功能性关节不稳与本体感觉重建
作者：占飞 陈世益
单位：占飞(上海医科大学华山医院运动医学研究室 200040)；陈世益(上海医科大学华山医院运动医学研究室 200040)
关键词：
中国运动医学杂志000123 运动损伤或外科术后遗有的功能性关节不稳，是当前运动医学、矫形外科治疗和康复的难点。过去对这一问题常倾向于外科手术进行解剖结构的重建,但不少随访资料表明[1，2]：尽管ACL缺失膝经矫形外科术后，关节稳定性有改善，但关节运动功能的恢复并不令人满意。近年来，关节不稳的本体感觉缺失和重建成为运动医学和矫形外科学的研究热点之一[3，4，5]。不少学者提出关节稳定性的重建，不仅应包括关节生物力学的重建，而且还应有健全的神经肌肉反馈机制的重建。因为运动损伤和一些退行性关节病变常导致关节本体感觉的缺失，由此引起的关节神经肌肉控制减弱可能是功能性关节不稳的重要原因之一。表现为运动中同一关节的反复损伤，对运动体位改变的保护性反应慢半拍，急跑、急停及转向跑能力减退，并进一步导致关节本体感觉的损害[3，4，5]。
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Konradsen和Ravn[6]报道慢性踝关节不稳患者的踝关节受到突然的内翻应力时，腓侧肌肉反应时间延长，可导致关节的反射性不稳。Nyland 等提出[7]肩关节因其骨性结构、韧带及关节囊等生物力学因素对关节的稳定作用相对较弱，使盂肱关节不稳的重建成为目前矫形外科的难题之一。Jerosch等[8]提出盂肱关节的稳定更多地依赖于关节本体感觉和肌肉的稳定能力，尤其是肌肉的反射性保护是最基本的要素，并进一步提出盂肱韧带的神经结构对复发性肩关节半脱位及伴随的Bankart损伤有重要的临床意义，存在于盂肱韧带内的力学感受器可控制稳定肩关节肌肉的反射性保护作用，韧带的拉伤或分离将导致反馈机制的缺失。
因此，损伤或外科术后恢复神经-肌肉控制是运动员最大程度地恢复关节稳定、重返赛场必需的先决条件。临床上最有挑战性的观点之一，就是领会在关节损伤后和康复重建过程中本体感觉传递及神经-肌肉控制的作用，明确关节本体感觉缺失的重建是功能性关节不稳的康复要点之一。本文就本体感觉对关节功能的影响及本体感觉缺失后的重建作一综述。
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1 本体感觉的定义
本体感觉是包含关节运动觉和位置觉的一种特殊感觉形式。它主要包括以下几个方面的内容[9，10]：① 关节位置的静态感知能力；② 关节运动的感知能力(关节运动或加速度的感知)；③ 反射回应和肌张力调节回路的传出活动能力。前两者反映本体感觉的传入活动能力，后者反映其传出活动的能力。
2 本体感受器的分布、类型及功能特点
本体感觉至中枢神经的反馈主要通过分布于韧带、关节囊、肌腱、肌肉、皮肤、关节软骨和其他一些关节内结构的力学感受器以及游离神经末梢来传入。关节软组织的变形或负荷激发关节本体感受器的活动，将信息传入中枢神经系统，形成本体感觉的反射途径[10]。力学感受器不同的特性依赖于各自特殊的适宜刺激，这种适宜刺激传递到中枢神经系统激起皮质和反射途径的特异性反应。根据Freeman和Wyke的分类[11]，本体感受器的类型、分布及功能特点如下表： 感受器类型
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主要感受器
主要分布位置
适宜速度
主要功能
I型
鲁菲尼氏末梢
关节囊和韧带
慢
关节压力
II型
帕西尼氏小体
关节囊
快
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高频率的振动
III型
高尔基腱器
肌腱
慢
反射
IV型
游离神经末梢(无髓鞘)
韧带(包括相关肌肉)
慢
关节疼痛
肌梭
肌肉
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慢
反射(牵张反射)
