腰痛羽毛球運(yùn)動(dòng)員的功能評(píng)估

李男，檀志宗，葉晶龍，劉新宇，任雪

腰痛是困擾羽毛球運(yùn)動(dòng)員常見(jiàn)的傷病，腰痛的發(fā)生率高達(dá)31.64%，為傷病率最高的部位[1]。羽毛球運(yùn)動(dòng)員腰部的傷病問(wèn)題較為復(fù)雜，常見(jiàn)原因包括：腰椎橫突綜合癥、脊柱小關(guān)節(jié)紊亂、腰部肌肉筋膜炎、腰椎間盤突出等。羽毛球運(yùn)動(dòng)員的腰部損傷與羽毛球項(xiàng)目的技術(shù)特點(diǎn)有著很大的關(guān)系[2]。腰痛運(yùn)動(dòng)員究竟哪些功能發(fā)生了改變值得進(jìn)行研究。

腰痛形成原因較多，已有研究證實(shí)，軀干肌肉力量變化、肌肉肌電活動(dòng)異常、核心力量不足和神經(jīng)肌肉不平衡等功能異常存在于腰痛患者中[3]。對(duì)腰痛羽毛球運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行活動(dòng)范圍、肌肉力量、肌電活動(dòng)、日本矯正外科協(xié)會(huì)（JOA）功能量表進(jìn)行測(cè)試，觀察腰痛羽毛球運(yùn)動(dòng)員發(fā)生的功能改變。

1 研究對(duì)象

羽毛球隊(duì)報(bào)告有腰痛的運(yùn)動(dòng)員6名，其中男子運(yùn)動(dòng)員4名，女子運(yùn)動(dòng)員2名。入選要求：存在下腰痛大于3個(gè)月的時(shí)間，且目前基本能完成正常訓(xùn)練。其基本信息見(jiàn)表1。

表1 腰痛羽毛球運(yùn)動(dòng)員的基本信息Table I Basic Information of the Badminton Players with Low Back Pain

其中，兩名運(yùn)動(dòng)員存在椎間盤引起的神經(jīng)癥狀，其余4名以骨骼肌肉系統(tǒng)問(wèn)題為主。

2 研究方法

研究方法主要包括實(shí)驗(yàn)法和問(wèn)卷法。運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行簡(jiǎn)單熱身后，分別進(jìn)行軀干旋轉(zhuǎn)、胸椎旋轉(zhuǎn)、髖關(guān)節(jié)內(nèi)外旋活動(dòng)度的測(cè)試，軀干旋轉(zhuǎn)等速力量測(cè)試，等長(zhǎng)背伸的表面肌電測(cè)試，以及《腰椎JOA評(píng)分表》。

2.1 關(guān)節(jié)活動(dòng)度測(cè)試

2.1.1 軀干旋轉(zhuǎn)活動(dòng)范圍測(cè)試

受試者屈髖屈膝90°坐位，骨盆以下保持固定不變，頸部上放一根長(zhǎng)桿，雙手握住長(zhǎng)桿兩端，分別完成向左右兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)時(shí)長(zhǎng)桿同肩關(guān)節(jié)保持平行。測(cè)試采用角度器進(jìn)行。

2.1.2 胸椎旋轉(zhuǎn)活動(dòng)范圍測(cè)試

膝肘跪位，臀部坐于腳跟上，膝關(guān)節(jié)可同肘關(guān)節(jié)保持接觸，一側(cè)手抬起放置于枕部，該側(cè)胸椎旋轉(zhuǎn)至極限，同時(shí)身體其他環(huán)節(jié)保持不變。記錄兩側(cè)肩胛旋轉(zhuǎn)的角度。測(cè)試采用傾斜儀進(jìn)行。

2.1.3 髖關(guān)節(jié)內(nèi)外旋活動(dòng)范圍測(cè)試

受試者坐位，屈髖屈膝90°，分別完成髖關(guān)節(jié)內(nèi)外旋活動(dòng)，保持大腿不離開(kāi)床面，用傾斜儀記錄活動(dòng)的角度。

