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·综述·
中国康复医学杂志 1999 年第 14 卷第 1 期
等速肌肉功能测试和训练技术的 基本原理和方法
吴 毅1
本世纪 60 年代末 , 随着等 速运动 概念的 提出及 等 速仪器的问 世 , 等速 肌 肉测 试和 训练 技术 以其 独特 的 功用和优点 逐渐 应用 于矫 形外 科 、运 动医 学及 康复 医 学领域中 , 并在过去的 近 30 年中得 到开展 和普及 。 国 内于 80 年代初开始引进 等速仪 器 , 并 进行了 等速肌 肉 测试和训练的临床应用和研究工 作〔1 , 2〕 。 研究 表明 , 等 速肌肉测试和训练技术在临床 应用和 肌肉功 能研究 方 面有着广 阔的 应用 前景 。 本文 就等 速技 术的 概念 、临 床应用范围及今后发展方向作一综述 。
目前临床上进行肌力检 查常采 用徒手肌 力检查 法 或测力仪检 查法 。 其 中徒 手肌 力检 查法 多用 Lovett 6 级肌力 分级 法〔4〕 。这种 肌力 分级 法简 单方 便 , 应 用较
1 上海医科大学附属华山医院康复医学科 , 200040 收稿日期 :1998-07-28
等速肌肉功能测试和训练技术的基本原理和方法 ——— 吴毅
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中国康复医学杂志 1999 年第 14 卷第 1 期
4 .1 .1 测 试前 准备 :测试 前应 很好地 指导 患者 者 , 使 其了解等速 测试 的方 法和 要领 , 让患 者通 过加 快速 度 达到最大 肌力 。 测试 前最 好让 患者 做些 准备 活动 , 对 所测关节和肌群进行适当的牵伸练习 。 4 .1 .2 测 试的 次序 :对健 康者 应先测 优势 侧肢 体 , 对 于患者先测健侧肢体 , 便 于患者 熟悉测 试的整 个过程 , 体验测试时的感觉 , 消除对测试的顾虑 。 4 .1 .3 体位和关节轴心 :由于 等速测 试主要 测试肌 肉 的力矩输出 , 测 试时 关 节活 动时 的旋 转轴 心的 定位 是 很重要的 。 应尽量使 关节活动 轴心与 仪器动 力臂旋 转 轴心相一致 , 以达肌肉力矩输出最大 。 4 .1 .4 固定 :测试 时良好的固定将确保被测肌群充 分 独立开来 , 使来自协同肌 的影响 最小 , 同时也 避免了 替 代运动 。固 定时 , 除 了被 测关 节的 近端 需要 较好 固 定 外 , 腰部和胸部位也需 要固定 。 如果对下 肢测试 , 手 臂 应交叉放 于胸 前 , 或者 紧握 动力 仪两 侧的 把 手 。 在 测 试上肢时 , 双 下肢 应尽 量处 于不 负重 的状 态 。 在 整 个 测试中还应要保证各种绷带紧而舒适 。 4 .1 .5 肢 体称 重 :测试在 垂直 面上运 动的 肌力 时 , 由 于部分运动 是在 重力 位或 抗重 力位 上 完成 的 , 因此 应 考虑重力 的影 响 。 如 坐位 膝屈 伸肌 力时 , 伸 膝力 量 应 包括克服 重力 , 即 克服 小腿 重量 。 而屈 膝力 量则 借 助 了重力 , 即增 加了 小腿 自由 下落 力量 。 这些 重力 因 素 将影响测试 结果 , 尤 其 是评 价拮 抗肌 群的 比率 时影 响 更大 。 因此 , 应在测试前 进行肢 体称重 , 在测 试中给 予 相应的补偿 肢体 的重 量或 减去 肢体 下 落的 重量 , 以 保 证测试结果的可靠性 。 肢体称 重时应 尽量使 受试者 放 松肢体 , 但对一 些肢 体 痉挛 或肌 张力 增高 的患 者完 全 放松肢体有一定困难 , 应重复几次 。 4 .2 等速肌肉测试的方案
的肌张力 时 , 运动 即不 能完 成 。 由 于等 张肌 肉测 试 时 3.3.4 等长 、等张和等速 肌肉测试 的比较 :如 上所述 ,
肌纤维长度改变 , 有明显 的关节 活动 , 因此又 称为动 力 由于等长肌肉测试仅反映关 节运动 中某一角 度的肌 力
性肌力测试 。
大小 , 而无法反映整个关 节运动 中的肌 力大小 ;等张 肌
变数据可通过力矩曲线 获得 。 例如 , 膝 关节骨 关节炎 、 韧带损伤 、半月板损伤等 都可表 现出相 应的异 常曲线 。 通过分析这些异常力矩曲线 可获得 肌肉关节 病理变 化 的客观信息 。 2 .3 康复训练
等速技术的主 要优 势在 于肌 肉 收缩 时 , 它 能提 供 可变的阻力而保证整个关节 活动中 每一角度 都能承 受 相应的最大阻力 , 产生最 大张力 , 使 肌肉训练 具有高 效 性和安全 性 。 对 一些 肌力 较弱 、无 法对 抗阻 力 者可 先 在 CPM 状态下 进行 功能训 练 , 逐渐 过渡 到抗阻 训练 , 这对患者的 早 期康 复 , 尤其 是术 后的 功能 训练 更为 有 意义 。 2 .4 科研工作
临床上 当肌力 达到 3 级 以上 时 , 可 选用 不同 的 测 力计评价肌肉功能及康复 治疗的 疗效 。 但用 测力仪 所
