踝關節不穩的本體感覺特征①

韓天然 錢菁華 矯瑋

(北京體育大學運動康復系 北京 100084)

踝關節不穩的本體感覺特征①

韓天然 錢菁華 矯瑋

(北京體育大學運動康復系 北京 100084)

目的 通過利用單軸和多軸軌跡追蹤測試獲取踝關節不穩者的踝關節本體感覺特征,指導踝關節本體感覺訓練。方法選取25名單側踝關節不穩青年男性受試者作為不穩組,選取25名無下肢傷病青年男性受試者作為對照組。采用Pro-Kin本體感覺測試及康復系統,測試分析兩組受試者負重主動閉鏈運動下的踝關節本體感覺差異。選取的測試分析指標包括前后單軸軌跡追蹤誤差率(APALE)、左右單軸軌跡追蹤誤差率(MLALE)、多軸本體感覺追蹤平均誤差率(MATE)、多軸各基本象限追蹤誤差率(SATE1-8)。結果 (1)對照組左右腿之間各項本體感覺指標皆無顯著性差異。(2)不穩組患側與對照組右側的APALE和MLALE均無顯著性差異。(3)不穩組患側與對照組右側的MATE有顯著性差異,另外多軸各基本象限中除第一象限(S1)和第四象限(S4)外皆有顯著性差異。(4)不穩組健側與患側各項本體感覺指標皆無顯著性差異。結論 (1)無下肢傷病者的雙側踝關節本體感覺特征基本相同,不存在單側優勢。(2)踝關節不穩者患側踝關節單獨進行內外翻或跖背屈時本體感覺特征較為正常,但在復合運動如背屈內翻、跖屈內翻等動作中本體感覺表現較差。(3)單側踝關節不穩者患側本體感覺可能對健側產生影響,使健側踝關節本體感覺同時減弱。在早期預防和后期康復中需要關注兩側同時訓練,并且以踝關節復合運動練習為主。

踝關節不穩 本體感覺 多軸軌跡追蹤測試

踝關節是人體下肢的三大關節之一，其穩定性和靈活性是人體完成站立、行走、下蹲、跑跳等動作的基本保障，也是本體感覺與平衡功能的綜合反映[1]。踝關節損傷也是體育運動中和日?；顒又凶钜壮霈F的損傷之一。在踝關節損傷中如未發生骨折，則常有較嚴重的韌帶和神經感受器損傷[2]。其中踝關節損傷中最為常見的是韌帶損傷，約占踝關節損傷的75%[3]。如果踝關節在首次損傷后沒有進行及時的、正確的治療與康復，再次出現損傷的風險會極大增加[4]，進而逐漸發展成為踝關節不穩(Functional Ankle Instability，FAI)。一旦踝關節不穩形成則更加容易再次扭傷踝關節，形成一個反復的惡性循環[5]，這樣就會對患者日常生活質量和運動員的運動成績產生不良影響。

表1 研究對象基本情況(M±SD)

表2 單軸本體感覺追蹤誤差(%)

本體感覺是人體一種特殊的感覺形式，用來獲取身體各個部分空間位置的信息，具體又可劃分為關節運動覺、關節位置覺和運動力覺。其中，本體感受器是人體獲取本體感覺的基本單位，它主要包括分布于關節囊、韌帶、肌腱、皮膚組織等在內的肌梭、腱梭、Pacinian小體和Ruffian小體等。不同組成成分對關節、肌肉、皮膚等不同部位的不同運動形式敏感性不同。踝關節本體感覺對踝關節的運動能力和損傷康復等方面具有十分重要的作用，它在中樞神經系統控制下產生的精確運動程序中扮演了重要的角色，尤其是在本體感覺傳入信息后形成的肌肉反射可提供關節的動力性穩定，這種作用對維持關節的功能穩定性十分重要[5]。本體感覺反饋減退導致的功能性關節不穩會進一步導致關節的微觀損傷和再損傷，形成一種反復損傷的惡性循環。同時本體感覺也是當前運動康復與運動訓練領域的重點和難點問題，無論是應用于運動損傷后康復治療，還是為了提高運動員的競技比賽成績，本體感覺訓練都是一個必不可少的重要手段。而與實踐結合緊密的本體感覺測試方法能夠提供準確、真實的結果，因此，對本體感覺測試方法的研究顯得尤為重要。

