等速肌肉训练技术的临床应用研究
作者：胡永善1 吴 毅1 白玉龙1 李 放1 杨晓冰1 李云霞1 范振华1 屠丹云1
单位：1 上海医科大学华山医院运动医学与康复医学科，200040
关键词：等速训练；肌力；骨关节炎
中国康复医学杂志980101 摘要 目的：评价等速训练技术的临床应用价值，探讨其生理学基础。方法：用Cybex-6000型等速肌力测试系统对61例运动系统伤病后患者进行肌肉功能训练的系统性研究。结果：训练后患膝肌力明显提高，并提供包括峰力矩、总功、平均功率和爆发力等量化资料。结论：等速肌力训练对膝关节伤病后的肌力恢复具有良好的效果，可能优于等长和等张练习。
A study on clinical application of isokinetic muscle training/HU Yongshan, WU Yi, BAI Yulong, et al//Chinese Journal of Rehabilitation Medicine,1998,13(1)：3～5
, http://www.100md.com
Abstract Objective:To evaluate the clinical application of isokinetic muscle training and to probe its physiological basis.Methods:61 patients with osteoarthritis were trained by using a Cybex-6000 isokinetic muscle strength testing and training system.Results: Muscular performance, including some quantitative data (peak torque, total work, average power, torque acceleration energy) of the patients were increased significantly after training. Conclusion: Isokinetic muscle training may be a good method for training of knee flexor and extensor strength, and may be more effective than isometric or isotonic training.
, 百拇医药
Author′s address Dept. of Sports Medicine and Rehabilitation Medicine Huashan Hospital, Shanghai Medical University, Shanghai,200040
Key words Isokinetic training; Muscle strength; Osteoarthritis
等速运动技术是指用等速运动器械来测试与训练运动系统伤病后的肢体肌肉功能的一种新型方法。等速运动(isokinetic exercise)作为一种特殊运动方式的观点是James Perrine在60年代首先提出的。由此发展而来的等速运动训练技术逐渐形成。由于等速运动技术的肌肉功能测试能提供多方面的定量资料并具有很好的准确性和可靠性，在肌力训练上则有高效、合理和安全的优点，故很快受到重视。80年代后期，等速运动技术开始引入中国，首先进行的是运动员的肌力测试和训练的应用研究。90年代后，国内部分大医院相继引进等速运动肌力测试和训练系统，主要有两种类型，即Cybex和Kin Con。Cybex发展很快，相继有Cybex II型、II+型、330型、350型、6000型和改良6000型。国外作过大量等速运动技术的临床应用研究〔1〕，但也有尚未涉及的领域。国内则未见等速运动技术的系统性临床应用研究的报道。本课题应用Cybex-6000型等速运动肌力测试系统(Lumex Inc, New York)，在三年多时间内对运动系统伤病后患者作了肌肉功能训练的系统性研究，旨在评价等速运动技术的临床应用价值，进一步拓展其临床应用的范围，同时探讨等速运动技术的生理学基础。
, 百拇医药
1 对象和方法
1.1 训练对象
进行肌力训练者共61名，为1994～1996年期间上海华山医院运动医学和骨科门诊的患者；其中包括膝关节半月板损伤术后患者10例，膝关节骨关节炎14例，膝关节伤病关节镜术患者37例。
1.2 测试方法
测试仪器为Cybex-6000型等速肌力测试系统(Lumex Inc, New York)。测试前对测试系统进行常规校正。选择测试速度为慢速(60°/s)、中速(120°/s)和快速(180°/s)3种。先测健侧，后侧患侧。测试顺序为慢速、中速和快速。每组测试前先进行3次亚极量运动作为准备活动，随后尽全力作膝关节屈伸运动，其中慢速和中速测试时共屈伸5次，快速测试时屈伸膝25次。
1.3 训练方法
, 百拇医药