上述快适应感受器对位置的改变非常敏感，其主要功能是传递关节运动感觉。如帕西尼氏末梢，在几毫秒的连续刺激内它们的释放速率就减弱至消失。慢适应力学感受器在特殊的关节角度可受到最大限度的刺激，其主要功能是传递关节位置感觉和位置的改变，如鲁菲尼氏小体和高尔基腱器[3]。肌梭感受器存在于骨骼肌内，其功能是感知大范围的肌梭外肌肉不同长度下的肌张力，它由一小束肌梭内的异化肌纤维组成，里面分布有感觉神经末梢。形成肌块的肌梭外纤维负责产生力量，由α-运动神经元支配，而肌梭内纤维则由γ-运动神经元支配。肌肉收缩情况下，肌肉长度和肌紧张度控制α-运动神经元的共激活；肌梭外纤维的缩短激活γ-运动神经元，并使梭感觉得到不断调节，保持肌梭在整个收缩过程中处于功能状态。当肌肉负荷超过其承受水平，肌梭内纤维的缩短程度比肌梭外纤维缩短更甚。肌梭中心部分的牵张导致一个兴奋性突触后电位爆发并从肌梭传入，这些信号经传导途径传下并作用于α-运动神经元，可增加力量的产生。
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关节感受器中肌腱感受器对本体感觉反射的贡献在文献中还有争论。高尔基腱器位于肌腱内，当肌肉收缩拉伸肌腱时，胶原束变直，传入神经的感受器末梢变形。这种变形导致感受器动作电位的释放速度增加，到达并汇合于脊髓中间神经元，再选择性地传递到运动神经元。增加高尔基腱器传入的活性会导致支配被拉伸肌肉的运动神经元受到抑制，同时兴奋拮抗肌的运动神经。
由此可见肌肉和关节力学感受器在提供关节运动、位置、加速度和疼痛的传入途径上是互补的[12]。当含有力学感受器的组织损伤后，可导致本体感觉传入的部分减退，形成关节本体感觉缺失。
3 本体感觉的反射途径
力学感受器、视觉、前庭感受器提供的神经传入由中枢神经系统融为一体，产生运动回应。这些反应由低级到高级可分为以下三个运动控制水平：脊髓反射、大脑活动和认知程序 (图1)。在关节被置于施加力学负荷的条件下，反射性肌肉稳定性通过脊髓反射受到刺激[13]；大脑系统水平主要接受关节力学感受器、前庭中心和视觉信息的传入，保持姿势和身体的平衡；认知程序包含中枢神经系统功能的最高水平(运动皮质、基本神经节、小脑)，可按照中枢命令产生主动运动并进行重复，这种身体位置和运动的认知能力可以在没有连续意识的支配下完成不同的运动技能。
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图1 本体感觉的反射途径
4 关节本体感觉的测定
本体感觉能力的测定对于关节损伤的功能评价是至关重要的，它可对关节的神经-肌肉控制传入机制作出更详细的解释和判断，从而回答许多临床研究和运动损伤后的康复问题。特别是临床上对创伤后关节的肌肉、韧带、软骨损伤的本体感觉测定，以确定骨骼肌损伤和神经肌肉控制对关节位置觉的影响尤为重要。
其临床意义表现在：① 有助于决定适当的不同治疗形式；② 为评价保守治疗慢性关节不稳提供客观依据；③ 肌力和本体感觉缺失程度的测试可对是否真正需要手术重建关节稳定性提供重要的参考依据。④ 评价康复活动刺激运动控制所达到的不同水平，为促进功能的恢复提供理论依据和临床指导。
关节运动觉主要通过测量关节能感知的被动运动速度的最小阈值来描述。关节位置觉则通过测量关节被动感知关节所处的某一特定位置和主动重复还原至特定位置的能力来描述。韧带损伤后，常通过刺激关节和肌肉的感受器，测量关节被动运动感知能力和主动位置重复还原能力，临床称再成角试验(Re-angle Test)，以进行本体感觉传入路径的功能评价。
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Barrack和Corrigan等[14，15]报道膝关节位置觉的测试方法为：下肢从屈膝35°位置开始，以10°/s的速度被动上下运动，当到达测试位置时，要求受试者集中注意力，并在这一位置停留4-6秒，然后回到开始位置停留15秒后，要求受试者下肢主动还原至测试位置，测试位置和受试者到达的真实位置之间的差值用于评价关节的位置觉。运动觉的测试方法为：用特定的装置以小于0.5°/s的速度慢慢被动地改变下肢移动的角度，肢体所能探查到的最小被动运动速度即描述了关节感知运动觉的能力。上述方法为一种标准的测试方法，临床测试应用较多。
