肌力训练对膝关节本体感觉影响的研究进展

廖伯秀

摘 要 人在进行各种操作活动的同时能给出身体及四肢所在位置的信息，这种感觉称为本体感觉，本体感觉器主要遍布于膝关节和踝关节。膝关节的本体感觉来源于皮肤﹑肌肉﹑肌腱﹑血管和关节的感受器，良好的本体感觉是维持下肢正常运动的重要条件。而下肢肌力下降可导致膝关节本体感觉下降，本体感觉的降低将导致身体不能对失衡的状况迅速做出反应，从而导致运动损伤的发生。因此本文就目前国内外肌力训练对膝关节本体感觉影响的相关研究做一综述。

关键词 本体感觉 肌力 膝关节

中图分类号：G804.2 文献标识码：A

本体感觉是指肌、腱、关节等运动器官本身在不同状态时产生的感觉（例如，人在闭眼时能感知身体各部的位置）。本体感觉可分为三个等级，一级：肌肉、肌腱、韧带及关节的位置感觉、运动感觉、负重感觉；二级：前庭的平衡感觉和小脑的运动协调感觉；三级：大脑皮质综合运动感觉。骨损伤病人的本体感觉缺失主要是一级缺失，运动损伤病人的本体感觉缺失主要是一级、二级缺失；神经损伤病人的本体感觉缺失主要是三级缺失。膝关节本体感觉包括膝关节的运动觉、位置觉以及神经反射和肌张力的调节能力，是维持膝关节动态稳定的重要因素。它由位于膝关节周围肌肉、肌腱、关节囊、韧带、半月板和皮肤的感受器发生的传入信号与视觉，前庭感受器的传入信号整合而成，并通过不同中枢控制反射回应和肌张力凋节回路传出活动。通过神经环路反馈到神经中枢，并成为肌肉控制的重要参数。关节及其周围器官感受器是关节本体感觉的主要来源，膝关节本体感觉传入和神经肌肉控制传出能力减退将导致关节稳定性下降、关节运动失去控制以及步态异常。肌肉的本体感受器包括肌梭（受梭外肌纤维的牵张影响而去极化）和高尔基腱器（感受局部肌肉的收缩）。 之前有大量研究表明在体育运动中下肢肌肉力量的下降可导致膝关节本体感觉的下降，从而增加损伤的发生率，而老年人下肢肌力的不足也会影响本体感觉，增加跌倒和损伤的风险。因此，在运动及康复训练中都應要注重膝关节本体感觉的加强与恢复。

1股四头肌与膝关节本体感觉关系

1.1股四头肌肌力增加对膝关节本体感觉的影响

股四头肌与膝关节的本体感觉有密切的关系，陈瑶在研究中提出本体感觉较差的患者拥有较差的关节屈伸肌群肌力及较差的关节日常生活活动功能。众多研究表明，肌力与平衡功能、本体感觉功能虽不是呈正相关，但单纯依靠肌肉力量练习是可以恢复一部分受损的本体感觉，国内外研究表明下肢以力量训练为主的运动可以增强膝关节本体感觉。Petrella发现，参加伴有或不伴有力量训练的下肢需氧运动计划老年人能够明显提高膝关节本体感觉，这是因为下肢需氧运动改善或提高了下肢肌力。Valentine等研究发现肌力的训练可以促进本体感觉的恢复，而股四头肌的肌力训练可以改善膝关节本体感觉。Trans在稳定平面上进行WBV可以增强下肢力量，而在平衡板上进行WBV能够提高本体感觉，WBV是通过超声波使平台垂直上下震动，而这种震动主要是能够引起全身肌肉非自主收缩，通过增强股四头肌肌力来影响膝关节本体感觉。李涛等人在前交叉重建术后，进行股四头肌前期的等长收缩训练结合屈膝负重训练，促进了本体感觉的恢复，关节活动训练和股四头肌的过度牵拉则通过刺激鲁菲尼终器和高尔基体感受器，更一步加快本体感觉的恢复。解强等对在关节镜下四股腘绳肌重建ACL术后的患者进行股四头肌的舒缩康复训练，舒缩训练可以增强股四头肌的肌力，因此其有助于损伤膝关节本体感觉的恢复。谷莉等的研究发现在前交叉重建术后股四头肌与本体感觉间存在一定范围的的正向相关趋势，提示肌力训练和本体感觉训练间可能存在相互促进的作用，朱洪江等对前交叉重建术后的30位患者进行早期的股四头肌锻炼康复训练发现在早期进行股四头肌锻炼可以使患者更早地获得良好的膝关节功能，促进本体感觉的恢复。Nicola对20名受试者进行以下肢运动训练为主的保守治疗前交叉韧带损伤来观察对膝关节位置觉的影响发现受伤组与未受伤组的膝关节位置觉均有所改善，这可能与下肢运动过程中增加了肌张力有关。而徐国会等人利用等速肌力训练和位置觉角度重现为主的膝关节本体感觉训练干预方法，提高了膝关节骨性患者关节本体感觉能力，从而有效提高人体平衡功能。这些研究说明了肌力的增加可以改善本体感觉。

