稳定性训练PPT课件.ppt

腰椎稳定性训练 TherapeuticTrainingforLumbarStability 1 内容提要 脊柱稳定性及其影响因素神经 肌肉功能的变化腰椎稳定性的主动运动康复 2 脊柱稳定性及其影响因素 3 脊柱与运动节段 人体脊柱 spin 由7个颈椎 C 12个胸椎 T 5个腰椎 L 和尾骶锥组成 侧面看颈椎前突 胸椎后突和腰椎前突 脊柱的主要功能是保护脊髓 承重和支持躯干运动运动节段 motorsegment MS 是脊柱的基本功能单位 functionalspinalunit FSU 它是由相邻的两节脊椎及其之间的锥间盘 关节突和韧带等构成 4 脊柱稳定性 Write等 1987 最先提出脊柱稳定性的概念 认为在生理条件下脊柱各结构能够维持其与锥体之间的正常位置关系 不会引起脊髓或者脊神经根的压迫和损害 称为 临床稳定 clinicalstability 而当脊柱丧失这一功能时 叫作 临床不稳定 clinicalinstability 生理情况下脊柱活动受到各种外部载荷 外力 和内部载荷 应力 的作用 由此产生相应的锥体位移和脊柱活动 生理条件下 脊柱锥体或MS不会产生异常位移 从而保证了脊柱的结构稳定目前医学领域对脊柱稳定性的理解包含两个层面的意义 一是从力学上特指运动节段刚度下降 活动度增加 与稳定的脊柱相比 在同样负荷作用下容易发生更大的位移 二是从医学角度特指脊柱过度活动可以导致疼痛 潜在的脊柱变形和神经组织受压损伤 前者时后者的基础 后者是前者的反映 5 腰椎 腰椎由5个椎骨组成 相邻的两个椎体 椎间盘 小关节和韧带组成一个运动节段躯干活动时 腰椎节段间可以产生相对位移和旋转 前者是由剪切力引起的一种相邻椎体间的平行移动 而后者则是由扭转力引起的椎体围绕某一轴线的旋转运动 躯干活动时可以引起各腰椎节段在各个运动轴面上产生相应的运动 例如躯干前屈可以引起腰椎在矢状面的位移和额状面上的前旋正常情况下 腰椎各个节段协调运动以保持腰椎的稳定性 外力作用下产生部分节段的过度运动称为 腰椎不稳 lumbarinstability 腰椎不稳是引发疼痛以及腰椎结构性和功能性变化的重要原因 6 腰椎运动节段 左侧视图 运动节段 矢状面 7 腰椎节段稳定性的评价标准 基于离体研究制定的标准 1 asagittal planetranslationofatleast3mm or9 ofthevertebralbodywidth oneitheraflexionorextensionradiograph 2 asagittal planerotationofgreaterthan9degreesforthelumbarmotionsegmentsbetweenL1andL5 基于在体研究制定的标准 1 4to4 5mm or10 to15 ofvertebralbodywidth ofsagittal planetranslation 2 Thresholdsforrotationalinstability greaterthan15degreesatL1toL4 greaterthan20degreesatL4 5 andgreaterthan25degreesatL5 S1临床诊断标准 1 alossofjointstiffness PopeFarfan Gracovetsky 1984 3 abnormalmotionpatterns Panjabi 2003 8 腰椎稳定性简易检测方法 9 影响脊柱稳定性的因素 Panjabi的脊柱稳定性 三亚系模型 1992年 被动亚系 韧带和骨骼 主动亚系 肌肉 和神经控制亚系 反馈和控制 被动亚系特指关节和韧带结构 主动亚系特指相关肌肉 控制亚系特指神经肌肉运动控制系统 它可以接受来自脊柱稳定性有关肌肉的信息 然后控制主动亚系的有关肌肉活动 参与稳定型维持根据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 形成下腰背痛 被动亚系主动亚系 神经控制亚系 10 NeutralZone概念 Neutralposition 总内应力 活动阻力 保持最小值状态的脊柱节段位置NeutralZone 处于NeutralPosition的脊柱节段活动范围 属于生理性活动范围的一部分 此时脊柱节段活动的内部阻力较小ElasticZone 从NZ到脊柱阶段活动极限范围之间区域 属于数量性活动范围的一部分 此时脊柱节段活动会遇到较大的内部阻力在NZ区间 被动亚系不参与脊柱稳定性维持 此刻的脊柱稳定性取决于局部肌肉 localmuscle 活动的维系 在EZ区间 被动亚系参与脊柱稳定性维持 主动亚系在维持脊柱稳定方面发挥两个方面的作用 