2.2 等速軀干旋轉(zhuǎn)力量測(cè)試

測(cè)試采用德國(guó)Isomed2000等速測(cè)試訓(xùn)練系統(tǒng)。按照操作規(guī)程，讓受試者坐在測(cè)試椅上將骨盆固定，髖膝踝三關(guān)節(jié)保持在屈曲90°位置，將旋轉(zhuǎn)臂調(diào)整至適當(dāng)高度，使受試者枕部、胸椎和骶骨保持良好的接觸。運(yùn)動(dòng)員上肢放松，肘關(guān)節(jié)屈曲，雙手握住胸前把手。運(yùn)動(dòng)員先在旋轉(zhuǎn)角速度為60°/s條件下，盡自己最大努力連續(xù)做5次軀干左右旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。

2.3 等長(zhǎng)背伸肌電測(cè)試

2.3.1 等長(zhǎng)背伸活動(dòng)

利用空調(diào)機(jī)把實(shí)驗(yàn)室溫度維持在25～28℃。測(cè)試參考Biering-Sorensen測(cè)試，受試者俯臥在90 cm的治療床邊緣，髂棘以下與床接觸，骨盆、踝關(guān)節(jié)同治療床進(jìn)行固定，雙手抱于胸前，軀干懸空與地面平行保持90 s等長(zhǎng)收縮或至無(wú)法維持標(biāo)準(zhǔn)姿勢(shì)。測(cè)試過(guò)程中，脊柱保持中立位，避免過(guò)伸。當(dāng)軀干角度下降5～10°，或者軀干失去控制大于10 s，則計(jì)時(shí)停止[4]。

2.3.2 sEMG信號(hào)采集

充分暴露背部皮膚，電極安裝前去除相應(yīng)皮膚的毛發(fā)，以75%的酒精對(duì)皮膚進(jìn)行摩擦處理，以減少皮膚電阻。采用雙電極法記錄sEMG信號(hào)，兩組電極（上海仁和醫(yī)療設(shè)備有限公司）分別放置在L4-5腰椎水平多裂肌上和L2-3腰椎水平的豎脊肌隆起處，與脊柱平行，參考電極放至于附近髂骨上電極直徑1 cm，間距2 cm，按照要求放置參考電極。測(cè)試使用美國(guó)Noraxon公司生產(chǎn)的Telemyo 2400T G2型號(hào)表面肌電圖遙測(cè)儀，軟件版本為MyoResearch XP Basic edition1.07。肌電信號(hào)記錄和分析系統(tǒng)采集sEMG信號(hào)，采樣頻率為1 000 Hz，輸入抗阻＞100 mΩ，共抑制比＞100 dB，A/D轉(zhuǎn)換值16 bit。

2.3.3 sEMG信號(hào)處理與分析

采集的原始表面肌電信號(hào)利用系統(tǒng)自帶的信號(hào)處理軟件中的全波整流及平滑功能處理，平滑采用均方根公式計(jì)算，時(shí)間窗設(shè)置為100 ms。利用系統(tǒng)自帶的分析軟件中“Symmetry Report”、“Frequency Fatigue Report”進(jìn)行分析。

2.4 問(wèn)卷調(diào)查

采用《腰椎JOA評(píng)分表》對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，對(duì)腰痛運(yùn)動(dòng)員的功能進(jìn)行評(píng)估。

2.5 數(shù)據(jù)處理

用SPSS24統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件包對(duì)測(cè)得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，統(tǒng)計(jì)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，兩側(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行配對(duì)T檢驗(yàn)比較，P＜0.05為差異具有顯著性意義。其中差異比=｜1-較小測(cè)數(shù)值/較大測(cè)數(shù)值｜×100%，平均差異比為所有差異比的均值。

