本体感觉神经肌肉促进技术治疗慢性非特异性腰痛的机制及效果进展

杨倩倩，任 凤(综述)，颜雯婷，胡文清(审校)

(河北医科大学第三医院康复医学科，河北 石家庄 050051)

腰痛(low back pain,LBP)是一组综合征或症候群，疼痛位置通常在背部下肋边缘、臀部横纹与两侧腋中线之间，可伴或不伴有单侧或双侧下肢牵涉痛。LBP的发病率高达84%[1]，复发率为60%[2]，其中女性多于男性，好发于40～69岁[3]。在澳大利亚，LBP的年医疗成本超过48亿澳元；在瑞士，每年用于LBP影像学检查的费用约为6.28亿瑞士法郎，对社会造成重大经济负担[4]。LBP的分型包括特异性腰痛、非特异性腰痛和根性腰痛，其中病因诊断不明确且病程大于3个月的一类称为慢性非特异性腰痛(chronic nonspecific low back pain,CNLBP)，发病率达23%[1]。鉴于CNLBP的发病率较高，寻找有效的治疗方法是亟待解决的问题。近年来，本体感觉神经肌肉促进技术(proprioceptive neuromuscular facilitation,PNF)应用于CNLBP的运动治疗越来越广泛，特别是在本体感觉改善和神经肌肉功能方面发挥重要作用。已有文献总结，PNF技术治疗CNLBP的效果显著[5]，但未从治疗机制角度进行回顾，本文将重点从治疗机制和临床疗效方面进行综述，以期为该技术在临床中的研究及应用提供参考。

1 PNF技术概述

PNF是一种以神经生理学、人体发育学和治疗师的临床经验为基本原理，以螺旋对角线为运动模式，通过增强本体感受器的敏感性来促进神经肌肉反应的手法治疗技术[6]。PNF技术的基本理念是发掘患者未开发的潜能，实现功能水平最大化；基本原则和程序包括阻力、手法接触、扩散和强化、牵伸、模式等；治疗技术包括节律性启动、等张组合、拮抗肌逆转(含动态逆转、稳定逆转、节律性稳定)、反复牵伸、收缩-放松、保持-放松和重复等。其中对角线运动模式可应用于躯干、肩胛骨和骨盆、上下肢，有利于增强运动反应，改善日常功能活动。于2022年2月以“(“proprioceptive neuromuscular facilitation”[Title/Abstract])OR(PNF[Title/Abstract])”在PubMed数据库中进行高级检索，共检索到1 547篇相关文献，发现PNF技术相关研究主要集中在康复医学、生理学、运动科学、神经科学等领域，且在发文量方面呈逐年上升趋势。

2 PNF技术治疗CNLBP的机制研究

脊柱稳定系统可概括为三亚系模型，分为主动亚系、被动亚系和神经控制亚系。若主动亚系中躯干肌肉失衡、被动亚系的结构改变或神经控制亚系的调节能力异常，都会引发CNLBP[2]。所以CNLBP的治疗目标是提高躯干肌群力量、骨性结构稳定性及运动控制能力。

2.1PNF技术对腰腹部肌肉的影响 脊柱稳定系统的主动亚系主要指躯干周围的核心肌群，包括对腰椎稳定性和姿势控制起重要作用的腹横肌和多裂肌，以及在脊柱和骨盆之间传递负荷的腹直肌、竖脊肌等。核心肌群的肌力和肌耐力下降，被动系统失去有力支撑，椎体间控制力下降，影响腰椎稳定性，进而引起CNLBP。

PNF是一种收缩和牵伸交替的组合技术，可易化主动肌，从而增加额外运动神经元的募集或已使用运动神经元的兴奋性，改善肌肉的激活状态[7]。Dionisio等[8]认为节律性稳定技术可提高健康受试者的右侧腰部多裂肌最大自主等长收缩值；同时Areeudomwong等[9]观察对角线运动结合等张组合技术对腹横肌、腹直肌和多裂肌肌电信号特征的影响，结果发现较对照组可显著提高CNLBP患者肌肉的均方根值。最大自主等长收缩值和均方根值在一定程度上与肌力成正相关，所以提示PNF技术可改善肌肉功能。此外，Kofotolis等[10]运用下肢对角线运动结合多种PNF技术进行干预，发现男大学生的ⅡB型肌纤维平均面积占比、纤维类型分布占比显著减少，而ⅡA型肌纤维的平均面积占比显著增加。骨骼肌对耐力训练的反应是从ⅡB型肌纤维到ⅡA型肌纤维(快肌纤维)，最后向Ⅰ型肌纤维(慢肌纤维)转化。因此，PNF技术能够增强肌肉的收缩能力，并且通过改变肌纤维的类型提高肌耐力。

