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1 Neurac相关康复理论 2 运动的本质 运动是在保持关节稳定的前提下合理分布应力 在中枢系统的复杂而精确的控制下 通过肌肉协同工作做功 达到肢体及躯干的活动 3 运动是在中枢神经系统控制下的高度复杂的行为稳定是运动和功能的先决条件 4 关节稳定机制 结构稳定 被动机制功能稳定 主动机制 神经肌肉控制局部机制整体机制 5 脊柱稳定性的三亚系模型 Panjabi的脊柱稳定性 三亚系模型 1992年 被动亚系 韧带关节囊 椎间盘 和骨骼 主动亚系 肌肉 和神经控制亚系 中枢神经 外周神经 PanjabiMM Thestabilizingsystemofthespine PartI Function dysfunction adaption andenhancement J JournalofSpinalDisorders 1992 5 383 389 Panjabi 1992 6 脊柱稳定的三亚系模型 根据Panjabi的观点 三个亚系分别是维持脊柱稳定性的三个独立性因素 通常某一因素的 亏损 deficit 可以由其它要素加以代偿 而各个亚系之间的功能无法代偿的时候 往往会造成脊柱稳定性破坏 7 结构稳定 被动机制 Jointcapsules ligaments关节囊和韧带 Jointcongruency 关节相合性 Jointcentration 关节共轴性 optimizeload stability 使负荷和稳定性最佳 8 关节稳定机制 结构稳定 被动机制功能稳定 主动机制 神经肌肉控制 9 神经肌肉控制模型 10 传出方式 反馈和前馈 反馈 通过反射弧调节运动控制前馈 依据以往的经验计划运动模式二者都依赖于正确的传入信息 11 预反应 前馈 在躯干或四肢突然移动的情况下 身体会以 前馈 的机制尽量稳定腰椎 局部稳定肌接到传出信号并在整体运动肌兴奋之前收缩 12 在所有上肢和下肢的快速运动中 腹横肌先于所有主动肌收缩之前开始收缩 HodgesPW RichardsonCA Contractionoftheabdominalmusclesassociatedwithmovementofthelowerlimb J PhysTher 1997 77 132 143 13 无腰痛者的肩关节前屈 三角肌前部纤维 腹横肌 腹内斜肌 腹外斜肌 腹直肌 多裂肌 OnsetTrA 14 下列肌肉被认为参与这种 前馈 机制 多裂肌 1 腹横肌 膈肌 2 盆骶肌 3 1 刘邦忠 李泽兵 慢性腰痛患者在脊柱突然失衡时多裂肌的肌电表现 J 中国康复医学杂志 2003 18 10 609 611 2 HodgesPW ButlerJE McKenzieDK etal Contractionofthehumandiaphragmduringrapidposturaladjustments J JPhysiol 1997 505 Pt2 539 548 3 HodgesPW SapsfordR PengelLHM Posturalandrespiratoryfunctionsofthepelvicfloormuscles J NeurourologyandUrodynamics 2007 26 3 362 371 15 关节稳定机制 结构稳定 被动机制功能稳定 主动机制 神经肌肉控制局部机制 肌肉激活 共收缩 整体机制 核心稳定 运动链 16 局部的功能性稳定 1 肌肉激活性 muscularactivation 脊柱深层稳定肌肩关节肩袖和肩胛稳定相关肌群髋关节臀中肌 17 维持脊柱稳定的肌群局部稳定肌群 localstabilizingmuscles 整体稳定肌群 globalstabilizingmuscles 18 局部稳定肌群包括多裂肌 深层 腹横肌 膈肌和盆底肌等 它们中有的直接与椎体连接 通过肌肉的收缩直接固定相邻椎体 有的则是通过各肌肉的协同收缩调节腹内压来维持各椎体间的稳定 并使腰椎维持在正中区域 neutralzone 加上神经系统精密的运动控制 故此肌群为维持腰椎稳定的第一道防线 19 整体稳定肌群包括腹直肌 腹内斜肌 腹外斜肌 竖脊肌 腰方肌及臀部肌群等 其收缩时主要功能在于控制脊柱的运动方向 并产生较大的动作力矩 因此可对抗施加在躯干上的外来负荷 维持整个脊柱的姿势 