试者动态平衡各指标均优于实验前（P<0.05，P<0.01），且MFI动态平衡各项指标均优于ST组（P>0.05）。结论：MFT康复训练能够显著改善FAI患者肌力、本体感觉和动态平衡能力，且效果更优于ST组。

关键词：FAI;多模态功能训练;动态平衡;本体感觉

功能性踝关节不稳（Functional ankle instability，FAI）是指踝关节周围韧带受损后导致踝关节不稳定，而引起踝关节频繁扭伤的现象，一般情况下有80%的急性踝关节扭伤经过治疗能够痊愈，20%的患者会引发FAI[1-2]。FAI易引发踝关节陷入扭伤-不稳-再次扭伤的恶性循环，严重者可形成创伤性关节炎。目前，FAI的诱因基本达成共识，认为踝关节扭伤后导致神经肌肉控制功能失衡或本体感受器功能下降致使肌肉力量、动态平衡能力以及空间位置感觉判断能力显著降低是诱发FAI的危险因素[3]。

临床上彻底治疗FAI仍存在很大困难，国内外研究都表明采用适宜的康复训练手段可改善FAI患者踝关节主要作用肌群肌力、本体感觉能力和动态平衡能力，是提高FAI患者踝关节稳定性、降低扭伤复发率的有效途径[4-6]。以往的康复干预多重视肌肉力量训练，忽视对本体感觉和平衡功能的训练[7-8]。近几年，研究者采用加滑扰动性训练和FIFA 11+练习对踝关节不稳进行干预，效果优于单纯的力量训练+本体感觉组[9-10]。加滑扰动性训练在不稳定界面运动，需要经过一段时间的训练适应才能进行康复训练且需要特定的设备，不易推广;FIFA 11+主要用于预防足球运动损伤，部分内容对于踝关节不稳患者而言有一定难度，不适宜在早期进行。因此，本研究在常规力量训练（strengh training，ST）的基础上，增加不稳定界面平衡力量训练和FIFA11+训练中灵活训练和姿势训练内容，即采用多模态功能训练（multimodal function training，MFT），希望通过提高FAI患者踝关节周围肌群神经肌肉控制能力和本体感觉功能期达到良好的治疗效果。本研究旨在探讨ST和MFT两种训练手段对FAI患者肌肉力量、本体感觉和动态平衡能力效果的优劣及内在机制，以期为MFT在防治FAI的实际运用提供实践和理论依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究對象

2018年3-6月通过某校医院对该校女大学生踝关节损伤情况进行调查，参照Wright CJ制订的FAI诊断标准[11]，由专业骨科医师根据诊断标准确定FAI患者58名，在充分了解整个实验过程和测试流程后，有50名FAI患者自愿参加本研究。正式干预前，全部受试者均需签订自愿参与试验知情同意协议书。采用单盲对照实验，50名受试者随机分为ST组（n=25名）和MFT（n=25名）。实验过程中，ST组和MFT组分别有2名和3名受试者因故中途退出，最终MFT组23人和ST组22人完成所有干预并且数据保存完整。2组实验对象基线资料组间比较没有显著性差异（P>0.05）（见表1）。

1.2.2 测试指标及方法

每项测试均由受过专业培训的同一测试人员进行测试，测试过程严格按照操作流程进行，并在测试前告知每位受试者测试要求和注意事项，让受试者进行适应性练习，以了解和熟悉整个测试过程。

下肢肌力测试：采用美国产Biodex-3型等速肌力系统评价分别对实验前、8周后2组受试者踝关节60°/s和180°/s慢速收缩和快速收缩等动收缩肌力进行测试，测试指标为踝关节等速向心收缩屈伸肌群相对峰值力矩。测试过程中严格按照BIODEX测力与康复系统的要求，测试前不得做较激烈的运动。

下踝关节运动感觉测试：采用踝关节运动感觉测量仪（Ankle-Propriometer，One Measurement Group， Shan Dong）分别对实验前、8周后两组受试者踝关节跖屈、背屈、内翻和外翻四个动作的运动感觉阈值进行测试。受试者采用坐姿位，大腿由绳索吊起，两脚脚掌水平放置在踏板上，髋、膝和踝关节保持90°;为防止皮肤感觉对测试结果的干扰，用膨胀充气式套囊套住踝关节;同时，为防止外界干扰，测试时，受试者需要蒙上眼睛，戴上耳机并播放音乐。测试人员随机启动踏板，受试者觉察到脚的运动和运动方向时，立刻按手持按钮使踏板停止运动，并告知测试人员运动形式，测试人员启动踏板到受试者感知到运动停止转动时，踏板转过的角度即为此方向的感觉阈值。各个运动形式随机测试3 次，取平均值。

