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非特異性腰痛防治采用呼吸訓練的探索

時間:2020-08-28 10:26作者:陳沛
本文導讀:這是一篇關于非特異性腰痛防治采用呼吸訓練的探索的文章,近年來,采用運動療法防治NLBP逐漸成為共識。運動療法主要增加維持脊柱穩定的腰腹部肌肉力量,包括外層控制運動的大肌肉群和深層維持穩定的小肌肉群。

  摘    要:呼吸訓練防治非特異性腰痛的作用機理主要包括有效激活軀干深層穩定肌,建立適當的腹內壓,并優化腰背部本體感覺輸入,以此維持脊柱的穩定與控制.目前,臨床中常用的呼吸訓練方式主要有膈式呼吸、吸氣肌訓練和腹式呼吸.針對呼吸訓練處方的制定,以及不同呼吸訓練方式之間療效的比較等問題,仍需進一步探索.

  關鍵詞:非特異性腰痛; 呼吸訓練; 膈式呼吸; 吸氣肌訓練; 腹式呼吸; 核心穩定性; 綜述;

  作者簡介: 陳沛(1993-),女,漢族,甘肅武威市人,碩士研究生,主要研究方向:運動損傷的預防與康復.; *任超學(1978-),男,漢族,教授,主要研究方向:運動機能評定、運動損傷康復和運動免疫.通訊作者:E-mail:[email protected];

  基金: 陜西省體育局攻關課題基金項目(No.2018013);

  Abstract:Respiratory training can prevent and treat nonspecific low back pain, mainly by activating the deep stabilizing muscles of trunk, establishing appropriate intra-abdominal pressure and optimizing the proprioceptive input of lumbar back, so as to maintain the stability and control of the spine. At present, the commonly used breathing training methods in clinic mainly include diaphragmatic breathing, inspiratory muscle training and abdominal breathing. However, the formulation of respiratory training prescriptions and the comparative study of therapeutic effects among different respiratory training methods still need to be further explored.

  Keyword:nonspecific low back pain; respiratory training; diaphragmatic breathing; inspiratory muscle training; abdominal breathing; core stability; review;

  非特異性腰痛(nonspecific low back pain,NLBP)是指病因不明,除感染、腫瘤、骨質疏松等導致的脊柱不穩和神經根性疼痛外,其他原因引起的以腰背部、骶髂部疼痛不適為主要表現的一類疾病,可同時伴有腰部無力、活動受限和協調能力下降等癥狀,嚴重者可發生睡眠障礙[1].NLBP病因不明、發病率高、病程周期長,嚴重影響患者生活質量,甚至造成心理方面的不良影響,目前已經成為全球范圍內的公共健康問題[2].

  近年來,采用運動療法防治NLBP逐漸成為共識.運動療法主要增加維持脊柱穩定的腰腹部肌肉力量,包括外層控制運動的大肌肉群和深層維持穩定的小肌肉群[3].在訓練過程中,深層肌肉的激活存在一定局限.呼吸訓練能夠激活軀干深層穩定肌,建立適當的腹內壓來維持脊柱的穩定與控制,在NLBP防治方面具有較大的應用價值[4].

  1 呼吸訓練與NLBP

  在解剖學方面,膈肌、腹肌、盆底肌以及脊柱深層固有結構作為腹內壓調控的原動肌參與呼吸過程[5,6],同時也通過不同的生物電模式相互協調,調控脊柱和軀干等多環節結構的穩定程序,參與NLBP患者的運動控制[7].在神經生理學方面,大腦島葉、杏仁核和扣帶皮質是呼吸紊亂與脊柱不穩的共同調控區域[8];而在NLBP患者中,MRI顯示大腦島葉和扣帶皮質的異常激活模式普遍存在[9],這也為脊柱不穩患者伴或不伴不同程度的呼吸障礙提供了解釋.在免疫學方面,腫瘤壞死因子-α血漿水平的升高會導致嚴重的呼吸疾病[10].Wang等[11]發現NLBP患者腫瘤壞死因子-α陽性率顯著增高.在主觀癥狀方面,Clark等[12]發現,患不同程度障礙的呼吸疾病患者腰痛發病率高達87%;而在腰痛患者中,除核心肌群力量和穩定性均有一定程度的減弱外,NLBP患者還伴有肺容量和膈肌力學的改變[13,14].

  此外,O'Sullivan[15]發現,NLBP患者呼吸效率隨膈肌、盆底肌位移的偏移程度呈下降趨勢.另有研究發現[16],NLBP患者核心肌肉疲勞程度與呼吸功能呈正相關.