CNLBP患者常伴有腹横肌和多裂肌激活延迟，肌肉爆发持续时间缩短，躯干的稳定能力下降。有临床研究表明,PNF技术可提高腹部核心肌肉力量[7]，同时增加肌肉厚度，为躯干的稳定性提供基础。如Criekinge等[11]认为相比于常规躯干稳定性训练，加入骨盆部位的节律性稳定技术可显著增加腹横肌和腹内斜肌的厚度。PNF技术改善肌耐力的效果在临床研究中也得到了验证，其中Park等[7]发现节律性稳定和等张组合技术等躯干模式可显著提高躯干的屈肌动态肌耐力。PNF躯干模式通过对肩部施加阻力，间接影响疼痛区域，避免直接作用于腰部引起疼痛，且最大阻力产生的扩散作用可强化核心肌群。

2.2PNF技术对腰椎骨密度和结构的影响 腰椎共由5块椎体组成，具有提供肌肉附着点和承担躯体压力负荷的重要作用。骨密度是诊断骨质疏松和预测脆性骨折风险的最佳指标，而腰椎骨密度下降导致压缩变形，会引发CNLBP[12]；腰椎结构出现异常如过度前凸，加重腰部负担，同样会导致CNLBP[13]。

正常骨密度的维持依赖于成骨细胞的骨形成和破骨细胞的骨吸收之间的动态平衡，二者失衡可导致骨密度下降。机械应力刺激可使骨骼胶原基质发生形变，产生负压电效应，较易结合钙离子，从而提高成骨细胞活性，增加骨密度。PNF技术可促进肌肉收缩，增强肌肉力量及其对骨结构的机械应力刺激，改善骨密度。如基础研究发现神经肌肉促进技术可通过产生机械刺激，加快脑梗死大鼠的血清骨钙素、血清碱性磷酸酶和骨源性碱性磷酸酶生成，说明该技术有利于提高骨形成标志物的水平[14]。另外，韩国学者Kim等[15]运用上肢对角线运动联合等张组合技术治疗冈上肌撕裂患者，明确指出PNF技术可放松高张力状态的交感神经和肌肉，扩张周围血管，加速血液循环和新陈代谢，促进致痛物质排出以缓解疼痛；同时血流加快促进钙离子的运输，骨细胞对钙吸收增加，骨密度改善。腰椎骨密度可能也与血浆瘦素水平有关，后者促进成骨细胞增殖分化和诱导破骨细胞凋亡[16]。神经肌肉促进技术诱导肌肉收缩，增加体脂含量，提高瘦素水平[14]，从而增强骨密度。

临床上也有研究证实手法接触、对角线运动结合牵伸技术可提高骨骼强度，如刘晓春等[17]使用该联合技术治疗偏瘫患者，发现股骨近端Ward三角和第1腰椎的骨密度均较治疗前明显改善。此外，Malai等[18]将保持-放松技术应用于CNLBP伴腰椎过度前凸患者，发现可通过增加腹肌力量和牵伸髂腰肌来减小腰椎前凸角，一定程度上使腰椎向正常生理曲度恢复。因此，在改善骨密度的同时，PNF技术可纠正脊柱的异常生物力线，减轻腰椎骨骼的力学压力以缓解腰痛。

2.3PNF技术对腰部本体感觉的影响 脊柱稳定系统的神经控制亚系接受来自肌梭和高尔基腱器官的本体感觉信息传入，经感觉运动中枢整合后对身体姿势进行控制和调整。位于躯干和下肢关节及其周围肌肉、肌腱、韧带等组织的本体感受器受损，会影响大脑对运动器官位置觉、运动觉和震动觉的感知，出现姿势控制障碍，降低躯干稳定性而引起CNLBP[19]。

