運動療法在運動員跟腱病治療中的研究現狀及應用

劉洋,李新通,胡斌,潘瑋敏,白琴

跟腱是人體內最大的肌腱,在日常活動中承受較高的負荷。負重狀態下跟腱血供減少、彈性和代謝降低,易出現損傷[1]。臨床上將長期過度使用而導致的跟腱損傷稱為跟腱病(achilles tendinopathy,AT),主要表現為疼痛、局部腫脹、結構與力學特性改變,常見于變向運動、跳躍或落地等相關體育項目的運動員[2]。運動員AT的高發病率嚴重影響競賽成績,甚至危害退役后的生活質量[3]。因此如何在不影響日常訓練的基礎上更快地緩解癥狀,切實有效地治療運動員AT是現代康復醫學關注的焦點。本文旨在綜述運動療法在運動員AT治療中的研究進展。

1 AT發病機制

AT發病機制目前尚不明確[4],已有研究顯示跟腱損傷受內在因素和外在因素的相互作用,內在因素包括體重過大、高足弓、踝關節外側不穩定、足底屈肌肌力不足等,外在因素包括運動平面不平整、訓練強度過大、休息時間不足等[5]。在內外因素綜合作用下,跟腱膠原纖維排列結構和力學特性發生改變,易導致損傷或斷裂。

由于AT好發于運動頻率較高的人群,尤其是從事跳躍、高強度抗阻、急速變向等項目的運動員,分析可能與跟腱復雜的解剖結構和力學特性相關[6-7]。跟腱中部供血較差,膠原纖維在外力作用下呈現不同程度的排列變化,高強度運動下其拉伸超過8%時,易出現損傷或斷裂。Petway等[8]研究發現籃球運動員某些高強度技術動作,例如假步或胯下運球變向突破,超出了安全的踝關節屈曲、足外翻、軀干相對髖關節彎曲角度,易造成跟腱損傷。但也有學者指出并不是所有跟腱損傷都與運動強度有關,鞋跟高度或踝關節背屈活動頻率增加也會對跟腱和跟骨產生過度壓力,改變力學特點,導致疼痛等癥狀出現。

2 AT的評估與診斷

目前臨床AT的診斷主要依據病史、臨床表現和影像學檢查[9]。通常針對跟腱疼痛部位、腫脹程度、以及疼痛出現的時間節點進行臨床檢查,并結合影像學結果進行診斷。以往影像學主要依據MRI的結果精確識別跟腱內部結構變化、膠原纖維排列走行是否規則,判斷跟腱的損傷情況,但實際應用因為費用高昂等因素受限,近年來伴隨肌骨超聲技術在康復領域快速發展,將跟腱損傷診斷帶入動態可視化階段,可推廣普及[6]。

患有AT運動員大多在疼痛出現之前常有運動表現不佳的現象[10],為減緩AT的進一步進展,確保評估及時有效,國內外大多會依據AT運動員的運動表現和功能狀態進行前期評估。目前較常使用維多利亞運動評估研究所量表(victorian institute of sport assessment-achilles questionnaire,VISA-A)、視覺模擬評分(visual analogue scale,VAS)、運動員訓練記錄來評估其功能狀態及損傷情況[11]。但患者對運動產生的疼痛耐受或恐懼會導致評估不準確[12]。因此還需評估患者的活動參與程度、心理因素等進一步完善評估方案,指導治療。目前評估標準尚不統一[13],未來還需更多高質量研究來確定AT的最佳評估方案。

3 運動療法

目前臨床上AT的治療方式分為保守治療和手術治療[14]。保守治療包括觀察療法、運動療法、物理因子治療、矯形鞋墊、體外沖擊波、針灸、藥物注射等。其中運動療法產生的機械刺激可影響跟腱膠原纖維排列,促進膠原纖維交聯的形成,提升肌腱剛度和小腿肌肉力量,該方法成本低、患者依從性好,常與其他療法聯合應用于運動員AT治療。

