瑞士球訓練對某軍校學員腰椎間盤突出患者核心穩定控制的影響

彭勇，龐遠生，王金之

(南京體育學院 運動健康科學系，江蘇 南京 210014)

軍事訓練對身體能力要求很高，由于長期的大強度軍事訓練以及日常訓練任務中的一些操作動作模式不正確等原因，導致腰椎間盤突出及其他腰背損傷發生率較高。李智鋼調查了高原地區某部官兵2861人，腰椎間盤突出癥發病率占整體發病率27.7%，并認為與不同兵種、年齡、海拔環境等因素有關[1]。芬蘭的一項隊列研究顯示，1990-2002年387070名男性軍人中，有27%的人因腰痛住院治療，其中71%被診斷為非特異性腰痛，29%是腰椎間盤突出癥[2]。綜上可見，腰痛是在軍人中常見的損傷病癥，且嚴重影響軍人的健康與訓練的完成。大量研究發現核心肌力可使下腰背的穩定性增強和腰椎所承受的負荷減少，成為改善腰椎功能、減少疼痛的重要手段[3,4]。Suni[5]及其研究團隊對于新進入新西蘭軍隊的義務兵進行了6個月的神經肌肉鍛煉和輔導計劃，發現干預組相對于對照組，下背痛(low back pain，LBP)的發病例數、診療次數、最嚴重病例數均呈下降趨勢，因腰痛而出現的缺勤次數明顯減少。研究發現核心肌力可使下腰背的穩定性增強和腰椎所承受的負荷減少，成為改善功能、減少疼痛的重要手段。

近年來，國內外已廣泛將瑞士球(Swiss ball)應用于臨床腰椎間盤突出癥患者的康復治療，以及高水平競技運動員和大眾健身領域中，用于提高核心力量與核心穩定控制能力，達到預防下背損傷的目的。目前，國內尚未見該運動療法應用在軍事訓練領域中治療士兵腰椎間盤突出癥及預防下背痛的研究報道。因此，本研究將探討10周瑞士球核心穩定性訓練對軍校學員腰椎間盤突出癥患者姿勢控制、肌力和腹內壓力的影響，為后繼探索腰椎間盤突出癥特異性康復訓練方案和預防兵役人員下背痛發生訓練方案的制定，提供實踐指導依據。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

研究對象基本情況如下：共18名符合入選條件的患者，年齡(21.03±1.06)y，身高(174.60±3.68)cm，體重(69.80±4.73)kg，病程(285.4±128.2)d，某軍校在校學員，均有規律參加訓練(每周常規軍事訓練不少于4次)。研究對象均由南京軍區總院醫生根據臨床腰椎間盤突出癥診斷標準確診，并有影像學CT或MRI輔助確診，根據王雪強研究中的篩除標準[6]排除不適合的研究對象，實驗前向受試者詳細介紹實驗內容并簽訂知情同意書。

1.2 瑞士球運動治療方案

受試者利用瑞士球進行核心力量與穩定性訓練，每周3次，每次30 min，持續訓練10周。具體訓練動作有雙橋運動、單橋運動、雙膝屈曲狀態下的雙橋運動、反橋運動、髖膝關節屈曲狀態下的反橋運動、單腿伸直狀態下的反橋運動。上述訓練動作的具體操作方法參考郭湄的研究[7]，整個訓練過程遵守循序漸進、保持脊柱中立位訓練的安全性原則，同時受試者正常進行其他相關的軍事訓練和力量、有氧訓練。

1.3 評價指標和方法

1.3.1 姿勢控制能力測評方法

采用意大利Tecnobody PK 254P平衡測試儀評定實驗干預前后軀干姿勢控制能力，通過軟件prokin處理后獲得實驗數據。

姿勢控制能力測試體位：站立姿勢測試，睜眼雙腿站在平衡儀上，雙足與肩寬相同或略小于，位于A1-A7軸兩側，調整站姿，使兩側股骨大轉子位于A3-A5軸上，雙眼平視面前的屏幕，調整屏幕上十字標志使其保持在原點，雙手貼著身體側面放下。坐立姿勢測試，把測試需要的圓凳放在平衡儀上，然后讓測試者正坐在圓凳上，其余操作同上。

姿勢控制能力測試指標主要是：穩定性參數，包括壓力中心的前后標準偏差、左右標準偏差、前后方向平均運動速度、左右方向平均運動速度、運動長度、運動橢圓面積；對稱性參數，包括左右對稱性參數X軸中心壓力和前后對稱性參數Y軸中心壓力。

1.3.2 腰背部肌力測試方法

采用德國的Back-check全身等長肌力測試儀來測試實驗干預前后腰背部肌肉力量，測試前屈、后伸和左右側屈肌力。

測試軀干屈、伸肌力時，測試的體位：將儀器1號墊調至刻度8，5號墊調至刻度4，3號墊調至刻度9。測試者的雙腳并攏，站在設備底座的十字標記上，方向與設備長軸方向一致。上下移動5號墊，放置于測試者窩位置。上下移動3號墊，置于測試者髂前上棘的水平面，并將4號墊上下移動至3號墊對應的位置，隨后將4號墊推向測試者，并且測試者沒有感到不適。上下移動2號墊，至2號墊下方尖端和測試者劍突在同一個水平面上，并將1號墊上下移動至2號墊相對的地方。