PNF牵伸技术中的等长收缩可刺激机械感受器，激活肌梭以提高敏感性，增加本体感觉输入。同时PNF技术可改善神经控制亚系中上位中枢的功能，其中Moreira等[20]以健康年轻女性为研究对象，发现模拟上肢对角线运动可提高背外侧前额叶皮层、初级运动皮层及顶叶皮层的β频带绝对功率水平。这说明PNF技术促进皮质活跃，改善其对本体感觉信息的感知能力，进而整合与运动相关的躯体感觉信息，提高神经肌肉的募集程度。此外，有研究认为PNF协同、多平面的运动模式可改善皮质脊髓束的神经可塑性和神经肌肉的扩散性，增加运动神经元的兴奋性[21]。由上述可得，PNF技术能够从感觉传入、中枢整合和运动输出等各阶段对CNLBP患者的运动控制能力产生积极影响。

本体感觉信息在脊髓水平参与肌肉收缩和关节控制，影响关节的动态稳定性，而CNLBP患者的本体感觉较正常人减退[22]。Caa-Pino等[23]的临床研究发现，与桥式运动等训练相比，PNF技术更能改善CNLBP患者的躯干重新定位误差。此外，学者Shen等[24]证实PNF牵伸技术可显著降低膝骨关节炎患者的膝、踝关节运动状态下的本体感觉阈值。因此，PNF技术通过等长收缩、向心性收缩和离心性收缩等多种肌肉收缩模式，改善躯干和下肢关节的本体感觉，提高患者的协调控制能力。

3 PNF技术治疗CNLBP的临床疗效

3.1PNF技术对CNLBP患者疼痛程度的影响 PNF技术缓解疼痛的机制可用门控理论来解释，即来自本体感受器的传入信息可以抑制脊髓灰质背角的痛觉传递[25]。如Pourahmadi等[26]系统回顾了节律性启动、重复收缩和稳定性逆转等技术对CNLBP患者疼痛程度的影响，评价指标包括数字评分量表、Borg量表和McGill量表等，结果显示PNF技术较对照组更能改善疼痛症状。另外，一项研究采用视觉模拟评分法(visual analogue scale,VAS)评价CNLBP患者的疼痛程度，发现收缩-放松等PNF牵伸技术可显著降低VAS评分[27]。所以，PNF技术通过促进本体感觉信息传入减轻疼痛，同时牵伸技术可打破疼痛-痉挛-疼痛的恶性循环，缓解下背部区域的肌肉紧张，减轻椎体负荷，产生镇痛效应。

3.2PNF技术对CNLBP患者关节活动度的影响 CNLBP患者常因疼痛和肌肉痉挛出现躯干活动范围受限。以往的研究认为，PNF技术改善关节活动范围(range of motion,ROM)的机制包括使目标肌肉兴奋水平降低的自生抑制、通过拮抗肌的自发收缩使目标肌肉激活水平降低的交互抑制、肌肉肌腱的被动特性改变等；而目前研究支持感觉理论，即牵伸时肌肉和肌腱在感觉水平上的耐受性提高[28]，ROM会随之改善。PNF技术可对躯干ROM产生积极影响，其中Criekinge等[11]认为将PNF技术与悬吊训练相结合，能够显著改善青年CNLBP患者的躯干前屈活动度。此外，有研究将Schober实验、数字倾斜仪等作为评价指标，认为收缩-放松、保持-放松等多种PNF技术可以在一定程度上提高CNLBP患者的躯干屈曲和伸展ROM[26]。由以上研究可以认为，PNF技术有利于CNLBP患者腰椎柔韧性和灵活性的改善，提高日常功能活动能力。