3 研究結(jié)果

3.1 JOA腰椎評(píng)分

JOA評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為：滿分29分，差：＜10分；中度：10～15分；良好：16～24分；優(yōu)：25～29分。從JOA評(píng)分結(jié)果看，除了一名運(yùn)動(dòng)員為13分屬于中度以外，大部分運(yùn)動(dòng)員位于17～21分符合良好的標(biāo)準(zhǔn)。其中，存在椎間盤源性的神經(jīng)問(wèn)題兩名運(yùn)動(dòng)員得分相對(duì)較低，分別為13、17。

3.2 關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍

腰痛運(yùn)動(dòng)員活動(dòng)范圍結(jié)果（見(jiàn)表2）。

表2 腰痛運(yùn)動(dòng)員活動(dòng)范圍測(cè)試結(jié)果Table II Test Result of the Activity Scope of the Players with Low Back Pain

3.3 等速軀干旋轉(zhuǎn)力量測(cè)試結(jié)果

參與測(cè)試的腰痛羽毛球運(yùn)動(dòng)員等速軀干旋轉(zhuǎn)相對(duì)峰力矩和平均功率見(jiàn)表3。

表3 腰痛運(yùn)動(dòng)員等速軀干旋轉(zhuǎn)力量Table III Constant Speed Body Rotation Strength of the Players with Low Back Pain

3.4 肌電活動(dòng)結(jié)果

所有受試運(yùn)動(dòng)員均完成了90 s的等長(zhǎng)背伸活動(dòng)。

3.4.1 對(duì)稱性分析結(jié)果

參與測(cè)試的腰痛羽毛球運(yùn)動(dòng)員等長(zhǎng)背伸活動(dòng)多裂肌、豎脊肌平均肌電活動(dòng)見(jiàn)表4。

表4 腰痛運(yùn)動(dòng)員等長(zhǎng)背伸活動(dòng)中多裂肌、豎脊肌平均肌電活動(dòng)Table IV Mean Myoelectricity Activities of the Erector Spinae and Multifidus Muscle in the Activity of Isomeric Back Stretch of the Players with Low Back Pain

3.4.2 疲勞性分析結(jié)果

參與測(cè)試的腰痛羽毛球運(yùn)動(dòng)等長(zhǎng)背伸活動(dòng)多裂肌和豎脊肌的MFs見(jiàn)表5。

表5 腰痛運(yùn)動(dòng)員等長(zhǎng)背伸活動(dòng)多裂肌和豎脊肌MFsTable V MFs of the Erector Spinae and Multifidus Muscle in the Activity of Isomeric Back Stretch of the Players with Low Back Pain

4 討論

4.1 羽毛球運(yùn)動(dòng)員腰痛情況

JOA評(píng)分系統(tǒng)自1975年開(kāi)始應(yīng)用，主要用于頸椎及腰椎疾患術(shù)后療效的評(píng)價(jià)。該量表可以評(píng)價(jià)患者的功能狀態(tài)，也可以計(jì)算治療改善率（即治療前后評(píng)分的差值占治療前差值的百分比）[5]。本次研究中，除了一名運(yùn)動(dòng)員為13分屬于中度以外，大部分運(yùn)動(dòng)員位于17～21分符合良好的標(biāo)準(zhǔn)。而兩名存在神經(jīng)癥狀的運(yùn)動(dòng)員得分較低，與預(yù)期相符，表明該量表基本可以反映運(yùn)動(dòng)員功能狀態(tài)。本次問(wèn)卷中，大部分運(yùn)動(dòng)員功能受限程度相對(duì)較低，這與所有運(yùn)動(dòng)員均能完成功能測(cè)試表明功能尚可的結(jié)果一致。此外，該量表可能對(duì)反應(yīng)羽毛球運(yùn)動(dòng)員的傷病問(wèn)題具有一定的局限性，需進(jìn)一步結(jié)合其他量表對(duì)其損傷程度進(jìn)行分析。由于樣本較少，無(wú)法反映出男女運(yùn)動(dòng)員在JOA得分上是否存在差別。

