周　瑾（译）

(北京体育大学，北京 100084)

W.Ben Kibler1，Joel Press２，Aaron Sciascia１(著)

(1.Lexington Clinic Sports Medicine Center, Lexington, Kentucky,

USA; 2.Rehabilitation Institute of Chicago, Chicago, Illinois, USA)

摘 要：在体育运动中，核心的主要作用是稳定身体、是肌肉发力的基础，这一点日益得到公认。从跑步到投掷等各项体育运动中，稳定的核心是有效发挥人体生物力学功能的关键因素，从而使肌肉发力最大化并最大限度减小关节负荷。我们将核心肌群的功能理解为中枢神经系统预设的程序，这个程序整合局部的、单关节和多个关节上的肌群活动，在保持整体稳定的同时完成体育动作。近端的稳定性是远端灵活性的基础，在这个基础上可以建立从近端向远端的发力模式，并且可以通过肌群的协同作用力在完成远端动作的同时保护远端关节。评估动态核心能力是一项重要任务，其中包括对躯干特定功能和三维运动能力的评估。运动康复训练计划应该包括核心能力的重建，并且应该将核心视为远端肢体运动的基础。

关键词：核心稳定性；人体运动；运动康复

中图分类号：G808.1文献标识码：A文章编号：1007-3612(2008)12-1710-05

The Role of Core Stability in Athletic Function

ZHOU Jin(Translate)

(Beijing Sport University,Beijing 100084,China)

W.Ben Kibler1，Joel Press２，Aaron Sciascia１

(1.Lexington Clinic Sports Medicine Center, Lexington, Kentucky, USA; 2.Rehabilitation Institute of Chicago, Chicago, Illinois, USA)

Abstract:The importance of function of the central core of the body for stabilization and force generation in all sports activities is being increasingly recognized. 'Core stability' is seen as being pivotal for efficient biomechanical function to maximize force generation and minimize joint loads in all types of activities ranging from running to throwing.Core muscle activity is best understood

as the pre-programmed integration of local, single-joint muscles and multi-joint muscles to provide stability and produce motion. This results in proximal stability for distal mobility, a proximal to distal patterning of generation of force, and the creation of interactive moments that move and protect distal joints. Evaluation of the core should be dynamic, and include evaluation of the specific

functions (trunk control over the planted leg) and directions of motions (three-planar activity). Rehabilitation should include the restoring of the core itself, but also include the core as the base for extremity function.

Key words: the role of core stability;athletic function;rehabilitation

1 什么是核心？

人体骨骼肌系统的核心包括脊柱、髋、骨盆、下肢近端和腹部。核心肌群包括躯干和骨盆肌肉，其主要作用是保持脊柱和骨盆的稳定性。在各项体育运动中，核心肌群的作用是协助肌肉发力、协助动能从躯干近端（大部位）向远端（小部位）的传输^[1,2]。附着在髋关节、骨盆和脊柱上的肌肉在躯体中央集合，协同发挥必要的、多样的稳定功能来保证远端各环节发挥特定的功能。因此，近端稳定性是远端灵活性和远端完成功能任务的基础。此外，从核心的局部稳定功能和发力功能来看，核心与几乎所有的肢体远端运动如跑、踢和投都有密切的关系。因此有必要评估核心的位置、核心的运动方式和核心的作用，并且将核心功能评估作为诊断、治疗肢体远端运动损伤的依据。

本文讨论了核心的一般功能和定义，从解剖学和生理学角度分析了核心肌群的特点，讨论了核心稳定功能及核心功能紊乱，提出了临床评价核心稳定性的原则，并讨论了使核心功能最大化来提高运动功能的康复和体能训练计划。