  2 防治機理

  腰背部肌肉組織順應性降低、肌纖維特征性改變和脊柱節段性穩定下降是NLBP的主要特征[17].恢復肌肉形態和功能,提高核心穩定性,有助于維持NLBP患者腰椎的平衡穩定,促進功能恢復.其中,腹橫肌、多裂肌、豎脊肌等軀干深層小肌肉群的功能狀態已經成為評價脊柱節段性區域穩定的重要指標[18,19].Dankaerts等[20]發現,端坐位時腰痛患者腹橫肌相比健康人肌電活動波幅高43%,髂肋肌腰段部分高36%.衛杰等[21]發現,NLBP患者屈曲時豎脊肌平均表面肌電(average surface electromyography,AEMG)均小于伸直時AEMG.兩者結果相似.可能是由于腰痛患者在疼痛等影響下,腰背肌做功下降,屈伸過程中做出最大屈曲動作后,屈曲松弛現象延遲,即腹橫肌、豎脊肌等深層肌肉延遲反應時的增加,導致姿勢控制啟動程序的異常.蔣靜雅[22]發現,NLBP患者吸氣肌訓練8周后,深層穩定肌反應時縮短,并在動作開始前產生應激反應,對脊柱提前進行加固.呼吸訓練能夠有效激活深層穩定肌,提高前饋控制能力,對NLBP患者脊柱穩定產生積極作用.

  然而,脊柱穩定性的維持并不完全依存于肌纖維的募集,腹內壓力調節是平衡脊柱力學及剛度的另一個重要參數[23].Doubkova等[24]發現,四肢在進行等長抗阻時,橫膈膜的異常激活可能引起淺層脊柱伸肌的代償,從而增加脊柱腹側區域的壓力,造成腹內壓力調節異常,是慢性腰痛的一個潛在機制.相比健康人群,腰痛患者的膈肌位置均存在不同程度的偏移,且更容易出現膈肌疲勞,發生呼吸障礙疾病[25].因此,保證橫膈膜的強度及韌性,平衡腹內壓力調節,是呼吸訓練用于防治NLBP的另一機理.劉敏等[26]利用膈肌超聲檢測發現,呼吸訓練能夠增加呼氣末和吸氣末膈肌的厚度,提高膈肌增厚分數,有效改善膈肌靈敏度.Ki等[27]發現,在強化膈肌性能的基礎上,呼吸訓練可以減小NLBP患者胸腰段、腰骶段失衡的矢狀面角度,并且減輕椎旁淺層肌肉代償而增加的負荷,從而有效緩解腰痛患者疼痛問題.

  在促進脊柱運動控制的同時,本體感覺的參與必不可少.本體感覺經過位于肌肉、肌腱、韌帶、關節囊中的感受器,聯合游離的神經末梢,感知機體運動信息,并傳入中樞,經過整合后反饋至相應部位引起肌肉收縮,參與姿勢控制啟動程序[28].Riva等[29]發現,姿勢穩定性的有效控制是本體感覺精確性的表達.NLBP患者因為腰背部肌纖維萎縮,肌梭敏感性降低,延遲了本體感覺的傳導反射,使機體對運動的方向、力量、速度失去即時判斷,導致姿勢調控異常,是促使NLBP患者脊柱節段發生病理性改變的主要機制[30].Janssens等[31]發現,NLBP患者進行60%最大吸氣壓吸氣肌訓練后,在體位控制及動態平衡中,對足踝關節本體感覺輸入的依賴性減小,背部本體感覺信號的輸入增加.Mendell[32]認為這一積極作用可能在于呼吸訓練抑制疼痛閘門控制,從而刺激機體局部感受器,并優化對疼痛感知的輸入.

  3 不同呼吸訓練在NLBP中的應用

  3.1 膈式呼吸

  膈式呼吸是通過呼吸設備、氣球等對呼氣過程施加阻力,從而促進呼吸肌性能的一種訓練方式.Boyle等[33]提出,保持髖膝關節被動90°體位時,身體會處于相對腰椎前屈、骨盆后傾的狀態,更有利于深層穩定肌的激活.臨床訓練中,患者通常采取仰臥位,屈髖屈膝90°并雙足用力踩蹬墻面,雙膝之間夾一個泡沫軸或一個約200~300 ml的氣球以激活盆底肌.一手握住氣球,鼻子吸氣3~4 s后用嘴巴吹至氣球內,呼氣5~8 s,暫停2~3 s后重復上述動作.