1.2股四头肌肌力下降对膝关节本体感觉影响

股四头肌的疲劳会导致其肌力的下降，因而也影响膝关节的本体感觉。Fernando 对14名半职业男子足球运动员进行了一场持续时间为90分钟的比赛来诱导疲劳后测量关节位置感发现关节角度误差值增大，而运动诱导的疲劳对运动系统的影响可能最终导致膝关节不稳定和损伤。Nathan等对18名健康成年人进行股四头肌的向心和离心运动使股四头肌疲劳，发现运动后股四头肌显示出的位置在膝关节的匹配误差显著增加，误差的大小是与肌力下降相关，表明疲劳是决定膝关节位置觉因素之一。Farshid对50名男性应征士兵进行8周的身体活动，记录了三次试验的绝对误差和可变误差的平均值，发现持续下肢受伤的军事义务兵比没有受伤的应征士兵的关节位置觉误差值更高，下肢损伤可能与由于疲劳引起的踝关节和膝关节位置感觉的改变有关。在1次运动后发现的关节位置觉的变化可能对未来的肌肉骨骼损伤有预测能力。Carolina[对15名健康成人进行股四头肌离心运动后，对其进行了120€昂？50€暗南ス亟谏熘蔽坏钠拦溃⑾衷诜歉褐匚恢闷ヅ淙挝裰校洗蟮墓亟谖恢梦蟛钤谠硕纯瘫？4小时之后更大。在离心运动后即刻，肌肉疲劳的影响（下转第163页）（上接第134页）将是本体感觉受损的主要机制，在接下来的24小时内，肌肉疲劳可能是主要原因。关于肌肉疲劳导致本体感觉功能下降的机制 Mense提出肌肉疲劳时的代谢产物聚集，如缓激肽、前列腺素E2、乳酸等。这些代谢物质影响了肌纤维的收缩功能和传输神经刺激的功能。这些功能的紊乱会导致肌张力的改变并影响肌梭内感受肌肉长度变化的机械性感受器的敏感性。肌肉疲劳后清除这些代谢产物需要一定时间，因此在一段时间内本体感觉水平低于疲劳前。其次 Bongiovanni提到肌肉疲劳会影响肌肉内机械性感受器的敏感性，这是因为肌肉疲劳后导致肌梭内和高尔基腱体内神经兴奋水平降低。所以在运动中也要注意股四头肌的疲劳恢复。

2腘绳肌与膝关节本体感觉关系

腘绳肌与膝关节的本体感觉也有着密切的关系，刘晓林等对30例老年性退行性膝关节联合PNF进行腘绳肌快速收缩训练3周后发现各角度本体感觉比治疗前均有显著改善。刘静等通过太极拳运动对老年人进行训练发现膝关节本体感觉改善，这是因为太极拳运动中左右膝持续轮换半蹲的动作姿势意味着膝关节膝关节肌肉锻炼，从而增进膝关节稳定性，改善膝关节本体感觉。

3结论

膝关节的本体感觉在运动和行走过程中起着至关重要的作用，所以无论是在膝关节前交叉重建术后还是全膝关节置换术后都要注重膝关节本体感觉的恢复，而肌力又是影响膝关节本体感觉的一个因素，因此也要注重下肢屈伸肌肌力的训练。虽然目前国内外在肌力训练对膝关节本体感觉影响方面研究取得了一些进展，主要是针对股四头肌和腘绳肌这两个大的肌肉群研究的。而股四头肌是由股直肌，股中间肌，股外肌和股内肌组成的大块肌肉，而在进行股四头肌训练时究竟是哪块肌肉是对膝关节本体感觉的改善起重要作用研究还缺乏深入研究。同理腘绳肌也是由半腱肌，半膜肌和股二头肌组成的大块肌群，而在进行腘绳肌训练时究竟是哪块肌肉是对膝关节本体感觉的改善起重要作用研究也还缺乏深入研究，而对腘绳肌方面的研究非常少。

参考文献

[1] 陈瑶，俞泳，何成奇. 膝骨关节炎患者本体感觉、肌力及关节功能的相关性研究[J].四川大学学报（医学版），2015，（06）：880-884.

[2] 李涛，敖英芳，周谋望. 前交叉韧带重建术后膝关节位置觉和运动觉的早期观察研究[J].中国骨科临床与基础研究杂志，2009，（01）：44-48.