韩天然 钱菁华 矫玮

(北京体育大学运动康复系 北京 100084)

踝关节不稳的本体感觉特征①

韩天然 钱菁华 矫玮

(北京体育大学运动康复系 北京 100084)

目的 通过利用单轴和多轴轨迹追踪测试获取踝关节不稳者的踝关节本体感觉特征,指导踝关节本体感觉训练。方法选取25名单侧踝关节不稳青年男性受试者作为不稳组,选取25名无下肢伤病青年男性受试者作为对照组。采用Pro-Kin本体感觉测试及康复系统,测试分析两组受试者负重主动闭链运动下的踝关节本体感觉差异。选取的测试分析指标包括前后单轴轨迹追踪误差率(APALE)、左右单轴轨迹追踪误差率(MLALE)、多轴本体感觉追踪平均误差率(MATE)、多轴各基本象限追踪误差率(SATE1-8)。结果 (1)对照组左右腿之间各项本体感觉指标皆无显著性差异。(2)不稳组患侧与对照组右侧的APALE和MLALE均无显著性差异。(3)不稳组患侧与对照组右侧的MATE有显著性差异,另外多轴各基本象限中除第一象限(S1)和第四象限(S4)外皆有显著性差异。(4)不稳组健侧与患侧各项本体感觉指标皆无显著性差异。结论 (1)无下肢伤病者的双侧踝关节本体感觉特征基本相同,不存在单侧优势。(2)踝关节不稳者患侧踝关节单独进行内外翻或跖背屈时本体感觉特征较为正常,但在复合运动如背屈内翻、跖屈内翻等动作中本体感觉表现较差。(3)单侧踝关节不稳者患侧本体感觉可能对健侧产生影响,使健侧踝关节本体感觉同时减弱。在早期预防和后期康复中需要关注两侧同时训练,并且以踝关节复合运动练习为主。

踝关节不稳 本体感觉 多轴轨迹追踪测试

踝关节是人体下肢的三大关节之一，其稳定性和灵活性是人体完成站立、行走、下蹲、跑跳等动作的基本保障，也是本体感觉与平衡功能的综合反映[1]。踝关节损伤也是体育运动中和日常活动中最易出现的损伤之一。在踝关节损伤中如未发生骨折，则常有较严重的韧带和神经感受器损伤[2]。其中踝关节损伤中最为常见的是韧带损伤，约占踝关节损伤的75%[3]。如果踝关节在首次损伤后没有进行及时的、正确的治疗与康复，再次出现损伤的风险会极大增加[4]，进而逐渐发展成为踝关节不稳(Functional Ankle Instability，FAI)。一旦踝关节不稳形成则更加容易再次扭伤踝关节，形成一个反复的恶性循环[5]，这样就会对患者日常生活质量和运动员的运动成绩产生不良影响。

表1 研究对象基本情况(M±SD)

表2 单轴本体感觉追踪误差(%)

本体感觉是人体一种特殊的感觉形式，用来获取身体各个部分空间位置的信息，具体又可划分为关节运动觉、关节位置觉和运动力觉。其中，本体感受器是人体获取本体感觉的基本单位，它主要包括分布于关节囊、韧带、肌腱、皮肤组织等在内的肌梭、腱梭、Pacinian小体和Ruffian小体等。不同组成成分对关节、肌肉、皮肤等不同部位的不同运动形式敏感性不同。踝关节本体感觉对踝关节的运动能力和损伤康复等方面具有十分重要的作用，它在中枢神经系统控制下产生的精确运动程序中扮演了重要的角色，尤其是在本体感觉传入信息后形成的肌肉反射可提供关节的动力性稳定，这种作用对维持关节的功能稳定性十分重要[5]。本体感觉反馈减退导致的功能性关节不稳会进一步导致关节的微观损伤和再损伤，形成一种反复损伤的恶性循环。同时本体感觉也是当前运动康复与运动训练领域的重点和难点问题，无论是应用于运动损伤后康复治疗，还是为了提高运动员的竞技比赛成绩，本体感觉训练都是一个必不可少的重要手段。而与实践结合紧密的本体感觉测试方法能够提供准确、真实的结果，因此，对本体感觉测试方法的研究显得尤为重要。

