運動干預非特異性下背痛的研究進展①

陳懷新 潘超星 嚴敏

(1.江蘇省淮安體育運動學校 江蘇淮安 223001;2.鹽城市神州路小學 江蘇鹽城 224000)

下背痛（low back pain,LBP）通常是發生在肋弓下緣和臀橫紋之間區域的疼痛或局部不適，伴或不伴隨下肢疼痛。下背痛發生率較高，成年人患病率在60%～85%[1]，病癥的發生率在有些國家甚至高達90%。好發年齡在40～69歲，且女性發病率高于男性，高收入國家高于中等收入和低收入國家[2]。盡管發病率較高，然而大約90%的下背痛并沒有明確的病因，被稱為非特異性下背痛（non-specific low back pain,NLBP）。鑒于下背痛的多發性和危害性，如何有效防治下背痛值得關注。

運動干預作為非特異性下背痛的一種防治手段，因其簡便易行、無創、無藥物副作用等優勢，越來越廣泛應用于實踐。該研究根據現有文獻資料對下背痛產生的生物力學因素及運動干預改善下背痛的具體機制進行綜述。

1 脊柱穩定性理論模型

Reeves等學者認為脊柱的穩定性是核心區維持靜態和動態平衡的能力。近年來，針對下背痛的現代醫學提出了脊柱穩定性失衡、運動控制異常的觀點，認為下背痛的發生與脊柱的穩定性降低、姿勢控制能力受損相關[3]。早在1992年，Panjabi提出了脊柱的穩定性模型，他認為維持脊柱的穩定系統由3個子系統構成，包括椎骨、椎間盤、關節、韌帶在內的被動系統，與脊柱相連的肌肉和肌腱組成的主動系統及神經控制系統。

在Panjabi理論模型的基礎上，Hoffman和Gabel進行了豐富和發展，強調了靈活性 (mobility system)、穩定性（stability system）在維持脊椎動、靜態穩定過程中同等重要。兩個系統相互協調，保障人體活動時的動作質量。其中被動系統提供支撐，并且將通過內部的感受器產生的脊柱姿勢、椎體運動和脊椎壓力等相關傳感信號傳遞給神經控制單元，神經控制單元根據傳感信號評估穩定性需求，控制主動系統產生適當的肌肉應答模式，子系統之間相互協調，通過控制脊椎的運動維持脊柱的穩定。

2 非特異性下背痛的運動控制異常

2.1 非特異向下背痛與軀干肌功能

早期關于下背痛發生機制的研究主要集中于椎骨退行性改變及椎間關節紊亂。近年來，越來越多的研究顯示NSLBP與軀干肌的形態改變、功能障礙相關。Kjaer P等學者的研究發現，下背部損傷后腰部多裂肌出現脂肪代償性的滲透。Kader DF研究發現，慢性下背痛患者多裂肌的橫截面積發生改變，而單側癥狀的慢性下背痛患者患側多裂肌出現萎縮，且疼痛解除后，萎縮的多裂肌并不會自動復原。有學者認為，下背痛患者多裂肌橫截面積減小是因為疼痛導致肌肉廢用性萎縮。但研究發現，在腰痛的急性發病期就觀察到肌肉萎縮。趙星等學者[4]認為這種形態的快速發生，否定了肌肉萎縮的廢用模型，更傾向于肌肉痙攣引起循環血量減少，導致肌肉代謝障礙引起萎縮。

Paul W.Hodges等學者比較了正常對照組和慢性下背痛患者肩關節在做屈曲和伸展動作過程中軀干肌的激活順序的差異時，發現慢性下背痛患者腹橫肌和腹內斜肌的激活存在明顯延遲，并且本應該先于原動肌激活的腹橫肌的反應出現嚴重滯后。當所受的外部負荷解除時，肌肉的失活同樣發生延遲。不同肌肉肌電圖振幅的比率可以反映軀干肌的募集模式。Jaap H等學者研究下背痛患者的肌肉募集模式發現，慢性下背痛患者拮抗肌存在過度激活，豎脊肌腰椎節段比胸椎節段肌電圖振幅更大。說明下背痛患者腰椎節段豎脊肌在維持腰椎穩定性過程中存在過度代償，這種過度激活應該被看作是肌肉為了應對穩定性降低而產生的一種功能的適應性改變。這種異常的肌肉募集模式的最終結果是運動控制異常、功能和動態穩定能力下降。

2.2 NLBP與本體感覺

本體感覺是包含關節運動覺和位置覺的一種特殊的感覺形式，本體感覺的降低與軀干姿勢控制能力下降密切相關。研究證明，不良的本體感覺和較差的脊柱的位置覺可以導致慢性下背痛患者在應對突然的脊柱負荷時軀干肌的反應延遲。LBP患者在站姿時表現出比正常對照組更明顯的搖擺以及脊柱的復位誤差。Hodges和Radebold的一項研究也證明當視覺反饋消失時，本體感覺對姿勢控制的影響更重要。良好的本體感覺對維持關節的功能性穩定必不可少，本體感覺減退造成的功能性關節不穩會導致關節的微細損傷，這些細微損傷會進一步造成脊柱的動態穩定性受損，姿勢控制能力降低，形成一種惡性循環。這就提示在慢性非特異性下背痛的康復訓練中，不能僅僅關注軀干肌肌肉力量的提高，更應該關注軀干的姿勢控制、平衡、協調能力的發展，以提高軀干的本體感覺能力，增加腰椎各關節的穩定性。

