第三章
运动疗法
第一节 概述
康复医学科在处理肌肉骨骼疾病患者时有一项区别于其他临床专科的独一无二的治疗方法。它既不是医生开具的药物或注射技术,也不是治疗师实施的手法治疗,而是本章要讨论的运动疗法。“运动是良药”一直是美国运动医学学会的宣传口号。骨科患者的康复均涉及运动系统的功能恢复,没有一种药物或手术可以使运动功能从弱变强,手术也只能为重建运动功能打下基础,运动治疗是恢复运动功能不可或缺的康复手段。尤其对于运动损伤的康复,一定是从运动中来(损伤),再回到运动中去(康复)。为了有效地实施运动治疗,医生或治疗师必须了解运动治疗的实施原则,以及运动对肌肉骨骼系统、神经系统、心血管系统、呼吸系统的影响,了解患者受伤的机制、损伤的类型、治疗方式和组织修复的程度,通过评估患者现阶段的功能状况,从而确定不同阶段的康复目标,制订出详细的个性化运动治疗方案;同时对运动治疗中的注意事项、禁忌情况都在运动处方中标明。
一、运动疗法的定义
通过徒手或应用器械进行运动训练来治疗伤、病、残患者,恢复或改善功能障碍的方法(主要利用物理学的力学因素)称为运动疗法(kinesiotherapy),又称治疗性运动(therapeutic exercise)。运动疗法广义上属于物理疗法的一种,现代物理疗法可以用“3M”来概括:modality,物理因子疗法,即传统的理疗;manual therapy,手法治疗;movement therapy,动作或运动治疗。通过设计特定动作,使患者完成规定动作,从而得到治疗的一种疗法,即运动疗法。
二、运动治疗的作用
运动治疗的主要作用是预防功能丧失,发展、恢复或维持以下各项能力:肌力、活动度与柔韧性、稳定性、协调性、平衡能力及功能性技巧、耐力及心血管系统的健康状况。从而达到提高个人的生活能力,增强社会参与的适应性。
人体及其骨骼系统皆有对施于其上的外力及压力产生反应及适应的能力。重力是一种影响神经、肌肉、骨骼及循环系统恒定的外力。沃夫定律(Wolff’s law)指出,骨骼系统对于其上的外力产生适应性的变化。人体在生长阶段所承受的重力,特别是在负重的姿势下可促进骨骼系统的生长。每一次肌肉正常收缩对骨骼产生的压力也会影响其形状和密度。日常生活中任何动作也对神经肌肉及心肺系统施加压力,使其产生适应性的改变。
机体若缺乏这些正常的压力,将会导致退化、变性、功能减退,甚至出现严重并发症。例如,长期卧床而没有正常负重的活动,骨骼缺乏正常的肌肉拉力,会造成骨质疏松和肌肉萎缩、特定的软组织也会产生挛缩。长期缺乏活动也会使呼吸系统和循环系统效率变差,甚至发生呼吸系统及泌尿系统感染。另外,肌肉或骨骼系统受到重复不当的压力会导致其损伤,如运动损伤中的应力性骨折、末端病。
运动治疗就是给特定的患者特定的组织、器官或系统实施恰当的压力或应力,不仅可以预防运动缺乏产生的副作用,避免应力集中的损伤,更可以促进组织修复,提升器官及系统功能。
三、运动治疗的介入类型
根据运动治疗的目的,运动治疗的介入类型可以分为力量训练、活动度训练、稳定性训练、平衡性和协调性训练、有氧训练等。
1. 力量训练 力量训练是为了增加靶肌肉的力量。然而,针对临床情况不同,同样是力量训练,其目的又各有不同。①对于因制动造成的肢体肌肉萎缩,常见于下肢石膏固定后,需要通过力量训练来增加肌围度。这一类型的力量训练针对的是下肢所有的大肌群。②对于力偶失衡,需要重建平衡。三角肌与肩袖肌群是盂肱关节稳定的重要力偶,热爱运动或健身的肩峰撞击症患者中常存在三角肌强、肩袖肌群弱的现象。针对肩袖肌群的力量训练恰是为了重建力偶之间的平衡,从而恢复关节的稳定性。③对于韧带重建术后的力量训练,以前交叉韧带重建术后为例,关注点不仅仅是恢复股四头肌与腘绳肌的肌围度或力量,还有两者的比例。最优化的股四头肌/腘绳肌比值尽可能接近1,才能降低前交叉韧带再次损伤的风险。无论出于何种目的,力量训练的原则都要遵循渐进性抗阻。阻力的选择可以是自由配重或特定自由度的机械。
2. 活动度训练 任何正常动作的发生都需要适当的关节活动度。在肌肉骨骼创伤后的机体或关节恢复过程中,由于手术方式或制动等因素的影响,常导致关节囊挛缩、韧带粘连、肌肉的长度变短等,从而使关节活动度受限。临床经验证实,早期预防和干预尤为重要。常见的干预手段有自我牵伸、徒手或机械被动牵伸、关节松动术、软组织松动术等。
3. 稳定性训练 稳定性是指神经肌肉系统通过肌肉协同作用,使身体近端或远端部分维持在一个静止的姿态或叠加运动下控制稳定的能力。肌肉骨骼损伤后,运动功能下降表现为肢体运动链中的某部分肌力不足,造成稳定性不足,累及其他关节必须承受过度的压力。以膝关节置换术患者为例,骨科手术只将其膝关节疼痛的因素解决,但不尽快加强手术侧膝关节的肌肉力量、协调能力的训练,患者可能因此稳定性不够,惧怕手术侧负重,将身体重量过多置于非手术侧,从而导致非手术侧疼痛。
4. 平衡性和协调性训练 平衡是指能够使身体各部分,在可用的支持基础上整合定位,以对抗重力来保持或移动身体(重心)而不跌倒的能力。平衡能够借由感觉和运动系统互动,而在重力平衡的情况下,移动身体。协调是指机体正确的肌肉活化时间与顺序,加上适当的肌肉收缩强度,使得动作有效地启动、引导及分级。协调是运动平稳、精准、有效的基础,并且发生于自觉意识或自动化阶段。这两种功能性均受感觉系统的影响,尤其是本体感觉系统。患者若是肌肉骨骼或神经肌肉系统受到损伤,机体活动度及肌力不足,其平衡能力和协调性都将受影响。以踝关节扭伤后的踝关节不稳为例,外科医生将踝关节解剖结构恢复稳定后,患者需要先恢复踝关节的功能活动度和肌力,然后先模拟功能性活动,再进入特定的功能性活动,先设定由简单到复杂的运动,使得踝关节能在日常生活或运动中保持静态和动态的稳定,协调地完成动作,避免再次扭伤。
四、禁忌证
对于需要选用运动治疗的患者,要注意身体检查,有如下禁忌证存在时,不宜施行运动疗法。
(1)处于疾病的急性期或亚急性期,病情不稳定者。
(2)有明确的急性炎症存在,如体温超过38℃,白细胞计数明显升高等。
(3)全身情况不佳、脏器功能失代偿期,如脉搏加快,安静时脉搏每分钟超过100次;血压明显升高,临床症状明显,舒张压高于120mmHg,或者出现低血压休克者;有明显的心力衰竭表现,即呼吸困难、全身水肿、胸腔积液、腹腔积液等;严重心律失常。
(4)安静时有心绞痛发作者。
(5)休克、神志不清或有明显精神症状、不合作者。
(6)运动治疗过程中有可能发生严重并发症,如动脉瘤破裂者。
(7)有大出血倾向者。
(8)运动器官损伤未做妥善处理者。
(9)身体衰弱,难以承受训练者。
(10)患有静脉血栓,运动有可能脱落者。
(11)癌症有明显转移倾向者。
(12)剧烈疼痛,运动后加重者。
五、实施原则
(1)运动治疗前先准确评估患者的各项功能状态,了解患者预期的康复目标,根据患者情况个体化对待。