1.3.1 等速训练：在Cybex-6000型等速测力仪训练系统上进行患膝屈伸肌群等速向心训练。每组训练选择8种运动速度，分别为30°/s、60°/s、90°/s、120°/s、120°/s、90°/s、60°/s、30°/s，每种运动速度作最大屈伸收缩各10次，中间休息30s。每次训练共完成2组，渐增至4组，共320次屈伸活动，每组间休息5min。训练时间为每周3次，共训练4周。在训练前后分别对患膝屈伸肌群功能进行测试。
1.3.2 等长训练：训练在Cybex-6000型等速测力仪训练系统上进行。膝关节于10°、30°、60°、90°、100°时各作1组屈伸膝间歇等长抗阻练习(髋关节位于90°)，每组屈伸抗阻各10次，交替进行，每次维持10s；2次之间放松2～5s，组间休息30s；视病人具体情况决定运动强度，一般每组前8次用50%的力量，以后12次主观上尽全力。
1.4 测试指标：峰力矩、总作功量、平均功率和爆发力。
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1.5 统计学处理：t检验。
2 结果
见表1、2。
表1 各种膝关节伤病训练后伸肌功能改善情况(%) 病 种
例数
训练方法
峰力矩(N*m)
功(J)
180°/s
平均功率(W)
180°/s
爆发力(J)
, http://www.100md.com
180°/s
60°/s
120°/s
180°/s
半月板损伤〔2〕
10
等速向心
41
42
39
57
38
38
, 百拇医药
膝关节骨关节炎〔3〕
14
多点等长
21
34
41
30
NS
32
膝关节镜术〔4〕，*
37
等速向心
36
, http://www.100md.com
7
29
29
31
10
注：与训练前相比，P<0.05，* 为体重百分比的差值表2 各种膝关节伤病训练后屈肌功能改善情况(%) 病 种
例数
训练方法
峰力矩(N*m)
功(J)
180°/s
平均功率(W)
, 百拇医药
180°/s
爆发力(J)
180°/s
60°/s
120°/s
180°/s
半月板损伤〔2〕
10
等速向心
29
36
15
49
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7
12
膝关节骨关节炎〔3〕
14
多点等长
36
56
90
96
NS
69
膝关节镜术〔4〕，*
37
, 百拇医药
等速向心
29
18
21
22
34
13
注：与训练前相比，P<0.05，* 为体重百分比的差值
3 讨论
3.1 膝关节半月板损伤患者术后肌肉功能训练
本文对10例膝关节半月板损伤术后有明显肌力下降的患者进行不同速度的训练，经4周共10～12次的等速向心肌力训练，患膝屈伸肌力明显增加，下肢的功能也显著提高。
, 百拇医药
3.2 膝关节伤病关节镜术后的肌肉功能训练
对37例膝关节伤病关节镜术后患者训练前后的肌肉功能进行测试。结果表明；术前股四头肌和绳肌的峰力矩、总功、平均功率和爆发力均较健侧明显下降，术后3周肌肉功能略有提高，但与术前比较无显著性差异；经4周的等速训练后，上述指标均有显著提高(P<0.05)，但患侧的H/Q下降，可能提示股四头肌对训练更为敏感。
3.3 膝关节骨关节炎患者的肌肉功能训练
为避免关节软骨的损害和避开疼痛角度，我们设计了在Cybex-6000型等速肌力测试与训练系统上进行的多点等长训练。这一方法在训练肌力的同时，可以保护关节软骨，以达到最佳的治疗效果。对14例膝关节骨关节炎患者在Cybex-6000型等速肌力测试系统上进行多点间歇等长练习，经过4～6周训练，患侧的肌肉功能及功能性行为能力均有增加，疼痛明显缓解。
, 百拇医药
肌肉功能训练历来是运动医学、康复医学中重点研究的课题。主动肌肉功能训练的传统方法有等长练习和等张练习。作为一种新型的肌肉训练方式，等速运动技术是70年代才发展起来的，它与等长练习和等张练习相比，有明显的优点。等速运动训练的全幅度、多角度的肌力训练克服了等长训练仅有小范围关节活动的缺点；等速运动的全电脑控制，提供顺应性阻力，安全可靠，也弥补了等张训练的训练强度不足或训练过度而易造成新创伤的缺点。
国内有些资料曾对股四头肌训练方式作过研究，表3试将等速运动与等长、等张练习的训练效果作一粗略比较，因未考虑资料背景条件的差异，故结果仅供参考。
表3 三种训练方法对股四头肌增强
的效果比较 报告者
日期
例
, 百拇医药
数
方
法
练习
次数
测试
方法
肌力增长
(N*m/次)
范振华等〔5〕
1981
129
等长
, 百拇医药
20～40
等长
1.96
马利华等〔6〕
1992
60
等张
24
等速
1.21
吴毅等〔3〕
1994
10
, 百拇医药
等速
12
等速
2.52
表3结果显示了等速运动方式的训练效果远远优于其余二种方式，每次练习的效果约为其余方法的2倍。
本课题研究的结果进一步证实：等速运动技术是一种全新的肌肉功能训练方法，先进性、实用性强，其临床实用价值仍有不少方面留待进一步研究。
4 参考文献
1 Fisher NM, et al. Muscle Rehabilitation: its effects on muscular and functional performance of patients with knee osteoarthritis. Arch Phys Med Rehabil, 1991，72:367.