此为维持脊柱稳定的第二道防线 20 核心肌群 参考文献 BarrKP GriggsM CadbyT Lumbarstabilization coreconceptsandcurrentliterature Part1 J AmJPhysMedRehabil 2005 84 6 473 480 BarrKP GriggsM CadbyT Lumbarstabilization areviewofcoreconceptsandcurrentliterature part2 J AmJPhysMedRehabil 2007 86 1 72 80 21 局部稳定肌与整体稳定肌比较 位于深层 紧贴关节收缩仅引起微弱的运动或不引起运动 型纤维含量大低负荷稳定性提供节段稳定性收缩与关节活动方向无关 位于浅层收缩可引起较大范围的运动 型纤维含量大高负荷稳定性不提供节段稳定性收缩与关节活动方向有关 Local mucle Global mucle 22 Global muscles 腹横肌多裂肌腰大肌后部纤维髂肋肌腰部纤维最长肌腰部纤维腰方肌中部纤维 腰椎的稳定机制 23 主动子系统 核心肌群 Coremucles 24 局部的功能性稳定 2 共收缩 co contruction 方式 25 健康人在完成抬腿运动时双侧的腹直肌 腹外斜肌 腰部多裂肌和腰部竖脊肌会以最简单的共收缩方式启动腹部和背部肌肉的收缩 这些肌肉会按照相似的时序模式完成动作 脊柱的共收缩 co contruction 方式举例 Hubley KozeyCL Differentiatingtemporalelectromyographicwaveformsbetweenthosewithchroniclowbackpainandhealthycontrols J ClinicalBiomechanics 2002 17 621 629 26 腰部竖脊肌 浅层多裂肌的屈放松现象 27 关节功能性稳定机制 机械性刺激感受器和关节周围肌肉间的反射弧 肌肉快速 自动地反射性动作来使关节稳定 无意识的反应和收缩速度是功能稳定的最重要因素 并非力量 28 关节稳定机制 结构稳定 被动机制功能稳定 主动机制 神经肌肉控制局部机制 肌肉激活 共收缩 整体机制 核心稳定 运动链 29 整体的功能性稳定 核心稳定上部 肩胛的稳定下部 骨盆和腰稳定 近端稳定以确保远端的移动性 30 KineticChain运动链 人体若干环节借助关节使之按一定顺序衔接起来 称运动链 kinetic chain 31 GroppelJL 1992 HighTechTennis 2nded Champaign IL HumanKinetics KiblerWB 1994 Clinicalbiomechanicsoftheelbowintennis implicationsforevaluationanddiagnosis MedSciSportsExerc26 10 1203 1206 10 15 21 54 网球运动员挥拍时力的传递 32 33 From MyersTM AnatomyTrains Edinburgh ChurchillLivingstone2001 p 157 Thelongitudinalmusclesling 纵向肌肉链 骶结节韧带 股二头肌 腓骨长肌 34 VleemingA MooneyV DormanT SnijdersC StoeckartR Eds MovementStability LowBackPain ChurchillLivingstone NewYork1979 p 63 latissimusdorsi sacroiliacjoint gluteusmaximus iliotibialtract bicepsfemoris sacrotuberalligament Thelongitudinalmusclesling 股二头肌 骶结节韧带 35 VleemingA MooneyV DormanT SnijdersC StoeckartR Eds MovementStability LowBackPain ChurchillLivingstone NewYork1979 p 63 latissimusdorsi gluteusmaximus iliotibialtract bicepsfemoris sacroiliacjoint