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智力障碍者膝关节等动肌力特征及训练的研究进展

作者:戴 昕



  摘要 通过对比分析有关智力障碍者(简称智障者)膝关节等动肌力测试的大量文献资料,对智障者膝关节等动肌力特征进行综述。结果显示,智障者膝关节屈伸肌峰力矩(PT)、相对峰力矩(PT/BM)、平均功率(AP)、相对平均功率(AP/BM)、膝屈伸肌峰力矩比值(F/E)等参数与健康人存在明显差异。智障者膝关节力量显著低于健康人,而唐氏智障者下肢力量较普通智障者更为薄弱。系统训练可在一定程度上增强智障者下肢力量,但经过训练的智障者下肢肌力仍低于健康对照人群。
  关键词 智力障碍者 膝关节 等动肌力
  分类号 G764
  
  下肢力量是影响智障者体能与平衡能力的一项重要因素,大量研究显示,智障者下肢肌力明显低于健康同龄人。Femhall B等学者认为,智障儿童青少年下肢力量与其心血管机能水平密切相关,Pitetti KH等学者也认为智障者下肢力量是影响其最大吸氧量的重要因素,智障者最大吸氧量与其下肢肌力呈显著正相关(r=0.61),而这一相关关系在唐氏智障者表现得更为显著,相关性更高(r=0.84)。可见,薄弱的下肢力量(膝关节力量不足或力量不平衡)是影响智障者,特别是唐氏智障者体质健康水平的重要影响因素之一。
  对于健康青少年而言,下肢力量随着年龄的增长会逐渐增强,13~14岁被认为是男性青少年的力量突增期,其肌力随年龄增长显著增强;女性青少年在生长发育期没有明显的力量突增期,其肌力随年龄增长逐渐增强。智障青少年下肢肌力则未出现随年龄增加而增强的趋势。有研究显示智障青少年在8~18岁生长发育期内,下肢屈、伸肌力平均仅增强4~9%(健康青少年生长发育期内肌力可增长约29%),其中女性智障青少年下肢肌力随年龄增长平均下降10%,男性智障青少年下肢肌力随年龄增长约增加8%。
  等动运动是指在预定角速度的前提下,利用专门装置,根据运动环节的肌力大小变化相应地调节所施加的阻力,使整个关节只能依照预先设定的角速度运动,运动环节中的肌肉用力只能使肌肉力量增高,增加力矩输出,而不改变角速度的大小。因此,这种使整个运动过程中角速度保持不变的肌肉收缩运动并非自然的肌肉收缩形式,而是人为地借助器械调节相应阻力,限制收缩速度的一种运动形式。等动运动所具有的恒定角速度,可调节肌力的特点,以及在关节运动中任意一点肌力均可达到最佳效果并始终与装置所给予的阻力相适应的优点,为运动系统的测试和训练开拓了崭新途径,并且在许多方面优于传统的等长或等张肌肉收缩运动,兼有等长和等张收缩的某些特点和优点,是一种特殊的肌肉收缩形式。为掌握智障者下肢力量的直接数据,国外学者多采用等动肌力测试系统对智障者膝关节肌肉状况进行测试,采集多项等动运动参数以评价智障者下肢肌肉力量,测试指标包括峰力矩(PT)、相对峰力矩(PT/BM)、平均功率(AP)、相对平均功率(AP/BM)、膝屈伸肌峰力矩比值(F/E)等。国内尚未见针对智障者等动肌力测试的任何相关报道。
  本文旨在通过对智障者膝关节常用等动参数的分析,探讨智障者膝关节屈伸肌等动肌力特征,为有效改善智障者下肢力量及提高智障者平衡能力提供科学依据。
  
  1 智障者膝关节屈伸肌峰力矩和相对峰力矩值降低
  
  峰力矩是指肌肉或肌群环关节运动过程中相应肌肉或肌群收缩进而产生的最大力矩输出值,反映肌肉在运动过程中的最大负荷情况。而相对峰力矩是峰力矩占体重的百分比,排除了体重的影响因素,可用于比较不同个体之间力矩的大小。在关节等动测试的各项参数中,峰力矩被认为是最有临床意义,稳定性和可信度最高的参数。
  Angelopoulou N等人测试了智障男青年右侧股四头肌、胭绳肌在60°/s、120/s、300°/s速度时的峰力矩值,发现唐氏智障组(平均年龄23.9±4.2岁)肌力显著低于普通智障组(平均年龄23.5±3.6岁),其中股四头肌峰值力矩在300~Is速度时组间差异最为显著(P<0.01);在120°/s,60°/s速度时差异显著(P<0.05);胭绳肌峰值力矩在300°/s速度时差异明显(P<0.05)。Cioni M等人测试了25名平均年龄14岁的唐氏智障青少年在30°/s测试速度时双膝伸肌力量后指出,唐氏智障者峰力矩值显著低于普通智障者与健康对照组。同时指出,唐氏智障青少年下肢肌力发展趋势与正常青少年存在显著差异,其下肢肌力未呈现随年龄增加而加强的趋势;两膝伸肌力量对比发现,44%的唐氏智障者左膝伸肌力量高于右膝,形成这一现象的原因还有待进一步研究论证。Pitetti KH(1992年)、Croce RV(1996年)等分别测试了成年智障者膝屈伸肌峰力矩、相对峰力矩等指标,Carmeli E等人(2002年)测试了老年智障者膝关节等动肌力指标,并将唐氏智障者、普通智障者及健康对照组的多项参数进行比较后,均得出相同结论,即唐氏智障者下肢肌力最弱,普通智障者下肢肌力强于唐氏智障者,但显著低于健康对照组。
  
  2 智障者膝关节屈伸肌平均功率和相对平均功率下降
  
  平均功率是肌肉在单位时间内所做的功,反映肌肉的工作效率。膝屈伸肌群等动向心收缩及离心收缩时峰力矩、总功和平均功率间存在着非常显著的正相关。
  对于智障者膝屈伸肌平均功率及相对平均功率的测试,不同研究结果之间存在一定的差异。Pitetti KH测试了成年智障者,Carmeli E等人测试了老年智障者膝屈伸肌AP及AP/BM后指出,健康对照组膝屈伸肌AP及AP/BM显著高于唐氏智障者和普通智障者,普通智障者膝屈伸肌AP及AP/BM又显著高于唐氏智障者。而Croce RVTM则认为,普通智障者膝屈伸肌AP及AP/BM高于唐氏智障者,但并无显著性差异(P>0.05),久坐健康对照组膝屈伸肌AP及AP/BM显著高于唐氏智障者和普通智障者。
  
  3 智障者膝屈伸肌峰力矩比值(F/E)减小
  
  膝屈伸肌峰力矩比值(F/E)是膝关节屈伸肌的平衡指标,它反映了肌肉的运动能力、协调性及关节的稳定水平。
  在个体生长发育的不同时期,F/E值会有所变化。健康成年人膝关节的F/E值大约在50~60%(10~11),儿童膝关节F/E值约为50~70%,且随运动速度提高而提高。16~17岁是青少年股四头肌发育的敏感期,此时膕绳肌发育相对滞后,F/E值最低。Croce RVTM测试了唐氏智障成年人膝屈伸肌峰力矩比值,F/E值仅为40~46%,明显低于健康成年人,显示智障者膝关节平衡能力明显较健康人群弱。
  
  多数学者认为,屈伸比偏低是由于胭绳肌肌力相对偏低造成,胭绳肌力量偏弱会影响整个膝关节乃至下肢肌肉的协调发力,并极有可能因此导致智障者,

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