, 百拇医药
2 章永德, 白玉龙, 汤超亮, 等. 膝关节镜手术的临床疗效及对股四头肌绳肌功能影响的等速测定研究. 中华骨科杂志， 1996， 16(1):16
3 吴毅，杨晓冰，李云霞，等. 等速肌力训练促进膝关节术后肌力恢复的研究. 中国康复医学杂志, 1994, 9:193.
4 李放, 白玉龙, 李云霞, 等. 膝关节骨关节炎的多点等长练习. 中国康复医学杂志, 1996,11(4):148.
5 范振华, 屠丹云. 股四头肌静力性渐进抗阻练习临床应用129例观察. 运动器官疾病体育疗法.北京：人民体育出版社, 1981.196.
6 马利华, 沈步乙. 对膝关节损伤运动员屈、伸肌力矩比值的研究. 中国运动医学杂志， 1992，11(4):205.
收稿日期：1997-08-30, 百拇医药(胡永善1 吴 毅1 白玉龙1 李 放1 杨晓冰1 李云霞1 范振华1 屠丹云1)
单位：1 上海医科大学华山医院运动医学与康复医学科，200040
关键词：等速训练；肌力；骨关节炎
中国康复医学杂志980101 摘要 目的：评价等速训练技术的临床应用价值，探讨其生理学基础。方法：用Cybex-6000型等速肌力测试系统对61例运动系统伤病后患者进行肌肉功能训练的系统性研究。结果：训练后患膝肌力明显提高，并提供包括峰力矩、总功、平均功率和爆发力等量化资料。结论：等速肌力训练对膝关节伤病后的肌力恢复具有良好的效果，可能优于等长和等张练习。
A study on clinical application of isokinetic muscle training/HU Yongshan, WU Yi, BAI Yulong, et al//Chinese Journal of Rehabilitation Medicine,1998,13(1)：3～5
, http://www.100md.com
Abstract Objective:To evaluate the clinical application of isokinetic muscle training and to probe its physiological basis.Methods:61 patients with osteoarthritis were trained by using a Cybex-6000 isokinetic muscle strength testing and training system.Results: Muscular performance, including some quantitative data (peak torque, total work, average power, torque acceleration energy) of the patients were increased significantly after training. Conclusion: Isokinetic muscle training may be a good method for training of knee flexor and extensor strength, and may be more effective than isometric or isotonic training.