sacrotuberalligament Theobliquemusclesling 背阔肌 臀大肌 髂胫束 36 浅层背侧线 足趾底部 足部筋膜屈趾短肌跟骨 腓腸肌股骨突 股二头肌坐骨结节 骶结节韧带骶骨 竖脊肌枕骨粗隆 颅骨筋膜前侧眉骨上缘 37 浅层前侧线 足趾背侧 前侧肌群胫骨粗隆 髌骨韧带髌骨 股四头肌髂前上棘耻骨粗隆 腹直肌第五肋骨 胸骨肌胸骨上缘 胸锁乳突肌乳突 38 侧面线 第一 五跖骨 腓骨肌腓骨头 腓骨韧带胫骨外髁 髂胫束 外展肌 阔筋膜张肌 臀大肌髂骨脊 侧面腹斜肌肋骨 肋间肌第一 二肋骨 头夹肌 胸锁乳突肌乳突 枕骨粗隆 39 螺旋线 枕骨粗隆 乳突 横突 头 颈夹肌下颈椎 上胸椎棘突 大 小菱形肌肩胛骨内侧 前锯肌肋骨侧面 腹外斜 腹内斜肌髂骨脊 髂前上棘 阔筋膜张肌 髂胫束胫骨外髁 胫前肌第一跖骨 腓骨长肌腓骨头 股二头肌坐骨粗隆 荐粗隆韧带荐骨 腰荐筋膜 竖脊肌枕骨粗隆 40 WeakLink弱链接弱链接是生物力学链中导致的肌肉骨骼系统功能障碍的薄弱环节 这些薄弱环节可以是神经肌肉控制减弱 功能性稳定下降 肌力下降 以及恐惧性逃避反应 41 小结与复习 稳定是运动和功能的先决条件稳定机制结构稳定 被动机制功能稳定 主动机制 神经肌肉控制局部机制 肌肉激活 共收缩 整体机制 核心稳定 运动链 42 疼痛与功能障碍病理 43 Eventhestrongestbodyisonlyasgoodasit sweakestlink 44 病理发展假说 局部 关节的肌肉活性与协调收缩能力下降 整体 运动链异常 功能稳定下降 应力分布异常致损伤 结构稳定下降 各种原因 肌肉损伤 使用不当 急性疼痛等 神经肌肉控制异常 疼痛 关节功能下降 局部化学刺激 神经机械压迫 肌筋膜激痛点牵涉痛等 退行性变 外伤等 肌力下降 45 可能的病因 内因 退变外因 肌肉使用不当 不用 过度使用 其他 外伤 寒刺激等 46 人类进化发展史 47 INACTIVITY 48 Inactivity 49 慢性腰痛病例身体活动类型分布 50 Biomechanicsofthelumbarspine 51 Biomechanicsofthelumbarspine 52 53 54 病理机制 局部肌肉活性下降 慢性腰痛患者在完成最大背伸运动时其腰部多裂肌最大激活水平较健康人低 提示其保持腰椎稳定能力下降 BiedermannHJ Spine1991 16 1179 1184 定量负荷条件下 慢性腰痛患者腰部多裂肌MPF下降斜率快 提示其抗疲劳能力下降 BiedermannHJ Spine1991 16 1179 1184 55 欧洲航天局的研究人员采用超声波研究发现 大多数的下背疼痛患者 有的是腰部多裂肌失去活性 有的是腹肌失去活性 还有的是两者都失去活性 正常情况下 这些肌肉不断地活动来支持和保护下背 56 澳大利亚昆士兰州大学的研究发现 19名男性志愿者卧床8周后 他们的多裂肌明显萎缩 神经控制活性明显下降 呈所谓的 失活状态 同时 研究人员指出 连续几个小时的坐在电脑和电视机前可能也会造成同样后果 57 失活 switchoff 关闭开关激活 switchon 打开开关要 switchon 要花3个月时间 骨盆活动可能会防止长期伏案的人的多裂肌 switchoff 前屈70 后伸110 尽量保持骨盆角度不变 这个范围内运动多裂肌活动最大 静态加动态练习能有效改善多裂肌功能 58 LBP患者腰部多裂肌形态和生理特征 LBP患者疼痛侧的多裂肌横断面积减小 患侧与健侧面积不对称 LBP患者的差异高达30 而普通人的差异仅为3 Hides etal 1994 Danneelsetal 2000 运动员慢性下背痛通常不伴有多裂肌萎缩问题 局部代谢产物堆积引起的痉挛和运动性肌肉组织损伤可能是造成疼痛的主要原因 AHMcGregoretal 2002 多裂肌 59 多裂肌脂肪含量 Themeanpercentagefatcontentofthemultifidusmusclewas23 6 inpatientswithchronicLBPand14 5 inthevolunteers P 014 Mengiardi B etal Radiology2006 240 786 792 60 病理机制 肌肉共收缩能力下降 近年来 大量研究发现 慢性腰痛患者不仅深层稳定肌的活动与形态均发生改变 而且腰痛患者会有不正常的神经肌肉途径 