全身振动联合运动疗法对前交叉韧带重建术后运动员股四头肌皮质运动兴奋性的影响及意义

【字体: 时间:2025年04月24日 来源:Scientific Reports 3.8

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  前交叉韧带(ACL)重建术后运动员常面临运动皮质兴奋性下降等问题。研究人员开展了全身振动(WBV)联合运动疗法的研究。结果显示,联合疗法提升皮质运动兴奋性更有效,但在增强股四头肌力量等方面优势不明显。该研究为康复治疗提供参考。

  在运动医学领域,前交叉韧带(ACL)损伤是运动员常见的伤痛。前交叉韧带对膝关节稳定性至关重要,然而,不少运动员在 ACL 重建术后却难以恢复到受伤前的运动水平。有数据显示,约三分之二的运动员在重建术后一年都无法回归原有运动水平,即使经过 3.5 年的随访,也仅有 65% 的运动员能恢复如初。更糟糕的是,术后 7 年,只有 36% 的运动员还能继续参与主要运动项目,而且恢复运动的运动员面临着高达 29% 的再次受伤风险。
造成这种情况的原因之一是股四头肌无力。ACL 损伤及重建后,股四头肌力量恢复往往不理想,甚至在术后多年仍存在力量不足的情况。这不仅影响运动员重返赛场,还可能导致膝关节骨关节炎等并发症。而股四头肌无力与中枢神经系统(CNS)在脊髓和脊髓上水平的改变有关,ACL 损伤破坏了机械感受器功能,减少了向大脑的感觉输入,进而降低了运动皮质兴奋性,影响了股四头肌的运动输出。
为了解决这些问题,来自德黑兰医科大学等机构的研究人员开展了一项研究,旨在探究全身振动(WBV)联合运动疗法,是否比单独运动疗法更能有效增强 ACL 重建术后运动员的运动皮质兴奋性,同时评估该联合疗法对股四头肌力量和日常功能限制的改善作用。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先是随机对照试验,将 26 名符合条件的运动员随机分为 WBV 联合运动疗法组(干预组)和单独运动疗法组(对照组)。通过表面肌电图(EMG)和经颅磁刺激(TMS)来评估运动皮质兴奋性,用 Biodex System 3 等速测力计测量股四头肌的等长峰值扭矩,使用膝关节结果调查日常生活活动量表(KOS-ADL scale)评估日常功能残疾情况。
研究结果如下:
  • 运动皮质兴奋性:对于股四头肌的运动诱发电位(MEP)振幅,时间、组间及两者的交互作用均无统计学意义。但对于主动运动阈值(AMT),组间和时间存在显著交互作用。干预组中,时间效应显著,AMT 在治疗后从 42.62% 最大刺激器输出(MSO)降至 35.69% MSO,改善了 19.40%;而对照组时间效应不显著。这表明 WBV 联合运动疗法能显著降低 AMT,增强运动皮质兴奋性,单独运动疗法则效果不明显。
  • 股四头肌等长峰值扭矩:组间主效应和时间与组间的交互作用均无统计学意义,但时间主效应显著。两组在治疗后股四头肌等长峰值扭矩都显著增加,从 1.72 Nm/kg 提升到 2.11 Nm/kg,提升了 22.17% 。说明两组在增强股四头肌力量方面效果相似,添加 WBV 并未带来明显优势。
  • 膝关节结果调查日常生活活动量表(KOS-ADL scale)评分:时间和组间的交互作用不显著,时间主效应显著,组间主效应不显著。两组治疗后 KOS-ADL 评分都显著提高,从 78.31 分提升到 85.27 分,提高了 8.89%。表明两组在改善日常功能能力方面效果相近,WBV 联合运动疗法未显示出额外优势。
  • 相关性分析:治疗引起的皮质兴奋性变化与股四头肌等长峰值扭矩或 KOS-ADL 评分的变化之间,无显著关联,相关性强度从微弱到可忽略。这意味着皮质兴奋性的改变不一定能转化为临床效益的提升。
    研究结论和讨论部分指出,WBV 联合运动疗法在增强运动皮质兴奋性方面比单独运动疗法更有效。然而,在股四头肌等长峰值扭矩和 KOS-ADL 评分方面,添加 WBV 并没有带来实质性的额外好处,这些方面的改善可能主要归功于运动疗法。而且,皮质兴奋性的变化与临床效益之间没有明显关联。不过,该研究存在一定局限性,如样本量小导致统计功效低,缺乏单独接受 WBV 的对照组,未评估治疗效果的持久性,缺少动态力量参数和稳定性等评估。尽管如此,该研究为 ACL 重建术后运动员的康复治疗提供了重要参考,未来还需要更大样本量的研究来进一步证实这些发现,以更好地指导临床康复实践,帮助 ACL 重建术后的运动员更好地恢复运动功能,降低再次受伤风险。

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