2 核心稳定性的定义

核心稳定性是使运动功能最大有效化的重要因素。通常，运动功能是在动态运动链上产生的，人体各运动环节必须协调有序地产生兴奋，才能使肢体远端在最佳位置、以最佳速度、在最佳时机完成体育动作^[2]。核心在产生局部力量、保持身体平衡、降低腰背受伤风险等方面具有重要作用。此外，由于核心是几乎所有运动链的中心，有效控制核心肌群力量、核心部位的平衡和核心部位的运动可以充分发挥整条运动链、包括上肢和下肢的运动功能。目前学界对核心稳定性的定义尚未取得共识，本文采用的一般性定义是：在经过整合的运动链上，控制腿和髋以上躯干部位的姿势和躯干运动、使肌肉完成最佳做功、使力量在运动链上各个环节直至肢体末端有效传输和控制力量的能力。

3 从解剖学、生理学和生物力学角度看核心

3.1 解剖学

从解剖学上看，核心是肢体远端运动的基础。结合投掷、踢、跑等体育动作也可以理解为“中心稳定性服务于末梢灵活性”^[2,3]。大部分起驱动远端作用的大型主动肌（胸大肌、跎肌、四头肌和髂腰肌）与核心的骨盆和脊柱相连，大部分起稳定远端作用的肌肉（上下斜方肌、髋旋转肌、臀肌）也和核心相连。

形成这一复杂整体的肌群被称为核心肌群。一部分肌肉比较短小，以很短的力臂跨越单个脊椎，以“长度的变化”为肌肉兴奋模式。其它肌肉跨越多个脊椎，发挥主动肌的作用整合多个关节并产生力量，以“力量的变化”为兴奋模式^[4]。两种肌肉兴奋模式相互协调保证脊柱这种多环节结构的稳定。以多裂肌为例，这些跨越单个脊椎的短小肌肉发挥稳定单个环节的作用，而那些跨越多个关节的长肌肉主要控制脊柱整体^[5]。两种不同的肌肉兴奋模式相结合，形成一个稳定的“脊柱自然中立位置”，当脊柱处于“自然中立位置”时，韧带受到的张力最低^[5-6]。

腹部肌肉包括腹横肌、内外斜肌和腹直肌。收紧腹横肌能提高腹内压和胸腰大筋膜的张力。腹横肌力量被视为腰椎稳定性的指标^[7,8]。收紧腹肌能够形成一个坚实的圆柱形结构，以提高腰椎的强度^[9]。有必要指出，腹直肌和斜肌的兴奋模式与肢体运动方向有关，因此具有方向特异性。这种兴奋模式使身体在肢体运动发生之前能够保持稳定和平衡^[3,10]。有研究证明，大幅度上肢动作发生之前，腹肌收缩、腹内压升高^[11,12]。机体以这种方式稳定脊柱和身体的核心，为肢体运动和肢体肌肉兴奋奠定了稳固的基础^[13]。临床研究证明，提高脊柱紧张度需要小幅度地提高多裂肌和腹肌的兴奋水平（达到最大自主收缩水平的5%可以满足日常生活需要，达到最大自主收缩水平的10%可以满足剧烈运动的需要）^[14]。

稳定的核心能够在各个平面上控制躯干的运动。因此，肌肉有时候要以一种与其发挥主要功能时不同的模式来运动。例如，腰方肌（QL）的主要功能是在躯干在额状面上向前屈曲和向后伸展时发挥稳定作用。但是腰方肌横向在第十二肋处与髂脊相连，这个结构使腰方肌在涉及到躯干发生前屈、后展和侧弯的身体动作时都发生兴奋，从而在其他平面上也能发挥支持脊柱的作用^[15]。

核心结构的顶盖是横膈膜。横膈膜、盆底肌和腹肌同步收缩才能提高腹内压，形成一个坚实的圆柱形结构，减轻脊柱附近肌肉的负荷并提高躯干稳定性^[12,14]。在肢体运动发动之前，横膈膜收缩可以提高腹内压以支持脊柱和躯干的稳定性，而横膈膜的这种兴奋看来和呼吸无关^[16]。