4.2 腰痛與關(guān)節(jié)活動(dòng)度

所有受試運(yùn)動(dòng)員軀干旋轉(zhuǎn)活動(dòng)度兩側(cè)都存在差異（＞10%）。通常認(rèn)為兩側(cè)差異大于10%～15%時(shí)，受傷的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)顯著增加[6]。在本研究中，我們發(fā)現(xiàn)兩側(cè)活動(dòng)范圍的平均差異遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于10%，反映在腰痛羽毛球運(yùn)動(dòng)員中，軀干旋轉(zhuǎn)兩側(cè)活動(dòng)范圍存在較明顯的對(duì)稱性問(wèn)題。在對(duì)個(gè)案的觀察中，發(fā)現(xiàn)癥狀越嚴(yán)重的運(yùn)動(dòng)員差異越大，如，兩名癥狀較為嚴(yán)重的運(yùn)動(dòng)員差異比分別高達(dá)32%和64%。

根據(jù)SFMA（Selective Functional Movement Assessment）評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，胸椎活動(dòng)角度應(yīng)該大于50°，然而測(cè)試的所有腰痛運(yùn)動(dòng)員結(jié)果均低于此標(biāo)準(zhǔn)，反映腰痛羽毛球運(yùn)動(dòng)員存在胸椎活動(dòng)范圍受限。此外，發(fā)現(xiàn)兩側(cè)活動(dòng)范圍的平均差異也大于10%，提示腰痛羽毛球運(yùn)動(dòng)員，胸椎旋轉(zhuǎn)活動(dòng)范圍也存在對(duì)稱性問(wèn)題。

根據(jù)SFMA（Selective Functional Movement Assessment）評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，髖關(guān)節(jié)外旋角度應(yīng)該達(dá)到40°，而內(nèi)旋角度應(yīng)該達(dá)到30°，而受試運(yùn)動(dòng)員髖關(guān)節(jié)內(nèi)外旋活動(dòng)范圍的均值低于上述標(biāo)準(zhǔn)。之前已經(jīng)有研究發(fā)現(xiàn)，在運(yùn)動(dòng)人群中，髖關(guān)節(jié)內(nèi)旋活動(dòng)以及旋轉(zhuǎn)活動(dòng)全范圍的不足與腰痛的發(fā)生具有一定的關(guān)聯(lián)[7，8]。目前尚未發(fā)現(xiàn)下腰痛患者外旋活動(dòng)范圍存在差異，但本研究中，兩側(cè)外旋活動(dòng)范圍的平均差異比大于10%，且得分較低的運(yùn)動(dòng)員外旋活動(dòng)范圍差異較大，如其中一名癥狀較重的運(yùn)動(dòng)員差異比為20%。外旋的活動(dòng)范圍不對(duì)稱也可能同LBP的發(fā)生存在一定的關(guān)聯(lián)，然而該結(jié)論尚需要進(jìn)一步的證實(shí)。

關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍是反應(yīng)功能水平的重要指標(biāo)。本次測(cè)試中，軀干、胸椎、髖關(guān)節(jié)的活動(dòng)范圍存在一定的問(wèn)題。運(yùn)動(dòng)員中腰椎旋轉(zhuǎn)活動(dòng)受限或者活動(dòng)范圍不對(duì)稱往往由于單側(cè)為主的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致雙側(cè)肌肉力量不均衡，以及放松不充分導(dǎo)致的肌肉緊張程度不同，也可能是與疼痛相關(guān)，如，早先肌肉損傷或者神經(jīng)根癥狀引起。而相關(guān)運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)活動(dòng)范圍出現(xiàn)異常，也會(huì)導(dǎo)致其他環(huán)節(jié)的異常，如，胸椎活動(dòng)范圍和髖關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍一旦出現(xiàn)異常，特別是活動(dòng)范圍降低或者不對(duì)稱，常常會(huì)導(dǎo)致腰椎活動(dòng)的代償，使腰部負(fù)荷加大。在人體結(jié)構(gòu)中，腰部主要是負(fù)責(zé)穩(wěn)定，一旦穩(wěn)定性不足，加之過(guò)度的活動(dòng)，容易引起損傷風(fēng)險(xiǎn)的增加。