ToprovidestiffnessorcontrolofspinalmotionthroughtheNZ ProprioceptivefeedbackviaGTOsandmusclespindlesPanjabi研究发现 在脊柱损伤 关节退化或者相关的稳定性结构改变时 脊柱的NZ活动范围增加 锥体负荷 位移关系曲线 锥体活动度的球碗模型 11 被动亚系 Thepassivesubsystem 被动亚系主要由锥体 vertabralbodies 椎骨关节突 Zygapophysealjoint 和关节囊 脊柱韧带 spineligaments 等成分组成 各个组成部分对脊柱稳定性的相对作用均得到了系统的研究躯干前屈过程中 后韧带 Posteriorligaments 椎骨关节突及其关节囊和椎间盘是主要的稳定性维系结构躯干后伸过程中 前纵韧带 anteriorlongitudinalligament 纤维环 annulusfibrosus 前部纤维和椎骨关节突是主要的稳定性维系结构水平旋转运动中脊柱的稳定性主要由椎间盘和椎骨关节突维系 侧屈过程中脊柱稳定性的研究较少 可能与锥体间韧带作用有关在脊柱ROM的NZ区域 被动亚系还可作为本体感受器 感受锥体位置的变化 为神经控制亚系提供反馈信息 其感受器主要位于椎间盘 韧带和关节面上 被动亚系损伤可以增大NZ区间的范围 提高对神经控制亚系活动的要求 以避免节段不稳定的发展 12 主动亚系 Theactivesubsystem 主动亚系由肌肉和肌腱组成 它们与神经控制亚系协同活动 共同维系脊柱在NZ区间的稳定性 采用去除肌肉的实验证明 缺乏相应的肌肉的支持 腰椎可以在及其轻度的负载之下就会变得非常不稳定深部非节段性和表面多节段性肌肉对脊柱稳定性的作用是目前研究的热点 单节段肌肉如横突间肌 Intertransversarii 和棘突间肌 Interspinalis 因其肌肉体积小 位置靠近脊柱旋转运动的中心且肌梭密度高 故主要作为张力传感器 为神经控制亚系提供脊柱姿势和运动状态的反馈信息 体积较大的多节段肌肉主要参与脊柱运动的运动及其控制 腰部竖脊肌 lumbarerectorspinae 是完成搬举 lifting 动作的主要背伸肌肉 旋转运动主要由腹斜肌 obliqueabdomina l收缩完成 而腰部节段运动控制主要由腰部多裂肌活动完成 用以控制搬举和旋转运动的腰椎节段稳定性 额状面脊柱运动的稳定性研究较少 一般认为主要与腰方肌 quadratuslumborum 活动有关腹部肌肉与脊柱稳定性的关系尚未定论 有研究认为腹肌因其收缩活动能够增加腹内压和提高腰背筋膜 Lumbodorsalfascia 张力而在维持背伸运动中发挥主要作用 但也有研究指出这种作用不可能长时间维持 目前研究认为 腹肌是躯干前屈和旋转的运动肌 腹斜肌和腹横肌主要通过形成脊柱硬拄 rigidcylinder 和增强脊柱韧性 stiffness 的机制参与脊柱稳定性的维持 13 神经控制亚系 Theneuralcontrolsubsystem 神经控制亚系主要接受来自主动亚系和被动亚系的反馈信息 判断用以维持脊柱稳定性的特异性需要 然后启动相关肌肉的活动 实现稳定性控制的作用 研究发现 神经控制亚系功能障碍是其他脊柱结构损害的危险因子 此外 一次损伤后神经控制功能没能得到彻底康复也可以使得再次损伤的危险性提高研究发现 神经控制亚系能够预测即将发生的肢体运动 然后启动相关肌肉活动来保持肌肉稳定性 如在上肢运动发生之前多裂肌和腹横肌活动先行启动 而LBP患者这些肌肉的启动时间相对较晚 表现出明显的神经控制功能障碍LBP患者腰部脊柱稳定性的神经控制功能较差且在初期损伤后的功能恢复不能自动进行 需要采用特殊的方法加以训练 14 肌肉的稳定性控制 Asignificantdecreaseinthecapacityofthestabilisingsystemtomaintaintheintervertebralneutralzonewithinthephysiologicallimitswhichresultsinpainanddisability Panjabi 1992 稳定性 疼痛关系的球碗模型 15 稳定肌 stabilisor 与运动肌 mobilisor 局部肌肉 Local 与全局肌肉 Global Rood 1972 根据功能的不同 将背部肌肉区分为稳定肌和运动肌两类稳定肌通常位于深部 具有单关节或者单一节段分布 通过离心收缩控制锥体活动和具有静态保持能力 运动肌一般位于表层 具有双关节或者多关节分布 通过向心收缩控制锥体的运动和产生功率Bergmark 1989 还根据肌肉解剖位置的差异 将背部肌肉分为局部肌肉和全局肌肉局部肌肉通常均起源于脊椎 