简化太极拳中膝关节反力和髌腱力的变化
【摘要】 本文以简化分离体方法，发现简化太极拳(简称“太极拳”)运动中30例健康成年男性承重腿膝矢状面的膝关节反力和髌腱力增加，太极拳动作左右搂膝拗步和左右野马分鬃产生较小的约2.2倍体重的膝关节反力和约1.2倍体重的髌腱力，而转身搬拦捶和左右倒卷肱产生的膝关节反力和髌腱力较大，各约3.0倍和2.0倍体重。本文结果从膝动力学方面，为膝型类风湿性关节炎的太极拳运动疗法提供线索。
关键词 太极拳 类风湿性关节炎 膝 关节反力 髌腱力
【文献标识码】 【文章编号】 1606-8106(2003)22-3135-02
太极拳是我国传统的医疗体育项目。已经证明太极拳用作为类风湿性关节炎病人运动疗法的一种选择 [1]，但未涉及其生物力学机制。本文以简化分离体方法分析简化太极拳(简称“太极拳”)运动中，承重腿膝矢状面胫股(简称“膝”)关节反力和髌腱力的变化，为深化太极拳治疗类风湿性关节炎的临床实践提供线索。
, 百拇医药
1 对象与方法
1.1 对象 30例上海师范大学体育系健康男性，年龄(24.0±0.9)岁，体重(67.0±6.4)kg，身高(175.5±4.6)cm。
1.2 方法 下午1:30至3:00检测。室温20℃。使用关节测角器测出全部受检者操练5min太极拳起势始，和8组24个动作末(双腿承重3次，左、右腿各单独承重12次，9次)姿势 [2]中的踝、膝平均关节角度(简称“踝膝关节角度”)。踝膝关节测量的基准是起势始踝膝关节所处的位置，即踝关节中间0°位，膝关节单侧0°位。测量位置是，踝:关节测角器枢轴置腓骨纵轴与足外缘交叉处，固定臂与腓骨纵轴平行，活动臂与第5跖骨纵轴平 行;膝:关节测角器枢轴置胫骨点，固定臂沿股骨内侧面中线，活动臂沿胫骨内侧面中线。按照Frankel.VH和Nordin，M介绍的简化分离体方法 [3] ，由体重、膝踝关节角度确定3个主要矢状面力，即地面反力、胫骨平台上的关节反力(J)和股四头肌通过髌腱施加的拉力(P)，作出力三角形，计算出太极拳各动作末姿势中承重膝有关节反力和髌腱力的最小值。再分别计算24个动作末和起势始姿势间的承重膝关节反力和跟腱力间的差数，作为太极拳运动中膝关节反力和髌腱力的变化值，正、负值分别表示力增加或减少。
, 百拇医药
1.3 统计学方法 数据以ˉx±s表示，经t检验。
2 结果
太极拳24个动作末包括双腿承重姿势的膝关节反力和髌腱力各约(156.6±37.7)kg和(97.1±30.1)kg，运动中膝关节反力和髌腱力增加，有非常显著的统计学意义见表1，而双膝关节反力和髌腱力的差别都无统计学意义见表2。
表1 练拳中单腿承重时膝J和P的变化指标
表2 练拳中单腿承重时膝J和P变化值的比较
练拳中左腿承重时太极拳动作4、21产生的膝关节反力和髌腱力各约136.0kg、198.0kg、72.0kg、133.0kg;右腿承重时太极拳动作2、6约各产生160.0kg、198.0kg的膝关节反力和92.0kg、133.0kg的髌腱力。
, http://www.100md.com
3 讨论
屈伸是膝关节的主要活动。一般来说，股二头肌、半腱肌、半膜肌和股四头肌分别是屈膝和伸膝肌。但是应当注意太极拳运动的一个特点即身体环节运动速度慢、左右下肢连续轮换半蹲承受体重。在这种太极拳运动特点形成的姿势中，维持承重膝屈曲的主要肌肉却是股四头肌。本文以承重腿踝膝关节角度的变化为基础，测出练拳中作用于胫骨平台上的关节反力和股四头肌收缩所产生的髌腱力各约体重的2.3倍和1.4倍。太极拳是一种具有刺激骨生长和增强结缔组织力量的潜在优点的承重运动 [1] ，有助于缓解类风湿性关节炎病人的膝痛，消炎退肿，保持股四头肌和大腿后群肌肉的肌力和膝关节功能，防止膝关节畸形。因此这种膝关节反力和髌腱力的增加(表1)，可能正是以两侧轮换半蹲的下肢缓慢落地为特征之一的太极拳运动治疗膝型类风湿性关节炎的主要动力学机制。至于双膝关节反力和髌腱力的差别不明显(表2)，则表示太极拳锻炼左右膝的生物力学效果相似，衬托出作为我国传统运动康复疗法之一的太极拳注重协调，均匀和平衡的动作特点。
, 百拇医药