3.1 等長訓練 賽季內運動員AT治療以立即減輕疼痛癥狀為主,等長訓練作為負荷訓練的起始階段,是減少疼痛、加快恢復、防止再次損傷的最佳方式之一。Rio等[15]研究指出等長訓練不僅不產生疼痛,訓練后還可緩解肌腱疼痛,其治療效果至少可以維持45min。Kanniappan等[16]研究指出滑冰運動員在閉合運動鏈下連續進行軀干和髖關節的彎曲以及膝關節和踝關節的屈曲活動,導致跟腱產生角張力和應變,出現疼痛和運動表現不佳等現象,在賽前或賽后進行膝關節完全伸展、足最大跖屈狀態下的腓腸肌等長收縮訓練,可減少大腦皮層對肌肉的抑制,緩解疼痛且不降低肌肉力量。分析等長訓練一方面通過肌肉泵作用促進血液回流,另一方面運動帶來的機械刺激可興奮被抑制的脊髓前角神經元,減輕關節源性肌肉抑制,刺激肌肉的本體感受器,激活大量的肌梭傳入纖維,募集潛在的運動單位參與活動,可有效緩解水腫、疼痛,提升肌肉力量[17]。研究發現等長訓練的體位對即時止痛效果具有一定差異[18-19]。Bradford等[20]發現膝關節在伸直或屈曲體位下行等長訓練均可產生疼痛減輕的即時效應,可顯著緩解約50%的疼痛,而膝關節伸展狀態下疼痛緩解程度要優于屈曲狀態,但不具有顯著差異。這可能是因為膝關節處于完全伸直狀態時,小腿三頭肌的肌纖維募集程度最高,肌肉泵作用更為充分有關。因此AT運動員需根據訓練動作的發力特點選擇舒適體位,在賽前進行熱身訓練,緩解疼痛提升運動表現。處于康復早期的AT運動員可在訓練前后進行等長訓練以維持肌肉力量,緩解疼痛。

3.2 離心訓練 離心訓練被視為治療非止點性AT/中段AT的“金標準”方法(距跟腱止點2～6cm 范圍內)[21]。AT運動員進行離心訓練時跟腱承受較高負荷可刺激肌腱膠原蛋白合成,影響細胞內穩態,促進肌腱重塑。既往研究多基于Alfredson提出的離心訓練策略[14],包括在伸膝的狀態下激活腓腸肌、屈膝20°下激活比目魚肌,15個/組×3組,每天訓練2次,持續12周, 此策略可有效改善AT患者的疼痛及功能障礙。但由于這些研究中患者跟腱損傷程度、離心訓練的負荷和速度,以及評價指標等具體參數存在一定差異,尚無法確定哪種具體實施方案最為有效[22-32]。止點性AT(距跟腱止點 2 cm 范圍內)常伴有代謝類疾病,不利于肌腱的愈合,其治療方式及預后與非止點性AT/中段AT明顯不同。研究顯示僅以離心訓練作為止點性AT的治療手段,療效不佳,運動表現僅能恢復至原水平的32%～67%[33]。目前常采用體外沖擊波(extracorporeal shock wave therapy,ESWT)或離心訓練結合ESWT的聯合療法治療止點性AT[34]。ESWT用液電、壓電或電磁等發生器產生一種具有高壓強性、短時性和寬頻性的脈沖聲波,聲波的直接機械沖擊效應以及空化作用間接產生的機械效應,引起人體組織和細胞的變化而達到治療目的[35]。Wang等[36]的研究表明ESWT可誘導血管形成,改善受傷組織的血液供應并啟動局部修復機制,減少損傷和疼痛。Mansur等[37]應用12周低能量ESWT結合離心訓練治療19名止點性AT患者,其中離心訓練策略采用Alfredson訓練,24周后接受VISA-A、VAS、美國骨科足踝學會問卷調查作為最終隨訪,結果顯示患者疼痛減輕,功能得到顯著改善。然而采用ESWT治療AT的研究中,均需在治療后進行冰敷以緩解治療帶來的疼痛,并且限制運動員初期的運動訓練,這對于備賽階段的運動員而言可能并不合適。

綜上,離心訓練對運動員AT治療效果盡管已被證實,但訓練過程中,運動員承受的負荷目前尚未有統一標準[38]。大多采用以5kg作為遞增單位的背包負重,若訓練后的第二天出現疼痛加重則減輕負荷或停止訓練,這對于運動員日常訓練而言具有一定的風險,有學者建議若想快速恢復或提升運動員運動能力還應與牽伸、關節松動、針灸等其他治療手段相結合[39],降低治療過程中的疼痛。除此之外,運動員AT治療效果還需結合訓練項目特點,運動員近期訓練規劃,與教練員溝通后制定相應的負荷遞增方案,為運動員提供安全有效的個體化治療。