1.3 统计分析

采用IBM SPSS Statistics 17.0统计学软件对实验数据进行统计学分析，以平均数±标准差（x±s）作为计量数据的标准。实验前后组内比较采用配对样本T检验，试验后组间比较采用独立样本T检验，检验水准设定为α=0.05。

2 结果与分析

2.1 康复前后2组受试者踝关节肌群肌力的变化

康复前，两种测试速度下。两组受试者踝关节患侧等速向心收缩屈伸肌群相对峰值力矩组间比较没有显著性差异（P>0.05），具有可比性;8周康复后，2组受试者踝关节患者等速向心收缩屈伸肌群相对峰值力矩均比康复前显著增加（P<0.05，P<0.01）;实验后，除180°/s 测试速度下，踝关节患侧背屈肌群组间没有显著性差异（P>0.05），其余各项指标MFT组均显著大于ST组，组间比较具有显著性差异（P<0.05）（见表4）。

2.2 康复前后2组受试者踝关节感觉阈值的变化

康复前，两组受试者踝关节患侧跖屈、背屈、内翻和外翻四种运动形式感觉阈值各指标组间比较没有显著性差异（P>0.05），具有可比性。8周康复后，2组受试者踝关节感觉阈值均比康复前显著显著降低（P<0.05，P<0.01）;实验后，MFT组上述各项指标均显著小于ST组，组间比较具有显著性差异（P<0.05）（见表5）。

2.3 实验前后2组受试者腓骨长肌和腓骨短肌反应时的变化

康复前，2组受试者健患侧腓骨长肌和腓骨短肌反应时组间差异不显著（P>0.05），具有可比性;经8康复训练后，MFT组和ST组患侧腓骨长肌和腓骨短肌反应时均比实验前显著增加，组内比较具有显著性差异（P<0.001，P<0.01），且MFT组上述各项指标增加幅度均大于ST组，组间比较均具有显著性差异 （P<0.01）（见表6）。

2.4 实验前后2组受试者动态平衡能力的变化

干预前，2组受试者患侧下肢A、PM、PL和YBT-CS组间差异不显著（P>0.05），组间具有可比性;经8周康复训练后，MFT组和ST组健侧和患侧下肢A、PM、PL和YBT-CS均比实验前显著增加，组内比较具有显著性差异（P<0.05，P<0.01），且MFT组上述各项指标增加幅度均大于ST组，组间比较均具有显著性差异 （P<0.05）（见表7）。

3 讨论

1965年，Freeman首次提出FAI的概念，主要指在运动过程中踝关节出现“足打软”或稳定性失衡的感觉，关节随意活动控制失调，但环节活动幅度未超出踝关节正常运动范围，并提出踝关节本体感觉功能受损是造成FAI产生的诱因之一[12-13]。踝关节损伤可导致关节本体感觉器官功能损害，从而致使踝关节运动过程中神经肌肉控制能力下降，加之关节周围肌群力量下降易造成关节稳定性降低，极易陷入关节扭伤-不稳-再次扭伤的恶性循环，甚至导致其他关节损伤的产生[14-15] 。FAI作为导致踝关节反复扭伤的首要独立危险因素，已引起医学界和体育界的重视，前期对于FAI的治疗和康复侧重于解剖结构重建;自从Freeman首次提出“关节传入阻滞”理论，踝关节损伤与本体感觉功能之间的关系开始备受关注，近年FAI的本体感觉功能失衡与重构渐成热点，这也导致临床FAI康复手段由最初单一的常规力量训练向神经肌肉控制训练的转变。

Glencross和Forkin研究发现，踝关节损伤会导致关节周围肌群肌力以及本体感觉器官功能下降，临床上认为通过适当的训练提高踝关节周围肌群肌肉力量可明显改善踝关节不稳症状[16-17]。研究表明，通过协调性训练可使踝关节扭伤造成的感觉神经传入功能恢复，增强肌肉力量，明显改善FAI患者位置觉和足底压力分别，降低再次损伤发生的几率[18]。本研究结果表明，8周康复训练后，2组受试者踝关节患侧屈伸肌肌群60°/s和180°/s等速向心收縮相对峰值力矩均较实验前显著性增大，说明两种训练手段能够有效地改善FAI患者踝关节肌肉力量。