, 百拇医药
Author′s address Dept. of Sports Medicine and Rehabilitation Medicine Huashan Hospital, Shanghai Medical University, Shanghai,200040
Key words Isokinetic training; Muscle strength; Osteoarthritis
等速运动技术是指用等速运动器械来测试与训练运动系统伤病后的肢体肌肉功能的一种新型方法。等速运动(isokinetic exercise)作为一种特殊运动方式的观点是James Perrine在60年代首先提出的。由此发展而来的等速运动训练技术逐渐形成。由于等速运动技术的肌肉功能测试能提供多方面的定量资料并具有很好的准确性和可靠性，在肌力训练上则有高效、合理和安全的优点，故很快受到重视。80年代后期，等速运动技术开始引入中国，首先进行的是运动员的肌力测试和训练的应用研究。90年代后，国内部分大医院相继引进等速运动肌力测试和训练系统，主要有两种类型，即Cybex和Kin Con。Cybex发展很快，相继有Cybex II型、II+型、330型、350型、6000型和改良6000型。国外作过大量等速运动技术的临床应用研究〔1〕，但也有尚未涉及的领域。国内则未见等速运动技术的系统性临床应用研究的报道。本课题应用Cybex-6000型等速运动肌力测试系统(Lumex Inc, New York)，在三年多时间内对运动系统伤病后患者作了肌肉功能训练的系统性研究，旨在评价等速运动技术的临床应用价值，进一步拓展其临床应用的范围，同时探讨等速运动技术的生理学基础。
, 百拇医药
1 对象和方法
1.1 训练对象
进行肌力训练者共61名，为1994～1996年期间上海华山医院运动医学和骨科门诊的患者；其中包括膝关节半月板损伤术后患者10例，膝关节骨关节炎14例，膝关节伤病关节镜术患者37例。
1.2 测试方法
测试仪器为Cybex-6000型等速肌力测试系统(Lumex Inc, New York)。测试前对测试系统进行常规校正。选择测试速度为慢速(60°/s)、中速(120°/s)和快速(180°/s)3种。先测健侧，后侧患侧。测试顺序为慢速、中速和快速。每组测试前先进行3次亚极量运动作为准备活动，随后尽全力作膝关节屈伸运动，其中慢速和中速测试时共屈伸5次，快速测试时屈伸膝25次。
1.3 训练方法
, 百拇医药
1.3.1 等速训练：在Cybex-6000型等速测力仪训练系统上进行患膝屈伸肌群等速向心训练。每组训练选择8种运动速度，分别为30°/s、60°/s、90°/s、120°/s、120°/s、90°/s、60°/s、30°/s，每种运动速度作最大屈伸收缩各10次，中间休息30s。每次训练共完成2组，渐增至4组，共320次屈伸活动，每组间休息5min。训练时间为每周3次，共训练4周。在训练前后分别对患膝屈伸肌群功能进行测试。
1.3.2 等长训练：训练在Cybex-6000型等速测力仪训练系统上进行。膝关节于10°、30°、60°、90°、100°时各作1组屈伸膝间歇等长抗阻练习(髋关节位于90°)，每组屈伸抗阻各10次，交替进行，每次维持10s；2次之间放松2～5s，组间休息30s；视病人具体情况决定运动强度，一般每组前8次用50%的力量，以后12次主观上尽全力。
1.4 测试指标：峰力矩、总作功量、平均功率和爆发力。
, http://www.100md.com
1.5 统计学处理：t检验。
2 结果
见表1、2。
表1 各种膝关节伤病训练后伸肌功能改善情况(%) 病 种
例数
训练方法
峰力矩(N*m)
功(J)
180°/s
平均功率(W)
180°/s
爆发力(J)
, http://www.100md.com
180°/s
60°/s
120°/s
180°/s
半月板损伤〔2〕
10
等速向心
41
42
39
57
38
38
, 百拇医药
膝关节骨关节炎〔3〕
14
多点等长
21
34
41
30
NS
32
膝关节镜术〔4〕，*
37
等速向心
36
, http://www.100md.com
7
29
29
31
10
注：与训练前相比，P<0.05，* 为体重百分比的差值表2 各种膝关节伤病训练后屈肌功能改善情况(%) 病 种
例数
训练方法
