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譯文分享|骨盆穩定性對下肢力學的影響,膝前痛的預防機制

前言

這是美國物理治療師RON HRUSKA寫的一篇關於骨盆穩定性對下肢力學影響的文章, 詳細闡述了骨盆位置改變對下肢力線的影響, 尤其重點講解了膝前痛(髕股關節綜合症)與骨盆位置之間的相關性, 主要是理論分析, 有問題歡迎討論;想要原文的朋友在評論中留下郵箱!

目前, 有很多研究已經證明了膝關節、踝關節與足部的生物力學機制和功能之間的相互影響, 但是很少有人探究骨盆不穩定對下肢運動與病理的生物力學影響。

髖關節、膝關節的動作、穩定與動態控制是由關節結構和排列決定的,

肌肉產生的力量跨越這些關節, 這些力量受到重力、運動狀態和髖關節位置的影響, 膝關節與髕股關節最重要的影響因素是骨盆的位置。

股骨繞長軸在髖關節處的旋轉與股骨頭的角度有關。 股骨頭的前傾角度與骨盆向前的傾斜有關, 這使得髖關節的屈曲運動會伴隨出現股骨頭的旋轉。 因此, 股骨的旋轉很大程度上依賴於股骨頭在關節窩內的位置, 因為在開鏈運動(OKC)時肌肉活動的牽拉, 以及閉鏈運動(CKC)中對抗重力會給股骨頭施加壓力, 結合股骨頭在髖臼內的位置, 引起股骨旋轉。 骨盆的旋轉與傾斜, 包括髖關節附近的軟組織張力都能引導和限制股骨的旋轉方向。 (圖1)骨盆前傾或旋轉使得在步態的站立初期與擺動期過度屈髖,

還有骨盆向前旋轉, 引起股骨內旋、膝關節外翻、膝關節過伸, 距下關節外翻, 以及前足或後足的內翻。

圖1

骨盆向前傾斜會增加腰椎前凸角度、胸段後凸角度, 還會使髖關節屈曲角度增大, 增加膝關節損傷風險。 這通常是從兩側腹斜肌,

股直肌與腰大肌不平衡開始的, 不同步的拮抗肌在不該收縮的時候收縮, 同樣也導致了腰骶-骨盆區域不穩定。 舉個例子, 如果腹外斜肌收縮伴隨椎旁伸肌收縮, 就可以在屈髖活動時保持盆底的穩定性, 如果屈髖伴隨出現伸膝動作, 膕繩肌會離心收縮穩定髖關節, 這時如果以上肌肉協同收縮能力不足, 膕繩肌就很容易被拉傷。

協同失調

協同失調不僅與拮抗肌力量不平衡有關, 也與重力, 壓力或旋轉力不匹配有關。 協同失調也可能導致力學上的錯位以及動作功能紊亂。 動作的形式、精准度(協調)、重複能力(感知)、變化(平衡), 還有動作的保持(姿勢), 全都受到協同失調的影響。

髖關節外旋肌力量弱與膝前病理變化及髕股關節側向壓力變化相關。

膕繩肌群是唯一活躍的膝關節穩定肌, 在動態過程中腹橫肌、腹斜肌與臀大肌會穩定骨盆。 恥骨聯合與骶髂關節不穩定會導致軀幹、骨盆、髖關節、膝關節和足踝不穩。 骨盆不穩會造成:膝關節韌帶鬆弛, 增加Q角, 膝關節囊拉傷, 椎旁肌過度代償, 用髖關節外展肌來保持姿勢, 導致恥骨分離, 步態模式紊亂。

圖2

髖關節最重要的活動是內外旋, 這個活動可以啟動關節囊上下部的感受器。 當錐體前移時, 腰椎曲度增大、骨盆前傾, 股骨外旋受限。 由於姿勢受腦幹的運動整合影響, 髖關節、膝關節本體感受傳入資訊受到抑制的可能產生肌肉異常反射亢進, 並且失穩狀態會增加損傷風險。