3.3PNF技术对CNLBP患者平衡功能的影响 CNLBP患者常出现足底压力中心(center of pressure,COP)的移动面积和速度增大，控制姿势平衡的能力下降。躯干肌肉激活改变、髋调节策略异常等可导致CNLBP患者身体稳定性下降。Areeudomwong等[29]记录CNLBP患者单足站立时COP椭圆摆动面积和移动速度，结果发现节律性稳定技术改善静态平衡能力的疗效优于常规躯干训练。另外，Young等[30]通过观察平衡测试系统、功能性伸展测试和计时起立-行走测试，证实牵伸技术可显著改善老年CNLBP患者的静态和动态平衡功能。综上所述，节律性稳定技术促进腹肌和脊柱旁肌收缩，增强躯干的稳定性；牵伸技术改善腰盆腔区域的灵活性，使髋调节策略正常化，降低COP的位移，改善平衡功能。

3.4PNF技术对CNLBP患者总体功能障碍和生存质量的影响 CNLBP患者在病程3～6个月时常出现运动功能受限和生存质量下降[3]。Areeudomwong等[31]运用对角线运动结合节律性稳定、等张组合技术治疗CNLBP患者，发现该疗法改善Roland-Morris功能障碍调查问卷、健康状况36项调查问卷评分优于健康教育。另外，有研究采用Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index,ODI)和背部疼痛功能量表(back pain functional scale,BPFS)评价CNLBP患者的功能障碍，发现PNF治疗组、PNF联合手法治疗组可分别降低ODI指数17.9%和15.5%，分别提高BPFS评分7.8分和8.8分[27]。由上述可得，PNF技术可增强日常活动中躯干的神经肌肉控制能力，提高运动效率，改善CNLBP患者的功能活动和生存质量。

3.5PNF技术对CNLBP患者呼吸功能的影响 CNLBP患者可出现呼吸肌力量减弱、膈肌运动异常、呼吸模式改变、胸腔扩张度降低等呼吸问题[32]。腹横肌、膈肌等呼吸肌同时也是躯干的核心稳定肌，其肌力下降可影响躯干稳定性，也会影响呼吸功能。Gao等[5]指出PNF技术可改善CNLBP患者的肺部功能，显著提高一秒用力呼气量。另一项研究运用PNF技术对CNLBP患者进行腹肌力量训练，发现该技术改善呼吸功能的效果优于传统物理治疗[33]。因此，PNF技术可增加呼吸肌的收缩力，改善呼吸功能。目前关于CNLBP患者呼吸问题的探索较少，建议未来研究应该关注其呼吸功能和呼吸肌训练。

3.6PNF技术对CNLBP患者心理状态的影响 CNLBP患者常出现疼痛灾难化的心理状态，对实际或潜在的疼痛存在过度反应，表现出恐惧、躲避和无能为力等行为。基础研究发现PNF技术可改善负性情绪，如Chaturvedi等[34]运用躯干、骨盆对角线运动结合节律性稳定技术进行干预，发现患者的脑源性神经营养因子水平较前升高，其可减少抑郁的机会。CNLBP患者的负性心理状态与疼痛有关[35]，PNF技术可通过缓解疼痛来改善恐惧和焦虑情绪。Tagliaferri等[36]认为节律性启动和重复收缩等技术可减少CNLBP患者的消极情绪，同时使积极情绪从53.23% 提高到55.00%。由以上研究得出，PNF技术强调积极活动和主动运动，改变患者对疼痛的看法，减少恐惧回避反应，增加对运动的自信。

4 总结和展望

PNF技术遵循从躯干到四肢、从近端到远端的运动发育顺序，能够有效解决多种神经系统疾病，且通过螺旋对角线模式促进整体功能的提升，可应用于肌肉骨骼系统相关损伤的康复。治疗机制上，PNF技术可改善腰腹部核心肌群的激活程度，增加腰椎骨密度和纠正异常结构，增强本体感觉输入；临床效果上，PNF技术在一定程度上改善CNLBP患者的疼痛症状、躯干灵活性、平衡功能、总体功能障碍和生存质量、呼吸功能及心理状态。但是，PNF技术治疗CNLBP的疗效受到治疗周期、治疗频率、单次治疗时间和施加阻力强度等因素的影响。目前国内关于PNF技术治疗CNLBP的临床证据缺乏，因此在未来研究中，不仅需要对PNF技术改善CNLBP的作用机制和临床疗效进行进一步探索，还需要确定最佳的PNF治疗参数以提高CNLBP患者的疗效。