4.3 腰痛與軀干等速旋轉(zhuǎn)力量

等速力量測(cè)試被認(rèn)為是力量測(cè)試的“金標(biāo)準(zhǔn)”。傳統(tǒng)上軀干的測(cè)試速度選擇范圍為30～150°/s，本次研究選擇60°/s的測(cè)試速度，為慢速條件下反應(yīng)力量素質(zhì)常用的指標(biāo)。研究證實(shí)不同的測(cè)試速度間沒(méi)有顯著的差異[9]。本研究中，由于疼痛因素的加入，未能發(fā)現(xiàn)兩側(cè)旋力量存在差異，且平均差異比也小于10%。然而在本研究中，通過(guò)個(gè)案觀察，得分較低的患者軀干旋轉(zhuǎn)的力量要低于其他運(yùn)動(dòng)員，如，其中一名癥狀較為嚴(yán)重的運(yùn)動(dòng)員差異比高達(dá)32%。這可能是由于疼痛抑制了力量的發(fā)揮，也有可能是因?yàn)闄C(jī)體保護(hù)機(jī)制，引起疼痛區(qū)域活動(dòng)相對(duì)減少，從而導(dǎo)致肌肉力量下降。軀干旋轉(zhuǎn)力量與腰痛的發(fā)作研究相對(duì)較少。尚學(xué)東對(duì)16名國(guó)家男子乒乓球運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行了軀干旋轉(zhuǎn)力量的等速測(cè)試，發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀男子乒乓球運(yùn)動(dòng)員存在雙側(cè)旋轉(zhuǎn)力量失衡現(xiàn)象，提示軀干旋轉(zhuǎn)力量失衡可能是導(dǎo)致乒乓球運(yùn)動(dòng)員腰痛的原因之一[10]。平均功率是單位時(shí)間做功的值。兩側(cè)平均功率的平均差異比大于10%，反映兩側(cè)旋轉(zhuǎn)肌群做功的工作效率以及爆發(fā)力存在差異。這可能是運(yùn)動(dòng)員專項(xiàng)訓(xùn)練導(dǎo)致兩側(cè)做功能力差異造成的。

4.4 下腰痛與肌電活動(dòng)

肌電圖技術(shù)（EMG）對(duì)于診斷神經(jīng)—肌肉系統(tǒng)具有較高的敏感性，特別是在腰痛的預(yù)防和診斷中具有重要的作用。研究發(fā)現(xiàn)，LBP患者存在肌張力過(guò)高、肌電活動(dòng)持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、屈曲放松反應(yīng)缺失和肌力失衡等現(xiàn)象，而這些神經(jīng)肌肉活動(dòng)的異常被證實(shí)與腰痛發(fā)生具有相關(guān)性[3]。