肌肉收缩和肌张力的调节可对关节起到主动保护作用，这种反映神经肌肉控制传出途径的活动能力，即肌肉的反射性收缩能力常通过不随意干扰条件下肌肉收缩的潜伏期来评定，对可能倾向于关节过度使用损伤导致的不同步的神经肌肉活动模式的评价，提供了一个有价值的参考。Beard等[16]将EMG表面电极置于腘绳肌上，一过荷指示计紧贴胫骨平台前方，于腘窝胫骨端施加一从后至前方的切力，过荷指示计和EMG分别记录下胫骨受力后开始移动的时间和腘绳肌开始收缩的时间，通过计算机分析出这一时间差，即表示腘绳肌收缩的潜伏期，直接反映了腘绳肌反射性收缩的能力。
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力学感受器、前庭、视觉控制联合对神经肌肉控制的功能评价多通过下肢平衡和位置的摇摆来测定。目前有较多先进的稳定和平衡测试分析仪器能对关节的本体感觉进行综合的测试和分析。Jerosch等[17]报道通过压力平台测试仪对膝ACL损伤患者单腿站立重心偏移的平衡试验来评价关节的本体感觉。Baier等[18]用稳定测试仪对功能性踝关节不稳运动员的本体感觉进行测试，通过下肢摇摆速度、摇摆模式、摇摆面积及压力移动中心的测量来评价关节不稳时的本体感觉能力。Becker等[19]运用动力印迹法对功能性踝关节不稳和力学性踝关节不稳病人进行了本体感觉的鉴别评价，对决定是否需要外科手术提供了功能指标和评价标准。这些稳定和平衡测试的有效性为本体感觉的测量提供了比较客观的分析方法。
5 关节不稳时本体感觉的变化
多数研究[3，7，20，21]认为关节运动损伤后遗有的关节不稳存在本体感觉能力的降低，如前十字韧带损伤、半月板损伤、肩关节半脱位、踝关节扭伤和一些退行性关节病变。
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从本体感受器的分布可看出，它可通过增强关节囊的张力、肌肉收缩的反应速度和肌肉力量、皮肤对外界刺激的敏感性以及关节内的感知来增加关节的稳定性，增强关节的运动功能。
本体感觉在精确运动所需的神经-肌肉控制的运动程序中扮演了重要的角色，尤其是基于本体感觉传入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性稳定十分重要。而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(图2)。不少研究表明关节在损伤或异常状态下神经-肌肉反馈机制被打断，如果本体感觉在实施康复治疗程序早期被着手建立，如外科干预或康复训练，可得以部分甚至完全重建和恢复。
图2本体感觉缺失与关节稳定性的相互影响
据统计，10-20%的踝关节外侧副韧带损伤的病人患有不同程度的踝关节不稳，其中的一个重要原因就是本体感觉障碍所致。踝关节不稳的病人，肌电图显示腓骨长肌、胫骨前肌对踝关节过度活动的反应要明显慢于正常踝关节。Lofvenberg等[22]研究表明，慢性踝关节不稳的病人踝关节发生突然的角度转换时，关节不稳侧肌肉反应时间比正常人增加15毫秒左右，他认为延迟的本体感觉反应可能是慢性单侧踝关节不稳的原因。Gross等[4]报道关节本体感觉传入的降低导致反射性的关节不稳和姿势反射能力的降低，大大增加了关节损伤的可能性。Forwell等[8，23]报道了肩关节不稳病人同时存在本体感觉的缺失。Carter等[24]研究认为，ACL缺失膝关节位置觉受到明显损害，但位置觉与关节稳定性无显著相关性，因而位置觉在ACL缺失膝中的特点和作用有待于进一步研究。
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6 关节本体感觉的重建
本体感觉重建的目的是恢复关节的神经-肌肉控制能力，重建关节的动力性稳定功能。目前临床应用较多的本体感觉重建的对策有：
6.1 护具重建本体感觉