目前对于踝关节本体感觉的测量还没有一个统一的标准化的方法，主要测量方法针对本体感觉的运动觉、力觉和位置觉展开，其中单独的力觉测量评估比较少。对于踝关节的运动觉常使用等速设备进行测量。关节的位置觉测量有多种形式，包括直接测量、间接测量和视觉模拟评分方法。针对踝关节不稳患者的本体感觉研究虽然发现了本体感觉功能的改变，但是测试结果并不统一，甚至得到完全相反的结论[6-9]，说明当前对于踝关节本体感觉的研究还较为欠缺，许多方面的结果未达到共识，有必要进行进一步的实验研究。本体感觉的传统测试方法多是在开链、远端不负重状态下进行的，但是在实际的功能活动中，下肢的主要功能大部分是在负重状态下发生的，特别是在运动过程中遭遇外力干扰时，中枢神经系统作用的神经肌肉控制需要本体感觉信息的正确传递，而这些信息是同时包括运动觉、位置觉和力觉所传递的综合信息，缺一不可，这样中枢神经系统才能及时做出判断，采取措施，避免意外伤害的发生。因此负重直立状态下进行主动闭链的本体感觉测试将能进一步真实地反映实际运动当中踝关节的本体感觉特征，为踝关节本体感觉训练提供新的理论依据，并将此得到的特征结果用于更有效的指导踝关节的本体感觉训练中，减少踝关节反复损伤的几率。

表3 多轴本体感觉追踪误差(%)

图1 Pro-Kin本体感觉测试及康复系统

图2 圆形活动测试平板

1 研究对象与研究方法

1.1 研究对象

在北京体育大学进行踝关节损伤情况调查，并利用踝关节功能评价问卷筛选出25名单侧踝关节不稳的青年男性受试者作为不稳组。

受试者入选标准为:受试者在近1年内出现过2次及以上的单侧踝关节反复扭伤，最近一次踝关节扭伤发生时间距测试一个月以上，自我感觉在平时活动中存在踝关节不稳的情况，没有出现过下肢其他关节部位的损伤，没有下肢手术或骨折等病史，另一侧踝关节没有出现过不稳和扭伤，踝关节前抽屉试验和距骨倾斜试验为阴性且填写踝关节功能评价问卷(AJFAT)结果分数小于27分。

图3 测试动作示意图

再根据不稳组受试者的年龄、身高、体重、运动水平等基本情况选取25名没有出现过下肢伤病的男性受试者作为对照组。研究对象基本情况见表1。不稳组和对照组受试者的基本情况经过统计学分析均无显著性差异，具有可比性。

1.2 研究方法

1.2.1 实验法

利用Pro-Kin本体感觉测试及康复系统(见图1)，采用站立位踝关节负重主动闭链式追踪定位法对不稳组和对照组受试者的双侧踝关节进行本体感觉测试。

具体测试步骤:在无外界干扰的测试环境中，受试者光脚站于测试台上，双臂环抱胸前，测试足迈步向前置于圆形活动平板(见图2)上的中央指定位置，设定测试侧下肢保持10～20kg负重阈值(人体体重的1/6左右)，另一侧下肢承担余下负重。在实验仪器上输入受试者基本信息与足部位置等参数。让受试者目视前方电脑屏幕，根据屏幕上面所给出的运动轨迹追踪标记点，有控制地主动活动测试侧的踝关节，在规定时间内尽可能精确的完成轨迹的追踪动作(见图3)，轨迹追踪包括前后向单轴、左右向单轴和圆形多轴三项测试，受试者双足都分别完成三项测试，记录轨迹追踪误差值，以百分数表示。

测试评价指标包括:

图4 左右足八个基本象限对应位置关系

(1)左右方向直线追踪的平均长度误差(Medial-Lateral Average Length Error，MLALE)。

(2)前后方向直线追踪的平均长度误差(Anterior-Posterior Average Length Error，APALE)。

(3)按顺时针(右足)或逆时针(左足)方向追踪圆环形轨迹的平均追踪误差值(Mutil-direction Average Tracks Error，ATE)用MATE表示。