(2)运动治疗过程中应重视患者的安全因素,包括所设计动作的安全、运动环境的安全、是否在监督帮助下运动等。
(3)治疗过程中,定期评估检查患者的功能状态、进展情况,根据具体情况及时调整运动治疗的方案。
(4)运动治疗前将治疗内容向患者讲解清楚,对运动过程中的注意事项、可能出现的错误或引起损伤的动作等进行说明,争取患者或家属的积极配合,科学合理地进行运动。
(5)对于进行了外科介入治疗的患者,应尽可能地与外科医生沟通,详尽了解影响运动治疗的手术因素,避免给患者带来不必要的风险。
(蔡斌 范帅)
第二节 运动处方
运动处方的概念最早是美国生理学家卡波维奇在20世纪50年代提出的。1969年,世界卫生组织开始使用“运动处方”术语,从而在国际上得到认可。2007年美国运动医学会更是提出“exercise is medicine”(运动是药)的口号,以鼓励大众积极参与运动,促进身心健康。区别于预防保健、竞技训练的运动处方,临床治疗运动处方是针对各种疾病的患者所制订的运动处方,目的是治疗疾病,提高康复治疗效果,促进功能的进一步恢复。
一、运动处方的内容
临床药物处方的组成包括药物名称、剂量,每日服用次数,给药途径,持续给药次数,注意事项。运动处方的组成与其类似,一般应用FITT的原则,即运动频率(frequency)、运动强度(intensity)、运动时间(time)、运动类型(type)四个要素。与临床药物干预类似,医生应根据患者身心状态的变化、治疗的目标及时调整处方的内容(表3-1)。
表3-1 运动处方与临床药物处方对比
1. 运动频率 为每周从事运动的次数。对于骨科康复的患者而言,根据疾病恢复的不同时期、运动目的的变化,运动频率也会进行相应的调整。例如,下肢围手术期作用于消肿的踝泵是要求每日进行,而骨折愈合后期作用于肌力提高的下肢力量锻炼则一般为每周2~3次。
2. 运动强度 是运动的负荷水平。运动强度的评估根据运动类型的不同而变化。
(1)耐力性运动的运动强度可根据自觉疲劳程度、最大吸氧量的百分数、心率、代谢当量等来评估。
1)自觉疲劳程度:一般使用Borg量表来评估,是根据运动者自我感觉疲劳程度来衡量相对运动强度的指标,从0~10分,<3为低强度;3~4为中等强度;≥5为高强度。使用方便简单,但客观性较低。
2)生理性/相对性测量法:常见的包括%VO2R(摄氧量储备百分比)、%HRR(心率储备百分比)、%HRmax(最大心率百分比)。美国运动医学会介绍的一个简便的计算是HRmax=220-年龄,但这对40岁以下的患者可能会低估最大心率,因此美国运动医学会介绍了另外一个公式:HRmax=206.9-0.67×年龄。他们将<64%HRmax定义为低强度;64%~76%HRmax定义为中等强度;≥ 76%HRmax定义为高强度。
3)绝对测定:METs指运动时代谢率对安静时代谢率的倍数。1METs是指每千克从事1min活动消耗3.5ml的氧,其活动强度称为1METs[METs=3.5ml/(kg·min)]。1METs的活动强度相当于健康成人坐位安静代谢的水平。美国运动医学会推荐:<3METs为低强度;3~6METs为中等强度;>6METs为高强度。常见运动:步行,4.8km/h(3.3),6.4km/h(5),7.2km/h(6.3);跑步,8km/h(8),9.6km/h(10),11.2km/h(11.5);自行车,16~19km/h(6),19~22km/h(8),22~26km/h(10);体育,慢交谊舞(3),快交谊舞(4.5),乒乓球(4~6),羽毛球(4.5~8),篮球(4.5~8),游泳(6~11),足球(7~10)。
(2)力量性运动的运动强度以局部肌肉反应为准,而不是以心率等指标为准。常用的评估指标为最大重复次数(repetition maximum,RM):指某一肌肉或肌群在疲劳前能举起的某一指定次数的最大负荷。同时还应将参与运动的肌群大小、运动节奏、重复次数等因素考虑进去(表3-2)。
(3)牵伸性运动的运动强度一般较小,为2~3METs。
3. 运动时间 耐力性运动指运动持续的时间,一般持续20~40min;力量性运动为每个练习动作持续的时间,一般持续10s;牵拉性运动为末端持续时间,一般持续6~10s。
表3-2 基于IRM的肌力练习
4. 运动类型 一般以耐力性(有氧)运动、力量性运动及牵伸性运动为主。
(1)耐力性(有氧)运动在运动处方中,主要用于改善和提高心血管系统、呼吸系统、内分泌等系统的功能。
(2)力量性运动在运动治疗处方中,主要用于运动系统、神经系统等肌肉、神经麻痹或关节功能障碍的患者,预防失用性肌肉萎缩,恢复肌肉力量,提高身体运动控制,达到改善身体活动功能的目的。力量性运动根据其特点可分为被动运动、助力运动、减重运动(即在减除肢体重力负荷的情况下进行主动运动,如在水中运动)、主动运动、抗阻运动等。抗阻运动包括等张运动(向心与离心)、等长运动、等速运动等。
(3)牵伸性运动的主要作用是提高身体整体或局部的柔韧性,增强关节活动度,放松精神,促进疲劳恢复。主要包括自我牵伸和被动牵伸的形式。
二、运动处方的制订程序
运动处方的制订应严格按照运动处方的制度进行,首先应对参加锻炼者或患者进行系统的检查,以获得制订运动处方所需要的全面资料。运动处方的制订程序包括一般调查、临床检查和功能检查、制订运动处方、实施运动处方、运动中的监督、运动处方的调整等步骤。
1. 运动处方的一般调查 询问病史、康复目标期望值、运动喜好、运动环境等。
2. 临床检查和功能检查 对于骨科康复而言,运动处方的临床检查主要是运动系统的检查,包括损伤关联部位肌力、关节活动度、物理检查,必要时增加心血管系统、呼吸系统、神经系统的检查等。
三、运动处方的基本原则
1. 安全原则 运动是药,过量或不当时可能会造成再次运动损伤。在设计运动处方前,要仔细评估患者的愈合恢复状况、手术方式可能带来的影响、患者对动作理解水平。对患者运动风险意识的宣教,避免急功近利的康复方式带来不良影响,如关节炎正处于急性发作期,应避免使关节进行较大强度运动;进行强度或动作幅度大的运动前,特别强调要认真设计适当的热身运动。阶段评估始终贯彻运动处方,根据患者的治疗进展调整治疗方案。
2. 个体化原则 临床上的常见骨科疾病都会有专门的康复治疗指南,但不能单纯以时间节点来设计运动处方,而是需要根据患者的评估情况设计。每位患者康复的预期值不同,在合理科学的预期值下应当对运动处方进行调整。同一种损伤,骨科医生的处理可能不同,因此需要仔细了解手术方式,确保安全的情况下设计运动处方。为了增加运动处方的执行性,应该尽量根据患者各自的运动兴趣调整处方。患者的经济条件或时间地域条件等社会因素限制时,也应适当调整运动处方。