測試側屈肌力時，測試的體位：將1號墊至5號墊退出至不會妨礙測試者方向與機器長軸垂直地站立在底座十字標記中心。將3號墊和4號墊推進至不妨礙測試者正直站立，沒有引起不適且最緊為宜。將2號墊貼住測試者的肩關節，以貼住并不妨礙測試者正直站立為宜。

軀干肌力測試指標是軀干前屈、后伸肌、左右側屈的肌力大小，各方向均重復測試3次，取其平均值。

1.3.3 腹內壓力測試方法

采用美國Stabilizer壓力生物反饋儀器測試實驗干預前后腹內壓，參考董煜琳[8]等研究，選擇了4個常規訓練動作進行腰部腹內壓測試，具體測試方法見上述文獻，觀察指標為腹內壓壓力數值，每個動作重復測量2次，取平均數值。

1.4 數據統計

所獲得的計量指標均以平均值±標準差來描述表達，實驗前后數據的比較分析采用配對t檢驗，顯著水平取P<0.05。

2 結果

2.1 康復訓練前后患者站姿軀干穩定性參數值的變化

10周瑞士球康復訓練前后數據對比，發現訓練后站姿軀干穩定性測試的前后、左右標準差增加，前后、左右方向平均移動速度減少，統計學上無差異(P>0.05)?？祻陀柧毢筮\動長度減小，運動橢圓面積減少，統計學上有顯著性差異(P<0.05)，表明10周的訓練提升了身體軀干姿勢的靜態控制能力，詳細數據見表1。

2.2 康復訓練前后患者坐姿軀干穩定性參數值的變化

10周瑞士球康復訓練前后數據對比，發現訓練后坐姿軀干穩定性測試的前后、左右標準差減小，前后、左右方向平均移動速度減少，統計學上無差異(P>0.05)?？祻陀柧毢筮\動長度顯著減少，運動橢圓面積減少，統計學上有顯著性差異(P<0.05)，表明10周的訓練提升了坐立姿勢位置下身體軀干的靜態控制能力，詳細數據見表2。

表1 康復訓練前后患者軀干穩定性參數值的變化

表2 康復訓練前后患者軀干穩定性參數值的變化

2.3 康復訓練前后患者腰部屈伸、側屈肌力的變化

表3 康復訓練前后患者腰部

10周瑞士球康復訓練前后數據對比，訓練后腰背肌群的前屈、后伸肌力均增加，且統計學上有顯著性差異(P<0.05)，后伸肌力的增加幅度比前屈更大。訓練后，左右側屈肌力均增加，且統計學上有顯著性差異(P<0.05)，左右側屈肌力大小趨向于平衡。

2.4 康復訓練前后患者腹內壓力的變化

10周瑞士球康復訓練前后數據對比，訓練后腰背部腹內壓的測試結果顯示，4種體位測試的腹內壓力均呈上升趨勢，但統計學上無差異(P>0.05)，表明10周的瑞士球核心訓練可能會提高腹內壓力控制。

表4 康復訓練前后患者腹內壓力的變化結果

3 分析討論

近年來，臨床上已經越發廣泛地應用麥肯基伸展體操、核心穩定性訓練、太極拳訓練等運動療法在非特異性下背痛的治療。眾多的生物力學和臨床研究的結果為支持核心穩定性訓練能夠有效的干預與預防下背痛提供了強有力的證據[9,10]。臨床康復治療上重點強調激活與加強脊柱周圍的多裂肌、回旋肌等小肌肉，達到增加脊柱周圍肌肉協調控制能力和脊柱穩定性，消除脊柱運動控制障礙，減輕腰痛和防止復發的目標。例如，腹橫肌圍繞脊柱形成一件剛性的肌肉緊身衣，幫助穩定脊柱，有證據表明該肌肉參與前饋姿勢控制，維持肢體正常運動。Hodges等研究發現健康無癥狀的成年人在四肢運動之前發生腹橫肌的活化收縮，而在LBP患者中，腹橫肌的收縮相對于四肢肌肉發生活化延遲現象[11,12]。