同时，本研究结果还表明，8周康复训练后，2组受试者下除180°/s 测试速度下，其余各项指标MFT组均显著大于ST组，说明两种训练方式虽然均能改善FAI患者肌力，但MFT组效果更佳。本研究中，MFI组训练在ST组常规力量训练的基础上，增加了非稳定界面的本体感觉功能训练和姿势控制训练，造成二者对力量干预效果的差异主要受到以上两个方面的影响。以往的扰动训练研究表明，相对于非扰动训练，扰动训练促进老年人下肢肌力提升的作用效果更显著。王腾以平衡气垫和平衡板为媒介构建非稳定界面进行扰动力量训练，发现非稳定界面对下肢肌群的刺激作用效果更加显著，下肢肌力增长较快， 下肢肌力的增加又可提高本体感觉的控制，从而改善FAI患者平衡能力[19]。

3.2 MFT对踝关节本体感觉功能的影响

本体感觉能够感受肢体空间位置，通过调整肌肉张力和压力的变化，对肢体姿势和运动进行调控的一种特殊感觉方式，良好的本体感觉对维持和调控关节稳定性和协调性、提高人体的平衡能力具有重要作用。运动感觉功能（跖屈、背伸、内翻、外翻）、腓骨肌反应时测试指标都能够反应本体感觉功能的改变，且具有较高的可信度[20]。

FAI的产生与踝关节周围韧带、肌肉损伤致使肌力下降、踝关节本体感受机能受损等因素密切相关，而本体感觉功能缺失必将导致肌肉精细感觉功能下降，肌肉反应时和关节姿势控制能力也随之降低，这些改变都与神经-肌肉控制功能失衡有直接关系[21-22]。因此，神经-肌肉调控能力的恢复程度将极大程度决定踝关节稳定程度的恢复情况，而本体感觉功能在人体进行精细运动过程中所激发的神经运动调控序列中起到重要的作用。McVsy ED等人研究发现，踝关节损伤导致本体感受器功能受损，神经-肌肉反馈回路信息传递功能受损甚至出现传导信号中断，进而引发踝关节周围肌群功能下降或抑制[23]。踝关节损伤不但会导致关节周围肌群肌力以及本体感觉器官功能下降，且本体感觉功能下降幅度与踝关节的损伤成高度正相关[17-18]。因此，通过重建踝关节本体感觉功能改善FAI受到了临床医生的高度重视，并一致认为FAI的康复关键是使受损的踝关节本体感觉功能得到重建，为运动中的踝关节提供保护性感觉信息，提高关节稳定性调控机能。

Sekir等对单侧FAI患者进行等动肌力康复训练，发现FAI患者踝关节周围肌群和机体的平衡能力得到改善[24];Smith等通过Thera-Band抗阻训练对FAI患者内外翻肌群进行训练的结果，也表明抗阻训练能提高踝关节周围肌肉力量。但上述研究都发现单纯的力量训练对重建FAI患者本体感觉功能作用效果不明显[8]。本研究也证实实验前后ST组踝关节四个运动方向的感觉阈值和腓骨长短肌反应时未见显著性差异，说明常规力量训练虽然是软组织损伤康复过程中常用的有效手段，但对FAI患者本体感觉能的恢复作用效果并不明显。因此，FAI康复研究的重点由原有的单一力量训练逐渐过渡到本体感觉训练，即在康复过程中通过多种训练力求达到改善踝关节神经-肌肉反射通道信号，从而提高踝关节受损后关节功能的稳定性[25]。Lee等人的研究证实，本体感觉康复训练可显著提高FAI患者踝关节空间位置感觉和足底压力的异常分布[26];协调性训练可使因伤致损的踝关节神经感觉功能传入通道重建，提高肌肉的反应能力和协调能力[27]。