3.3 高強度低速抗阻訓練 高強度低速抗阻訓練(heavy slow resistance training,HSRT)是一種將向心訓練與離心訓練相結合的運動模式,在安全可控的低速下進行高強度負荷訓練[40]。HSRT已被證明是治療肌腱病有效的方法[41],壓力負荷可刺激肌腱膠原蛋白合成,正向調節細胞反應,促進肌腱愈合。Beyer等[42]將HSRT與Alfredson離心訓練對AT的療效進行比較后發現,兩種方法在改善疼痛和功能方面取得相似效果,而且差異無顯著統計學意義。但HSRT組患者滿意度顯著高于離心訓練組,分析可能是兩種訓練方案的時間存在較大的差異,隨著患者癥狀改善HSRT會逐漸減少訓練重復次數,可能提升了患者的滿意度和依從性。目前一些研究認為Alfredson離心訓練與HSRT訓練相比,跖屈力量提升效果不佳,僅是一種主動拉伸治療[43]。而HSRT在安全可控的速度及頻率下,訓練形式、強度與競技運動員的日常訓練相似,有利于跟腱及機體綜合能力的提升。

3.4 血流限制訓練 血流限制訓練(blood flow restriction training,BFRT)又稱加壓訓練,是指在訓練期間通過特殊的加壓裝置對肢體進行加壓,閉塞靜脈血的同時阻塞部分動脈血流,機體處于缺血缺氧的狀態以提升訓練效果[44]。現有研究發現BFRT可促進肌肉肥大,防止肌肉萎縮,并憑借較低負荷很好地避免高強度抗阻訓練所存在的潛在風險,目前已廣泛應用于肌骨損傷康復[45]。

跟腱損傷的運動員帶病進行運動訓練已是常態,日常訓練或治療中出現的疼痛也影響著訓練效果和康復進程,而BFRT通過內源性阿片和內源性大麻素機制可有效減輕運動引起的疼痛[46],對于因疼痛無法耐受高負荷訓練或備賽期的運動員而言,該方法可有效管理疼痛提升運動表現。另一方面相較于傳統離心訓練或HSRT使用高達70%一次重復最大力量(1 repetition maximum, 1RM)的運動強度,BFRT僅需使用20%～40%的1RM的強度即可。Magnusson等[47]對健康跟腱人群進行血流限制訓練,結果顯示跟腱的形態和力學特性都產生有益的影響,主要體現在肌腱的硬度、厚度、信號強度、皮膚溫度等方面。備賽期AT運動員可在早期治療階段進行BFRT,盡快緩解疼痛,恢復訓練,也可根據訓練項目特點及訓練計劃結合離心訓練或HSRT進行聯合治療。

4 運動員AT的康復周期

運動員AT的康復大致分為4個階段,包括了癥狀管理與減輕負荷階段(損傷后的1～2周),恢復階段(2～5周),重建階段(3～12周)以及回歸運動階段(3～6個月)。促進跟腱恢復的運動療法應及早進行,以預防肌肉萎縮維持機體功能狀態,后續階段進行特定負荷及形式的運動訓練,助力運動員盡快回歸賽場,其運動形式、強度與階段周期可根據患者運動水平和恢復狀況進行個體化調整。

4.1 癥狀管理與減輕負荷階段 該階段治療目的是停止超負荷和持續損傷帶來的惡性循環。此階段側重疼痛管理,避免完全休息,進行單/雙腳離心或向心收縮形式的提踵訓練,維持身體機能。常見的運動形式主要有平穩地面上腳跟抬起后緩慢落下(3×10次重復);坐位腳跟抬高(3×10次重復);踝泵訓練等內容。期間以疼痛等級作為進階指標監控訓練進程,若疼痛嚴重限制等張訓練(VAS ≥5)則先進行等長訓練,以緩解疼痛[10]。Bayer等[48]研究顯示跟腱損傷后盡早進行下肢肌肉動員可提前約21d恢復運動訓練。Medeiros等[49]也發現跟腱損傷的足球運動員傷后首周即進行無負重狀態下的肌肉動員,可在6個月后完全康復并恢復競技訓練,并且2年隨訪未出現再次損傷。盡早進行肌肉動員,可延緩肌肉萎縮、維持下肢肌群的協調控制能力,避免后續進行漸進式增強訓練時出現損傷,加快康復進程。與此同時,根據運動員實際情況結合針灸、藥物、ESWT、血流限制訓練等治療方法進行聯合治療,可快速改善疼痛癥狀,加速康復。