(4)8个基本象限平均追踪误差值(Sectoral Average Trace Error，SATE)按具体象限分别记为S1ATE、S2ATE、S3ATE、S4ATE、S5ATE、S6ATE、S7ATE、S8ATE。以上象限对应动作以右足为准，为便于左右侧分析，将左足测试对应的S8～S1按顺序替换成S1～S8，使两侧同象限名称所对应踝部动作一致，各象限对应踝部动作分别为S1——跖屈为主，内翻为辅；S2——内翻为主，跖屈为辅；S3——内翻为主，背屈为辅；S4——背屈为主，内翻为辅；S5——背屈为主，外翻为辅；S6——外翻为主，背屈为辅；S7——外翻为主，跖屈为辅；S8——跖屈为主，外翻为辅。具体对应关系见图4。

1.2.2 统计分析法

使用SPSS 18.0和Excel 2013软件对测试所得数据进行统计分析，所有结果用均数±标准差表示，统计学显著性设定为P＜0.05，非常显著设定为P＜0.01。实验对象组间比较采用组间单因素方差分析，各数据组之间采用独立样本t检验。

2 实验测试结果

受试者本体感觉轨迹追踪示意图见图5。

对照组左右侧APALE和MLALE均无显著差异(P＞0.05)；虽然不稳组健侧APALE和MLALE较患侧数值较小，但未达到显著性差异(P＞0.05)；不稳组患侧APALE和MLALE与对照组右侧相比数值较大，但未达到显著性差异(P＞0.05)。

不稳组健患侧间以及对照组左右侧间的MATE和SATE数值均无显著性差异(P＞0.05)，不稳组患侧MATE数值较对照组右侧大，且具有非常显著差异(P＜0.01)；不稳组健侧MATE数值较对照组右侧大，且具有显著性差异(P＜0.05)。与对照组右侧相比，不稳组患侧S1ATE、S8ATE虽平均值较对照组右侧大，但未达到显著性(P＞0.05)，S2ATE、S3ATE、S5ATE、S6ATE、S7ATE、S8ATE较对照组右侧大，且有显著性差异(P＜0.05)，其中S6ATE、S8ATE差异非常显著(P＜0.01)。不稳组健侧S5ATE、S6ATE与对照组右侧相比具有显著性差异(P＜0.05)，其他象限无显著差异(P＞0.05)。

图5 本体感觉轨迹追踪示意图

3 分析与讨论

健康者的双踝在单轴、多轴和各基本象限的本体感觉轨迹追踪误差率上均没有明显差别，即左右踝本体感觉基本相同，不存在单侧优势。王雪强等[10]在Biodex System3等速系统上用被动复位测试法对53名老年人双侧踝关节本体感觉进行评价，得出左侧踝关节的本体感觉优于右侧踝关节的结论。还有一些国外研究者发现在闭眼的情况下，左侧的本体感觉优于右侧的本体感觉。该测试结果得出的正常人本体感觉结果与上述研究不同，可能原因是上述研究均采用开链状态下被动复位的方法而非功能位下主动活动的方法，而该测试是在负重站立位主动闭链状态下进行的测试，结合了视觉因素，测试方法不同。因为踝关节本身是人体的下肢负重关节，在日常生活中闭链活动最为常见。在开链和闭链的不同模式下，关节的感觉输入、关节受压情况、肌肉的收缩方式、关节囊及韧带的受牵拉的力量都有所不同。在闭链站立的条件下，感受器的感觉输入、关节的受压情况、肌肉协同收缩等都较大。因此，在闭链主动模式下的测试更符合踝关节的主要功能运动特点，所测得的踝关节本体感觉特征更能反映踝关节的真实情况。另外该实验中受试者均是青年男性，是否不同年龄阶段对左右踝本体感觉的测试结果会产生变化有待进一步研究。