近几年，国内外学者通过不稳定界面和FIFA 11+练习对FAI患者进行康复训练，发现二者都能够显著提高FAI患者的本体感觉功能[9-10]。不稳定界面对FAI患者进行康复训练，主要利用不稳定界面训练通过身体在稳定与失稳、平衡与失衡之间不停的交换刺激踝关节本体感觉功能，提高神经-肌肉本体感觉功能，并通过不断激活神经系统进而募集更多、更深层的肌肉来控制身体的稳定性，但不稳定界面训练需要专门的器材和专业的教练进行指导，难以大力推广;FIFA 11+练习主要是针对足球运动员为预防运动损傷而设计的，通过核心稳定性、平衡、本体感觉以及增强式训练以及下肢神经肌肉功能训练（腿部力量、动态姿势控制、着陆期间膝盖的控制）来增强下肢关节生物力学特征以及神经肌肉功能，进而降低运动损伤风险因素。但FIFA 11+练习中增强式训练是否适合FAI患者使用有待商榷。本研究中，MFT康复训练内容在传统力量训练的基础上，增设了部分不稳定界面训练中气垫部分内容和FIFA 11+中的部分动作，实验后，MFT患者踝关节四个运动方向的感觉阈值和腓骨长短肌反应时都较实验前显著降低，且明显低于ST组，说明MFT康复训练能明显改善踝关节位置觉和运动觉，有助于FAI患者踝关节本体感觉的康复。MFT康复将力量训练、平衡训练、反应训练等内容结合起来，包含不稳定界面和FIFA 11+中灵活训练训练内容，使整个康复过程内容更加丰富，避免了枯燥性，且由于选取动作难度系数较小，使患者更易掌握和利于康复过程中的安全健康，且对场地和康复器材的要求不是很高，更利于推广。

3.3 MFT对动态平衡能力的影响

动态平衡指身体受到外力或内力作用时，躯体进行自我调整并维持姿势稳定的一种能力，与运动损伤有密切的关系[28]。踝关节运动损伤多发生于运动状态，即单足站立状态。研究表明，FAI患者在某种程度上都存在身体姿势控制问题，导致的原因并非是因本体感觉功能或神经-肌肉控制障碍，而是由于中枢神经系统的改变[3]。FAI患者身体姿势控制能力降低会导致其自身动静态平衡能力减退[29]。张阳和刘辉等人的研究都证实，虽然FAI患者双足站立时动静态平衡力与正常人无异，但单足站立时，相较于健侧足和正常人，患侧足静态平衡能力明显减弱，且健侧、患侧足的动态平衡均明显弱于正常人[30-31]。这些都可能是导致踝关节损伤后再次损伤的主要诱因之一。由此可见，提高FAI患者的身体姿态控制能力能有效降低踝关节再损的发生几率。研究表明，肌肉力量、平衡能力和姿势控制康复训练对恢复和提高FAI患者姿态控制能力有显著性的作用。孙孟凡等采用本体感觉神经促进技术联合核心稳定性训练对FAI患者进行康复训练发现，FAI患者的动态平衡能力显著改善[32]。平衡能力的监测能够较好地对康复训练前、后踝关节功能改变情况做出有效评测[33-34]。

本研究对实验前后FAI患者患侧足向前、后内、后外动态平衡能力测试，ST和MFI组实验前后A、PM、PL和YBT-CS组间比较具有显著差异，但实验后，MFI组上述指标改善程度均显著优于ST组，说明相对于传统力量康复训练，MFI康复训练手段对改善FAI患者平衡能力作用效果更佳，更能提高患者的姿势控制能力。同时，研究也发现，实验后2种康复训练对FAI患者踝关节肌群肌力作用效果没有差异，而MFI组本体感觉功能确明显优于ST组，可见2组间动态平衡能力的差异与下肢肌力增长水平无关，本体感觉功能改善的不同可能是造成二者差异的主要原因。

MFI康复训练在传统力量训练的基础上，增加了不稳定界面平衡能力训练和FIFA11+中的灵活训练和姿势调控训练，吸取了三种训练方式的优点，在促进患者建立正确运动模式的同时，还有效地提升了FAI患者踝关节周围肌群的肌力、本体感觉功能和动态平衡能力，促进了踝关节整体功能的康复，降低了再次损伤发生的几率;且具有内容丰富、动作难度系数小、对场地和康复器材要求低的优点，利于患者掌握和康复过程中的安全健康，更利于推广。

4 结论

4.1 ST康复训练均能显著增强FAI患者踝关节肌力和动态平衡能力，但对本体感觉功能的改善不显著;MFI康复训练能改善FAI患者踝关节肌力、本体感觉功能和动态平衡能力，且对本体感觉功能和动态平衡能力作用效果均优于ST组，说明MFI对FAI患者的康复效果更佳。

4.2 踝关节肌力增长并不是造成实验后2组间FAI患者动态平衡能力差异的原因，本体感觉功能改善程度不同是导致二者差异程度显著的主要原因，由此可见本体感觉功能训练在FAI患者康复过程中起至关重要的作用。

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