目前，各类护具有了很大的发展，因其能帮助运动员恢复韧带损伤、阻止更进一步的损伤而使用更加普遍，其中一个重要的原因就是护具可能增加关节本体感觉的传入和关节的稳定性[25]。Nemeth等[26]研究了ACL损伤遗有膝关节不稳的滑雪病人带上护具后下肢肌肉的肌电活动情况，认为护具使本体感觉的传入增加且导致相应肌肉的肌电活动增强，并与膝关节的稳定性有显著的相关性。Baier等[18]对22名患有踝关节功能性不稳(无生物力学结构不稳)的运动员的本体感觉进行了测试，受试者带上软性或刚性护具，单腿站立于稳定测试仪的压力平台上，结果表明：带上护具的运动员踝关节中外侧的摇摆速度、摇摆模式的移动范围均显著减小。认为这可能是提高了踝关节中外侧的本体感觉所致。Jerosch等[27]比较了三种不同护具对踝关节不稳病人关节功能和本体感觉能力的影响，认为护具能提高关节本体感觉能力和关节功能，不同的护具间存在差异，因而护具对预防运动再损伤有重要意义。虽然护具可能使运动员在主观上感到活动受限而影响其推广应用，但有研究[20，28]发现护具并不影响比赛和训练，并能减少关节再损伤的发生。
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6.2 外科干预重建本体感觉
众所周知，外科干预在关节力学稳定性的重建中扮演了一个重要角色，但其对本体感觉路径的影响需要进一步的阐明。手术促进本体感觉的重建，主要是通过修复受损的含有本体感受器的组织结构，恢复关节力学感受器的适宜刺激条件和神经肌肉反馈的途径，进一步达到关节功能重建的目的。
Takebayashi[29]发现家兔踝关节外侧副韧带中有丰富的本体感受器，其中93%的本体感受单位位于韧带的远近端。韧带撕裂后，韧带失去正常的张力，本体感觉受损，在踝关节过度活动时失去有效的保护机制。因此，严重的踝关节外侧副韧带撕裂手术应修复韧带的解剖结构，尤其是韧带的正常张力，这是恢复韧带本体感觉功能的基础。这对解决关节的稳定性，预防再损伤尤为重要。Lephart等[30]和Warner等[21]均报道肩关节不稳病人本体感觉能力显著降低，外科术后关节位置觉和运动觉趋向正常。
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但并非所有的外科手术都能恢复关节的本体感觉能力，MacDonald等[2]研究表明，ACL损伤利用腘绳肌肌腱或髌腱进行自体移植，并不能增加ACL缺失膝的本体感觉能力。因此，ACL重建面临的不仅是韧带生物力学的重建，而且还面临如何使本体感觉得到最大程度恢复的挑战。
6.3 康复锻炼重建本体感觉
本体感觉重建的康复训练程序需结合三个不同的运动控制水平的特点。Lephart等[31]认为揉合三种运动控制水平的训练内容必须以刺激关节和肌肉感受器为目标，渗透到康复活动的早期，鼓励最大的传入刺激至各个中枢神经系统水平，随患者的进步增加训练难度，以恢复关节感觉意识，重建肌肉反射性稳定，阻止运动损伤的再发生。并提出了运动员恢复功能水平、最大限度地恢复本体感觉和神经肌肉控制的渐进训练内容：①关节位置觉和运动觉；②动力性关节稳定；③反射性神经肌肉控制；④功能性特殊活动。
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Kennedy等[32]认为脊髓水平的运动控制主要表现在关节受到异常应力时，反射性地提高关节的稳定性。Tyldesling等[33]认为刺激这种反射性关节稳定性，重点应进行关节位置突然改变时的训练，以促使神经肌肉的反射性控制。大脑水平的运动功能训练可通过睁眼和闭眼条件下的平衡和姿势训练，或从有意识到无意识的最大限度地刺激关节位置运动来实现，特别是对关节活动范围终末的训练。对躯体位置觉和运动觉认知水平的训练，可通过重复运动并将其贮存为中枢指令，以后即使在没有连续意识的参考下，也能完成同一运动的重复，本体促进训练可提高这一功能水平。
Zatterstrom等[34]报道对慢性ACL缺失患者运用平衡测试仪对单腿站立身体摇摆活动进行测量，患者经3-6个月的物理治疗，分别在3个月、6个月、12个月后随访表明：与正常人比较，训练前患者健侧和患侧腿平衡能力均有显著损害，3个月训练后，健侧腿恢复正常，而患腿表现出身体摇摆程度增加，12个月后，患腿的平衡参数恢复正常。36个月后双腿仍保持正常的单腿站立平衡能力。Beard等[35]对慢性ACL缺失患者膝关节本体感觉的两种康复方案进行了前瞻性研究，一组为肌力训练组(T)，另一组为增强腘绳肌收缩反射的本体感觉训练组(P)，12周物理治疗前后分别对腘绳肌收缩潜伏期、矢状面的膝关节功能分数、膝关节松弛度进行测试表明：治疗后两组腘绳肌反射能力和关节功能分数均显著提高，且P组显著高于T组，两组关节松弛无显著改变，腘绳肌收缩能力的提高与功能的恢复有线性相关。