踝关节不稳的受试者的患侧与对照组的右侧相比，在左右和前后单轴方向轨迹追踪误差在平均值上虽较对照组大，但是都接近而没有达到显著性差异水平。Li 等[11]利用自制的仪器使其转动的角速度为0.4 (°)/s，对冰上曲棍球运动员、芭蕾舞演员和长跑运动员在跖屈/背屈、内翻/外翻的关节运动觉进行测量，发现运动员在跖屈/背屈方向的关节运动觉优于内翻/外翻方向的关节运动觉。该测试中没有得出相同的结果，可能原因除测试方法不同外，该研究所选的受试者中运动员所占比例过少，运动能力的不同也可能是出现结果差异的原因。

实验组患侧在多轴环形方向轨迹追踪误差上较对照组右侧有显著性的变大。在多轴环形的8个基本象限中，实验组患侧S2、S3、S5、S6、S7、S8均较对照组右侧有显著性的变大。S2和S3象限的显著性差异结果可能说明在内翻为主结合跖背屈的复合运动位置中，踝关节的本体感觉较差，这与踝关节发生外侧扭伤时的足部位置状态相同。在S5～S8四个基本象限的显著差异可能说明，损伤导致的不稳踝关节在外翻参与的复合运动中本体感觉均变差。踝关节因其特殊的结构组成而只有一个运动的自由度，即它不能围绕另外两个空间轴运动。它的横向稳定性依赖于关节面之间的紧密绞索，如镶榫关节那样，距骨凸被牢牢地嵌合在胫腓骨榫眼中，踝骨钳两侧肢从两侧固定距骨，以保证外踝和内踝之间的距离保持不变[12]。足的内翻和外翻主要发生在距跟关节，距骨位于上下两个关节之间，活动范围较为广泛。踝关节和足关节(距上关节和距下关节共同组成)通常协同运动。足背屈常伴有外翻，足跖屈常伴有内翻。由于外踝低内踝高，韧带内侧强外侧弱，内翻肌力大于外翻肌力，因此足的内翻幅度大于外翻幅度。这些踝关节结构的影响可能使得虽然不稳的踝关节在外翻时本体感觉变差，但是出现踝外翻损伤并不常见。因此在平时踝关节不稳者的本体感觉训练中要以复合动作的训练为主，这样更有针对性。

踝关节不稳的受试者的健患侧之间相比较发现，不论是单轴轨迹追踪误差还是多轴各象限的轨迹追踪误差均没有显著性差异。这表示实验组受试者健侧的本体感觉同患侧一样较对照组变差且变差的程度基本相同，即一侧踝关节损伤失稳后，对侧的踝关节本体感觉可能同样受到影响。Nakasa等[13]研究者通过实验研究发现慢性踝关节不稳侧位置觉在与健侧的比较中并没有发现显著的统计学差异。该研究与Nakasa等研究者用不同测试方法得出的结论相同，进一步印证了这一发现。对于产生这种影响的机制有待进一步研究。这一发现表示单侧踝关节不稳患者在本体感觉训练中要将患侧和健侧的训练放在同等重要的水平，不能偏向于只进行患侧的训练。此结果也表明在进行患侧康复训练时不宜用健侧作为对照。

4 结语

(1)单侧踝关节不稳者患侧进行单独内外翻或跖背屈时本体感觉较为正常，但在如背屈内翻、跖屈内翻等复合运动中本体感觉较差。因此，在本体感觉训练中应以复合动作训练为主，更利于本体感觉功能的恢复，与正常功能活动相适应。

(2)单侧踝关节不稳者患侧本体感觉可能对健侧产生影响，使健侧踝关节本体感觉同时减弱。因此单侧踝关节损伤的患者在早期预防和后期康复中需要关注两侧同时训练。而且在今后的康复训练效果评价中，不宜用健侧作为患侧的本体感觉对照组。

(3)下肢没有伤病的正常者两侧踝关节本体感觉基本相同，不存在优势侧。

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R87

A

2095-2813(2016)12(c)-0245-05

10.16655/j.cnki.2095-2813.2016.36.245

韩天然(1990—)，男，汉，河北沧州人，在读研究生，研究方向:运动医学。