王成堂 王宏坤 王清文
哈尔滨体育学院 黑龙江哈尔滨 150008
肌肉平衡在人体运动中至关重要[1]。下交叉综合征(Lower Crossed Syndrome,LCS)是一种肌肉失衡模式,可能是由于肌肉的适应性机制或功能障碍引起的。其不仅会改变神经肌肉控制和肌肉激活顺序,引起异常的动作模式和运动代偿[2-3],还会通过链式反应产生适应性变化,进而降低动作质量,增加运动损伤风险,造成腰部疼痛和不良运动姿势等[4-6]。同时,这些问题也会加重肌肉失衡的程度,呈现出恶性循环状态。随着社会发展和生活方式的改变,体态问题日益严重,我国制定并颁布了《“健康中国2030”规划纲要》,以有效应对此类问题,故而本文对下交叉综合征的类型、病因、发病机制和康复手段等进行综述,以求为今后对该综合征的预防与治疗提供理论依据,为实现“健康中国2030”战略目标献出绵薄之力。
下交叉综合征也称为远端或骨盆交叉综合征,根据姿势特征分为两种亚型,分别是A型和B型。A型是由于髋屈肌和腰伸肌紧张以及腹壁和臀肌无力而导致的站立时骨盆过度前倾,腰椎过度前凸,轻度屈髋和轻度屈膝,表现为翘臀,往往通过驼背进行动作代偿,在运动中会表现出髋关节的更多屈伸动作。而B型是由于伸髋肌群和上腹部肌肉紧张,同时下腹肌、深层髋屈肌和腰伸肌无力,导致骨盆后旋增加,腰椎前凸减少[7],而胸椎段后凸增加,并伴有重心后倾和膝超伸,往往通过驼背和头部过度前伸进行动作代偿,此类代偿会加重胸颈段肌肉和膝关节的负担[8-9]。
功能性失衡和病理性失衡均会引起下交叉综合征。功能性失衡是对复杂动作模式的适应性反应,包括拮抗肌群的力量和柔韧性失衡。下交叉综合征的功能性失衡的病因主要是久坐行为、腹部过大和长期穿高跟鞋等产生的功能性适应性变化。病理性失衡是伤病后的肌肉功能代偿所致。根据疼痛适应性理论[10],针对疼痛的适应性变化可以降低损伤、疼痛以及运动损伤风险,这种变化具有短期益处,但如果不加以纠正,长此以往具有潜在风险。导致下交叉综合征病理性失衡的病因主要是膝关节疼痛和下背部疼痛等产生的运动代偿。
办公室职员、司机和学生等久坐人群需要长期伏案工作和学习。研究显示,肌肉失衡是导致久坐人群骨骼肌肉疾病的潜在风险因素[11]。久坐行为使髋关节和骨盆长期处于前屈的状态,进而导致髂腰肌和股直肌等屈髋肌群处于适应性短缩的紧张状态,臀大肌等伸髋肌群处于牵拉性薄弱的状态,并且缺少运动意识和对自己身体姿势的关注,长此以往运动控制发生改变。在伸髋过程中,由于臀大肌薄弱无力,腘绳肌主导伸髋,腘绳肌负担加重并易引起损伤,髋关节功能紊乱而产生疼痛,同时动力链上力的传导出现问题,进而导致骨骼、肌肉、关节、韧带的损伤。此外,围棋、电子竞技和皮划艇等运动员也存在久坐的现象,在转变成病理性失衡前需进行正确的处理,以延长运动寿命。
向心性肥胖人群,孕晚期女性均具有腹部过大的特征。当处于站立位时,身体重心会发生前倾的变化,为了维持身体平衡和姿势稳定,身体可能通过将躯干部位向后移动来调整姿势,从而达到动态平衡,这种调整可能导致腰椎前凸增加,从而增加腰部的压力。腹直肌等腹部表层肌也会因为腹部过大而长期处于松弛无力的状态。对于孕妇而言,骨盆过度前倾甚至会阻碍分娩机制,成为难产的因素[12],可进行产前功能性训练,增加肌肉力量,以减轻孕期和分娩负担。