它们的活动控制脊柱的弯曲度和维持脊柱的机械稳定性 全局肌肉一般连接胸廓和骨盆 这些肌肉收缩通常可以产生较大的力量 16 稳定肌与运动肌比较 位于背部深层腱膜状 aponeurotic 慢肌为主耐力活动时激活选择性弱化募集较差 可以被抑制在30 40 MVC条件下激活 位于背部浅层梭状 fusiform 快肌为主爆发性活动时激活优先募集缩短和紧张在大于40 MVC条件下激活 稳定肌 运动肌 17 腰部 Local 和 Global 肌肉 18 多裂肌 multifidus 腰部脊柱多裂肌是腰部锥旁肌群最大和最内侧的肌肉 位于棘突两侧 腰背筋膜的内侧缘直接覆盖多裂肌的后部腰部脊柱多裂肌由5个彼此独立和相互交叠的带状肌肉组成 它们的一部分纤维起于锥板和棘突下缘 止于两个节段以下的锥体乳突 深部多裂肌 另一部分纤维起于棘突下角 止于下方3 5节段的乳突 浅部多裂肌 延伸到L5下方的纤维因为没有乳突附着 所以附着于髂骨和骶骨后方研究证明 腰部多裂肌在控制脊柱运动方面发挥重要作用 在有关的肌肉中 多裂肌对L4 L5节段稳定性的贡献高达2 3 其中以深部多裂肌为主 而浅部多裂肌和腰部竖脊肌更多地参与腰部脊柱的伸和旋转 对L4 L5节段稳定性的贡献率高达67 19 多裂肌 每侧多裂肌至少包括11个肌束 在每个节段水平 1个肌束起源于棘突的侧面 ms 3个起源于棘突的尖部 mt1 3 起源于L1的肌束 每个拥有各自的止点 起于L1的ms的肌束止于L3的乳突 3个mt肌束分别止于L4 L5和S1的乳突起于L2棘突的肌束 ms和mt1分别止于L4和L5的乳突 而mt2和mt3肌束都止于骶骨起于L3的ms的肌束止于L5的乳突 而3个mt肌束均止于骶骨 故可视为一个个整体起于L4和L5的所以肌束均止于骶骨 故可视为一个整体多裂肌维持腰部脊柱稳定性的作用途径 一是作为节段稳定作用力使其稳定在NeutralZone位置上 二是与腹横肌协同收缩 维持腹内压和脊柱稳定性 从脊柱后面观察 多裂肌呈现向下和向外的排列方向 L1约15度角 L2和L3为20度角 L4为16度角 L5为6度角 从脊柱侧面观察 多裂肌的肌束呈现多个方位的排列 起源于ms的肌束止于向前下止于乳突 而起源于mt的肌束向下后止于骶骨 20 腹横肌 腹横肌 transversusabdominis 为腹部阔肌中最深和最薄者 大部分被府内斜肌覆盖 最上部的纤维被腹直肌覆盖 起点广阔 自上而下起自第7 12肋软骨的内侧 胸腰筋膜 髂棘前部的内唇和腹股沟韧带外侧1 3 肌纤维向内横行 移行于腱膜 然后参加腹直肌鞘后叶的构成 止于白线 腹横肌接受下6对胸神经及第1腰神经前支支配 Hodges和Richardson采用sEMG技术研究上肢运动过程中腹横肌的活动 发现正常受试者在上肢肌肉活动之前腹横肌优先被激活 预先的脊柱稳定性肌肉收缩 而下背痛患者腹横肌激活的潜伏时延长或者缺失 此外 他们研究还发现 下背痛患者的腹横肌一旦反应延迟不会自动恢复 需要专门化的训练 21 脊柱运动肌神经支配特点 每个节段的MF接受来自相同水平后支神经 dorsalramus 内侧束支配 具有单一节段支配的特点 而竖脊肌等其他肌肉则是多节段支配来自相关节段肌梭 腱器官和韧带感受器的本体感觉信息 经过中枢神经系统的整合 反馈性地控制多裂肌的活动 22 CNS的双重运动控制策略 23 神经 肌肉功能的变化 24 下背痛报告病例分布 25 正常人腰部多裂肌活动特征 躯干前屈65度多裂肌AEMG达到峰值 26 正常人腰部多裂肌活动特征 躯干屈伸试验时 起伸的ES和MF活动约为前屈的2倍 最大屈位时肌电活动最小 此现象为 屈放松现象 27 正常人腰部多裂肌活动特征 躯干左旋运动时 左侧竖脊肌激活程度大于右侧 而右侧多裂肌激活程度大于左侧 28 正常人腰部多裂肌活动特征 单手负重对两侧腰背肌活动影响 对侧活动加强现象 负荷强度效应 左手持重下楼 左手持重上楼 左手持重走平路 29 Deepandsuperficialfibersofthelumbarmultifidusmusclearedifferentiallyactiveduringvoluntaryarmmovements OBJECTIVE TodeterminetheactivityofthedeepandsuperficialfibersofthelumbarmultifidusduringvoluntarymovementofthearmMETHODS Electromyographicactivitywasrecordedinboththedeepandsuperficialmultifidus transversusabdominis erectorspinae