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但也有作者认为[36]上述康复过程中发生的适应性与前馈过程有关，本体感觉信息的生物反馈同时出现在前馈的过程中，但本体感觉反馈的作用此时显得相对次要。这一传入反馈在前馈过程中的特点还有待进一步的探讨。■
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收稿日期：1999-06-21, 百拇医药
单位：占飞(上海医科大学华山医院运动医学研究室 200040)；陈世益(上海医科大学华山医院运动医学研究室 200040)
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因此，损伤或外科术后恢复神经-肌肉控制是运动员最大程度地恢复关节稳定、重返赛场必需的先决条件。临床上最有挑战性的观点之一，就是领会在关节损伤后和康复重建过程中本体感觉传递及神经-肌肉控制的作用，明确关节本体感觉缺失的重建是功能性关节不稳的康复要点之一。本文就本体感觉对关节功能的影响及本体感觉缺失后的重建作一综述。
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本体感觉至中枢神经的反馈主要通过分布于韧带、关节囊、肌腱、肌肉、皮肤、关节软骨和其他一些关节内结构的力学感受器以及游离神经末梢来传入。关节软组织的变形或负荷激发关节本体感受器的活动，将信息传入中枢神经系统，形成本体感觉的反射途径[10]。力学感受器不同的特性依赖于各自特殊的适宜刺激，这种适宜刺激传递到中枢神经系统激起皮质和反射途径的特异性反应。根据Freeman和Wyke的分类[11]，本体感受器的类型、分布及功能特点如下表： 感受器类型
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主要感受器
主要分布位置
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关节囊和韧带
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关节压力
II型
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关节囊
快
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高频率的振动
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肌腱
慢
反射
IV型
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关节疼痛
肌梭
肌肉
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反射(牵张反射)
上述快适应感受器对位置的改变非常敏感，其主要功能是传递关节运动感觉。如帕西尼氏末梢，在几毫秒的连续刺激内它们的释放速率就减弱至消失。慢适应力学感受器在特殊的关节角度可受到最大限度的刺激，其主要功能是传递关节位置感觉和位置的改变，如鲁菲尼氏小体和高尔基腱器[3]。肌梭感受器存在于骨骼肌内，其功能是感知大范围的肌梭外肌肉不同长度下的肌张力，它由一小束肌梭内的异化肌纤维组成，里面分布有感觉神经末梢。形成肌块的肌梭外纤维负责产生力量，由α-运动神经元支配，而肌梭内纤维则由γ-运动神经元支配。肌肉收缩情况下，肌肉长度和肌紧张度控制α-运动神经元的共激活；肌梭外纤维的缩短激活γ-运动神经元，并使梭感觉得到不断调节，保持肌梭在整个收缩过程中处于功能状态。当肌肉负荷超过其承受水平，肌梭内纤维的缩短程度比肌梭外纤维缩短更甚。肌梭中心部分的牵张导致一个兴奋性突触后电位爆发并从肌梭传入，这些信号经传导途径传下并作用于α-运动神经元，可增加力量的产生。