过计算机处 理 , 得 到力 矩曲 线及 多项 反映 肌肉 功能 的 参数 , 作为评定肌肉运动 功能的 指标 , 这种测 试方法 称
得的肌力多数是反映参与该关 节某一 方向运 动的肌 群 为等速肌肉测试 。
2 等速技术的临床作用 2 .1 肌肉功能评价
等速肌肉测试 在评 价肌 肉功 能方 面 能定 量化 , 并 能提供一系列 肌肉 特性 的参 数 , 如力 矩 、作功 、功 率 及 耐力等 。 被认为是肌力测试最准确 、最客观方法之一 。 2 .2 辅助诊断
等速肌肉测试可作为一种 肌肉关 节损伤 的辅助 诊 断工具 。当 关节 在其 活动 范围 内活 动时 , 肌 肉关 节 病
举起的最大重量 。
下 , 可测试关 节运 动中 任何 一点 的肌 肉输 出的 最大 力
3 .3 .2 等 长肌 肉测试 :是 指测 试中 , 肢体 固定 于一 定 矩值 , 从而弥补了上述二 种肌肉 测试的 不足 , 同时还 可
角度 , 肌肉收 缩时 肌纤 维长 度不 变 , 但肌 张力 增 加 , 此 获得肌肉作功能力 、爆发 力及耐 力等数 据 , 以 及清晰 的
时并不产生关节活动 。 从而可 测得关 节在某 一特定 角 力矩曲线 , 作为关节病理 变化的 辅助诊 断 , 因 此等速 肌
度下的肌 肉收 缩所 产生 的最 大肌 力 。 由 于测 试时 , 肌 肉测试优于等长和等张测 试 。 表 1 为三种肌 肉测试 方
纤维长度 不变 , 无 明显 关节 活动 。 因此 又称 为静 力 性 法的比较 。
常或二侧肌 力相 差较 小时 , 选择 等速 肌肉 测试 有较 明 阻力使整个关节活动中每一 瞬间 , 或不 同角度 时 , 都 能
显的优势 。
承受相应 的最 大阻 力 , 产 生最 大张 力和 力矩 输出 。 仪
3 .3 等张 、等长和等速肌肉测试
器自动将关 节 运动 中瞬 时的 力矩 变化 都记 录下 来 , 通
3 .3 .1 等 张肌 肉测试 :是 指测 试中阻 力恒 定 , 肌肉 收 大阻力 , 产生 最大 力矩 输 出 , 而类 似等 长 收缩 。 因此 ,
缩使肌纤维 长度 改变 , 肌肉 张力 随杠 杆作 用而 有所 改 等速肌肉收缩兼有等张收缩 和等长 收缩的某 些特点 或
变 , 产生关节 活动 。 当阻 力大 于整 个运 动中 任何 一 点 优点 , 是一种特殊的肌肉收缩形式 。
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泛 。但这种 检查 方法 较为 粗糙 , 对 肌肉 功能 不能 精 确 肌力等 。
定量 , 无法克服测试者 在检查 中的主 观性 。 因此 , 在 肌 3.3 .3 等速肌肉测试〔6〕 :测 试中 , 运动的 速度恒 定(等
肉功能评定和康复疗效评价方面存在一定的不足 。
速)而阻 力可 变 , 运 动中 的速 度预先 由等 速仪器 设定 ,
等速仪器经过 近 30 年的不断 发展和更新 , 其功 能 更趋完善 , 使 用更 加简 便 。 新 一代 等速 仪器 除可 提 供 详细的测试 数值 和清 晰的 力矩 曲线 外 , 在 肌肉 训练 方 面 , 可提供等速 向心 、等 速离 心 、等 长 、等 张 、持续 被 动 运动(continous passive motion , CPM)等 不同运动方 式 的训练模式 , 从而提高了肌肉训练的水平 。
等速肌肉测试 可提 供一 系列 肌 肉特 性的 信 息 , 并 且可评价肌 肉 在向 心收 缩 、离心 收缩 等不 同收 缩状 态 下的特性 , 这对于科研工作有很重要 的价值 。
3 基本原理 3 .1 肌力检查在康复医学中的意义
等速技术一个很重要的 方面就 是能准确 测试患 者 的肌肉功能 。 而肌肉功能测 试和评 价是康复 医学中 最 基本 、最重要的一项内 容 。 因为 在康复 治疗中 , 大量 的 治疗对象患 有 与神 经 、肌肉 或骨 骼系 统有 关的 运动 功 能障碍 。 由于肌 肉功 能常 与神 经功 能密 切相 关 , 对 肌 肉功能的检 查 有助 于了 解肌 肉和 神经 的病 损程 度 , 训 练前后的定期检查还有助于 了解肌 肉和神经 病损的 恢 复情况 , 以评定康复治 疗效果 。 因此 , 肌肉功 能检查 在 康复医学中有重要意义 。 3 .2 徒手肌力检查与等速肌肉测试的关系
速肌肉测试 , 发现徒手肌 力检查 是正常的 患者 , 等速 肌 (运动开始和终末的瞬时加速度和减 速度除外)。
肉测试则发现二 侧肌力存 在有 13%到 28 %的 差异 , 说
测试中 , 等速 仪器 所提 供的 阻力 与 肌肉 收 缩的 实
明徒手肌 力检 查不 够精 确 。 因 此 , 在评 价肌 力接 近 正 际力矩输 出相 匹配 , 为 一 种顺 应性 阻力 。 这 种 顺应 性
肌力测试 。 临床 上常 用的 测试 方法 有 :用握 力计 测 试
握力 , 拉力计测试腰背肌 力 , 利 用钢丝 绳及滑 轮牵拉 固 4 等速肌肉测试基本方法
定的握力计 或弹 簧秤 测试 屈肘 、伸膝 或肩 外展 肌群 的 4.1 等速肌肉测试的步骤 表 1 等长 、等张和等速肌肉测试的比较