3. 有效原则 运动处方的制订和实施应使参加锻炼者或患者的功能状态有所改善。在制订运动处方时,要科学、合理地安排各项内容。在运动处方的实施过程中,要按质、按量认真完成训练。一般来说,要提高运动处方的难度,应先增加运动时间,再增加运动强度。
运动处方案例
某男,28岁。办公室职员。
主诉:上下台阶费力、不灵活。
现病史:10个月前右膝ACL断裂,现为自体腘绳肌肌腱重建术后20周。
体格检查:膝关节附近未触及明显压痛。前抽屉实验(-),轴移实验(-)。右膝关节AROM(0~115°);徒手肌力测试时,伸膝末端4+/5,屈膝末端4+/5,直腿抬高伸膝滞后5°,髌骨上方10cm双侧腿围相差2cm。
目前康复锻炼情况:以家庭康复锻炼为主,不定期的1~2次/周,每次30min。
运动内容:1kg沙袋直腿抬高三组,每组20个,抬高末端维持10s;1kg屈膝三组,每组20个,屈膝末端维持10s。
根据患者情况,医生判断该患者是由于股四头肌肌力不足与活动度稍受限,而导致上下台阶费力且不灵活。制订运动处方一份,继续在家中康复训练,执行4周,1个月后复查。运动内容如下:
力量训练:每周3次,隔日进行。次日清晨若感觉非常疲劳,下次锻炼可减少每组次数。①终末端伸膝三组,每组20个,伸膝末端维持10s。要求尽力伸膝到0°,甚至过伸,从无阻抗逐步增加至5kg的沙袋。②单腿负重微蹲三组,每组10次,微蹲末端维持10s,逐步增加下蹲角度。要求保持上半身直立,膝关节不超过足尖。③屈膝抗阻训练,逐步增加沙袋重量到5kg,三组,每组20个,屈膝末端维持10s。④骑固定自行车10min,要求小阻力,快速度,增加膝关节灵活性。
牵拉训练:软垫上跪位屈膝或者在膝关节处绑以无弹性绑带,通过手将膝关节拉到屈膝末端,屈膝末端维持30~60s,每组10次。早晚各一组,每周5~6次。切忌暴力,疼痛在可忍受范围内。
(范帅 杨海霞)
第三节 关节活动度技术
关节活动度是一种用于检查动作并确定治疗介入计划中的起始动作。完成功能性活动所需的运动,可以视为肌肉或外力以各种形式或活动幅度来移动骨骼。当一个人运动时,是由中枢神经系统来控制运动所需的复杂肌肉活动,骨骼仅跟随连接的关节而移动。关节的结构及通过该关节的软组织的完整性和弹性,会影响任何两个骨骼之间所产生的活动量,有可能产生的最大活动量,即所谓的关节活动度(range of motion,ROM)。当一个部位经由其关节活动度移动时,所有该区域的结构都会受到影响,包括肌肉、关节面、关节囊、韧带、筋膜、血管及神经等。关节活动度以最简单的方式解释,以关节活动范围和肌肉活动范围来描述。为了描述关节范围,所使用的术语包括屈曲、伸直、外展、内收及旋转。关节活动范围通常可以使用量角器测量,并记录其度数。肌肉活动范围则与肌肉的功能性活动度有关。
一、各类关节活动度运动
被动关节活动度,是身体一个部位在不受限制的关节活动度范围内的运动,该运动完全是由外部力量控制,很少或没有自主性肌肉收缩。外部力量可以是重力、机器、另一个人或自己身体的另一部分。被动关节活动度不等于被动牵拉。
主动关节活动度,是身体一个部位在不受限制的关节活动度范围内,由通过关节的肌肉主动收缩产生的运动。主动-助动关节活动度,是主动关节活动度的一种,以徒手或机械提供外力,援助需要帮助的主要运动肌肉完成运动。
二、应用关节活动度技术的原则和方法
1. 检查、评估与治疗计划
(1)检查和评估患者的功能损伤和功能程度,确认注意事项及预后,并计划介入方法。
(2)判断患者参与此项关节活动的能力,以及被动关节活动度,主动-助动关节活动度或主动关节活动度是否能够满足目前的目标。
(3)确保可以安全地应用于组织的状况和个人的健康。
(4)确定什么模式才能最好地满足目标。关节活动度技术可进行于:
1)动作的解剖平面:额状面、矢状面、横断面。
2)肌肉延伸的范围:与肌肉力线相反。
3)组合模式:对角线动作或组合数个动作平面的动作。
4)功能模式:使用于日常生活活动的动作。
(5)监测患者的整体状况及检查和介入后的反应:注意任何生命迹象的变化,任何身体部位在温度和颜色上的变化,任何关节活动度、疼痛或动作质量上的改变。
(6)记录和沟通结果及介入措施。
(7)必要的话,重新评估和修改介入措施。
2. 应用的技巧
(1)需抓握关节以控制动作。若关节疼痛,则修正抓握部位及方式。
(2)支持结构完整性不佳的区域,如过度松弛的关节、新鲜骨折的部位或瘫痪的肢体部位。
(3)将该身体部位移动通过完全无痛的动作范围直到组织产生阻力。不要强迫超出范围,如果强迫动作,则会成为一种牵拉技术。
(4)平顺且节奏型地执行动作5~10次。重复次数取决于计划目标、病患的病情及对治疗的反应。
三、关节活动度技术的具体操作方法
关节活动度技术,可用于被动关节活动度及主动-助动关节活动度和主动关节活动度的训练。当由被动关节活动度过渡到主动关节活动度时,重力具有较大影响,尤其是对肌无力而言。当某个部位有相对重力运动时,可能需要对患者提供协助。然而,当平行于地面运动时(去重力或无重力),该部位可能只需要在该肌肉收缩执行该运动范围时得到支撑。
许多运动都可能会有其他姿势,而有些运动则一定要利用另一种姿势。为了提高效率,应尽可能以一种姿势实行所有运动;然后改变患者的姿势,并以该姿势执行所有适当的运动,渐进治疗且尽量减少患者翻身的频率。
注意:上(upper)手或顶(top)手是指治疗师的手对着患者的头;底(bottom)手或下(lower)手是指治疗师的手对着患者的足部。
1. 上肢
(1)肩关节:屈曲。手的抓握位置和方法(图3-1):①以治疗师的底手由肘关节以下握持患者的手臂。②以顶手横跨抓住患者的手腕与手掌。③提起手臂执行现有的动作范围并回到起始位。
注意:为了完成正常运动,肩胛骨应该在肩关节屈曲时可自由上回旋。如果只想让盂肱关节产生运动,则牵拉时肩胛骨是固定的。
(2)肩关节:伸直(图3-2)。如果患者在床上仰卧时肩关节在床的边缘,或者病患是侧躺、俯卧或坐位时,伸直就可以超过0°。
(3)肩关节:外展和内收(图3-3)。例如,手的抓握位置和方法与屈曲的手部抓法相同,但将手臂移出到侧方,肘关节是可以屈曲的。
注意:要达到全面的外展,必须要有肱骨外旋和肩胛骨的上回旋。
图3-1 肩关节屈曲
图3-2 肩关节伸直
(4)肩关节:内旋和外旋(图3-4)。如果可能,外展手臂至90°,肘关节屈曲至90°,前臂维持正中姿势。旋转也可以让患者手臂在胸部侧边的姿势下进行,但在这个姿势不可能做完全内旋。
手的抓握位置和方法:①治疗师的食指放在患者的拇指和食指之间握持患者的手和手腕。②治疗师的拇指和其余手指放在患者手腕的任一侧,从而稳定腕关节。③以另一只手固定肘关节。④移动患者前臂以旋转肱骨。
(5)肩关节:水平外展和内收(图3-5)。患者的肩关节必须处于床的边缘以达到完全的水平外展。手臂可以在屈曲或者外展90°位置开始。
图3-3 手肘屈曲时肩关节外展
图3-4 以90°/90°姿势引发肩关节的内旋和外旋
