本體感覺訓練在預防前交叉韌帶損傷領域研究綜述

朱長嶺

(牡丹江師范學院體育與健康科學學院 黑龍江牡丹江 157011)

前交叉韌帶（ACL）對膝關節(jié)的穩(wěn)定有重要意義，發(fā)揮著限制脛骨前移、過伸、內(nèi)旋、外翻以及保護膝關節(jié)半月板及關節(jié)軟骨的多重作用。ACL同時也能提供本體感覺，啟動保護性反射和肌肉反射以達到穩(wěn)定關節(jié)的效果。前交叉韌帶損傷在運動員中發(fā)生率極高，且產(chǎn)生的影響極為嚴重，即便是損傷后有良好的康復效果，仍會對運動員產(chǎn)生影響，并且有研究發(fā)現(xiàn)，ACL損傷后會增加關節(jié)炎的發(fā)病率，因此，各種預防方案的研究就顯得尤為重要。

1 前交叉韌帶與本體感覺的聯(lián)系

1.1 前交叉韌帶中的本體感覺

本體感覺是膝關節(jié)穩(wěn)定的主觀感覺，在維持人體正常姿勢和平衡中發(fā)揮著重要作用。本體感覺可以理解為關節(jié)運動覺和位置覺的一種獨特的感覺形式，主要包括關節(jié)位置的靜態(tài)感知能力、關節(jié)運動的感知能力和肌張力調(diào)節(jié)回路的神經(jīng)反饋能力。有研究發(fā)現(xiàn)，來自ACL 的本體感受器的信號可以影響意識，并且確實有助于對肢體位置的主觀感知。ACL中大量的感受器起到保護膝關節(jié)的作用，當ACL受到應力時，信號立刻由附著處大量的感受器發(fā)出，進而起到保護膝關節(jié)以及避免損傷的作用［1］。研究發(fā)現(xiàn)，損傷后ACL 上的本體感受器數(shù)量會隨著損傷時間的推移逐漸減少，本體感覺也會逐漸下降。由此可見，ACL 中存在的大量本體感受器在每時每刻都保護著膝關節(jié)的穩(wěn)定性［2］。

1.2 ACL-腘繩肌保護反射

ACL 中的本體反饋在發(fā)揮作用時，會觸發(fā)一種特殊的保護性反射，這個反射叫ACL-腘繩肌保護性反射。有學者通過一項106例患者的隨機對照試驗發(fā)現(xiàn)，當脛骨產(chǎn)生相對股骨移動時，ACL 損傷側(cè)反射性腘繩肌收縮，所需要的時間明顯長于正常側(cè)。眾所周知，腘繩肌在預防脛骨前移中發(fā)揮著與ACL 相似的作用，所以推斷反射腘繩肌收縮潛伏期（RHCL）可以反映ACL本體感覺能力［3］。學者通過在關節(jié)鏡下選擇性刺激ACL，發(fā)現(xiàn)ACL-腘繩肌保護反射的存在，ACL 中的本體感覺反饋會傳到穩(wěn)定膝關節(jié)的腘繩肌和腓腸肌［4］。還有學者研究發(fā)現(xiàn)，ACL損傷時，腘繩肌僵硬與膝關節(jié)功能穩(wěn)定性相關，ACL 受傷后本體感覺訓練對腘繩肌功能恢復和下肢穩(wěn)定至關重要［5］。此外，研究發(fā)現(xiàn)，與女性籃球運動員相比，女性舞者落地時ACL-腘繩肌反射的激活程度更高（前著陸，P=0.60；后著陸，P=0.78），這可能是舞蹈動作中有大量動作起到了增強ACL本體感覺的作用［6］。

1.3 被動活動察覺閾值

由于ACL損傷，很可能在落地、減速和側(cè)向旋轉(zhuǎn)動作中，當腳最初接觸地面后不到100ms內(nèi)發(fā)生，下肢肌肉的預激活對于準備肌肉抵抗高沖擊力和快速對接觸后的后續(xù)推出動作做出反應。預激活需要用到2個機制，用檢測被動活動察覺閾值（TTDPM）來檢測被動關節(jié)運動開始的能力，關節(jié)位置感（JPS）實現(xiàn)目標關節(jié)位置的主動或被動運動。有研究發(fā)現(xiàn)，女運動員在膝關節(jié)末端伸展和內(nèi)旋時，檢測運動的時間更長，這個運動狀態(tài)同樣也是非接觸性ACL 損傷的常見機制，TTDPM與ACL中的本體感受器有著密切的關系［4］。本體感覺得到改善的個體表現(xiàn)為卓越的神經(jīng)肌肉控制能力，以及在運動過程中實現(xiàn)功能性關節(jié)穩(wěn)定性。