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关节感受器中肌腱感受器对本体感觉反射的贡献在文献中还有争论。高尔基腱器位于肌腱内，当肌肉收缩拉伸肌腱时，胶原束变直，传入神经的感受器末梢变形。这种变形导致感受器动作电位的释放速度增加，到达并汇合于脊髓中间神经元，再选择性地传递到运动神经元。增加高尔基腱器传入的活性会导致支配被拉伸肌肉的运动神经元受到抑制，同时兴奋拮抗肌的运动神经。
由此可见肌肉和关节力学感受器在提供关节运动、位置、加速度和疼痛的传入途径上是互补的[12]。当含有力学感受器的组织损伤后，可导致本体感觉传入的部分减退，形成关节本体感觉缺失。
3 本体感觉的反射途径
力学感受器、视觉、前庭感受器提供的神经传入由中枢神经系统融为一体，产生运动回应。这些反应由低级到高级可分为以下三个运动控制水平：脊髓反射、大脑活动和认知程序 (图1)。在关节被置于施加力学负荷的条件下，反射性肌肉稳定性通过脊髓反射受到刺激[13]；大脑系统水平主要接受关节力学感受器、前庭中心和视觉信息的传入，保持姿势和身体的平衡；认知程序包含中枢神经系统功能的最高水平(运动皮质、基本神经节、小脑)，可按照中枢命令产生主动运动并进行重复，这种身体位置和运动的认知能力可以在没有连续意识的支配下完成不同的运动技能。
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图1 本体感觉的反射途径
4 关节本体感觉的测定
本体感觉能力的测定对于关节损伤的功能评价是至关重要的，它可对关节的神经-肌肉控制传入机制作出更详细的解释和判断，从而回答许多临床研究和运动损伤后的康复问题。特别是临床上对创伤后关节的肌肉、韧带、软骨损伤的本体感觉测定，以确定骨骼肌损伤和神经肌肉控制对关节位置觉的影响尤为重要。
其临床意义表现在：① 有助于决定适当的不同治疗形式；② 为评价保守治疗慢性关节不稳提供客观依据；③ 肌力和本体感觉缺失程度的测试可对是否真正需要手术重建关节稳定性提供重要的参考依据。④ 评价康复活动刺激运动控制所达到的不同水平，为促进功能的恢复提供理论依据和临床指导。
关节运动觉主要通过测量关节能感知的被动运动速度的最小阈值来描述。关节位置觉则通过测量关节被动感知关节所处的某一特定位置和主动重复还原至特定位置的能力来描述。韧带损伤后，常通过刺激关节和肌肉的感受器，测量关节被动运动感知能力和主动位置重复还原能力，临床称再成角试验(Re-angle Test)，以进行本体感觉传入路径的功能评价。
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Barrack和Corrigan等[14，15]报道膝关节位置觉的测试方法为：下肢从屈膝35°位置开始，以10°/s的速度被动上下运动，当到达测试位置时，要求受试者集中注意力，并在这一位置停留4-6秒，然后回到开始位置停留15秒后，要求受试者下肢主动还原至测试位置，测试位置和受试者到达的真实位置之间的差值用于评价关节的位置觉。运动觉的测试方法为：用特定的装置以小于0.5°/s的速度慢慢被动地改变下肢移动的角度，肢体所能探查到的最小被动运动速度即描述了关节感知运动觉的能力。上述方法为一种标准的测试方法，临床测试应用较多。
肌肉收缩和肌张力的调节可对关节起到主动保护作用，这种反映神经肌肉控制传出途径的活动能力，即肌肉的反射性收缩能力常通过不随意干扰条件下肌肉收缩的潜伏期来评定，对可能倾向于关节过度使用损伤导致的不同步的神经肌肉活动模式的评价，提供了一个有价值的参考。Beard等[16]将EMG表面电极置于腘绳肌上，一过荷指示计紧贴胫骨平台前方，于腘窝胫骨端施加一从后至前方的切力，过荷指示计和EMG分别记录下胫骨受力后开始移动的时间和腘绳肌开始收缩的时间，通过计算机分析出这一时间差，即表示腘绳肌收缩的潜伏期，直接反映了腘绳肌反射性收缩的能力。