高跟鞋一直受到女性的青睐,高跟鞋具有增加身高、调整身体比例、增加气质等优点。高跟鞋的设计会使足跟增高,身体重心前倾,导致骨盆前倾,这一姿势使得腰椎发生过度弯曲,形成C形曲线,同时也使得腰部肌肉过度紧张,臀部肌肉变得松弛无力。穿高跟鞋会引起膝关节过度弯曲,导致下肢动力链发生改变,从而引发下肢肌肉不平衡,增加患下交叉综合征的风险[13]。应加强关于穿高跟鞋的健康安全教育,了解如何科学选择适合自身的高跟鞋。
疼痛会使主动肌放松,拮抗肌紧张,以减少疼痛运动的幅度和速度,并减少肌肉力量,同时也会通过其他的关节和肌肉功能进行代偿,以完成相应动作模式,这一连锁反应会引起肌肉失衡、姿态和动作模式改变等适应性反应,从而形成恶性循环。有研究显示,下背疼痛与下肢损伤及伸髋肌群薄弱存在一定的相关性[14]。在临床中,膝关节疼痛往往伴有腰椎段不稳症状[15],因此,在膝关节和下背部的疼痛与损伤的康复训练中应进行下交叉综合征的评估,并根据评估结果制订相关的干预方案。
生物力学因素的肌肉失衡是肌肉因长时间地保持一种姿势或重复性动作而持续承受压力所致。重复性动作或长期保持某种姿势,导致肌肉长度、力量和僵硬度的适应,反过来这些适应可能会导致运动损伤。例如:久坐行为会使髂腰肌和股四头肌等屈髋肌群的肌肉长度随着肌小节的数量减少而产生适应性缩短,肌肉张力和硬度增加,臀大肌伸髋肌群的肌肉长度随着肌小节的数量增加而产生适应性增长,过度拉长使肌肉力量降低并处于松弛状态。根据方向盘理论[16],髂腰肌过度紧张会使骨盆像方向盘一样转动而前倾,屈髋和伸髋肌群在髋关节的矢状面上施加的是两个相反的力,由于这种适应性缩短和拉长破坏了最佳力偶关系,改变了相关肌肉的参与程度,产生了运动代偿和异常的动作模式,因而会出现骨盆前倾的体态问题,导致下交叉综合征。
神经学的肌肉失衡是易于紧张(或缩短)的肌肉和易于受到抑制的肌肉之间一种受损的关系,人体肌肉系统包括强直肌肉系统和时相肌肉系统,前者早期发育,主导屈曲运动,参与反射性活动,易紧张,而后者负责伸展、维持姿势,易薄弱无力。重复性运动通常会强化强直系统,削弱时相系统,导致肌肉失衡。这种失衡可能使肌肉更易被激活,影响运动的静态和动态功能。两个系统的失衡可能相互影响,引起姿态代偿和适应性变化,从而导致肌肉功能的紊乱。因此,了解这两个系统的作用和失衡对于诊断和治疗肌肉失衡至关重要。在下交叉综合征涉及的肌肉中,股直肌、髂腰肌和竖脊肌属于强直肌肉系统,臀大肌和腹直肌属于时相肌肉系统,以骨盆为中心呈前后交叉,由于肌肉失衡,腰椎下段、髋关节和骶髂关节会受力失衡,进而造成关节功能紊乱,表现出腰椎过度前凸和骨盆过度前倾的姿势变化,最终导致下交叉综合征。
关节结构、肌肉功能和中枢神经系统控制之间存在交互抑制作用,三者相互联系。任何关节或肌肉的功能紊乱都会影响其他系统的质量和功能,这不只在局部发生,而是整体存在的。链式反应通常分为三种类型:关节链、肌肉链和神经链,它们之间相互关联,形成了神经骨骼肌肉模型,共同支持功能动作。主链的病理变化可能导致附属链的功能紊乱,反之亦然。在下交叉综合征中,为了维持姿态稳定和功能性关节稳定,适应疼痛均会发生链式反应,关节链维持骨盆和腰椎位置和运动,肌肉链通过骨盆周围肌肉的协同工作、链索和筋膜链来确保运动和核心稳定性,而神经链负责动作控制。当骨盆前倾时,周围肌肉的长度与张力之间的关系会受到影响,引起屈髋肌紧张,后侧链的状态是臀大肌和骶髂关节功能紊乱的重要影响因素。胸腰筋膜将臀大肌和同侧背阔肌进行连接,当患者的臀大肌受到抑制,主动伸髋时对侧的背阔肌会代偿性地激活。肌筋膜链将不同的肌肉连接起来形成一个整体,局部的功能紊乱通常能够影响到远端的区域[17]。久坐人群的筋膜会因缺乏运动使筋膜纤维走向不统一且弹性减弱[18],而这种关节链式反应会影响到附属链肌肉链式反应,使髋关节的屈曲角度变小,伸髋角度变大,屈髋肌群缩短,而伸髋肌群拉长,产生下交叉综合征。