手的抓握位置和方法:手的位置与屈曲相同,但是随着治疗师将患者的手臂动向一侧,经过身体上方时,治疗师的身体转过来面对患者。
(6)肩胛骨:上提/下压、前突/后缩、上回旋/下回旋(图3-6)。患者俯卧、手臂置侧面,或患者侧卧面对治疗师,且患侧的手臂悬垂于治疗师的下手臂。
图3-5 肩关节水平外展和内收
图3-6 肩胛骨的关节活动
手的抓握位置和方法:①将顶手像杯子一样盖住患者肩峰并将另一只手放在患者肩胛下角周围。②在上提、下压、前突、后缩时,患者锁骨也会随肩胛骨运动。③在回旋时,将患者肩胛骨动作导向肩胛下角,并同时将患者肩峰推往相反方向,以创造一个力偶的旋转效果。
(7)肘关节:屈曲和伸直(图3-7)。
手的抓握位置和方法:手的位置与肩关节屈曲相同,只是因为肘关节屈曲与伸直,故动作出现在肘关节。
注意:治疗师的手指围绕前臂远端,控制前臂的旋前与旋后。以前臂旋前和旋后的姿势进行肘屈曲。肘关节伸直时,肩胛骨不要前倾,这会掩盖真实的动作范围。
图3-7 前臂旋后时肘关节屈曲与伸直。
(8)前臂:旋前和旋后(图3-8)。
手的抓握位置和方法:①握持患者的手腕,以食指支撑,并把拇指和其他手指放在患者前臂远端的两侧。②以另一只手稳定肘关节。③运动为桡骨绕着尺骨完成滚动。
注意:旋前与旋后应分别在肘关节屈曲及伸直下进行。
(9)腕关节:屈曲(掌屈)和伸直(背屈),桡偏(外展)和尺偏(内收)(图3-9)。
图3-8 前臂旋后
图3-9 腕关节的关节活动度。显示腕关节屈曲,注意手指可以自由回应手指外在肌的被动张力
手的抓握位置和方法:对于所有的腕关节动作,要以一只手抓住患者刚刚过远端关节的部位,并以另一只手稳定前臂。
注意:手指外在肌的动作范围如果受到张力,会影响腕关节的动作范围。为了获得腕关节完全的动作范围,则要使手指的移动获得自由。
(10)拇指与手指关节:屈曲与伸直和外展与内收(图3-10)。拇指和手指的关节,包括掌指与指间关节。
手的抓握位置和方法:①视患者的姿势,稳定患者的前臂及手于床上或者治疗台上。②逐个移动患者手的每个关节,其方法为以一只手的食指和拇指稳定骨骼近端,而以另一只手的食指和拇指移动骨骼远端。
注意:要完成完全的关节活动度,不要让手指的外在肌紧张。肌肉的张力,可以由移动手指同时移动腕关节姿势来缓解。
图3-10 拇指掌指关节的关节活动度
(11)手腕和手外在肌:伸直屈肌与伸肌(图3-11)。为了尽量减少手指关节的压迫,从最远端关节开始运动。每次一个关节的伸长肌肉,稳定该关节,然后伸展肌肉到下一关节,直至该多关节肌处于最大长度。这对于外在肌结构的弹性有障碍者尤为关键。
手的抓握位置和方法:①首先移动远端指间关节并稳定,然后移动近端指间关节。②维持上述两个关节于活动范围终点,然后移动掌指关节至活动范围终点。③稳定各手指关节,并开始运动腕关节。当患者感觉不适,则肌肉已完全拉长。
图3-11 (A)外在手指屈肌和(B)伸肌的终末端动作范围。
2. 下肢
(1)髋关节和膝关节:屈曲和伸展(图3-12)。
手的抓握位置和方法:①以顶手托住患者膝关节后方(腘窝),底手托足跟下方,支撑并提举患者下肢。②当膝关节完全屈曲时,将手指转移到大腿边。
注意:腘绳肌肌群和股直肌均是跨髋关节与膝关节的双关节肌肉,要达到髋关节完全屈曲,膝关节必须屈曲以释放腘绳肌肌群的张力;为了达到膝关节完全屈曲,髋关节必须屈曲以释放股直肌的张力。所以,髋关节与膝关节结合完成屈曲与伸展。
(2)腘绳肌肌群的伸展(图3-13)。
手的抓握位置和方法:①顶手于膝关节上面,底手握住足跟。②保持膝关节伸直位并屈曲髋关节。③如果膝关节需要支持,底手手臂可环抱患腿以支撑重量,顶手视情况给予稳定或支持。
(3)髋关节:伸直(过度伸直)(图3-14):
手的抓握位置和方法:①如果患者俯卧,治疗师以顶手或手臂稳定骨盆,底手托膝关节下方上抬患者大腿。②如果患者侧卧,将大腿下方底手放在正前面,顶手稳定骨盆。髋关节完全伸展时,不要完全屈曲膝关节,避免股直肌限制动作范围。
图3-12 髋关节和膝关节共同屈曲(A)开始(B)完成合并动作。
图3-13 腘绳肌肌群的伸展
图3-14 患者侧卧做髋关节伸直
(4)髋关节:外展和内收(图3-15)。
手的抓握位置和方法:①患者仰卧位,对侧下肢置于稍外展的体位。②顶手托患侧膝关节下面,底手托足跟,以支撑患肢。③进行外展和内收时,保持患肢伸直无旋转。
(5)髋关节:内旋和外旋(图3-16)。
手的抓握位置和方法:①患者仰卧位,髋关节和膝关节屈曲90°,顶手固定膝关节。②如果膝关节不稳定,则以底手托足跟,协助稳定下肢。③以股骨为轴心,底手水平面钟摆式移动小腿,以完成髋关节的内旋和外旋。
(6)踝关节:背屈和跖屈(图3-17)。
手的抓握位置和方法:①患者仰卧位,顶手固定足踝。②背屈时,以底手握持足跟并将前臂沿足底放置,前臂推压足底的同时以拇指和食指把跟骨拉向远端。③跖屈时,底手固定足跟,顶手置于足背推至跖屈。
注意:由于患者卧床,踝关节往往因为重力和被子的重量而保持跖屈,因此可以不必进行跖屈运动。
(7)踝(距下)关节:内翻和外翻(图3-18)。
图3-15 髋关节外展,同时保持患者肢体伸直和无旋转
图3-16 髋关节在屈曲90°下的内旋和外旋
图3-17 踝关节背屈
图3-18 踝(距下)关节内翻
手的抓握位置和方法:①患者仰卧位,顶手固定足踝,底手的拇指放在跟骨内侧,其余手指在跟骨外侧。②使用底手握持足部往内或往外转。
(仝林 叶济灵)
第四节 阻力运动
一、背景引入
肌肉动作执行指的是肌肉做功(力×距离)的能力,且受所有身体系统影响。影响肌肉表现的因素包括肌肉的形态特征、神经、生化及生物力学影响、新陈代谢、心脏血管、呼吸,认知及情绪功能等。肌肉动作执行的要素有肌力、肌肉爆发力及肌耐力。
二、阻力运动的定义与执行原则
(一)定义
阻力运动是在动态或静态的肌肉收缩下,给予徒手或机械外力抵抗的任何形式的主动运动,也称为阻力训练。
(二)原则
1. 过度负荷原则 过度负荷原则即若要改善肌肉动作执行,就必须施以超过肌肉本身新陈代谢能力的负荷。过度负荷的原则重点在于操作肌肉进展的负荷,例如,运动的强度或量,阻力运动的强度是指施加于肌肉上的重要阻力;量包括的变数有运动的重复次数、回合或频率,逐渐调整任何当中的一项或多项以增加对肌肉的挑战。在肌力训练计划中,施予肌肉阻力的量是逐渐增加的。对于耐力训练的重点则是增加肌肉持续收缩的时间或执行动作的重复次数,而非增加阻力。