核心结构的底部是盆底肌群。由于直接评估这部分肌肉的功能比较困难，在骨骼肌康复研究中经常忽略甚至无视它们的作用。实际上盆底肌、腹横肌、腹肌和多裂肌之间存在多种协同兴奋模式，是支持躯干肌群和脊柱肌群的基础^[12]。

髋、骨盆及相关结构是支撑整个核心的基础，这一区域的各大肌群是发挥髋和骨盆功能的必要条件。这些肌群的横断面很大，除了发挥稳定作用以外，还能够在体育运动中产生很大的力量和动能。臀肌连接躯干和腿，是躯干的稳定器，并且向腿输出向前运动的动能^[2,17]。在全部投掷力量中，来自髋/躯干肌群的动能和动力约占50%^[18]。

胸腰筋膜是一个非常重要的组成部分，它通过臀大肌和下肢相连，通过背阔肌和上肢相连。在投掷运动中，胸腰筋膜将核心整合到运动链上^[19]。胸腰筋膜覆盖了包括多裂肌在内的位于背部和躯干的深层肌肉，并且和腹内斜肌、腹横肌相连，为腰椎提供三维支持，保障了核心稳定性^[19]。胸腰筋膜使腹部前、后肌群和侧面的斜肌围成了一个“腰箍”，起到环形的稳定作用^[20]。

3.2 生理学

运动链上的肌肉兴奋是根据任务目标、运动专项特点、按预设的模式产生的。这种肌肉兴奋模式可以在反复训练中得以改善。肌肉兴奋模式可以分成两种类型：

1) “长度型”：通过伽玛传导输入（gamma afferent input）产生的肌肉交互抑制提高关节周围肌肉的紧张度，提高单关节稳定性。

2) “力量型”：通过高尔基肌腱感受器使多个肌群协同兴奋，以移动多个关节并产生动力^[4]。

很多被视为与核心有关的动作体现了“力量型兴奋模式”。研究快速单臂摆动的肌肉兴奋模式时发现，首先兴奋起来的肌肉是摆动臂对侧的腓肠肌和比目鱼肌^[3]，兴奋传导自下而上通过躯干达到手臂^[21]。踢球时，脚的最大运动速度更多地取决于髋部屈肌的兴奋程度而不是膝关节的伸肌^[3]。对棒球投球的研究证实，在不同水平的远投中，肌肉兴奋的共同模式是：从投掷臂的对侧外斜肌开始，向手臂方向发展^[21]。

这种兴奋模式可以提高四肢肌肉兴奋水平，改善四肢的支撑或运动能力。腓肠肌最大收缩力来自髋部肌群的启动。近端肌群兴奋可以使踝关节周边肌群的活化水平提高26%^[17]。同样，无论是有肩部症状还是健康的个体，当斜方肌和菱形肌能够稳定住肩胛时，肩袖肌群的最大兴奋水平可以提高23%～24%^[22]。此外，当近端肌群达到最大兴奋时，远端肌群活动变得更加精确、受控程度更高，这一点比提高远端肌群发力能力更加有意义。上述结论来自一项关于投掷运动中肘关节肌肉功能的研究^[21]。

核心肌群兴奋可以环绕脊柱产生更大的旋转力量。大部分对肌肉兴奋的研究证明，各种兴奋模式的强度和时间不同，但是都是从对侧开始，产生旋转和动能^[12,19,21]。

最后，核心肌群兴奋提高了人体中心区域的整体紧张度，形成了一个坚实的圆柱体结构，肌肉收缩保持圆柱体的稳定，因此可以支持在较长力臂上发生的旋转运动^[12,19,20]。

3.3 生物力学

生理上的肌肉兴奋会产生一些生物力学作用，使局部和远端功能得到更好发挥。中枢神经系统预设的肌肉兴奋程序对身体姿势进行预调整（APAs），当踢球、跑步和投掷动作产生动力时，经过预调整的身体姿势能够抵抗扰动、保持平衡^[3]。预调整（APAs）提高了近端的稳定性，保证了远端的灵活性。