4.4.1 對(duì)稱性結(jié)果分析

本次測(cè)試中，觀察到豎脊肌兩側(cè)的肌電活動(dòng)差異比大于10%，然而多裂肌兩側(cè)肌電活動(dòng)的差異比也接近10%，反映在等長(zhǎng)背伸活動(dòng)中豎脊肌和多裂肌肌電活動(dòng)存在不同程度的不對(duì)稱。脊柱肌肉活動(dòng)提供穩(wěn)定，肌肉的募集方式顯著影響脊椎間所承受的壓力。不平衡的肌肉活動(dòng)理論上可以使得脊柱承受負(fù)荷出現(xiàn)異常，并導(dǎo)致出現(xiàn)下腰痛和肌肉骨骼系統(tǒng)的損傷。Renkawitz對(duì)業(yè)余網(wǎng)球選手豎脊肌在等長(zhǎng)軀干伸展時(shí)肌電活動(dòng)進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)LBP的發(fā)生與豎脊肌神經(jīng)肌肉活動(dòng)不對(duì)稱相關(guān)，而非LBP受試者則未存在不對(duì)稱；在隨后的測(cè)試中，腰背區(qū)域神經(jīng)肌肉活動(dòng)不對(duì)稱現(xiàn)象隨著LBP癥狀下降而減少。同時(shí)，疼痛癥狀未緩解的LBP患者神經(jīng)肌肉活動(dòng)不對(duì)稱性依舊存在[11]。由此可見(jiàn)，LBP的發(fā)作和神經(jīng)肌肉不對(duì)稱直接相關(guān)。Lu比較了LBP患者舉起最大重量30%時(shí)肌肉sEMG，發(fā)現(xiàn)椎旁肌電活動(dòng)存在不對(duì)稱性，此外，在治療過(guò)程中，盡管肌肉力量有所增長(zhǎng)，但是不對(duì)稱性依舊存在，故而，提出椎旁肌不對(duì)稱肌肉活動(dòng)可能導(dǎo)致慢性LBP較高的復(fù)發(fā)率[12]。由此可見(jiàn)，肌肉活動(dòng)的不對(duì)稱可能同腰痛的發(fā)生相關(guān)。

4.4.2 疲勞性結(jié)果分析

MF斜率（MF slope，MFs）表示時(shí)間與MF曲線，在肌肉產(chǎn)生疲勞時(shí)斜率為負(fù)值。本研究中，無(wú)論是豎脊肌還是多裂肌在等長(zhǎng)背伸活動(dòng)中，MFs均為負(fù)值，但兩側(cè)肌肉MFs存在差異，沒(méi)有顯著性意義，且平均差異比小于10%。豎脊肌是脊柱主要的伸肌，多裂肌是主要的穩(wěn)定肌，對(duì)兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以觀察到腰部重要肌肉耐力情況。90 s的測(cè)試可以引起豎脊肌、多裂肌的疲勞。然而本研究中，癥狀嚴(yán)重的運(yùn)動(dòng)員似乎并沒(méi)有表現(xiàn)出更容易疲勞的特性。而進(jìn)一步觀察起始頻率，我們發(fā)現(xiàn)癥狀較重的運(yùn)動(dòng)員似乎起始肌電活動(dòng)要低于其他人，這就可以解釋為什么癥狀相對(duì)較重的運(yùn)動(dòng)員MF反而下降較慢。良好的腰背肌耐力被認(rèn)為是避免腰背損傷的一個(gè)重要因素。Takahashi等研究LBP患者和正常受試者在受力狀態(tài)下維持正直站立的能力，結(jié)果顯示腰痛患者豎脊肌MPF存在顯著下降，并認(rèn)為腰肌疲勞可能是引起腰痛的原因[13]。腰痛運(yùn)動(dòng)員MFs下降值得我們進(jìn)一步關(guān)注。

4.5 研究不足

本研究中，研究對(duì)象相對(duì)較少，入選門檻較低，沒(méi)有設(shè)立無(wú)癥狀的對(duì)照組，導(dǎo)致研究結(jié)果具有一定局限性。此外，本次選取的JOA腰椎評(píng)分量表似乎在受試者中測(cè)試差別并不是很大，可能同運(yùn)動(dòng)員功能受限并不是很嚴(yán)重有關(guān)。

5 結(jié)論

5.1腰痛羽毛球運(yùn)動(dòng)員軀干旋轉(zhuǎn)、胸椎旋轉(zhuǎn)、髖關(guān)節(jié)外旋活動(dòng)范圍存在對(duì)稱性問(wèn)題，且胸椎旋轉(zhuǎn)、髖關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)有減少趨勢(shì)。

5.2軀干等速旋轉(zhuǎn)平均功率存在對(duì)稱性問(wèn)題。

5.3等長(zhǎng)背伸任務(wù)中，豎脊肌和多裂肌出現(xiàn)疲勞，肌電活動(dòng)存在對(duì)稱性問(wèn)題。

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