2 本體感覺訓練

2.1 本體感覺訓練在預防損傷中的作用

本體感覺訓練又稱為本體感知訓練，運動過程中姿勢控制的獲得來自對身體空間位置的控制，主要是運動方向和運動的穩(wěn)定性，而且本體感覺的輸入在控制方向和穩(wěn)定性中起到了比視覺和前庭覺更重要的作用。

本體感覺訓練可以促進膝關節(jié)本體感覺反饋機制的恢復，提高膝關節(jié)的穩(wěn)定性，避免ACL的損傷［5］。實際上是關于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的整合反應，表現(xiàn)為對自己體態(tài)意識方面改變的應對能力。通過本體感覺訓練可以縮短反射腘繩肌收縮潛伏期，從而提高腘繩肌收縮的速度和靈活性，這樣會避免脛骨前移，保護ACL。以本體感覺訓練、肌肉力量訓練為特征的干預計劃，已被證實可以暫時減少ACL損傷的發(fā)生率。

2.2 本體感覺訓練原理

對于本體感覺訓練預防ACL 損傷的機制，目前主要有兩種觀點［7］，第一種觀點是增強感受器的外周反饋，第二種觀點是基于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的預先計劃。雖然觀點不同，但是都認為通過正確的訓練，可以提高神經(jīng)肌肉對意外干擾的反應。本體感覺訓練強調(diào)信息的“輸入”和恰當?shù)纳窠?jīng)肌肉“輸出”，通過加強本體感受器的感覺輸入和及時的反饋，可以有效避免像ACL 損傷一類的運動性損傷。

2.3 訓練過程中遵循的原則

2.3.1 整體性訓練原則

與ACL 密切相關的并不只有膝關節(jié)，髖關節(jié)和踝關節(jié)的運動也會直接影響ACL［8］。例如，足部和踝部的感覺反饋及運動控制將直接影響脛骨的負荷和移動方向，從而預先決定ACL的負荷狀況。因此，膝關節(jié)損傷的預防不一定從膝蓋開始，也有可能從腳踝開始，在髖關節(jié)和股骨的負荷和運動方向上也存在同樣的情況。在受到外界干擾后或準備做一個動作時，姿勢控制并不局限于下肢，也可能受到上肢和軀干肌肉的預期收縮和準備收縮的相互作用的控制。因此，為避免ACL損傷，不僅要提高膝關節(jié)的穩(wěn)定性，還必須考慮到下肢運動鏈中的其他運動環(huán)節(jié)及上半身的姿勢控制。

2.3.2 全范圍訓練原則

本體感覺訓練必須在整個關節(jié)運動范圍內(nèi)進行，因為在特定角度會選擇性地激活本體感受器。肌肉感受器在運動中間范圍中起主要作用，而關節(jié)感受器和肌肉感受器更多的是在運動的始末起作用。

2.3.3 綜合性訓練原則

肌力和關節(jié)柔韌性在膝關節(jié)穩(wěn)定性中同樣發(fā)揮著重要作用，單獨的本體感覺訓練往往不會出現(xiàn)好的預防效果，制訂計劃時，一定要將本體感覺訓練與傳統(tǒng)訓練相結(jié)合。

2.3.4 肌肉疲勞原則

肌肉疲勞會導致本體感覺的減退，所以在制訂訓練計劃時，要添加足夠的運動項目去引起疲勞，并訓練在疲勞狀態(tài)下的本體反饋。

2.4 本體感覺訓練的預防效果

通過本體感覺訓練可增加膝關節(jié)和整個下肢的穩(wěn)定性，降低ACL 損傷的風險，促進ACL 損傷后的康復，這個結(jié)論已在國內(nèi)外運動醫(yī)學界得到了廣泛認可。有學者選取來自40 支足球隊的600 多名球員，在一半球員的訓練計劃中增加本體感覺訓練計劃，實驗對比發(fā)現(xiàn)，采取干預訓練的組，ACL 損傷的發(fā)生率大大降低［9］。Cerulli等［10］又以3個足球賽季為觀察時間，以關節(jié)鏡觀察運動員的ACL 為驗證，發(fā)現(xiàn)在傳統(tǒng)訓練中加入本體感覺訓練的300個運動員中，有10例ACL損傷，在未加入本體感覺訓練的300 名運動員中，有70 例ACL 損傷，兩組差別極其顯著（P＜0.001），證明本體感覺訓練可以大大減少ACL損傷的幾率。