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力学感受器、前庭、视觉控制联合对神经肌肉控制的功能评价多通过下肢平衡和位置的摇摆来测定。目前有较多先进的稳定和平衡测试分析仪器能对关节的本体感觉进行综合的测试和分析。Jerosch等[17]报道通过压力平台测试仪对膝ACL损伤患者单腿站立重心偏移的平衡试验来评价关节的本体感觉。Baier等[18]用稳定测试仪对功能性踝关节不稳运动员的本体感觉进行测试，通过下肢摇摆速度、摇摆模式、摇摆面积及压力移动中心的测量来评价关节不稳时的本体感觉能力。Becker等[19]运用动力印迹法对功能性踝关节不稳和力学性踝关节不稳病人进行了本体感觉的鉴别评价，对决定是否需要外科手术提供了功能指标和评价标准。这些稳定和平衡测试的有效性为本体感觉的测量提供了比较客观的分析方法。
5 关节不稳时本体感觉的变化
多数研究[3，7，20，21]认为关节运动损伤后遗有的关节不稳存在本体感觉能力的降低，如前十字韧带损伤、半月板损伤、肩关节半脱位、踝关节扭伤和一些退行性关节病变。
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从本体感受器的分布可看出，它可通过增强关节囊的张力、肌肉收缩的反应速度和肌肉力量、皮肤对外界刺激的敏感性以及关节内的感知来增加关节的稳定性，增强关节的运动功能。
本体感觉在精确运动所需的神经-肌肉控制的运动程序中扮演了重要的角色，尤其是基于本体感觉传入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性稳定十分重要。而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(图2)。不少研究表明关节在损伤或异常状态下神经-肌肉反馈机制被打断，如果本体感觉在实施康复治疗程序早期被着手建立，如外科干预或康复训练，可得以部分甚至完全重建和恢复。
图2本体感觉缺失与关节稳定性的相互影响
据统计，10-20%的踝关节外侧副韧带损伤的病人患有不同程度的踝关节不稳，其中的一个重要原因就是本体感觉障碍所致。踝关节不稳的病人，肌电图显示腓骨长肌、胫骨前肌对踝关节过度活动的反应要明显慢于正常踝关节。Lofvenberg等[22]研究表明，慢性踝关节不稳的病人踝关节发生突然的角度转换时，关节不稳侧肌肉反应时间比正常人增加15毫秒左右，他认为延迟的本体感觉反应可能是慢性单侧踝关节不稳的原因。Gross等[4]报道关节本体感觉传入的降低导致反射性的关节不稳和姿势反射能力的降低，大大增加了关节损伤的可能性。Forwell等[8，23]报道了肩关节不稳病人同时存在本体感觉的缺失。Carter等[24]研究认为，ACL缺失膝关节位置觉受到明显损害，但位置觉与关节稳定性无显著相关性，因而位置觉在ACL缺失膝中的特点和作用有待于进一步研究。
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6 关节本体感觉的重建
本体感觉重建的目的是恢复关节的神经-肌肉控制能力，重建关节的动力性稳定功能。目前临床应用较多的本体感觉重建的对策有：
6.1 护具重建本体感觉
目前，各类护具有了很大的发展，因其能帮助运动员恢复韧带损伤、阻止更进一步的损伤而使用更加普遍，其中一个重要的原因就是护具可能增加关节本体感觉的传入和关节的稳定性[25]。Nemeth等[26]研究了ACL损伤遗有膝关节不稳的滑雪病人带上护具后下肢肌肉的肌电活动情况，认为护具使本体感觉的传入增加且导致相应肌肉的肌电活动增强，并与膝关节的稳定性有显著的相关性。Baier等[18]对22名患有踝关节功能性不稳(无生物力学结构不稳)的运动员的本体感觉进行了测试，受试者带上软性或刚性护具，单腿站立于稳定测试仪的压力平台上，结果表明：带上护具的运动员踝关节中外侧的摇摆速度、摇摆模式的移动范围均显著减小。认为这可能是提高了踝关节中外侧的本体感觉所致。Jerosch等[27]比较了三种不同护具对踝关节不稳病人关节功能和本体感觉能力的影响，认为护具能提高关节本体感觉能力和关节功能，不同的护具间存在差异，因而护具对预防运动再损伤有重要意义。虽然护具可能使运动员在主观上感到活动受限而影响其推广应用，但有研究[20，28]发现护具并不影响比赛和训练，并能减少关节再损伤的发生。