關節傳入神經纖維的活動協助肌梭傳入神經纖維並抑制拮抗肌, 在拮抗肌快速收縮和關節周圍組織失調的時候, 都會伴隨出現姿勢調節。 當皮膚組織、關節、肌肉和前庭感受器的輸入信號同時發出信號, 一種特殊的傳入就得到了保證, 然後引起的長延遲, 自主的調節就發生了。這一行動可以穩定軀體把人體的重心帶到一種平衡的狀態中。如果平衡狀態不正常,次於腹斜肌臀肌膕繩肌的薄弱那麼輸入信號可能啟動拮抗肌與關節周的組織迅速拉長。這可能增加前交叉韌帶撕裂、半月板穿孔或側副韌帶撕裂的風險。

從站立中期到足趾離地階段,骨盆前傾和股骨內旋也增加了膕肌和前交叉韌帶的壓力,因為膕肌和前交叉韌帶限制脛骨對於股骨的外旋。在這種情況下,前交叉韌帶和側副韌帶過度鬆弛,因此脛骨更易於產生外旋。如果韌帶、關節囊和膝關節周圍的的反向旋轉肌肉不符合髂股關節的旋轉代償機制(骨盆前傾和骨盆失穩),脛骨的扭轉就容易導致脛骨應力骨折,有好的距下關節支撐的鞋子可以提供對於內翻的控制。

對於骨盆前傾伴隨著股骨外旋的體態,髂腰肌,臀中肌,梨狀肌,股四頭肌,縫匠肌,恥骨肌,長收肌,大收肌都處在一個縮短的位置。

由於附著點的緣故,腰大肌在中立位是很難外旋股骨的。在支撐相中期、末期股骨與脛骨的外旋在屈髖位受限,髖關節周圍肌肉的功能依賴於附著點的位置與靠近中央的和末端的剩餘活動範圍。髖關節外旋肌(髂腰肌,梨狀肌,大收肌)在股骨極度內旋或極度屈髖的位置會變為內旋肌。

對膝關節疼痛的再思考

傳統觀點,臨床上把髕股關節疼痛歸因為膝關節伸肌力學紊亂。股骨在冠狀面裡的偏移或水平面裡的旋轉已經被廣泛的研究了。通常認為髕骨運動軌跡不正常是由Q角、髕骨傾斜和半脫位造成的,然而,實質上真正影響髕骨運動軌跡的是股骨與腰椎-骨盆的相對位置(圖3)。髕骨在膝關節運動機制中是一個被動的結構,它的運動完全依賴于周圍的軟組織和股骨的相對位置。生物力學測試已經確認股骨過度內旋會增大髕股關節接觸壓力。因此,基於生物力學機制的髕股關節康復計畫應該包括力量訓練和神經肌肉控制訓練,調整旋前的骨盆到一個動態可控的中立位元。

圖3

儘管物理治療師會給下背痛患者制定穩定性訓練計畫,但是很少有人意識應該調整股骨-骨盆的力學紊亂,或者改善與髕股功能紊亂相關的腰椎-骨盆區域失穩。腰椎、骨盆和股骨之間的複雜關係是可以通過特定的腹斜肌力量訓練和髂骨關節重置訓練進行調整的。常規的股四頭肌力量訓練應該在確保腰椎-骨盆-股骨符合正確的生物力學對位前提下進行。

在閉鏈運動中(走路、跑步等)調整髖關節的位置和髕股關節的力學機制,需要膕繩肌和腹斜肌控制腰椎-骨盆位置。我們發現對於湯瑪斯試驗和奧博試驗發現髖關節伸展和內收呈陽性的人,進行特定的膕繩肌訓練,能夠改善他們的髕股力學對位和外旋受限的情況。對膕繩肌進行合理的前饋訓練,能夠提高髖關節的穩定性,改善力學對位。針對股四頭肌的訓練應該在沒有膝關節不穩和腰椎-骨盆-股骨對位失衡的前提下進行。

小結

傳統的膝前疼痛評估與治療著眼於髕骨在冠狀面的位置,然而這個籽骨是膝關節屈伸系統裡的一個被動元素,它的位置是由股骨相對骨盆的旋轉方向決定。解除髖關節伸展、腰椎屈曲和股骨外旋的限制,能夠改善腰椎-骨盆區域與髖關節和髕骨關節之間的力學關係。最終,通過腰椎-骨盆控制訓練保持正確的髕股關節運動軌跡,預防與改善膝前痛。