此外注意到，产生较小左、右膝关节反力(2.0倍、2.4倍体重)和髌腱力(1.1倍、1.4倍体重)的太极拳动作是左右搂膝拗步和左右野马分鬃，而转身搬拦捶和左右倒卷肱产生较大的膝关节反力和髌腱力，各约3.0倍、2.0倍体重。这些结果提示，根据病情分别选用这些动作锻炼，可能比整套太极拳锻炼更简便有效，更能促进膝型类风湿性关节炎病人的姿势控制和增强股四头肌的力量，值得临床进一步实践。
应当指出，类风湿性关节炎病人的康复特别注重股四头肌的力量练习 [4] 。有研究 [5] 表明行走时髌腱不是承受最大拉力的膝部肌腱韧带。本文证实，练拳过程中实际上由股四头肌产生的髌腱力却有1.4倍体重。从姿势锻炼角度，太极拳运动显然比行走更有助于类风湿性关节炎病人 的康复。
参考文献
1 Kirsteins AE，Dietz F，Hwang SM.Evaluating the safety and potenital use of a weight-bearing exercise，Tai-Chi Chuan for rheumatoid arthritis patients.Am JPhys Med Rehabil，1991，70(3):136.
, 百拇医药
2 中华人民共和国体育运动委员会运动司编.简化太极拳，北京:人民体育出版社，1973，3.
3 黄庆森，单文文译(Frankel V，Nordin M编).骨骼系统基本生物力学.天津:天津科学技术出版社，1986，138.
4 Robinson WD.Diseases of joints.In:Beeson PB，McDernott W(ediˉtors).Cecil-Loeb Textbook of Medicine.Philadelphia，WB Saunders Company，1971，1892.
5 Morrison JB.The mechanics of the knee joint in relation to normal walˉing.J Biomech，1970，3:51.
作者单位:200234上海师范大学体育系
(编辑曲 全), http://www.100md.com(孙绪生)
关键词 太极拳 类风湿性关节炎 膝 关节反力 髌腱力
【文献标识码】 【文章编号】 1606-8106(2003)22-3135-02
太极拳是我国传统的医疗体育项目。已经证明太极拳用作为类风湿性关节炎病人运动疗法的一种选择 [1]，但未涉及其生物力学机制。本文以简化分离体方法分析简化太极拳(简称“太极拳”)运动中，承重腿膝矢状面胫股(简称“膝”)关节反力和髌腱力的变化，为深化太极拳治疗类风湿性关节炎的临床实践提供线索。
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1 对象与方法
1.1 对象 30例上海师范大学体育系健康男性，年龄(24.0±0.9)岁，体重(67.0±6.4)kg，身高(175.5±4.6)cm。
1.2 方法 下午1:30至3:00检测。室温20℃。使用关节测角器测出全部受检者操练5min太极拳起势始，和8组24个动作末(双腿承重3次，左、右腿各单独承重12次，9次)姿势 [2]中的踝、膝平均关节角度(简称“踝膝关节角度”)。踝膝关节测量的基准是起势始踝膝关节所处的位置，即踝关节中间0°位，膝关节单侧0°位。测量位置是，踝:关节测角器枢轴置腓骨纵轴与足外缘交叉处，固定臂与腓骨纵轴平行，活动臂与第5跖骨纵轴平 行;膝:关节测角器枢轴置胫骨点，固定臂沿股骨内侧面中线，活动臂沿胫骨内侧面中线。按照Frankel.VH和Nordin，M介绍的简化分离体方法 [3] ，由体重、膝踝关节角度确定3个主要矢状面力，即地面反力、胫骨平台上的关节反力(J)和股四头肌通过髌腱施加的拉力(P)，作出力三角形，计算出太极拳各动作末姿势中承重膝有关节反力和髌腱力的最小值。再分别计算24个动作末和起势始姿势间的承重膝关节反力和跟腱力间的差数，作为太极拳运动中膝关节反力和髌腱力的变化值，正、负值分别表示力增加或减少。