肌肉兴奋也能产生相互作用力，而相互作用力能够产生并控制关节上的动能和负荷。相互作用力作用于关节，来自肢体运动和相邻关节位置变化^[2]。来自人体中心运动环节的相互作用力是远端恰当发力的关键，相互作用力调整骨骼和关节的相对位置，从而最大限度降低关节承受的内部负荷。大量案例证明，近端肌肉兴奋产生的相互作用力是远端有效发挥功能的保证。源自核心的相互作用力甚至可以在远端形成类似挥鞭效应一样的最大动力，或者保证远端动作的精确性和稳定性。踢球时，脚上的最大动力来自屈髋产生的相互作用力^[2]。旋臂时肩关节最大内旋动力来自转体产生的相互作用力。抵抗外翻力矩时，保护肘关节的内旋动力来自肩关节内旋产生的相互作用力^[2]。最大发球速度和来自肩部的相互作用力相关，这个相互作用力在稳定并保护肩、肘不发生脱臼的同时^[23]，在肘部产生角速度^[24]。肩关节运动在手腕上产生相互作用力，这个力与投球准确性相关^[24]。

在肌肉兴奋及相互作用力的作用下，根据“速度积累”原则^[2]，从近端到远端会产生一个动力和力量发展过程。但是，这并不是一个从一个环节直接到下一个环节的简单的线性过程。例如，网球发球时，肘关节先于肩关节达到最大速度。尽管如此，对网球发球^[18,25]、垒球投球^[21]和足球射门^[2]的研究都证明地面应力通过核心向远端传导是肌肉动力发展的普遍模式。

通过核心可以达到力量控制的最大化。投掷时，躯干是抗衡前冲力的根本^[19]，制动前冲力的力量中有85%来自躯干肌群和关节囊的兴奋，远大于肩袖肌群兴奋产生的力量。

4 核心稳定性对运动功能的意义

稳定的核心有利于整合近端和远端的动力和力量的控制，对运动功能最佳化具有重要意义。躯干核心部位的大块肌群形成了一个坚实的圆柱体，能够以巨大的惯性抗衡扰动，同时为远端的灵活动作提供稳定的基础。此外，核心犹如一个动力发动机，围绕核心产生的小幅度旋转可以在末端形成大幅度旋转，形成鞭打效应。由于小肌肉量就可以满足外周运动环节的需要，因此远端区域的惯性也很小，有利于累积形成很高的运动速度。此外，由于关节上的动力很大程度上来自核心肌群兴奋产生的相互作用力和中枢神经系统预设的肌肉兴奋模式，因此，关节上获得的动力大小并不取决于局部韧带的大小，也不取决于局部肌群兴奋产生的反馈反应，因此远端关节的韧带都比较短小，而远端小肌群兴奋则可以更加精确地控制和完成变化多端的动作。

5 核心稳定性低与运动功能紊乱-案例分析

研究发现，髋部肌群软弱和由此而来的髋/躯干姿势改变和膝关节损伤有关。膝关节前侧疼痛和髌骨软化与髋关节外展肌软弱、屈肌紧张有关^[26,27]。髋部肌群运动模式的改变会加剧髋关节内翻和髋关节屈曲，在下蹲和跳跃落地时形成膝关节外翻，造成前十字韧带负荷增高。近期一项关于核心力量指标的长期研究发现，髋关节外旋力量不足和膝关节意外受伤有关^[28]。基于以上发现，目前大多数膝关节康复计划都强调核心力量和髋部肌群力量训练^[26,27]。

膝关节屈曲能力变化和手臂肌肉的紧张度有关。网球运动员的膝关节不灵活会造成运动链断裂，影响髋和躯干发力，使肩关节在水平内收和旋转时承受的负荷提高23%～27%并加剧肘关节外翻^[29]。一项对网球发球的数学分析表明，如果来自躯干的动力减少20%，手臂运动速度需要提高34%以上，或肩部肌肉量要提高80%才能把同样大小的动能输送到球上^[18]。