2. 人体对施加的负荷有专一适应性(specific adaptation to lmposed demands,SAID)原则 SAID原则协助治疗师决定运动处方及选择运动参数以产生特定针对功能需要及目标的特定训练效应。包括:①训练的特异性,如肌力、肌爆发力及肌耐力的改善与训练使用的方法,有高度的特异性。如果预想的功能活动需要较大的肌耐力而非肌力,运动的强度与时间应以改善肌耐力为目的来设计。②训练的转移,即一类运动或动作任务产生训练的转移效应到另一类的运动或动作任务上,这种现象称为训练转移、转移或交叉训练。例如,为发展肌力所设计的运动计划也可以改善肌耐力。③可逆原则,即相应的阻力运动计划产生的身体系统适应性变化,例如,肌力或肌耐力增加是短暂的,除非训练引发的改善不断规律地用于功能活动,否则在停止阻力运动1~2周内开始发生训练效果减弱,直至效果丧失。
三、因阻力运动产生的潜在益处及生理适应
(1)强化肌肉动作执行的表现:恢复、改善或维持肌力、肌爆发力及肌耐力。
(2)增强结缔组织的力量:肌腱、韧带、肌肉内结缔组织。
(3)较大的骨骼矿物密度或降低骨骼去矿物化。
(4)执行体能活动时作用于关节的压力降低。
(5)执行体能活动时软组织受伤风险降低。
(6)对于组织重塑时的正面效应,使损伤的软组织修复和愈合能力改善。
(7)平衡改善。
(8)强化日常生活活动、职能及休息活动体能表现的改善。
(9)身体组成正向的改善:净肌肉质量增加或身体脂肪下降。
(10)强化健康体能的感觉。
(11)对失能的认知及生活品质的改善。
四、阻力运动的决定因素
许多要素(参数)决定阻力运动计划的适应性、有效性与安全性。
(一)排列及稳定
要有效强化特定的肌肉或肌群并避免代偿性动作,身体的适当摆位及肢体或身体躯干的排列都很重要。
(二)强度
运动强度是每一次的重复运动中,加在收缩肌肉中的阻力(重量)量。阻力量也是运动的负荷(训练负荷),欲改善肌肉动作,执行肌肉所承担的负重,必须比实际重量还重。计划中应逐渐增加阻力量,运动的强度与肌肉过度负重的程度取决于运动量、频率及运动的顺序或是休息间隔长度。
(三)频率
阻力运动计划的频率是指每日或每周运动的次数。频率取决于其他决定因素,如强度、量、患者的目标,整体健康状况,先前参加阻力运动计划及对训练的反应。
(四)时间
运动时间是执行阻力运动计划的总周数或月数。根据肌肉动作执行功能损伤的原因,有些病患只需要1个月或2个月的训练就可以恢复理想的功能或活动程度,但有些患者可能就必须持续执行一辈子的运动计划,以维持理想的功能状况。
(五)休息间隔(恢复期)
休息是阻力运动计划很重要的因素,也是身体所需要由于肌肉疲劳相关的运动急性效应,恢复或去除负面效应,如运动诱发延迟发作的肌肉酸痛的时间。只有在适当的负重进展与足够的休息间隔的平衡下,肌肉动作执行表现才会进步。
(六)运动形式
阻力运动计划的运动形式指的是运动的形态、肌肉的收缩方式及执行运动的方式。患者可能是以动态或静态的方式或在承重或非承重的姿势下做运动。运动形式也包括阻力形态,可以徒手或用机械方式施予阻力。
(七)运动速度
肌肉收缩的速度明显影响肌肉产生的张力,也会影响肌力与肌爆发力。在阻力训练计划中,控制好速度,使患者从事由慢到快的多变化功能活动。
(八)分期
分期也称为分期训练。是阻力训练的一种方式。是运动强度与重复次数、回合、有规律间隔的频率,在一段固定的时间内有系统性的变化。这种训练方式是作为高度训练的运动员准备参加竞争性的健力运动。此观念的设计在于竞赛前避免过度训练并预防心理停滞,使竞赛得到最好的表现。
(九)阻力运动种类
阻力运动的种类包括各种类别的运动,有静态(等长)与动态、向心与离心、等速肌力及开放链与闭锁链运动,以及徒手、器械、固定与变化阻力运动。
五、阻力训练的一般原则
阻力训练的原则可用于任何年龄层接受徒手及机械阻力运动的病患。但原则并非一成不变,治疗师应根据实际情况进行调整。
(一)检查与评估
如同各种形式的运动治疗,完整的检查与评估是个别化阻力训练计划的基石。因此,在开始执行任何形式的阻力运动之前应做到以下几点。
(1)对患者执行完整的检查,包括健康史、系统回顾及选择性测试与测量
(2)决定肌力、肌耐力、关节活动度及整体功能表现程度的品质与量化清楚,作为往后可测量进展的基础。
(3)执行测试程序,如徒手肌力测试,决定最大重复剂量、肌力测试仪器、关节活动度计量仪、量化功能表现测试及病患自觉失能程度的评估。
(4)诠释结果以决定使用阻力运动在此时是否合适。确定找出与功能相关的功能损伤,患者欲练成的目标及运动计划预期的功能成果。
(5)决定阻力训练要如何整合到其他运动治疗中,如牵拉、关节松动技巧、平衡训练及心肺适能运动。
(6)定期再评估以记录进展并决定运动的剂量(强度、量、频率、休息)与阻力运动的种类。
(二)阻力运动的实施
1. 热身 在开始执行阻力运动前,先以轻的、重复性的、动态的、特定部位的动作,不施以阻力的方式热身。
2. 阻力的置放位置
(1)施加阻力的位置通常是在欲强化的肌肉附着于肢体的远端部位。远端阻力的施予位置可用最少量的徒手或机械阻力(负重)产生最大的外在力矩。例如,要强化前三角肌,就要在患者屈曲肩关节时在肱骨远端施予阻力(图3-19)。
(2)阻力也可以施加在中间关节,只要此时此关节是稳定的且无痛,并有足够的肌力支持此关节。例如,欲使用机械阻力强化前三角肌,常使用的阻力来源为手握重物。
(3)如果提供负重的压力造成不适就要重新修正阻力的置放位置。
3. 阻力方向 执行向心运动时,给予阻力的方向是与在动作方向相反的方向;在执行离心阻力运动时,施予阻力的方向与前述方向相同(图3-19)。
图3-19 阻力施加于欲训练肌力的关节远端。阻力的方向与肢体动作方向相反以对抗向心肌肉收缩,而与肢体动作方向相同,以对抗离心肌肉收缩
4. 固定 固定是必要的,以免不必要的代偿动作。
(1)非承重阻力运动,肢体外在的固定是施加在欲强化肌肉的附着点近端。在执行肘关节阻力屈曲时,固定是施于肩关节前方(图3-20)。例如,皮带或绑带等固定仪器都是有效的外在固定。
图3-20 给予固定的部位,是在欲强化的肌肉附着于骨骼的近端。图中给予肘关节屈曲阻力时,固定肱骨近端与肩胛骨
(2)在承重姿势下,执行多关节阻力运动,患者必须使用肌肉控制(内在固定)以维持非移动肢节在正确排列上。
5. 运动强度/阻力大小
(1)开始时,使患者在对抗极小负重情形下,练习动作模式,以学习正确的动作模式及运动技巧。
(2)让患者用力但应有控制及无痛的动作模式。阻力大小应是让患者可以平顺地不产生暴冲性质或颤抖的动作程度。
(3)如果病患无法完成可行范围的关节活动度,肌肉发生颤抖或代偿动作就调整排列、固定方式或阻力大小。
6. 量/重复次数、回合与休息间隔
(1)一般而言,对于大部分成年人,是在特定动作下对抗中度负重,重复8~12次。这样的量会引发典型的急性及慢性反应,分别使肌肉疲劳与肌力增加。
(2)如果患者无法完成8~12个重复次数,减少阻力大小短暂休息后执行额外几个重复动作;如果可以的话,执行第2回合的8~12个重复次数。
(3)进阶负重的做法是在刚开始增加重复次数或回合;在运动计划末尾,逐渐增加阻力。