峰力矩(N*m)
功(J)
180°/s
平均功率(W)
, 百拇医药
180°/s
爆发力(J)
180°/s
60°/s
120°/s
180°/s
半月板损伤〔2〕
10
等速向心
29
36
15
49
, http://www.100md.com
7
12
膝关节骨关节炎〔3〕
14
多点等长
36
56
90
96
NS
69
膝关节镜术〔4〕，*
37
, 百拇医药
等速向心
29
18
21
22
34
13
注：与训练前相比，P<0.05，* 为体重百分比的差值
3 讨论
3.1 膝关节半月板损伤患者术后肌肉功能训练
本文对10例膝关节半月板损伤术后有明显肌力下降的患者进行不同速度的训练，经4周共10～12次的等速向心肌力训练，患膝屈伸肌力明显增加，下肢的功能也显著提高。
, 百拇医药
3.2 膝关节伤病关节镜术后的肌肉功能训练
对37例膝关节伤病关节镜术后患者训练前后的肌肉功能进行测试。结果表明；术前股四头肌和绳肌的峰力矩、总功、平均功率和爆发力均较健侧明显下降，术后3周肌肉功能略有提高，但与术前比较无显著性差异；经4周的等速训练后，上述指标均有显著提高(P<0.05)，但患侧的H/Q下降，可能提示股四头肌对训练更为敏感。
3.3 膝关节骨关节炎患者的肌肉功能训练
为避免关节软骨的损害和避开疼痛角度，我们设计了在Cybex-6000型等速肌力测试与训练系统上进行的多点等长训练。这一方法在训练肌力的同时，可以保护关节软骨，以达到最佳的治疗效果。对14例膝关节骨关节炎患者在Cybex-6000型等速肌力测试系统上进行多点间歇等长练习，经过4～6周训练，患侧的肌肉功能及功能性行为能力均有增加，疼痛明显缓解。
, 百拇医药
肌肉功能训练历来是运动医学、康复医学中重点研究的课题。主动肌肉功能训练的传统方法有等长练习和等张练习。作为一种新型的肌肉训练方式，等速运动技术是70年代才发展起来的，它与等长练习和等张练习相比，有明显的优点。等速运动训练的全幅度、多角度的肌力训练克服了等长训练仅有小范围关节活动的缺点；等速运动的全电脑控制，提供顺应性阻力，安全可靠，也弥补了等张训练的训练强度不足或训练过度而易造成新创伤的缺点。
国内有些资料曾对股四头肌训练方式作过研究，表3试将等速运动与等长、等张练习的训练效果作一粗略比较，因未考虑资料背景条件的差异，故结果仅供参考。
表3 三种训练方法对股四头肌增强
的效果比较 报告者
日期
例
, 百拇医药
数
方
法
练习
次数
测试
方法
肌力增长
(N*m/次)
范振华等〔5〕
1981
129
等长
, 百拇医药
20～40
等长
1.96
马利华等〔6〕
1992
60
等张
24
等速
1.21
吴毅等〔3〕
1994
10
, 百拇医药
等速
12
等速
2.52
表3结果显示了等速运动方式的训练效果远远优于其余二种方式，每次练习的效果约为其余方法的2倍。
本课题研究的结果进一步证实：等速运动技术是一种全新的肌肉功能训练方法，先进性、实用性强，其临床实用价值仍有不少方面留待进一步研究。
4 参考文献
1 Fisher NM, et al. Muscle Rehabilitation: its effects on muscular and functional performance of patients with knee osteoarthritis. Arch Phys Med Rehabil, 1991，72:367.
, 百拇医药
2 章永德, 白玉龙, 汤超亮, 等. 膝关节镜手术的临床疗效及对股四头肌绳肌功能影响的等速测定研究. 中华骨科杂志， 1996， 16(1):16
3 吴毅，杨晓冰，李云霞，等. 等速肌力训练促进膝关节术后肌力恢复的研究. 中国康复医学杂志, 1994, 9:193.
4 李放, 白玉龙, 李云霞, 等. 膝关节骨关节炎的多点等长练习. 中国康复医学杂志, 1996,11(4):148.
5 范振华, 屠丹云. 股四头肌静力性渐进抗阻练习临床应用129例观察. 运动器官疾病体育疗法.北京：人民体育出版社, 1981.196.
6 马利华, 沈步乙. 对膝关节损伤运动员屈、伸肌力矩比值的研究. 中国运动医学杂志， 1992，11(4):205.
收稿日期：1997-08-30, 百拇医药(胡永善1 吴 毅1 白玉龙1 李 放1 杨晓冰1 李云霞1 范振华1 屠丹云1)