Nagai 等［11］選取52 個球隊的1041 名女性運動員，在常規(guī)的運動訓練中加入本體感覺訓練，同時選取來自95 個球隊的1905 名年齡和技能匹配的女性運動員作為對照組，發(fā)現(xiàn)實驗組比對照組的ACL 損傷率低了88%。后來，又在第二年進行了相同實驗，選取來自45個球隊的844名女運動員為實驗組，對照組選取年齡和技能匹配的來自112 個隊伍的1913 名女運動員，前者與后者相比，ACL 損傷率低了79%，再次證明，合理的本體感覺訓練對ACL損傷有預防效果。

還有學者選取22 支隊伍的歐洲年輕女子手球運動員，其中111人進行以踝關節(jié)為主的本體感覺訓練，126人作為對照組。實驗發(fā)現(xiàn)，對照組是實驗組ACL損傷的5.9 倍（P＜0.05），且對照組損傷率每年逐漸減小［12］。對ACL 保護的本體感覺訓練并不局限于膝關節(jié)，它以整個下肢為主，并表現(xiàn)出了良好的預防效果。

ACL 損傷康復后的再損傷也很常見，有學者［13］為一名16 歲ACL 輕度損傷的卡巴迪運動員制定康復方案時，加入了本體感覺訓練，在經(jīng)過兩周的訓練后，通過數(shù)字疼痛評分表（NPRS）和徒手肌肉測試，發(fā)現(xiàn)本體感覺訓練確實可以有效減少疼痛，防止ACL 進一步損傷，改善整體平衡。

目前，國內(nèi)對于本體感覺訓練應用到預防ACL 損傷的研究較少。鄭榮強等［14］在跆拳道運動中制訂預防非接觸性ACL 損傷的訓練計劃時，將本體感覺訓練與傳統(tǒng)訓練相結(jié)合，達到了有效預防ACL 損傷的目的。目前，研究結(jié)果并不能給出有效預防ACL 損傷的確定的訓練方案。而且除了樣本量、訓練完成度、運動員專項等問題外，還有很多因素可能影響研究所報道的訓練效果。

3 常見的本體感覺訓練

3.1 穩(wěn)定性及平衡訓練

目前，許多本體感覺訓練都以穩(wěn)定性練習為主，穩(wěn)定性練習最直觀的方式就是平衡的訓練［12］。以平衡為訓練方式的本體感覺計劃有顯著改善JPS 的效果。有研究推測，不平衡狀態(tài)可以增加反射敏感性，并增加力量發(fā)展的速度，促進肌肉的共同收縮以穩(wěn)定關節(jié)［15］。支撐面積、重心的位置、穩(wěn)定極限、擺動的頻率以及其他與平衡有關的感覺等，都是改變平衡狀態(tài)的條件，通過這些條件的改變增加訓練難度。

3.2 PNF拉伸

PNF 拉伸又稱本體感覺神經(jīng)肌肉促進法拉伸，以人體螺旋對角線運動模式為基礎，通過對本體感受器刺激，激活和收集最大數(shù)量的運動肌纖維參與，促進相關神經(jīng)肌肉反應，進而達到預防損傷目的的一種訓練方法［13］。PNF 拉伸根據(jù)原理和作用，分為3 種類型技術(shù)，分別是靜力-放松、靜力-放松加拮抗肌收縮和收縮-放松［14］。有學者在熱身運動中加入拉伸訓練，發(fā)現(xiàn)對膝關節(jié)的本體感覺確實有積極作用，但是靜態(tài)的拉伸并未發(fā)現(xiàn)對本體感覺有促進作用［16］。