7. 言语或书面指令 在使用机械阻力或徒手阻力教导运动时,使用容易了解的简单指令。不要使用医学名称或术语。例如,告诉患者,弯曲并伸直你的左手肘。
8. 检测患者 评估患者在运动前、中、后的反应。建议检测患者的生命表征。
9. 缓和放松 一连串阻力运动后进行有节奏的无阻力动作,如晃动手臂或脚踏车缓和,也可以进行和缓牵拉。
(三)注意事项
(1)警告患者在运动时不应产生疼痛。
(2)不以最大程度阻力运动开始阻力训练,特别是离心运动,以减少持续性肌肉酸痛的发生,在恢复期使用轻度到中度的运动。
(3)对于儿童、老人或有骨质疏松的患者避免使用重阻力运动
(4)对于不稳定关节或尚未愈合的骨折远端骨骼不施予阻力。
(5)让患者执行阻力运动时避免产生憋气现象,强调用力时要吐气。
(6)避免无控制、暴冲性的动作,因为这些动作将影响运动的安全及有效性。
(7)介由适当的固定及合适的阻力程度避免不正确或代偿动作。
(8)避免对于背部造成过度、不必要的次发性压力。
(9)注意患者所使用有可能改变运动中急性及慢性反应的药物。
(10)通过在运动间加入适当的休息间隔,给予运动后合适的恢复时间,避免运动频率过高及过度训练效应或过度运动导致堆积性的疲劳。
(11)若是患者产生疼痛、头晕或持续加重的喘不过气等现象,就要停止运动。
六、阻力运动的禁忌证
在急性炎症期间及一些急性病和功能失调时,阻力训练是最常见的禁忌。通过仔细选择合适的运动方式(静态与动态,承重与非承重)和保持该运动的初始强度,则可以避免阻力运动训练产生的不利影响。
(一)疼痛
如果患者在主动自由式(无阻力)运动期间感觉到严重的关节或肌肉疼痛,则不应该开始动态阻力运动。测试期间,如果患者在阻力等长收缩时感觉到急性肌肉疼痛,则不应该开始动态阻力运动;如果患者疼痛的感觉不能因减少阻力而消除,则应停止运动。
(二)发炎
在炎症性神经肌肉疾病时,动态和静态阻力训练是绝对的禁忌证。例如,在治疗急性前角细胞病或炎症性肌肉疾病(多发性肌炎、皮肌炎)的阻力运动,实际上可能因损害肌肉而造成不可逆转的恶化结果。急性炎症关节是动态阻力运动的禁忌证。动态阻力运动可以刺激关节造成更多的炎症。温和的肌肉定位收缩(静态)运动对抗微不足道的阻力是适当的。
(三)严重的心肺疾病
严重的心脏疾病或呼吸系统疾病时,阻力训练是禁止的。如严重的冠状动脉疾病、心脏病或心肌病患者不应参与激烈的体力活动,包括阻力训练计划。阻力训练应推迟至心肌梗死或冠状动脉绕道手术12周后,或直至患者情况得到医生认可。
七、阻力训练的设备
在市场上专为阻力训练设计的运动器材种类非常多,选择的设备主要取决于使用设备之人的需要、能力和目标。市场上的运动器材包括:独立重物和简单中立滑轮系统,如哑铃、杠铃、重量球等,简单重力滑轮系统,阻力变化仪,弹性阻力带及管弹性阻力的产品,交替性运动仪器,动态稳定训练仪器,如瑞士球(稳定球)、等速肌力仪等。
(方仲毅 吴超伦)
第五节 有氧运动
一、定义
(一)体适能
体适能是指进行体能活动的能力。进行体能活动需要心脏呼吸功能、肌力、耐力和肌肉骨骼弹性。
欲使体能健康,个体必须规律地参与某种形式的体能活动,这些体能活动必须要用到大的肌肉群,并能挑战心脏呼吸系统。
体适能程度可根据一回合的体能活动后直接或间接测量身体的最大耗氧量进行分级,氧气的消耗受年龄、性别、遗传、活动与否及疾病影响。
(二)有氧运动
有氧运动是经由运动计划,强化肌肉、利用能量的能力。肌肉使用能量能力的改善,是肌肉内氧化酵素浓度的增加,线粒体密度的增加及肌纤维微血管供应数量的增加。
运动的结果依赖足够强度、时间及频率的运动。运动会造成心脏血管及/或肌肉适应性改变,且反映在个体耐力上。
特定运动或活动的训练取决于特异性原则,也就是说,个体只有在特定运动训练的任务上有改善的情况,而在其他任务上没有改善。例如,游泳可以强化在游泳运动中的表现,但可能无法改善在跑步机上跑步的表现。
(三)最大耗氧量
最大耗氧量是身体使用氧的能力指标。通常是在使用大肌肉群的运动,如游泳、行走及跑步中来测得,这是当个体达到最大力量的运动时,每分钟的最大耗氧量。通常是相对于体重表示,如每分钟每千克体重消耗的每毫升氧气[ml/(kg·min)]。这取决于氧的传输、血液结合氧的能力、心脏功能、氧气抽取能力及肌肉氧化潜能。
(四)耐力
耐力(体适能的指标)指的是长时间工作及抵抗疲劳的能力。这包括肌耐力及心血管耐力。肌耐力指的是在一定时间内,单一肌肉群执行重复性收缩的能力,而心血管耐力指的是在一段时间内,执行大肌肉动态运动的能力,如游泳、行走及跑步。
(五)适应
心血管系统及肌肉在一段时间的训练下,会产生适应。明显的改变可在训练后10~12周测量到。
适应就是心血管系统及主动肌肉工作效率的增进。适应指的是心血管及肌肉系统的神经、力学及生化改变。训练后,改善的表现在于等量的工作可在较少的生理代价下完成。
适应的发生有赖于集体改变的能力及训练刺激的阈值(诱发训练反应的刺激)。体适能状况较差的人比体适能状况较高的人有较多的改善潜能。
(六)心肌耗氧量
心肌耗氧量是心肌消耗氧气的指标。对氧的需求,取决于心跳速度、系统性血压、心肌收缩力及后负荷。后负荷又取决于左心室壁的张力及中心动脉压,这是心室开始收缩时所需要打开动脉瓣的力量。左心室壁的张力主要由心室大小及心室壁厚度决定。
提供心肌氧气的能力,取决于动脉含氧量、血红蛋白氧分离及冠状动脉血流,这些条件又受动脉舒张压、舒张时间、冠状动脉阻力及侧支循环决定。健康个体执行最大量运动时,心肌供养及需氧可维持平衡。当对氧的需求大于氧消耗时,既导致心肌缺氧。
(七)体能变差
长期卧床及由于静态的生活方式与年龄增加的个体,会使体能变差。其最大耗氧量、心输出量及肌力的减少发生得很快。
(八)能源系统
人体的三大能源系统:磷肌氨酸/腺苷酸三磷酸-磷酸肌酸系统(ATP-CP系统)、无氧糖酵解系统、有氧呼吸系统。
(九)运动单位的征召
运动单位的征召取决于工作速率。纤维在运动时被选择性地征召。
慢性纤维(Ⅰ型)是由缓慢的收缩反应、富含肌球蛋白及线粒体、具有高度氧化能力、在需要耐力的活动下被征召。这些纤维由含有低活化阈值的小神经元支配,通常在低强度运动下作用。
快缩纤维(Ⅱ b型)具有快速地收缩反应,富含低量肌球蛋白及线粒体,具有高度糖酵解能力,在需要爆发力的活动会被征召。
快缩纤维(Ⅱ a型)同时含有Ⅰ型和Ⅱ b型两种纤维的特性,在无氧和有氧活动中皆会被征召。
(十)有氧运动生理反应
运动所需能力的快速增加,需要同等快速的循环调整,以满足对氧气及营养需求的增加,方可将新陈代谢的最终产物如二氧化碳及乳酸移除,并排除剩余的热能。身体新陈代谢的转移是通过多种身体系统有协调地活动:神经系统、呼吸系统、心血管系统、新陈代谢及内分泌激素。收缩肌肉中氧气的输送及线粒体对氧气的利用,取决于足够的血流及细胞呼吸。
二、运动计划的决定因子