  范星月等[34]發現,膈式呼吸訓練和核心力量訓練前后NLBP患者視覺模擬評分和Oswestry功能障礙指數(Oswestry Disability Index,ODI)均改善,前者ODI評分更優.這與Chai‐tow[35]的研究結論一致,認為隔式呼吸可以強化膈肌各個不同方向的運動,并且激活腹橫肌、多裂肌等深層穩定肌,平衡腰背部肌肉負荷,從而防止腰背疼痛.Boyle等[36]對1例右側腰痛伴坐骨神經壓迫,并因疼痛無法獨自步行的61歲女性患者進行膈式呼吸訓練,12周后該患者相關癥狀得到極大緩解,自述神經壓迫癥狀消失,并可在無輔助條件下行走5 km,且不產生腰部明顯癥狀.Kang等[37]發現,呼氣壓訓練后,慢性腰痛患者ODI評分和腹橫肌激活均顯著優于軀干穩定訓練患者,但豎脊肌的激活無差異.這可能與訓練體位下腰背肌放松狀態有關.

  雖然膈式呼吸訓練在NLBP的治療中效果顯著,但為更直接地觀察其訓練模式對不同肌肉性能的影響,在未來的研究中可選用肌電圖、膈肌超聲以及最大呼氣壓、跨膈壓等評定呼吸肌性能的指標,可能會對NLBP的治療計劃提供更合理的建議.

  3.2 吸氣肌訓練(inspiratory muscle training,IMT)

  IMT是借助阻力負荷裝置,對吸氣過程施加阻力,增加吸氣肌耐力的一種訓練方式.IMT能夠促進膈肌收縮性活動,增加呼吸輸出功率[38].蔣靜雅[22]發現,呼吸訓練儀訓練、常規核心訓練和兩者結合均有減少NLBP患者軀體疼痛和改善ODI評分的趨勢,但無顯著性差異;在軀干深層穩定肌膈肌、腹橫肌和多裂肌的激活以及減小延遲反應時方面,兩者結合效果最優,常規核心訓練最差;在下肢突發失衡狀況下,軀干深層穩定肌的啟動早于運動肌.Wong等[39]發現,相比40%最大吸氣壓訓練,60%最大吸氣壓訓練在改善吸氣肌性能、增加胸廓活動度及減少脊柱僵硬方面效果更加明顯.Volianitis等[40]發現,采用50%最大吸氣壓訓練4周效果最佳,繼續訓練變化不大.這可能與訓練強度、訓練頻率、訓練方式以及患者性別、年齡、職業等有關.對于NLBP治療中呼吸訓練處方,包括呼吸類型、強度、時間、頻率,仍需進一步探索.

  3.3 腹式呼吸

  Son[41]發現,腹式呼吸結合脊柱穩定運動訓練后,雖然對NLBP患者ODI評分、重心穩定支撐面有改善,但是與單純的脊柱穩定運動訓練組間并沒有差異.結合懸吊訓練對NLBP患者進行腹式呼吸訓練后,視覺模擬評分升高,ODI有改善趨勢但無顯著性差異[42].周國慶等[43]結合我國古代傳統功法太極拳、六字訣等理念,提出逆腹式呼吸訓練方法.逆腹式呼吸是指吸氣時下腹部內收,使下腹部及盆底肌保持一定的緊張感,同時上腹部呈膨隆狀態.呼氣時上腹部自然回縮,下腹放松呈膨隆狀.與腹式呼吸相比,逆腹式呼吸上下胸腔橫徑相對增加,并且在康復理念上與腰椎局部穩定性訓練密切相關,但是因訓練方法、訓練模式的差別,目前并沒有相關數據支撐其在NLBP防治中的應用.

  此外,雖然呼吸訓練目前研究多集中于NLBP治療,但是理論上呼吸訓練同樣可以通過激活深層肌肉、強化呼吸肌來加固腰椎等多環節結構的穩定性,預防NLBP的發生.

  4 小結

  有效的呼吸模式可激活軀干深層穩定肌,維持脊柱的平衡穩定,是預防及治療NLBP的有效手段,但是目前仍缺乏一定的循證醫學證據.在NLBP防治過程中,多采用綜合治療的方式.將呼吸訓練作為一種輔助治療手段,與核心訓練或其他技術結合使用,通過呼吸激活軀干深層穩定肌,建立適當的腹內壓,再針對薄弱環節肌肉進行力量訓練,以此來維持脊柱的平衡穩定,或將對NLBP的治療產生良好效果.但是針對NLBP治療中呼吸訓練處方的制定以及不同呼吸訓練方式之間的療效,目前仍缺乏相關對比研究,是未來研究中進一步探索的新方向.
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