anddeltoidusingselectiveintramuscularelectrodesandsurfaceelectrodesduringsingleandrepetitivearmmovements Thelatencyofelectromyographiconsetineachmuscleduringsinglemovementsandthepatternofelectromyographicactivityduringrepetitivemovementswerecomparedbetweenmuscles RESULTS Withsinglearmmovements theonsetofelectromyographyintheerectorspinaeandsuperficialmultifidusrelativetothedeltoidwasdependentonthedirectionofmovement buttheonsetinthedeepmultifidusandtransversusabdominiswasnot Withrepetitivearmmovements peaksinsuperficialmultifidusanderectorspinaeelectromyographyoccurredonlyduringflexionformostsubjects whereaspeaksindeepmultifiduselectromyographyoccurredduringmovementinbothdirectionsCONCLUSIONS Thedeepandsuperficialfibersofthemultifidusaredifferentiallyactiveduringsingleandrepetitivemovementsofthearm Spine 2002Jan15 27 2 E29 36 30 BodySway试验 LBP和对照组受试者分别完成从双脚 稳定性支撑界面 睁眼站立到单脚 不稳定性支撑界面 闭眼站立8个难度不等动作 发现随着动作难度的提高 LBP患者身体中心的摇摆明显增加 N N Byl P L Sinnott Variationsinbalanceandbodyswayinmiddle agedadults Subjectswithhealthybackscomparedwithsubjectswithlow backdysfunction Spine16 1991 325 330 31 多裂肌和竖脊肌的预激活 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 32 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 Hides etal 1994 Danneelsetal 2000 LBP患者的差异高达30 而普通人的差异仅为3 但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 LBP患者多裂肌细胞内脂肪含量增加 尤其是深部多裂肌 Karderetal 2000 LBP患者 型肌纤维退化 型肌纤维萎缩 Randanenetal 1993 竖脊肌 多裂肌 33 腰椎稳定性的主动康复训练 34 腰椎稳定性重建技术 LumbarStabilization 35 腰椎稳定性主动康复训练的原理 37 主动康复训练的有效性 SmidtN等搜集了1985 2002年间21篇关于主动康复训练对下背痛治疗有效性的元分析报告 分析后发现 1 与不进行康复训练相比 主动康复训练对亚急性 sub acute 6 12周 和慢性 chronic 12周以上 下背痛具有明显改善作用 2 主动康复训练与认知行为治疗 cognitivebehaviouraltherapy 相结合 对慢性下背痛也有明显改善作用 3 对于慢性下背痛患者而言 主动康复训练比普通的职业医生的连续护理更加有效 与传统的物理治疗 traction massage ultrasound mobilisationexercises hotandcoldpacks 同样有效 4 没有足够的证据表明哪一类特殊的主动康复训练对于治疗慢性下背痛更加有效 5 有迹象表明 社会心理康复 bio psychosocialrehabilitation 与功能康复相结合的康复治疗模式对于慢性下背痛患者而言比康复训练加上腰背学校 backschool 的模式更加有效 而没有证据表明单纯的腰背学校对于治疗急性 亚急性和慢性下背痛是有效的SmidtN deVetHCW BouterLMandDekkerJ 