目前對于踝關節本體感覺的測量還沒有一個統一的標準化的方法，主要測量方法針對本體感覺的運動覺、力覺和位置覺展開，其中單獨的力覺測量評估比較少。對于踝關節的運動覺常使用等速設備進行測量。關節的位置覺測量有多種形式，包括直接測量、間接測量和視覺模擬評分方法。針對踝關節不穩患者的本體感覺研究雖然發現了本體感覺功能的改變，但是測試結果并不統一，甚至得到完全相反的結論[6-9]，說明當前對于踝關節本體感覺的研究還較為欠缺，許多方面的結果未達到共識，有必要進行進一步的實驗研究。本體感覺的傳統測試方法多是在開鏈、遠端不負重狀態下進行的，但是在實際的功能活動中，下肢的主要功能大部分是在負重狀態下發生的，特別是在運動過程中遭遇外力干擾時，中樞神經系統作用的神經肌肉控制需要本體感覺信息的正確傳遞，而這些信息是同時包括運動覺、位置覺和力覺所傳遞的綜合信息，缺一不可，這樣中樞神經系統才能及時做出判斷，采取措施，避免意外傷害的發生。因此負重直立狀態下進行主動閉鏈的本體感覺測試將能進一步真實地反映實際運動當中踝關節的本體感覺特征，為踝關節本體感覺訓練提供新的理論依據，并將此得到的特征結果用于更有效的指導踝關節的本體感覺訓練中，減少踝關節反復損傷的幾率。

表3 多軸本體感覺追蹤誤差(%)

圖1 Pro-Kin本體感覺測試及康復系統

圖2 圓形活動測試平板

1 研究對象與研究方法

1.1 研究對象

在北京體育大學進行踝關節損傷情況調查，并利用踝關節功能評價問卷篩選出25名單側踝關節不穩的青年男性受試者作為不穩組。

受試者入選標準為:受試者在近1年內出現過2次及以上的單側踝關節反復扭傷，最近一次踝關節扭傷發生時間距測試一個月以上，自我感覺在平時活動中存在踝關節不穩的情況，沒有出現過下肢其他關節部位的損傷，沒有下肢手術或骨折等病史，另一側踝關節沒有出現過不穩和扭傷，踝關節前抽屜試驗和距骨傾斜試驗為陰性且填寫踝關節功能評價問卷(AJFAT)結果分數小于27分。

圖3 測試動作示意圖

再根據不穩組受試者的年齡、身高、體重、運動水平等基本情況選取25名沒有出現過下肢傷病的男性受試者作為對照組。研究對象基本情況見表1。不穩組和對照組受試者的基本情況經過統計學分析均無顯著性差異，具有可比性。

1.2 研究方法

1.2.1 實驗法

利用Pro-Kin本體感覺測試及康復系統(見圖1)，采用站立位踝關節負重主動閉鏈式追蹤定位法對不穩組和對照組受試者的雙側踝關節進行本體感覺測試。

具體測試步驟:在無外界干擾的測試環境中，受試者光腳站于測試臺上，雙臂環抱胸前，測試足邁步向前置于圓形活動平板(見圖2)上的中央指定位置，設定測試側下肢保持10～20kg負重閾值(人體體重的1/6左右)，另一側下肢承擔余下負重。在實驗儀器上輸入受試者基本信息與足部位置等參數。讓受試者目視前方電腦屏幕，根據屏幕上面所給出的運動軌跡追蹤標記點，有控制地主動活動測試側的踝關節，在規定時間內盡可能精確的完成軌跡的追蹤動作(見圖3)，軌跡追蹤包括前后向單軸、左右向單軸和圓形多軸三項測試，受試者雙足都分別完成三項測試，記錄軌跡追蹤誤差值，以百分數表示。

測試評價指標包括:

圖4 左右足八個基本象限對應位置關系

(1)左右方向直線追蹤的平均長度誤差(Medial-Lateral Average Length Error，MLALE)。

(2)前后方向直線追蹤的平均長度誤差(Anterior-Posterior Average Length Error，APALE)。

(3)按順時針(右足)或逆時針(左足)方向追蹤圓環形軌跡的平均追蹤誤差值(Mutil-direction Average Tracks Error，ATE)用MATE表示。