髋部肌群软弱或僵硬也可以影响到手臂。经内窥镜检查确诊，发生关节唇后-上缘撕裂的运动员中有49%伴有转体时髋关节灵活性差或外展肌力量不足（特伦德伦伯格试验阳性）^[30]。

6 怎样评估核心力量

目前还没有测定核心力量的标准手段。科研人员在研究中使用不同的技术手段如肌电图^[31]和等长动态测力计^[32，33]等测定特定肌肉的相对力量。这些数据可以给出一个近似的核心力量估值。但是有大量肌群协同参与的核心肌群活化模式具有任务特异性，因此以任何特定的单块肌肉的评估标准为参考值都具有很大的不确定性。因此，在可能情况下，使用任何核心评定技术时都要考虑尽量在功能状态中检测肌肉力量。如果某部肌肉主要在闭链运动时做功，最好在闭链运动中检测。如果某部肌肉在不同位面的运动中都会产生兴奋，就应该分别在不同位面的运动中检测。如果肌肉主要以离心方式做功，就要以离心方式测试。或许，在考察所有与核心力量有关的肌群时，对特定运动模式和运动质量的评估更加值得重视^[31，32]。当然从这种分析方法中很难找出量化指标，但是对特定运动模式和运动质量的评定能够比较近似地反映核心的三维功能。目前对此类评估体系的可靠性和有效性研究仍旧不足。

单腿支撑平衡站立是一种能够反映多种变量（多肌群）协同作用的核心力量测试手段。测试人员要求受试者单腿站立，此外不给与任何语言提示（图1）。出现特伦德伦伯格（Trendelenburg）姿势或支撑腿内旋或外旋等偏差提示控制身体姿势能力差和近端稳定性降低（图2）。

注意观察身体姿势和手臂位置变化对侧髋下沉

如果单腿平衡测试正常，可以进一步做单腿下蹲测试。起始姿势和平衡测试相同。受试者在没有其他语言提示下，重复做单腿下蹲，动作幅度从四分之一蹲到半蹲。研究人员评估受试者的动作质量。在单腿平衡测试中未出现的特伦德伦伯格（Trendelenburg）姿势在单腿下蹲时可能出现。受试者可能试图摆动手臂保持平衡或摆出一种夸张的屈曲或呈螺旋形的转体姿势，通过提高臀肌或较短的旋髋肌的张力来代偿其他薄弱肌群（图3）。

多位面测试的目标是量化脊柱在不同平面上运动时，核心的控制能力和运动能力。目前研究人员尚未开展对这些专门的测试手段的可靠性和有效性研究，但是临床经验表明这些测试确实能够为设计提高核心功能的康复方案提供有用的信息。测试时，受试者站在墙壁附近，给定的距离一般为8 cm。在核心矢状面功能测试中，受试者背对墙壁，缓慢后倾，使头部贴向、但不触及墙壁，同时平稳站立（图4）。起初可以让受试者双足站立，然后逐步将身体重心向一侧移动直至完成单足站立。在矢状面功能测试中，受试者的腹肌、股四头肌和髋部屈肌产生离心兴奋，髋和背部伸肌产生向心兴奋。在核心额状面功能测试中，受试者单足侧向墙壁站立，另外一足与墙壁距离8 cm（图5）。受试者用内侧腿支撑，并努力用内侧肩头接近、但不触及墙壁。这个测试可以评估腰方肌、展髋肌和脊柱旁长肌群在额状面上的离心力量。最后是核心水平功能测试，受试者站立在离墙壁8厘米的地方，和矢状面功能测试一样，从双足站立开始逐步过渡到单足站立，不同之处是受试者要交换用两肩接近、但不触及墙壁（图6）。可以通过上述测试评估受试者的动作质量和运动速度。核心力量不足的受试者在单足平衡和与墙壁保持微小距离等方面的能力显著低下。这个测试可以评估腹肌、旋髋肌和背部伸肌在水平面运动时的协同水平。研究人员可以根据测试中发现的薄弱肌群和核心在各个平面上的运动能力水平制定具体的康复方案。