对于任何族群,有效地耐力训练必须产生体能训练或心脏血管的反应。心血管反应的诱发,取决于三项重要的运动要素:强度、时间与频率。
(一)强度
合适的运动强度,是根据过度负荷原则及特异性原则决定的。
1. 过度负荷原则 为改善心血管及肌耐力,就必须对这些系统施予过度负荷。运动负荷(过度负荷)必须超过训练刺激阈值(激发训练或体能锻炼反应刺激),以产生适应。一旦对一定的负荷产生适应,训练的强度(运动负荷)就要再增加。训练的刺激阈值不同,是根据个体的健康程度、活动程度、年龄及性别而定的。
2. 特异性原则 特异性原则与训练特异性相关,是根据运动加诸的需求,所产生的新陈代谢及生理系统的适应。工作负荷及工作休息期间的选择,使训练产生:①肌力增加而总耗氧量没有明显增加;②有氧或耐力训练而没有训练到无氧系统;③无氧训练而不训练到有氧系统;④即使在评估有氧或耐力运动时,也几乎没有重叠性。
(二)时间
锻炼心血管最理想的运动时间长短,取决于工作总执行量、运动强度与频率以及体适能强度。一般而言,运动强度越强,需要产生适应的时间越短;运动强度越低,所需时间越长。通常在60%~70%最大心跳速率下,运动20~30min是最理想的;当强度低于心跳速率的阈值,45min持续的运动较适合;对于体力衰微的患者,每日3次5min的运动即有效。
(三)频率
理想的训练频率通常为每周3~4次。若训练为低强度,较大的频率可有助益。每周2次的频率通常不会引发心血管变化,较老年的个体及恢复中的患者可通过这样的频率的运动中获益。
(四)形式
许多活动都可提供改善心肺适能的刺激。重要的因素为运动需要大肌肉群,以有节奏的有氧方式进行活化。但改变的强度是由使用的形式决定。
特定的有氧活动,如骑脚踏车及跑步,过度负荷应加诸于活动所需使用的肌肉上,并强调心肺系统(特异性原则)。若执行的任务活动需要上肢的耐力,则应在运动计划中以上肢肌肉为目标进行训练。受训练的肌肉会发展出较大的氧合能力,合并此区域的血流增加。血流增加是由于微循环的增加及较有效地心脏输出。
若运动计划的内容可符合个体的需求及参与者的能力,就可达到最佳受益。个体的技巧、竞争力与积极性及环境状况的差异,都必须考虑。
三、运动计划
一项运动计划内含有三项组成:热身期、有氧运动期与缓和期。
(一)热身期
在生理学上,活动开始与身体调整,以满足身体体能的必要条件的时期,即为热身期,与运动期存在时间差。热身期的目的就是要在促进体能活动前,进行许多必要的身体调整。
1. 生理反应 在这段时间会发生:①肌肉温度的增加。②对氧气需求增加,以满足肌肉所需能源多寡。③先前收缩的微血管此刻扩张,血液循环增加,强化氧气输送到活动中的肌肉,并减少缺氧的情形及乳酸的形成。④对于各种运动刺激、神经呼吸中枢敏感性的调整。⑤静脉回流增加。
2. 目的 热身期可以避免肌肉骨骼受伤,以及心电图上缺血变化及心律不齐的发生。热身的方式必须是渐进的,且足以增加肌肉及核心温度,而不导致疲劳及能量储存的减少。这一期的特征包括:① 10min的全身运动如柔软操及慢走;②每分钟达到120次的目标心跳速度。
(二)有氧运动期
有氧运动期为运动计划中体能锻炼的部分。应将重点放在决定强度、频率及计划的形式。选择特定的训练方式的主要考虑是强度必须强到足以刺激心搏量及心输出量的增加,并可有效促进局部血液循环及有氧新陈代谢。运动时间长短应在患者可耐受的范围内超过阈值,使其发生适应,并在引发临床症状的运动强度以下。
在有氧运动中,要强调大肌肉群的次大剂量、节奏性、重复性及动态的运动。有四种训练方式可以挑战有氧系统:持续、间隔(工作缓和)、串联循环及串联循环间隔。
1. 持续训练
(1)在整个训练期间,使用次大量的能量需求。
(2)一旦到达稳定期,肌肉就通过有氧呼吸得到能量。
(3)活动时间长度可由20~60min不等,而不影响氧气输送系统。
(4)若有达到训练的改善,就进阶性增加工作速率。可通过增加运动时间、过度负荷量达到训练目的。
(5)对健康的个体持续训练,是最有效地改善耐力的方式。
2. 间隔训练 这种训练方式是在工作或运动后,接着适当的缓和或休息的间隔时间。间隔训练的强度,被认为比持续训练的强度弱。健康个体的间隔训练倾向改善肌力,爆发力多于耐力。
3. 串联循环训练 使用一连串运动的形式后,在最后一项活动末,个体再从头开始执行一连串的运动。这一连串的活动重复多次。
(1)运用大或小的肌群,或者混合静态与动态的运动方式都可以。
(2)串联循环训练可以通过增加有氧及无氧系统压力,进而改善肌力及耐力。
4. 串联循环间隔训练
(1)结合串联循环及间隔训练,因为有氧及无氧产生ATP的交互作用而有效。
(2)除了通过各种活动锻炼有氧及无氧系统,有缓和间隔也可在有氧气供应ATP前延迟酵解作用的需求及乳酸的产生。
(三)缓和期
1. 目的
(1)借由持续的肌肉收缩维持静脉回流,避免血液淤积于肢体中。
(2)当心输出量及静脉回流减少时,通过回流心脏及脑部的血液增加,避免晕倒。
(3)以氧化新陈代谢废物及回充能量储备,促进恢复期的体能恢复。
(4)避免心肌缺血、心律不齐或其他心血管系统并发症。
2. 须知
(1)缓和期特性与热身期类似。
(2)全身运动,如柔软操及慢走。
(3)时间持续5~10min。
四、有氧运动计划一般原则
(1)建立目标心率及最大心率。
(2)热身5~10min,包括缓慢拉伸及重复动作,逐渐增加强度。
(3)增加活动节奏,以维持目标心率。如快走、跑步、自行车、游泳。
(4)以缓慢、全身重复动作及拉伸活动,缓和5~10min。
(5)每周训练3~5次。
(6)为避免造成受伤,使用适当的器具、正确的鞋子,以得到正确的生物力学支撑。避免在硬的表面跑步等。
(7)为避免肌肉骨骼系统过度使用,应热身及肌肉牵伸。活动的进展应在个体可耐受的范围内,若运动时间增加或强度增加,但没有适当的休息,常会发生过度使用。每周增加重复次数或时间不超过10%。若在运动时开始疼痛,或是疼痛时间在运动后超过4h,就需要减轻强度。
(8)每个人都不是有着相同的体适能程度,因此无法执行相同的运动,任何运动只要无法正确执行,都会造成损伤。受伤或手术后恢复时,对于每个个体都要从安全的程度下开始,并向个人的预期目标进展。
(姜鑫 徐赛)
第六节 水中运动
一、定义
有关“水疗”的记载古已有之,早在《黄帝内经》中,便有关于“渍形”“汤烫法”及“浴法”等治疗方法的记载。现代水疗起源于19世纪末,欧美国家开始用水中运动来促进功能恢复。随着现代康复治疗技术的发展,水疗逐渐发展为包括水下运动、交替浴、漩涡浴及水下超声波等重要康复治疗技术。其中,水中运动疗法已经越来越多地被运用到包括骨科康复在内的各类康复疾病治疗中。
水中运动是指以水为介质,利用水的特性使患者在水中进行运动训练,以治疗功能障碍的方法。具体包括水下的行走训练、步态训练、平衡训练、关节活动度训练、肌力训练、牵伸训练等,是骨科康复的重要方法之一。
二、作用