在中枢神经系统的协调下,肌肉系统实现对骨骼系统的运动控制。在功能性运动中,肌肉不仅担负着动力学作用,同时还起到了稳定关节的重要作用。因此,神经肌肉控制可被视为无意识地激活肌肉以确保关节的稳定性,为关节功能性活动做好准备。这种稳定机制既出现在整体姿态稳定的情境中,也在局部关节稳定的情况下发挥作用。姿态稳定是身体将重心维持在支撑面上而保持稳定的能力。姿态稳定是运动系统中的一种“自动姿态稳定”反应,这种反应优先于随意动作的产生,且不受主观意识的控制。在平衡维持的过程中,踝关节、髋关节和步态平衡调整策略按序发挥作用,以确保重心与支撑面之间的线性关系,以适应各种姿势和运动需求,而其中髋关节策略会影响到骨盆的位置。当异常体态导致重力线发生变化时[19],脊柱的生理曲度在神经肌肉控制下产生变化,以维持脊柱稳定性。穿高跟鞋、孕妇、向心肥胖人群重心前倾且幅度较大,为了维持姿态稳定,运动系统就会自动地调整髋关节的位置,通过激活腓肠肌、腘绳肌和腰椎旁肌来调节身体平衡,位于背侧的伸腰肌群会因腰椎曲度过大变得短而紧张[20],臀大肌处于拉长松弛状态,位于大腿后侧的腘绳肌、腓肠肌被过度激活,表现为下交叉综合征。
身体功能训练注重意识与肌肉统一、整体性、训练效应转化以及运动代偿等问题,发现人体弱链,并对弱链进行功能性加强,增加深层小肌肉的协调发展并对身体各种能力整合以达到提高运动能力的目的[21]。功能锻炼能帮助肌肉形成记忆,加强效果,缓解局部疼痛,体态恢复正常[22]。研究表明,功能性训练可有效改善骨盆前倾,但由于该综合征与不良生活习惯有关,需要患者坚持训练,并积极调整生活方式,以取得更好的改善效果[23]。卷腹和平板支撑都可增加腹内外斜肌、腹横肌等脊柱屈肌的力量,臀桥可增强薄弱的臀大肌等伸髋肌力量[24]。通过悬吊训练对骨盆周围肌肉进行非稳定训练,可增强肌肉力量,还可改善协调与控制能力[25],使纠正效果得以延续。
瑜伽融合了本体感觉、协调、平衡和姿势对齐等身体意识的重要元素[26],这对肌肉失衡来说至关重要。同时,下犬式等静态姿势能够通过等长收缩降低肌肉过于紧张的程度,从而缓解疼痛。有研究显示瑜伽对慢性腰痛及功能障碍改善效果明显[27],瑜伽还有增强肌肉力量的功能。庞微微等人[28]通过三套瑜伽体式练习,强化与伸展肌肉群,恢复肌肉的平衡状态,重组并巩固正确的运动模式,解决A 型下交叉综合征问题。通过瑜伽体位练习,牵拉放松屈髋肌群和伸腰肌群,增加肌肉延展性,减小腰椎曲度,并且缓解由此引起的慢性下背痛。冥想具有精神放松的功效,下背部局部张力过大的症状可以得到缓解[29]。将瑜伽与身体姿势、调息及冥想等联系在一起治疗下交叉综合征,不仅有助于增强髂腰肌和竖脊肌等肌肉柔韧性,增加关节活动范围和抗负荷能力,还有助于增加腹直肌和臀大肌等肌肉的力量。