2005 Effectivenessofexercisetherapy Abest evidencesummaryofsystematicreviews AustralianJournalofPhysiotherapy51 71 85 38 主动康复训练的有效性 JillA Hayden等搜集了1999 2004年间的61项RCT研究 患者总数6390 采用Meta分析比较了主动康复训练与非治疗和其他保守治疗手段对急性 亚急性和慢性非特异性下背痛患者的影响 研究发现 1 主动康复训练对急性下背痛的作用与非治疗组相比没有明显差异 2 没有足够的证据表明主动康复治疗对亚急性下背痛有明显缓解作用 3 与非治疗和其他保守治疗相比 主动康复训练能够有效缓解疼痛和改善肌肉功能水平AnnInternMed 2005 142 765 775 39 主动康复训练的练习设计策略 JillA Hayden等搜索了1999 2004年间的43项RCT研究 采用元分析方法比较了不同的康复训练方法的疗效 所研究的康复训练方案包括 个体化训练方案 individuallydesignedprograms 有监督的家庭练习 supervisedhomeexercise 群体性练习 group 和个体化有监督的家庭练习 individuallysupervisedprograms 康复练习方式包括 牵拉练习 streching 力量练习 strengthening 其他特异性练习 otherspecific 有氧练习 aerobic 稳定性练习 monilizing 和协同性练习 coordination 研究发现 在缓解疼痛方面 有监督的家庭练习和个体化训练方案均已较好的效果 而在练习方法方面 牵拉练习和力量练习有比较好的效果AnnInternMed 2005 142 776 785 40 腰椎稳定性训练的肌肉选择 整体性锥旁肌增强观点强调通过训练整体性和节段性地改善锥旁肌的肌肉力量和躯干屈伸肌群的协同收缩能力 co contraction 特异性稳定肌增强观点强调在康复训练通过早期特异性的训练方法选择性地增强与腰部脊柱稳定性有关的肌肉的功能 主要的目标肌肉是深部多裂肌 deepmultifidus DM 而不是浅部多裂肌 surfacemultifidus SM 和竖脊肌 erectorspinae ES 原因如下 DM是腰部脊柱的稳定肌 而SM和ES一样是完成躯干伸展和旋转的肌肉 DM较SM和ES具有更高比例的 型肌纤维 在躯干活动和行走过程中DM的活动是紧张性的 tonicallycative 而SM和ES的活动是相位性的 phasicallyactive 躯干活动过程中DM和腹横肌 transversusabdominis TrA 协同收缩 慢性下背痛患者腰部DM变化大于SM和ES 41 腰椎节段稳定性康复训练阶段 学习和掌握独立控制腰椎稳定肌活动能力 训练和建立稳定肌与运动肌协同活动能力 训练和改善腰椎节段稳定性控制功能 42 反馈信息获取方式 反馈信息获取方式 运动控制练习 闭链的协同性练习 开链的功能性练习 43 腰椎稳定性训练手段 基于不稳定支撑界面的本体感受性反射控制功能训练 基于不稳定和稳定支撑界面的肌肉耐力和肌肉力量训练 44 多裂肌和腹横肌运动控制练习 45 徒手练习和作业治疗 46 常用腰椎稳定性徒手练习 直腿肘侧撑 跪姿单伸腿 屈腿肘侧撑 桥式支撑 俯卧提臀 跪姿交叉双伸 47 常用腰椎稳定性徒手练习 马踏飞燕 单踏球拱桥 燕子小飞 俯卧双伸腿 背脚支撑支撑 腹臂支撑 48 瑜珈练习 49 主动运动装置 功能训练 运动控制训练 在逐级递增负荷的背伸运动中 随着肌肉收缩对抗负荷阻力的增大 L5 S1节段多裂肌的肌电振幅相应增加L5 S1节段多裂肌在逐级递增负荷躯干旋转运动中 随着肌肉收缩对抗负荷阻力的增大 多裂肌肌电振幅相应增加 躯干左旋运动时 左侧竖脊肌激活程度大于右侧 而右侧多裂肌激活程度大于左侧 躯干右旋运动时 右侧竖脊肌激活程度大于左侧 而左侧多裂肌激活程度大于右侧 50 动态平衡练习 51 健身球练习 52 HBW练习 53 右侧卧对腰部竖脊肌和多裂肌活动影响 侧卧状态下 腰部竖脊肌和多裂肌活动具有对侧强势效应 远端支撑作用大于中端支撑 不固定支持作用大于固定支持 SlingExerciseTherapy 54 仰卧单侧支撑对腰部竖脊肌和多裂肌活动影响 仰卧单侧支撑状态下 腰部竖脊肌和多裂肌活动具有对侧优势效应 SlingExerciseTherapy 55 躯干后仰对颈部胸索乳突肌活动影响 SlingExerciseTherapy 56 SET StaticMagneticField SlingExerciseTherapy 57 三种不