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6.2 外科干预重建本体感觉
众所周知，外科干预在关节力学稳定性的重建中扮演了一个重要角色，但其对本体感觉路径的影响需要进一步的阐明。手术促进本体感觉的重建，主要是通过修复受损的含有本体感受器的组织结构，恢复关节力学感受器的适宜刺激条件和神经肌肉反馈的途径，进一步达到关节功能重建的目的。
Takebayashi[29]发现家兔踝关节外侧副韧带中有丰富的本体感受器，其中93%的本体感受单位位于韧带的远近端。韧带撕裂后，韧带失去正常的张力，本体感觉受损，在踝关节过度活动时失去有效的保护机制。因此，严重的踝关节外侧副韧带撕裂手术应修复韧带的解剖结构，尤其是韧带的正常张力，这是恢复韧带本体感觉功能的基础。这对解决关节的稳定性，预防再损伤尤为重要。Lephart等[30]和Warner等[21]均报道肩关节不稳病人本体感觉能力显著降低，外科术后关节位置觉和运动觉趋向正常。
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但并非所有的外科手术都能恢复关节的本体感觉能力，MacDonald等[2]研究表明，ACL损伤利用腘绳肌肌腱或髌腱进行自体移植，并不能增加ACL缺失膝的本体感觉能力。因此，ACL重建面临的不仅是韧带生物力学的重建，而且还面临如何使本体感觉得到最大程度恢复的挑战。
6.3 康复锻炼重建本体感觉
本体感觉重建的康复训练程序需结合三个不同的运动控制水平的特点。Lephart等[31]认为揉合三种运动控制水平的训练内容必须以刺激关节和肌肉感受器为目标，渗透到康复活动的早期，鼓励最大的传入刺激至各个中枢神经系统水平，随患者的进步增加训练难度，以恢复关节感觉意识，重建肌肉反射性稳定，阻止运动损伤的再发生。并提出了运动员恢复功能水平、最大限度地恢复本体感觉和神经肌肉控制的渐进训练内容：①关节位置觉和运动觉；②动力性关节稳定；③反射性神经肌肉控制；④功能性特殊活动。
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Kennedy等[32]认为脊髓水平的运动控制主要表现在关节受到异常应力时，反射性地提高关节的稳定性。Tyldesling等[33]认为刺激这种反射性关节稳定性，重点应进行关节位置突然改变时的训练，以促使神经肌肉的反射性控制。大脑水平的运动功能训练可通过睁眼和闭眼条件下的平衡和姿势训练，或从有意识到无意识的最大限度地刺激关节位置运动来实现，特别是对关节活动范围终末的训练。对躯体位置觉和运动觉认知水平的训练，可通过重复运动并将其贮存为中枢指令，以后即使在没有连续意识的参考下，也能完成同一运动的重复，本体促进训练可提高这一功能水平。
Zatterstrom等[34]报道对慢性ACL缺失患者运用平衡测试仪对单腿站立身体摇摆活动进行测量，患者经3-6个月的物理治疗，分别在3个月、6个月、12个月后随访表明：与正常人比较，训练前患者健侧和患侧腿平衡能力均有显著损害，3个月训练后，健侧腿恢复正常，而患腿表现出身体摇摆程度增加，12个月后，患腿的平衡参数恢复正常。36个月后双腿仍保持正常的单腿站立平衡能力。Beard等[35]对慢性ACL缺失患者膝关节本体感觉的两种康复方案进行了前瞻性研究，一组为肌力训练组(T)，另一组为增强腘绳肌收缩反射的本体感觉训练组(P)，12周物理治疗前后分别对腘绳肌收缩潜伏期、矢状面的膝关节功能分数、膝关节松弛度进行测试表明：治疗后两组腘绳肌反射能力和关节功能分数均显著提高，且P组显著高于T组，两组关节松弛无显著改变，腘绳肌收缩能力的提高与功能的恢复有线性相关。
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但也有作者认为[36]上述康复过程中发生的适应性与前馈过程有关，本体感觉信息的生物反馈同时出现在前馈的过程中，但本体感觉反馈的作用此时显得相对次要。这一传入反馈在前馈过程中的特点还有待进一步的探讨。■
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收稿日期：1999-06-21, 百拇医药