美式脊椎矫正术能够恢复身体功能状态并缓解下腰痛[30]。研究显示,美式脊椎矫正术配合康复锻炼治疗下交叉综合征,485 例患者中治愈255 例,好转105例,治愈率52.5%,好转21.6%[31]。下交叉综合征后期会形成骨盆前倾和腰椎前凸(腰曲过大),进而出现腰椎管狭窄等并发症,美式脊椎矫正术可以调整骨盆的形态学结构,打破现有的力学平衡,让椎间孔变大并激活局部已经废用性萎缩的肌肉和韧带,从形态学改变延伸到身体机能恢复。
以“平秘论”为指导[32],运用推拿手法使紧张肌肉的血气运行通顺,经络疏通,并通过力量训练使薄弱肌肉的血气充足,力量提升,使肌肉重新回归平衡状态,腰部整体上血气运行通畅,进而减轻腰部疼痛及下肢放射性疼痛症状,使下交叉综合征得以治疗。
PNF 技术为本体感受神经肌肉促进疗法技术,通过发挥医者的主观能动性对患者进行功能锻炼。PNF技术能在短时间内缓解肌肉紧张状态,且干预效果要优于静态拉伸等其他拉伸方式[33]。研究显示,通过PNF 技术有效减小了髂腰肌、竖脊肌等紧张肌群的张力,减小了骨盆前倾角度和腰椎前凸角度[34],肌肉失衡状态得到了恢复,异常体态也得到改善,使用PNF技术的同时,结合力量训练可以起到更好的干预效果。
新编五禽戏重于呼吸吐纳,注重以腹式呼吸为主,强调呼吸自然、松柔。A 型下交叉综合征患者由于腹部肌肉被拉长而处于软弱状态,新编五禽戏的呼吸训练能够帮助患者将注意力集中于呼吸吐纳,使腹肌在训练中得到更多的神经肌肉控制,促进腹肌的激活。林修[8]通过实验发现,五禽戏具有缓解下交叉综合征患者下腰疼痛、恢复周围肌肉平衡和纠正不良体态的作用。
太极拳运动中骨盆长时间处于后倾状态,可有效增强使骨盆后倾的肌肉力量[35],对骨盆的作用与卷腹相同。而太极拳中抱球桩和开合桩动作简单易学,尤其是开合桩动作,能减轻骨盆过度前倾。通过上下往复练习,激活肌肉并增强肌肉力量,从而改善骨盆前倾。
下交叉综合征导致腰部和骨盆区域产生变化,骨盆旋转会导致腰痛[36]。研究显示,伸髋肌群肌力失衡与女运动员腰痛有关。针刺是临床治疗腰痛最有效的非手术治疗方法之一,有疏经通络、活血化瘀、改善循环和缓解肌肉紧张的作用。刺激夹脊穴、背俞穴可缓解竖脊肌过度紧张;刺激环跳等臀部穴位可激活臀部肌肉,促进肌肉功能恢复;刺激委中穴可以松解筋膜层,缓解腰部的疼痛。尽管对腰臀部区域进行了干预,但未充分考虑腹部区域的髂腰肌和腹直肌的问题,容易反复发作,再次失衡。在针刺干预时,也可辅助运动疗法,强化薄弱的腹直肌并放松髂腰肌,使肌肉失衡更快地趋于正常,不易复发。
下交叉综合征作为一种肌肉失衡模式,与日常生活中的久坐行为、腹部过大、穿高跟鞋和疼痛引起的代偿行为等相关。其发病机制可能与生物力学因素、神经学因素、链式反应以及神经肌肉控制有关。肥胖率逐年递增,久坐行为时长增加,下交叉综合征的发病率也会随之增加,逐步成为今后影响国民身体健康及生活质量的常见病之一。其康复手段主要包括功能性训练、瑜伽、手法、PNF技术、传统练习和针刺等。在临床中,要根据其评估的结果制订针对性康复计划,使用正确恰当的康复手段使紧张的肌群放松,使薄弱肌群激活和强化,之后通过同步激活的练习增强各个肌群的协同能力以及整体的平衡稳定。若要使治疗效果持续到日常生活中,患者还要通过动作学习增强动作记忆,使肌肉训练效果得以延续,在各种条件下都能有效执行功能,并改变不良的生活习惯和运动方式。尽管防治下交叉综合征已经在科学上取得了一定进展,若要有效地预防和从根本上治疗该病征,仍需进一步探讨下交叉综合征的病因病机及康复方法,以便制定更为有效的预防和治疗策略,为未来更好地防治该病征提供有力支持。