綜上所述，過度重復使用、微損傷的累積、韌帶疲勞等因素導致腰椎周圍的韌帶內含的機械性感受器受損，導致肌肉募集模式發生異常，神經肌肉控制能力減弱，協調性下降及肌肉功能降低等一系列軀干肌功能異常，脊柱的穩定性、平衡能力及姿勢控制能力下降，造成過度的脊柱節段性運動，進一步導致脊柱及其附屬結構遭受異常的壓力和張力，造成脊柱及其周圍組織的炎癥反應，并產生疼痛。

3 非特異性下背痛的運動干預

3.1 運動干預與軀干肌功能

近年來，越來越多的文獻研究更加強調節段穩定性訓練、肌肉協調性訓練和運動控制能力訓練治療慢性非特異性下背痛的效果[5]。研究發現運動療法在亞急性、慢性下背痛的治療中具有比藥物更好的優越性，可以作為首選治療方法。Hides JA等對急性下背痛伴隨患側多裂肌萎縮的患者進行為期4周的運動干預，發現運動控制訓練組相對于對照組患側多裂肌橫截面積有顯著恢復，患者的疼痛和功能明顯改善，隨訪的復發明顯低于對照組。該研究認為運動訓練改善了多裂肌的橫截面積，使肌肉力量得到強化。王連成等針對60名男性非特異性下背痛患者進行12周Turgemed標準化運動干預的研究證明，實驗組和主動運動治療組在治療后，軀干肌的肌肉力量均較治療前有顯著提高。其作用機理可能是系統的運動訓練提高了包括局部穩定肌在內的肌肉力量，改善了腰椎節段穩定性，減少了椎體間的異常活動，從而緩解了癥狀。

3.2 運動干預與本體感覺重建

王永慧等學者研究認為短期內軀干肌功能改善的原因并非肌肉結構的改變，也不單是因為肌力的提高。這可能是因為肢體活動促進了神經機能的改善，從而改善肌肉募集模式，同時抑制整體肌的代償機制，加強了神經和肌群之間的反饋、統合能力以激發神經肌肉的協調和穩定功能。臨床試驗證明，對CLBP患者進行軀干控制和協調能力的訓練能取得較好的治療和預防下背痛的效果。因此，以重建本體感覺為主的運動干預對于NLBP的康復意義深遠。余秋華等學者認為本體感覺重建的訓練程序需結合3個不同的運動控制水平（脊髓反射、腦干活動和認知程序）的特點，以刺激關節和肌肉感受器為目標，滲透到康復活動的早期，鼓勵最大的傳入刺激至各個中樞神經系統水平，并隨患者的進步增加訓練難度，以恢復關節感覺意識，重建肌肉反射性穩定。

慢性下背痛患者最大限度地恢復本體感覺和神經肌肉控制的漸進式訓練內容：關節位置覺和運動覺；動力性關節穩定；反射性神經肌肉控制；功能性特殊活動。

3.3 運動干預與緩解疼痛

各種不同的運動干預手段對于NLBP患者疼痛的影響已經有較多文獻報道。康玉杰等[6]對下背痛干預效果的元分析表明運動干預具有明顯緩解下背痛的效果。解濤等通過實時超生引導腹橫肌訓練干預下背痛的研究，發現通過8周的訓練干預，患者的VAS評分顯著降低[7]。Susan等采用元分析的方法研究了非負荷性練習與不運動、完成辛苦的力量性練習和做耗時的穩定性練習之間的差別，發現非負荷性練習與不做運動相比能夠明顯緩解疼痛和改善腰背功能，而與力量性和穩定性練習相比，其鍛煉的效果相當。有研究認為，主動康復訓練能有效緩解慢性下背痛患者疼痛、改善肌肉功能，但是對急性下背痛和亞急性下背痛疼痛緩解缺乏足夠的證據支持。

因此，系統化、針對性的運動訓練干預可以增強軀干肌肌力，改善軀干肌的募集模式，重建受損的本體感覺，以提高脊柱節段的穩定能力，消除脊柱節段及其附屬結構的異常受力，從而起到緩解疼痛的作用。

4 研究與展望

運動干預NLBP因其獨特的優勢及效果，已經得到運動醫學領域專家的認可并應廣泛應用于臨床實踐。但并非所有類型的NLBP都能采用某一類運動干預，而是需要針對患者情況“量身定制”。另外，NLBP還是一個比較廣義的概念，在今后研究中還需要對其進行亞型細分，以獲得較為穩定的治療效果和更為廣闊的應用前景。