3.3 靈活性訓練

加強膝關節(jié)對位置的動態(tài)感知能力，減少反應所需要的時間。具體的訓練方式有很多，操作性很高。常用的方法有軟梯組合訓練，王志青［17］在軟梯組合訓練對膝關節(jié)本體感覺研究中發(fā)現(xiàn)，這種訓練對下肢靈活性和預防膝關節(jié)損傷有很大作用，應合理組合前進小碎步、橫向小滑步、單腿跳、開合跳、并步跳、橫向交叉步等，根據(jù)身體素質(zhì)組合不同的訓練方案。

3.4 快速伸縮復合訓練

長期進行快速伸縮復合訓練，有助于外周神經(jīng)和中樞神經(jīng)適應，從而改善本體感覺、運動感覺和肌肉表現(xiàn)［16］。訓練的基本思路是先被動離心拉長主動肌，隨后進行快速的主動向心收縮，以達到最大力量刺激本體感受器的目的。“跳躍”是下肢快速伸縮復合訓練中最常用的方法之一。有學者為女子青少年選取了跳繩和負重跳繩的訓練方法，在提高落地技巧的同時，起到避免ACL 損傷的作用［18］。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常訓練跳躍以達到平穩(wěn)落地的芭蕾舞演員和現(xiàn)代舞者，很少出現(xiàn)前交叉韌帶損傷。訓練方式應根據(jù)跳躍方式和跳躍方向自由組合，具體組合選擇，還需根據(jù)每個人的情況制定。

3.5 其他訓練方式

太極拳、八段錦、易筋經(jīng)等國內(nèi)研究最多。太極拳對練習者下肢肌力和本體感覺有很大的提升作用，增加練習者更好的本體反饋與控制，有助于提高肌肉的協(xié)調(diào)性、肌肉力量和肌肉控制能力［19］。易筋經(jīng)通過“伸筋”“拔骨”，牽拉到膝關節(jié)ACL 處的本體感受器，對膝關節(jié)及下肢功能的穩(wěn)定性、靈活性具有不同程度的改善作用，可提高練習者下肢的肌肉力量及韌帶的柔韌性，促進人體經(jīng)絡氣血的運行暢通，進一步改善人體的綜合素質(zhì)，減少下肢損傷的發(fā)生［20］。

4 討論

4.1 優(yōu)勢與劣勢

本體感覺訓練實施起來并不困難，許多被熟知的訓練方法都可以起到提高本體反饋的能力。眾多的實驗研究結(jié)果表明，在訓練計劃中增加本體感覺訓練，ACL 參與的保護性反射增強，ACL 損傷的發(fā)生率有可能降低。同樣，可以根據(jù)膝關節(jié)本體感覺的評估，判斷膝關節(jié)的平衡功能，并對ACL 損傷風險評估。本體感覺訓練作為一個大的訓練系統(tǒng)的一部分，它不僅有助于減少運動損傷、促進形成正確的肌肉激活模式和提升運動技能，還有利于運動損傷的康復。

當然也不能過度夸大和依賴本體感覺訓練，目前的研究還存在許多爭議。在研究中通常用關節(jié)位置覺和運動覺測試來評價本體感覺，但是偶爾會出現(xiàn)二者數(shù)據(jù)矛盾的情況，因此建議在未來的研究中將二者分開，從不同的角度來分析和改善本體反饋能力。單獨進行這種訓練，對運動員成績提高的幫助是有限的，因此，在制訂計劃時，必須要與傳統(tǒng)訓練相結(jié)合。進行本體感覺訓練，并不意味著ACL就不會損傷，導致ACL損傷的因素有很多，相應的防護措施也必須做好。

4.2 分析與展望

現(xiàn)有的預防ACL損傷的本體感覺訓練方案效果并

不明顯，對于具體方案的應用還非常欠缺，國內(nèi)對這一領域的研究相對較少，因此尚需進行大量科學、有效的研究，以驗證增加本體感覺訓練對不同項群運動員的預防效果。在日常訓練中，應該根據(jù)不同運動員的情況和需求制訂更全面、更個性化的方案。未來的目標為提供一套有趣且富有挑戰(zhàn)性的訓練計劃，使運動員有更好的參與性和良好的預防效果。因此，探討ACL中本體反饋的機制，將更科學的本體感覺訓練應用到日常的運動訓練中，對進一步完善運動訓練理論和運動員健康保障有指導意義。