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1.3 统计学方法 数据以ˉx±s表示，经t检验。
2 结果
太极拳24个动作末包括双腿承重姿势的膝关节反力和髌腱力各约(156.6±37.7)kg和(97.1±30.1)kg，运动中膝关节反力和髌腱力增加，有非常显著的统计学意义见表1，而双膝关节反力和髌腱力的差别都无统计学意义见表2。
表1 练拳中单腿承重时膝J和P的变化指标
表2 练拳中单腿承重时膝J和P变化值的比较
练拳中左腿承重时太极拳动作4、21产生的膝关节反力和髌腱力各约136.0kg、198.0kg、72.0kg、133.0kg;右腿承重时太极拳动作2、6约各产生160.0kg、198.0kg的膝关节反力和92.0kg、133.0kg的髌腱力。
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3 讨论
屈伸是膝关节的主要活动。一般来说，股二头肌、半腱肌、半膜肌和股四头肌分别是屈膝和伸膝肌。但是应当注意太极拳运动的一个特点即身体环节运动速度慢、左右下肢连续轮换半蹲承受体重。在这种太极拳运动特点形成的姿势中，维持承重膝屈曲的主要肌肉却是股四头肌。本文以承重腿踝膝关节角度的变化为基础，测出练拳中作用于胫骨平台上的关节反力和股四头肌收缩所产生的髌腱力各约体重的2.3倍和1.4倍。太极拳是一种具有刺激骨生长和增强结缔组织力量的潜在优点的承重运动 [1] ，有助于缓解类风湿性关节炎病人的膝痛，消炎退肿，保持股四头肌和大腿后群肌肉的肌力和膝关节功能，防止膝关节畸形。因此这种膝关节反力和髌腱力的增加(表1)，可能正是以两侧轮换半蹲的下肢缓慢落地为特征之一的太极拳运动治疗膝型类风湿性关节炎的主要动力学机制。至于双膝关节反力和髌腱力的差别不明显(表2)，则表示太极拳锻炼左右膝的生物力学效果相似，衬托出作为我国传统运动康复疗法之一的太极拳注重协调，均匀和平衡的动作特点。
, 百拇医药
此外注意到，产生较小左、右膝关节反力(2.0倍、2.4倍体重)和髌腱力(1.1倍、1.4倍体重)的太极拳动作是左右搂膝拗步和左右野马分鬃，而转身搬拦捶和左右倒卷肱产生较大的膝关节反力和髌腱力，各约3.0倍、2.0倍体重。这些结果提示，根据病情分别选用这些动作锻炼，可能比整套太极拳锻炼更简便有效，更能促进膝型类风湿性关节炎病人的姿势控制和增强股四头肌的力量，值得临床进一步实践。
应当指出，类风湿性关节炎病人的康复特别注重股四头肌的力量练习 [4] 。有研究 [5] 表明行走时髌腱不是承受最大拉力的膝部肌腱韧带。本文证实，练拳过程中实际上由股四头肌产生的髌腱力却有1.4倍体重。从姿势锻炼角度，太极拳运动显然比行走更有助于类风湿性关节炎病人 的康复。
参考文献
1 Kirsteins AE，Dietz F，Hwang SM.Evaluating the safety and potenital use of a weight-bearing exercise，Tai-Chi Chuan for rheumatoid arthritis patients.Am JPhys Med Rehabil，1991，70(3):136.
, 百拇医药
2 中华人民共和国体育运动委员会运动司编.简化太极拳，北京:人民体育出版社，1973，3.
3 黄庆森，单文文译(Frankel V，Nordin M编).骨骼系统基本生物力学.天津:天津科学技术出版社，1986，138.
4 Robinson WD.Diseases of joints.In:Beeson PB，McDernott W(ediˉtors).Cecil-Loeb Textbook of Medicine.Philadelphia，WB Saunders Company，1971，1892.
5 Morrison JB.The mechanics of the knee joint in relation to normal walˉing.J Biomech，1970，3:51.
作者单位:200234上海师范大学体育系
(编辑曲 全), http://www.100md.com(孙绪生)