【香港運動醫學及科學學會】膝頭關節「唔穩陣」 肌肉訓練勿再等



【體路專欄】新冠疫情爆發至今已經兩年多,因應疫情發展及社交距離措施,市民盡量減少外出,運動量亦因而減少。此外,不少公司亦安排員工在家工作,以致市民長時間久坐家中。如果長時間久坐,缺乏運動,很容易導致肌力流失。

我們習慣久坐後再重返運動,或會感到膝關節「唔穩陣」又乏力,很可能是因為膝關節周邊肌肉的肌力不足,肌肉協調控制力減弱。膝關節附近的主要肌肉群包括了大腿前方的四頭肌和後方的膕繩肌,其功能是控制膝關節的屈伸動作。當我們進行跑跳動作時,四頭肌和膕繩肌便會同步收縮(Co-Contraction)來穩定膝關節。在跳躍時,四頭肌會收縮以達到膝蓋伸直的動作,同時膕繩肌亦會發動來控制關節速度,而在著地時,四頭肌和膕繩肌會同時發動,控制膝關節屈曲的速度,達到「軟著陸」的效果,避免受傷。

若我們在跑跳時感到膝關節不穩,可能是緣於肌肉同步收縮的控制力減弱。這種情況多發生於曾有膝關節傷患的患者,如前十字韌帶撕裂及半月板損傷等等。即使患者經過手術和術後物理治療,肌肉協調控制力也未必能立即恢復正常。患者可能需要經過較長時間的神經肌肉控制訓練,才能恢復膝關節在運動時的穩定性。

(圖一:醫生正在檢查膝關節)

筆者於2020年發表了一份有關於肌肉發動及關節穩定性的系統綜述(Systematic Review)。文獻中指出,妥善的肌肉發動能提升關節的穩定性,對於前十字韌帶手術後的患者尤其重要,訓練肌肉的發動有助患者盡快提升膝關節的功能,加快康復進度。在復康治療的後期,我們主要依靠刺激平衡和本體感覺來訓練肌肉,如單腳平衡加慢速半蹲(見圖二)等等。有研究指出,透過刺激關節結構中的感覺細胞,能增加與關節相關的肌肉敏感度。

(圖二:單腳平衡加慢速半蹲)

干擾訓練

干擾訓練(Perturbation Training)是其中一種訓練神經肌肉的方法。除了能達到上述目的外,亦能改善步態和動態膝關節的穩定性。有研究指出,干擾訓練能應用於復康及提升運動表現,適當地運用干擾訓練能漸進式增強肌肉力量,加強膝關節功能和穩定性。

干擾訓練是指重複施加平衡干擾的動態訓練,激發身體作出快速反應來保持身體平衡。此外,有別於傳統的平衡訓練,干擾訓練專注於肢體運動的快速處理,以提升反應的速度。以平衡板下肢干擾訓練為例,患者雙腳或單腳站在平衡板上,治療師給予平衡板前後左右或者斜角方向的晃動,要求患者盡可能在平衡板上保持平衡(見圖三)。此訓練針對肌肉發動的時機,進而提高下肢肌肉整體的協調性及穩定性,有效改善膝關節不穩的情況。

(圖三:平衡板下肢干擾訓練)

增強臀肌

我們常常藉由訓練大腿肌肉力量來增加膝關節的穩定性,卻忽略了增強臀肌。臀肌靠近身體軀幹的中央,是帶動各種動作的「引擎」,為我們每個下肢或背部動作提供發動力。臀大肌能穩定核心肌群,有助身體的平衡,而臀中肌的功能是穩定髖關節,並限制髖關節內收運動,防止膝關節內扣。若穩定髖關節的肌肉薄弱,膝關節和大腿外側的肌群便需要承擔額外的壓力。因此增強臀大肌和臀中肌的肌肉力量,對穩定膝關節有重要作用。

由於疫情下市民居家抗疫,長時間久坐,因此髖關節失去了良好的活動性,臀部肌群亦會逐漸變得虛弱無力。我們可以透過一系列的訓練來強化臀肌肌力,而常用的訓練包括了深蹲、仰臥橋式挺臀訓練、阻力帶配合側抬腿或側向走路等等,都十分適用於家居訓練。如果能把「久坐不動」的臀肌喚醒,便能大幅減輕膝關節的負擔。

由於訓練方法和成效因人而異,如有需要,請向專業人士作進一步查詢。

參考資料:

  1. Lepley, A. S., & Kuenze, C. M. (2018). Hip and knee kinematics and kinetics during landing tasks after anterior cruciate ligament reconstruction: a systematic review and meta-analysis. Journal of athletic training53(2), 144-159.
  2. He, X., Leong, H. T., Lau, O. Y., Ong, M. T. Y., & Yung, P. S. H. (2020). Altered neuromuscular activity of the lower-extremities during landing tasks in patients with anterior cruciate ligament reconstruction: a systematic review of electromyographic studies. Journal of sport rehabilitation29(8), 1194-1203.
  3. Petushek, E. J., Sugimoto, D., Stoolmiller, M., Smith, G., & Myer, G. D. (2019). Evidence-based best-practice guidelines for preventing anterior cruciate ligament injuries in young female athletes: a systematic review and meta-analysis. The American journal of sports medicine47(7), 1744-1753.
  4. Chmielewski, T. L., Rudolph, K. S., & Snyder-Mackler, L. (2002). Development of dynamic knee stability after acute ACL injury. Journal of Electromyography and Kinesiology12(4), 267-274.
  5. Letafatkar, A., Rajabi, R., Minoonejad, H., & Rabiei, P. (2019). Efficacy of perturbation-enhanced neuromuscular training on hamstring and quadriceps onset time, activation and knee flexion during a tuck-jump task. International Journal of Sports Physical Therapy14(2), 214.
  6. Kim, E. K. (2016). The effect of gluteus medius strengthening on the knee joint function score and pain in meniscal surgery patients. Journal of physical therapy science28(10), 2751-2753.

【香港運動醫學及科學學會專欄】


文:何欣博士 註冊中醫師
香港運動醫學及科學學會 運動科學及研究委員會 委員(2020-22年)
香港中文大學醫學院矯形外科及創傷學系 博士後研究員

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