本研究采用瑞士球進行核心穩定性訓練干預腰椎間盤突出癥的軍校學員10周，研究結果發現訓練有效地改善了患者站立、坐位的姿勢控制能力，同時還有效地增強了患者的腰背肌力與腹內壓力控制。長期以來，許多學者認為腰背部肌肉和腹部肌肉力量的減弱，腰部本體感覺能力下降，腹內壓力控制下降與慢性下背痛復發和腰椎間盤突出癥發生有強烈關聯[13，14]。腰椎間盤突出癥患者可能因為椎間盤高度、韌帶的長度和負荷的改變，脊柱周圍的本體感受器功能下降，減少腰部本體感覺輸入、脊柱周圍的神經肌肉反饋減弱，進而造成脊柱穩定和軀干平衡姿勢控制能力下降，誘發腰椎關節周圍軟組織的微損傷和再損傷，導致下背部疼痛反復與加劇。劉耀榮[15]的研究發現10周瑞士球為中心的組合力量訓練降低了女大學生身體重心偏移程度，改善了受試者前后、左右穩定指數，通過增加本體感覺輸入，提高其穩定能力和身體姿勢平衡控制能力，與本實驗結果一致。本實驗中，受試者的站姿、坐姿軀干穩定性測試，發現運動長度和運動橢圓面積等穩定性指標減小，分析其原因，可能是瑞士球核心穩定性訓練使身體始終處于一個高度不穩定狀態，這種不穩定的平面訓練可能增加腰部的本體感覺輸入、激活、募集更多的神經肌肉運動單位參與運動控制，通過神經肌肉功能不斷調整自身的不穩定的狀態，改善腰部肌群力量，同時提高姿勢平衡控制能力。王雪強、郭湄等[6,7]研究也證明，瑞士球核心穩定性訓練對下背痛較傳統的推拿、藥物、Williams運動治療等更為有效，并認為其原因主要是不穩定平面的核心穩定性訓練有效的改善了腰椎的本體感覺輸入和激活、強化了深層的核心肌群力量，而達到改善癥狀和功能活動的目標。

此外，本實驗還發現訓練后腰背肌群的前屈、后伸肌力均增加，前后肌群、左右側屈肌肉力量趨向于平衡。分析其原因是瑞士球這類不穩定平面訓練可能使中樞神經系統加強接受本體感覺信息，增加核心肌群運動單位募集，通過增加核心肌適能和力量，不斷調整神經肌肉功能，恢復脊柱穩定。綜上所述，核心肌力訓練激活、易化核心肌群是保護和恢復脊柱穩定性并促進安全完成脊柱運動的有效方法，瑞士球這類不穩定的核心穩定訓練方法應該納入軍人常規體能訓練計劃中，通過訓練增強核心肌肉力量和腰椎中心區域的控制能夠而達到預防LBP的發生和有效的降低LBP誘發的殘疾和嚴重損傷，同時核心肌力、核心穩定性、核心爆發力的增強也有利于提高軍人的運動表現，更好地執行作戰與訓練任務。

本研究創新性的應用了壓力生物反饋技術評估腰腹部腹內壓力，反映瑞士球訓練對腹橫肌、多裂肌等肌肉易化的影響。實驗結果顯示訓練后4種體位測試的腰背部腹內壓力均呈上升趨勢，但統計學上無差異。分析推測其原因，可能是不穩定平面的瑞士球訓練雖然能在一定程度上迫使身體募集激活更多的深層肌群參與協調收縮，幫助控制軀干姿勢。但是由于患者此前已經經歷了長期的腰痛的困擾和腰椎功能失調，其多裂肌可能出現脂肪浸潤現象并發生肌肉萎縮和核心失穩定，以及腹橫肌的弱化和失活，輔助呼吸肌的無力和肌力失衡等現象，導致訓練初期階段，患者因肌肉力量不足、動作模式異常、動作控制不精確等，而使訓練的效果大打折扣。因此，需要考慮在瑞士球核心穩定訓練前先介入壓力生物反饋技術的核心穩定訓練作為準備活動，提前激活、易化腹橫肌等深層肌肉以提高瑞士球訓練的效果。Shabnam[16]的研究顯示壓力生物反饋練習改善下背痛患者的效果優于核心穩定性訓練，Tsao等[17]的研究也表明，特定腹橫肌肌肉練習可以有效降低下背痛的復發率，因此，將二者結合起來可能會取得更優的治療效果。

其次，軍人體能訓練是一項高強度、滿足部隊戰斗力需要，“為戰而練”的特殊的體能訓練，隨著高強度、高密度的訓練開展，不可避免的帶來傷病。為了有效地提高軍人運動表現能力，預防運動損傷的發生，需要將核心訓練內容納入軍人常規體能訓練計劃中。核心穩定性的提高不僅是有利于預防腰部損傷，核心肌群作為功能運動鏈的中心，根據逐個關節相鄰理論，其強弱會影響所有肢體的活動與功能。同時還要科學合理安排規劃核心訓練周期，可按照局部穩定器、深感覺激活、脊柱靜態穩定性訓練、動態穩定性訓練、反應穩定性訓練的順序循序漸進開展練習，尤其重視反應穩定性訓練，最后的軍事訓練實踐過程中都將是快速的運動反應動作執行，在動作開始之前的前饋反應能力高低將可能直接決定動作完成的質量與結果。

總之，腰椎間盤突出癥臨床上發病機制不明，發病率較高，采用核心穩定性治療軍人時，要考慮其職業訓練的特殊性，將核心穩定性與其耐力訓練、常規的漸進抗阻力量訓練、專項訓練有機的聯系結合起來，兼顧個體差異性，在未來探索一套更適合的運動療法仍是研究的關注點。

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