水具有浮力、压力的传导、热容量及阻力等特性,利用这些特性,可以有针对性地进行骨科康复治疗。
1. 减重作用 减重作用是基于水的浮力,达到减轻体重负荷的作用,对骨科康复意义重大。根据患者入水位置的高低,可达到的减重效果不同。一般而言,水面在腹部时,可减轻体重约50%;水面平胸口处,可减轻体重约70%;水面平颈部,可减轻体重约90%。对于脊柱、骨盆、下肢骨折损伤患者,因不能完全负重,在皮肤条件允许下,可借助浮力减重,早期进行运动训练,使运动功能障碍者在水中进行辅助或阻抗性等各种锻炼,能提高患者的运动能力。
2. 温度刺激 水下的温度传达速度是空气中的25倍。适宜的温度刺激可以缓解疼痛,减轻肌肉痉挛,促进血液循环和新陈代谢。水温与体温之间差距愈大,反应愈强,温度刺激范围愈广,面积愈大则刺激愈强。作用的持续时间在一定范围内与反应程度成正比,如寒冷刺激在短时间引起兴奋,长时间后可致麻痹,温度刺激重复应用则反应减弱。因此,在水疗时应逐渐增加刺激强度,以维持足够的反应。
3. 机械刺激
(1)静水压力刺激:全身浸浴时,人体受到水压的作用,可使协助静脉回流及促使血液重新分布。随着浸浴的温度不同,还会对心率产生不同的影响。静水压力和浸浴的深度呈正比,因此,越接近水的表面,运动越容易。另外,适当的水下压力还可起到按摩作用。
(2)黏附性:黏附性是水疗的另一个特性,是由于液体分子之间的摩摩擦系数导致的流速阻力,阻力大小和在液体中物体的移动速度成正比。其临床意义在于,可对水下主动运动提供阻力,实现抗阻运动。
(3)流体力学:流体力学中有“拖拽”的概念,其意义在于患者在水中运动时,其速度增加,阻力亦会增加。随着患者的恢复,其水下运动时需要增加力量以维持平衡。康复训练中,也可利用流体力学特点,以“脚蹼”等工具增加阻力,达到水下平衡训练的目的。
4. 浮力中心的改变 浮力中心是沉浸物遭受浮力作用的参考点。其特点为不相交于浮力中心的垂直力,会引起浸泡物的旋转。浮力中心的临床意义:在人体后方放置浮力装置,会引起人体前倾;在人体前方放置浮力装置,会引起人体后倾;单侧徒手抗阻训练时,肢体有向对侧旋转的倾向。
5. 化学刺激 淡水浴所用的水中包含微量矿物质。若往水中加入少量矿物盐类、药物和气体,这些化学性物质的刺激可加强水疗的作用并使得机体获得特殊的治疗作用。
三、分类
(一)辅助运动
利用水的浮力,可有效减轻身体重量。当肢体或躯干沿浮力的方向进行运动时,浮力将对运动起辅助作用,平时在空气中抬不起来或不易抬动的肢体,在水中就可以活动。这一方面给患者以良好的心理影响,另一方面使患者得到锻炼的机会。
(二)支托运动
当肢体浮起在水面做水平运动时,肢体则受到向上的浮力支撑,其受重力下垂的力则被抵消。由于不必对抗重力,肢体沿水平方向的活动,就感到容易得多,这不仅有助于肢体活动,而且在支托情况下,是评价关节运动和肌力的一个颇为有用的肢位。因为此时在能观察到重力作用消失或减小的情况下,肢体可能达到的活动范围。
(三)抗阻运动
肢体的运动方向与浮力的方向相反时,浮力就成为肢体活动的一种阻力,这时肌肉的活动就相当于抗阻运动。通过增加运动速率或在肢体上附加一些添加物,增大肢体的面积,可以增大阻力。因此,治疗中可根据病情需要,给予不同的阻力,以达到不同的抗阻运动目的。
四、形式
(一)骨折术后
对于胸腰椎骨折术后、骨盆骨折术后、髋膝部骨折术后、下肢骨折术后,骨折断端尚达不到负重时,可采用水下运动进行肌力、平衡练习,可极大程度提高患者力量、平衡能力及回归社会的信心。
上述损伤的运动方式是每日让患者在水中锻炼30min,经过水中站立、扶固定物(如双杠、水疗池岸边等)行走、独立行走等,最后在水中功能锻炼。水中练习站立直抬腿、侧抬腿、后伸腿、双腿内收、外展等。直抬腿是一条腿站立固定,另一条腿伸直向上缓慢抬高,两条腿交替进行,每侧腿10个为一组,共练习五组,主要练习股四头肌。侧抬腿是指一条腿为支撑,另一条腿外展,两条腿交替进行,每侧10个为一组,共五组,主要练习臀中肌和股外侧肌。后伸腿是双手扶固定物,一侧腿为支撑腿,另一侧向后伸直抬高,要求同前,主要练习臀大肌和大腿后侧肌群。双腿外展与内收同时进行,为双手和背部固定在水池边,做双腿并拢和分开的动作,要求同前,主要练习大腿内外侧肌肉。
(二)膝关节损伤
对胫骨、胫骨平台、髌骨骨折,半月板损伤,韧带损伤,X光检查提示患者膝关节结构均无明显改变,骨折患者骨折对位对线良好,骨折愈合良好,可采用水中本体感觉神经肌肉促进疗法治疗:利用水的浮力和阻力原理,患肢置于其中,根据病情分别应用放松和紧张技术,以维持—放松、收缩—放松;协调主动肌、拮抗肌、协同肌的收缩、放松,维持关节稳定,逐渐建立关节适应性的本体感觉,每日1次,每次20min。
(三)足踝部损伤
足踝部损伤包括胫腓骨远端骨折、跟骨骨折、距骨骨折、跟腱断裂术后等。除可如上述进行水下行走、步态及肌力训练外,为预防患者出现踝关节僵硬、跟腱挛缩等,还可以早期行水下斜板站立牵伸训练。方法:可予踝关节牵伸板置于水下,根据患者关节挛缩情况选择不同的角度,足尖向上站立,以拉伸跟腱及小腿三头肌。
(四)非特异性下腰痛
可充分利用水疗的温热效应及静水压力效应,缓解疼痛。另还可进行水下运动。在水温38~40℃的水疗池中,将游泳圈套在腋下,两上臂展开置于游泳圈上,下肢放松垂直悬吊在水中,并在水中悬吊时按医生指导做屈髋、屈膝、腰部左右旋转等运动;站立于水中,做腰椎左右旋转及左右侧向牵伸等运动。整个治疗时间为40~50min,每日1次,20次为1个疗程。
(五)强直性脊柱炎
强直性脊柱炎的水疗重心,早期趋向于应用全身的水疗法,以改善免疫功能,使其向正常化方向发展。以矿泉热水浸浴法为主,水温36℃以上,矿泉水为硫化氢泉、碳酸氢钠泉、氯化钠泉,时间为40~60min,每日1次,25次为1个疗程。
中期及后期主要以关节活动训练和加强伸肌肌群牵伸为主,同时可维持和改善胸廓活动度和肺活量等。具体方法如下:
(1)水中运动热水浸浴法:水温36℃以上,进行水中运动时间30min左右,每日1次,25次为1个疗程。
(2)步行浴热水浸浴法:水温36℃以上,进行水中步行运动时间30min左右,每日1次,25次为1个疗程。
(六)类风湿关节炎
水疗对类风湿关节炎的早期效果不佳,但对亚急性期和慢性期效果较好。其作用为镇静、消肿、脱敏。治疗目的在于阻止疾病发展,维持关节功能及矫正畸形,改善功能。关节局部有疼痛、肿胀等症状时,可采取局部冷水浴浸浴法、局部冰浴浸浴法、局部冷水超声浸浴法等。改善全身症状者方法具体如下:
(1)全身热水水中运动浸浴法:水温34~38℃,时间30min,每日1次,25次为1个疗程。
(2)全身热水步行浴浸浴法:水温34~38℃,时间20min,每日1次,25次为1个疗程。
(3)全身温泉热水浸浴法:水温34~38℃,时间20min,每日1次,25次为1个疗程。
(张鑫)