(4)8個基本象限平均追蹤誤差值(Sectoral Average Trace Error，SATE)按具體象限分別記為S1ATE、S2ATE、S3ATE、S4ATE、S5ATE、S6ATE、S7ATE、S8ATE。以上象限對應動作以右足為準，為便于左右側分析，將左足測試對應的S8～S1按順序替換成S1～S8，使兩側同象限名稱所對應踝部動作一致，各象限對應踝部動作分別為S1——跖屈為主，內翻為輔；S2——內翻為主，跖屈為輔；S3——內翻為主，背屈為輔；S4——背屈為主，內翻為輔；S5——背屈為主，外翻為輔；S6——外翻為主，背屈為輔；S7——外翻為主，跖屈為輔；S8——跖屈為主，外翻為輔。具體對應關系見圖4。

1.2.2 統計分析法

使用SPSS 18.0和Excel 2013軟件對測試所得數據進行統計分析，所有結果用均數±標準差表示，統計學顯著性設定為P＜0.05，非常顯著設定為P＜0.01。實驗對象組間比較采用組間單因素方差分析，各數據組之間采用獨立樣本t檢驗。

2 實驗測試結果

受試者本體感覺軌跡追蹤示意圖見圖5。

對照組左右側APALE和MLALE均無顯著差異(P＞0.05)；雖然不穩組健側APALE和MLALE較患側數值較小，但未達到顯著性差異(P＞0.05)；不穩組患側APALE和MLALE與對照組右側相比數值較大，但未達到顯著性差異(P＞0.05)。

不穩組健患側間以及對照組左右側間的MATE和SATE數值均無顯著性差異(P＞0.05)，不穩組患側MATE數值較對照組右側大，且具有非常顯著差異(P＜0.01)；不穩組健側MATE數值較對照組右側大，且具有顯著性差異(P＜0.05)。與對照組右側相比，不穩組患側S1ATE、S8ATE雖平均值較對照組右側大，但未達到顯著性(P＞0.05)，S2ATE、S3ATE、S5ATE、S6ATE、S7ATE、S8ATE較對照組右側大，且有顯著性差異(P＜0.05)，其中S6ATE、S8ATE差異非常顯著(P＜0.01)。不穩組健側S5ATE、S6ATE與對照組右側相比具有顯著性差異(P＜0.05)，其他象限無顯著差異(P＞0.05)。

圖5 本體感覺軌跡追蹤示意圖

3 分析與討論

健康者的雙踝在單軸、多軸和各基本象限的本體感覺軌跡追蹤誤差率上均沒有明顯差別，即左右踝本體感覺基本相同，不存在單側優勢。王雪強等[10]在Biodex System3等速系統上用被動復位測試法對53名老年人雙側踝關節本體感覺進行評價，得出左側踝關節的本體感覺優于右側踝關節的結論。還有一些國外研究者發現在閉眼的情況下，左側的本體感覺優于右側的本體感覺。該測試結果得出的正常人本體感覺結果與上述研究不同，可能原因是上述研究均采用開鏈狀態下被動復位的方法而非功能位下主動活動的方法，而該測試是在負重站立位主動閉鏈狀態下進行的測試，結合了視覺因素，測試方法不同。因為踝關節本身是人體的下肢負重關節，在日常生活中閉鏈活動最為常見。在開鏈和閉鏈的不同模式下，關節的感覺輸入、關節受壓情況、肌肉的收縮方式、關節囊及韌帶的受牽拉的力量都有所不同。在閉鏈站立的條件下，感受器的感覺輸入、關節的受壓情況、肌肉協同收縮等都較大。因此，在閉鏈主動模式下的測試更符合踝關節的主要功能運動特點，所測得的踝關節本體感覺特征更能反映踝關節的真實情況。另外該實驗中受試者均是青年男性，是否不同年齡階段對左右踝本體感覺的測試結果會產生變化有待進一步研究。