4.2 恢復階段 該階段治療目的是恢復機體功能,逐步提升跟腱負荷耐受能力。此階段側重提升小腿、踝足部肌肉力量,關節活動范圍來維持良好的生物力學,避免在跳躍、跑步的推離階段出現損傷,其訓練形式為離心或向心收縮的提踵訓練,通過增加運動速度和阻力來增加運動負荷,運動平面由原先的平穩地面改為臺階邊緣,抵抗自身重力。一般認為運動員進行速度、方向快速轉換等高強度動作時,施加在跟腱上的拉伸負荷超出其耐受范圍,是產生跟腱損傷的主要因素, 因此運動員可從此期開始逐漸進行安全位置對應的技術動作訓練,適應特定動作的發力特點和活動角度,有助于降低AT發病率[8,50]。

基于以上,處于恢復期的運動員AT需在疼痛允許的范圍內提升下肢力量、不同運動角度下跟腱負荷耐受能力,以適應后續進行的增強式訓練。以疼痛等級作為進階指標來監控訓練進程,若進行等長訓練(5×45s)后,患者主觀報告VAS<5,可嘗試進行等張訓練,負荷強度應個體化循序漸進[42]。而且運動員可結合自身項目特點以及跟腱損傷部位調整方案,對于中段AT患者而言,可將提踵訓練由水平面改為斜坡,雙側提踵改為輔助下單側提踵。止點性AT患者可進行水中跑步、減重機下跑步。此外,還需進行足底屈肌力量練習、膝關節和髖關節的控制練習,避免再次損傷。

4.3 重建階段 該階段治療目的是強化小腿肌肉力量、增強跟腱對負荷的耐受能力,完成向競技項目訓練階段過度[13]。此階段側重提升負荷強度,繼續進行提踵訓練,以背包負重的形式逐步增加負荷強度,逐步開始跑步、跳躍等形式的訓練。研究指出運動員在重建階段進行漸進式增強訓練時容易出現跟腱損傷,訓練中突然出現被動的踝背屈是導致跟腱受損的主要原因[51]。Loturco等[52]發現增強式訓練階段出現跟腱斷裂時,運動員足外翻角度增加并伴有過度的膝關節伸展,腓腸肌內側張力過大等特點。這可能是訓練休息不足導致肌肉疲勞狀態下α運動神經受到抑制,肌肉募集程序發生改變,出現踝關節背屈角度增大,足跟位置延遲性控制等現象;也可能是負重訓練前進行的肌肉激活訓練不足,導致踝背屈控制或膝-踝關節協調性降低,因此進行增強式訓練時還需結合運動員項目特點制定訓練方案,改善下肢肌肉協調和控制能力。期間仍需繼續進行等長和等張訓練的組合訓練,以控制增強式訓練可能導致的跟腱疼痛與疲勞。

目前缺乏統一的負荷進階標準,需在疼痛監控下進行。日常走路疼痛評分在1～2分時,可開始進行跳躍訓練,訓練平面可由水平向斜坡逐漸過度;單腿跳躍20次后,VAS評分<2分即可進行跑步練習[13]。期間仍需進行提踵練習,以促進跟腱愈合。

4.4 回歸運動階段 該階段的目的是使運動員全面恢復體育訓練[12]。跟腱組織在高負荷訓練后的36～72h內得到充分恢復是進行全面體育訓練的前提,此階段可選擇HSRT、血流限制結合低強度抗阻訓練、向心-離心收縮聯合訓練等方法,提升功能性肌力、本體感覺、靈敏度、運動控制等。其運動形式包括負荷下快速變向、跳躍、加速/減速、特定的技術動作等。以足球運動員AT為例,此階段的訓練方法主要有超等長訓練(小腿跳、跳深訓練、深蹲跳)、蛤殼運動、彈力帶側向行走、保加利亞蹲等[49]。需要注意的是,運動員在此期進行運動時,跟腱對高強度負荷耐受性仍可能不足,過早進行全面訓練有一定損傷風險,尤其是進行特定技術動作適應性訓練時需在訓練后的第二天進行疼痛、腫脹等評估。此階段需與教練組溝通,結合運動員負荷耐受程度、訓練計劃共同制定個體化訓練方案,訓練3～4周后可重新劃分運動等級調整負荷強度,促進運動員運動表現和機體功能的全面恢復。

5 小結與展望

AT是運動損傷中的常見病和多發病,目前AT的運動療法多集中于等長訓練、離心訓練、HSRT及BFRT等形式,對于運動員而言,需要結合競賽項目特點,制定科學合理的周期性康復方案,以快速改善疼痛癥狀、提升運動表現。因缺乏負荷進階標準,訓練中需嚴格監測運動員疼痛評分和主觀疲勞程度,確保治療安全有效。未來還需更多高質量的隨機對照研究,探索AT的最佳評估治療方案,助力運動員重返賽場。