转变的本体感觉会导致肌肉不正常收缩和平衡能力的不足 因此 最近几年 众多学者致力于研究肌肉激发顺序和收缩时间周期来研究腰痛患者异常肌肉激发模式 61 本体感觉异常 关节本体感觉传入的降低导致反射性的关节不稳和姿势反射能力的降低 大大增加了关节及其周围软组织损伤的可能性 GrossMT Efectsofrecurrentlateralanklesprainsonactiveandpassivejudgmentofjointposition J PhysTher 1987 67 l505一l5o9 62 椎间盘的高度及椎旁韧带的长度和负荷发生变化 韧带中本体感受器的适应性下降 从而使本体感觉输入减少和脊旁肌的神经肌肉反射减弱 造成腰椎的不稳和姿势控制能力的下降 KaigleAM HolmS HansflonT Experimentalinstabilityinthelumbarspine J Spine 1995 20 421 430 63 肌肉激发模式异常 局部稳定肌前馈机制消失腰部竖脊肌 多裂肌屈放松消失现象多裂肌和竖脊肌的预激活消失腹横肌活动模式改变 相位性收缩 随运动改变收缩模式 共收缩模式消失 64 OnsetDeltoideus OnsetTrA 腰痛患者腹横肌前馈机制消失 三角肌前部纤维 腹横肌 腹内斜肌 腹外斜肌 腹直肌 多裂肌 65 多裂肌和竖脊肌的预激活消失 Shortlatencyresponse 正常人在完成可知的躯干负荷时 睁眼 多裂肌活动的潜伏期较完成不可知的负荷 闭眼 时短 而LBP患者无此现象 Leinonenetal 2001 66 腰部竖脊肌 浅层多裂肌屈放松现象消失 腰痛患者常常伴有躯干浅层肌肉活动增加 这可能是因为深层肌肉功能不足 要保持脊柱的稳定 特别是腰椎的稳定而发生的肌肉代偿性改变 NgJK RichardsonCA ParnianpourM etal Fatigue relatedchangesintorqueoutputandelectromyographicparametersoftrunkmusclesduringisometricaxialrotationexertion aninvestigationinpatientswithbackpainandinhealthysubjects J Spine 2002 27 637 67 ShiradoO ItoT KanedaK etal Flexion relaxationphenomenoninthebackmuscles acomparativestudybetweenhealthysubjectsandpatientswithchroniclowbackpain J AmJPhysMedRehabil 1995 74 139 WatsonPJ BookerCK MainCJ etal Surfaceelectromyographyintheidentificationofchroniclowbackpainpatients thedevelopmentoftheflexionrelaxationratio J ClinBiomech 1997 12 165 KaigleAM WessbergP HanssonTH Muscularandkinematicbehaviorofthelumbarspineduringflexion extension J JSpinalDisord 1998 11 163 68 腹横肌活动模式改变 正常躯干稳定的情况下 四肢肌肉运动时腹横肌肌电呈现连续的 长时间的和紧张性的收缩 而慢性腰痛患者常表现为非连续性的位相性收缩 HodgesPW Spine1996 21 2640 2650 正常受试者在完成四肢运动时腹横肌的活动模式不会因为准备动作改变而受到干扰 而慢性腰痛患者的会受此影响 表明慢性腰痛患者已经丧失了CNS对腹横肌的独立控制机制 HodgesPW NeurosciLett1999 265 91 94 69 共收缩模式消失 健康人在完成抬腿运动时双测的腹直肌 腹外斜肌 腰部多裂肌和腰部竖脊肌会以最简单的共收缩方式启动腹部和背部肌肉的收缩 这些肌肉会按照相似的时序模式完成动作 而慢性腰痛患者则有较大差异 表明慢性腰痛患者丧失了共收缩的协调性 HubleyKozey ClinBiomech2002 16 621 629 70