踝關節不穩的受試者的患側與對照組的右側相比，在左右和前后單軸方向軌跡追蹤誤差在平均值上雖較對照組大，但是都接近而沒有達到顯著性差異水平。Li 等[11]利用自制的儀器使其轉動的角速度為0.4 (°)/s，對冰上曲棍球運動員、芭蕾舞演員和長跑運動員在跖屈/背屈、內翻/外翻的關節運動覺進行測量，發現運動員在跖屈/背屈方向的關節運動覺優于內翻/外翻方向的關節運動覺。該測試中沒有得出相同的結果，可能原因除測試方法不同外，該研究所選的受試者中運動員所占比例過少，運動能力的不同也可能是出現結果差異的原因。

實驗組患側在多軸環形方向軌跡追蹤誤差上較對照組右側有顯著性的變大。在多軸環形的8個基本象限中，實驗組患側S2、S3、S5、S6、S7、S8均較對照組右側有顯著性的變大。S2和S3象限的顯著性差異結果可能說明在內翻為主結合跖背屈的復合運動位置中，踝關節的本體感覺較差，這與踝關節發生外側扭傷時的足部位置狀態相同。在S5～S8四個基本象限的顯著差異可能說明，損傷導致的不穩踝關節在外翻參與的復合運動中本體感覺均變差。踝關節因其特殊的結構組成而只有一個運動的自由度，即它不能圍繞另外兩個空間軸運動。它的橫向穩定性依賴于關節面之間的緊密絞索，如鑲榫關節那樣，距骨凸被牢牢地嵌合在脛腓骨榫眼中，踝骨鉗兩側肢從兩側固定距骨，以保證外踝和內踝之間的距離保持不變[12]。足的內翻和外翻主要發生在距跟關節，距骨位于上下兩個關節之間，活動范圍較為廣泛。踝關節和足關節(距上關節和距下關節共同組成)通常協同運動。足背屈常伴有外翻，足跖屈常伴有內翻。由于外踝低內踝高，韌帶內側強外側弱，內翻肌力大于外翻肌力，因此足的內翻幅度大于外翻幅度。這些踝關節結構的影響可能使得雖然不穩的踝關節在外翻時本體感覺變差，但是出現踝外翻損傷并不常見。因此在平時踝關節不穩者的本體感覺訓練中要以復合動作的訓練為主，這樣更有針對性。

踝關節不穩的受試者的健患側之間相比較發現，不論是單軸軌跡追蹤誤差還是多軸各象限的軌跡追蹤誤差均沒有顯著性差異。這表示實驗組受試者健側的本體感覺同患側一樣較對照組變差且變差的程度基本相同，即一側踝關節損傷失穩后，對側的踝關節本體感覺可能同樣受到影響。Nakasa等[13]研究者通過實驗研究發現慢性踝關節不穩側位置覺在與健側的比較中并沒有發現顯著的統計學差異。該研究與Nakasa等研究者用不同測試方法得出的結論相同，進一步印證了這一發現。對于產生這種影響的機制有待進一步研究。這一發現表示單側踝關節不穩患者在本體感覺訓練中要將患側和健側的訓練放在同等重要的水平，不能偏向于只進行患側的訓練。此結果也表明在進行患側康復訓練時不宜用健側作為對照。

4 結語

(1)單側踝關節不穩者患側進行單獨內外翻或跖背屈時本體感覺較為正常，但在如背屈內翻、跖屈內翻等復合運動中本體感覺較差。因此，在本體感覺訓練中應以復合動作訓練為主，更利于本體感覺功能的恢復，與正常功能活動相適應。

(2)單側踝關節不穩者患側本體感覺可能對健側產生影響，使健側踝關節本體感覺同時減弱。因此單側踝關節損傷的患者在早期預防和后期康復中需要關注兩側同時訓練。而且在今后的康復訓練效果評價中，不宜用健側作為患側的本體感覺對照組。

(3)下肢沒有傷病的正常者兩側踝關節本體感覺基本相同，不存在優勢側。

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R87

A

2095-2813(2016)12(c)-0245-05

10.16655/j.cnki.2095-2813.2016.36.245

韓天然(1990—)，男，漢，河北滄州人，在讀研究生，研究方向:運動醫學。