7 核心康复的原则

核心康复的主要目标是：强化灵活性、力量、平衡能力和耐力等基本因素，改善核心与远端的关系，纠正远端功能紊乱。因此在开始康复训练之前，必须彻底检查核心能力和肢体功能。预检的第一个目的是发现薄弱环节。检查包括髋、躯干和肩关节的各种运动模式，发现局部或远端力量薄弱或灵活性不足的肌肉。专门设计的动作测试可以发现局部灵活性不足和力量薄弱问题，但是必须了解包括完整运动链的整体运动模式水平。远端损伤后的康复训练应该从核心开始并以核心为重点。

为建立稳定的基础，康复训练应从提高腹横肌、多裂肌和腰方肌等重要肌群的稳定能力开始。这些肌群直接和脊柱、骨盆连接，对核心稳定性起主要作用。练习方法包括水平侧桥（图7）和等长转体（图8）。这个阶段的康复训练不仅要恢复核心功能，也是肢体康复的第一步。

下一步的下肢康复训练包括与转体、旋髋相结合的前弓步和侧弓步练习，随转体进行膝关节屈伸练习等。练习的频率和强度因人而异。

肩关节和上肢康复训练从双腿站立、躯干和髋的伸展姿势开始^[34]。肌肉运动模式从同侧兴奋开始过渡到对侧兴奋。对角线模式是在一个稳定支撑面上转体并模拟投掷动作（图9、图10、图11）。下肢肌群的兴奋可以驱动肩胛骨、肩部肌群的活化。所有上肢训练动作应以躯干和髋的伸展姿势为结尾。进一步的上肢康复训练动作包括肩胛收缩、臂外展与外旋相结合，或直体、肩胛收缩与伸臂相结合（图12）或旋髋、转体与肩胛收缩相结合等（图13）。

核心稳定性训练必须避免单个平面上的运动，因为单个平面的运动会“隔离”某部位肌肉或某个关节。可以在康复过程中的某些阶段上进行单个平面动作训练，但是康复训练从一开始就要强调功能姿势、运动模式和肌肉活化次序。只有这样才能恢复肌肉正常的生理机能，进而恢复正常的、符合生物力学原则的身体运动模式。训练可以从近端开始，然后拉长力臂向远端过渡，通过调节力臂的长短来调节肌肉发出的动力大小和负荷量。训练的目标则是在整体运动链上实现各个运动环节的协同兴奋。

核心康复计划由大量不同练习方法组成，首先为稳定和肌肉产生动能奠定基础，进而建立并提高对远端动作的控制能力，使远端运动环节的灵活性最大化^[35]。核心是所有训练手段的中心，是稳定的基础，是动力发动机和动力调控器。核心和体育运动关系密切，因此核心能力测评应该成为各种肢体运动损伤评估的重要内容，在各种肢体运动损伤的康复计划中，核心能力应该成为首要的康复内容。

8 结 论

核心稳定性是正确完成体育动作的关键因素。核心是一个整体，由多个运动环节高度整合而成，是肌肉发力、近端稳定性和远端灵活性的基础，是产生相互作用力的保证。企图将核心的各个组成因素单独地加以精密量化是很困难的，但是我们可以近似地通过人体在三个平面上的运动表现来评价核心的功能是否正常。深入地认识复杂的生物力学机制和肌肉活化机理，有助于细化评估手段，有助于制订出针对性更强的康复方案。

声明：本综述未使用任何来源之经费，作者欢迎大家对本综述有关内容的关注。

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