譯者

自主的調節就發生了。這一行動可以穩定軀體把人體的重心帶到一種平衡的狀態中。如果平衡狀態不正常,次於腹斜肌臀肌膕繩肌的薄弱那麼輸入信號可能啟動拮抗肌與關節周的組織迅速拉長。這可能增加前交叉韌帶撕裂、半月板穿孔或側副韌帶撕裂的風險。

從站立中期到足趾離地階段,骨盆前傾和股骨內旋也增加了膕肌和前交叉韌帶的壓力,因為膕肌和前交叉韌帶限制脛骨對於股骨的外旋。在這種情況下,前交叉韌帶和側副韌帶過度鬆弛,因此脛骨更易於產生外旋。如果韌帶、關節囊和膝關節周圍的的反向旋轉肌肉不符合髂股關節的旋轉代償機制(骨盆前傾和骨盆失穩),脛骨的扭轉就容易導致脛骨應力骨折,有好的距下關節支撐的鞋子可以提供對於內翻的控制。

對於骨盆前傾伴隨著股骨外旋的體態,髂腰肌,臀中肌,梨狀肌,股四頭肌,縫匠肌,恥骨肌,長收肌,大收肌都處在一個縮短的位置。

由於附著點的緣故,腰大肌在中立位是很難外旋股骨的。在支撐相中期、末期股骨與脛骨的外旋在屈髖位受限,髖關節周圍肌肉的功能依賴於附著點的位置與靠近中央的和末端的剩餘活動範圍。髖關節外旋肌(髂腰肌,梨狀肌,大收肌)在股骨極度內旋或極度屈髖的位置會變為內旋肌。

對膝關節疼痛的再思考

傳統觀點,臨床上把髕股關節疼痛歸因為膝關節伸肌力學紊亂。股骨在冠狀面裡的偏移或水平面裡的旋轉已經被廣泛的研究了。通常認為髕骨運動軌跡不正常是由Q角、髕骨傾斜和半脫位造成的,然而,實質上真正影響髕骨運動軌跡的是股骨與腰椎-骨盆的相對位置(圖3)。髕骨在膝關節運動機制中是一個被動的結構,它的運動完全依賴于周圍的軟組織和股骨的相對位置。生物力學測試已經確認股骨過度內旋會增大髕股關節接觸壓力。因此,基於生物力學機制的髕股關節康復計畫應該包括力量訓練和神經肌肉控制訓練,調整旋前的骨盆到一個動態可控的中立位元。

圖3

儘管物理治療師會給下背痛患者制定穩定性訓練計畫,但是很少有人意識應該調整股骨-骨盆的力學紊亂,或者改善與髕股功能紊亂相關的腰椎-骨盆區域失穩。腰椎、骨盆和股骨之間的複雜關係是可以通過特定的腹斜肌力量訓練和髂骨關節重置訓練進行調整的。常規的股四頭肌力量訓練應該在確保腰椎-骨盆-股骨符合正確的生物力學對位前提下進行。

在閉鏈運動中(走路、跑步等)調整髖關節的位置和髕股關節的力學機制,需要膕繩肌和腹斜肌控制腰椎-骨盆位置。我們發現對於湯瑪斯試驗和奧博試驗發現髖關節伸展和內收呈陽性的人,進行特定的膕繩肌訓練,能夠改善他們的髕股力學對位和外旋受限的情況。對膕繩肌進行合理的前饋訓練,能夠提高髖關節的穩定性,改善力學對位。針對股四頭肌的訓練應該在沒有膝關節不穩和腰椎-骨盆-股骨對位失衡的前提下進行。

小結

傳統的膝前疼痛評估與治療著眼於髕骨在冠狀面的位置,然而這個籽骨是膝關節屈伸系統裡的一個被動元素,它的位置是由股骨相對骨盆的旋轉方向決定。解除髖關節伸展、腰椎屈曲和股骨外旋的限制,能夠改善腰椎-骨盆區域與髖關節和髕骨關節之間的力學關係。最終,通過腰椎-骨盆控制訓練保持正確的髕股關節運動軌跡,預防與改善膝前痛。

譯者

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