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编号:10246903
正常男性青年膝关节等速屈伸力量测试研究
http://www.100md.com 《中华物理医学与康复杂志》 1999年第1期
     作者:范建中 薛磊 彭楠 杨哲 贺旭

    单位:510515 广州,第一军医大学南方医院康复医学科

    关键词:膝关节;运动;男性

    中华物理医学与康复杂志990111

    【摘 要】 目的 通过调查正常男性青年膝关节的运动参数,为膝关节的运动功能康复提供依据。方法 应用Biodex Multi-Joint System ⅡAP型等速装置对54例正常男性青年膝关节进行等速屈伸力量测试研究。结果 膝屈伸肌的峰力矩(PT)和单次最大做功量(MRW)测试结果有如下趋势:在同一测试速度下,膝屈伸肌测试值均为右侧大于左侧、膝伸肌大于膝屈肌、慢速测试大于快速测试;总做功量(TW)测试结果也显示膝屈伸肌测试值均为右侧大于左侧、膝伸肌大于膝屈的变化趋势。正常男性青年双侧膝屈伸肌的差异范围为9.11%~20.01%。120 (°)/s运动速度时的膝屈伸肌的运动效率最高,60 (°)/s时的效率最低。结论 本研究中的膝屈伸肌PT占体质量的比值(PT/BM,%)和膝屈伸肌肌力(峰力矩)比值( F/E,%)的测试结果与国内外的有关报道相近。不同的关节肌肉运动应有一个能最大限度发挥其效率的特定运动速度。
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    【中图号】 G804.2

    Measurement of isokinetic knee flexion and extension in normal

    male adults


    FAN Jianzhong,XUE Lei,PENG Nan,et al.Department of Rehabilitation Medicine,Nanfang Hospital,First Military Medical University,Guangzhou 510515

    【Abstract】 Objective To investigate the motor function of knee and provide range of normal value for rehabilitation of knee function.Methods Isokinetic flexion and extension of knee joints were measured by Biodex-ⅡAP isokinetic system in 54 normal male volunteers.Results The measured data of peak torque (PT), maximum repetition work (MRW) and total work (TW) of knee flexion and extension in the same test speed showed that the right knee was stronger than the left, the extensor stronger than flexor and the data measured at lower speed larger than at higher speed.The different range of bilateral knee function was about 9.11%~20.01%.The efficiency of knee function was highest at the test speed of 120 (°)/s and lowest at 60 (°)/s.Conclusions The testing results of knee function measured by the system were close to the international and national reports.Every joint should have its specific isokinetic speed at which the joint could make the most motor function.
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    【Key words】 Knee joint Movement Male

    随着康复医学在国内的发展,国外先进的康复评定技术和设备在国内的应用也越来越多。以等速技术为代表的运动功能评定和训练方法是目前国内开展的一项新技术[1-3],但该项技术的深入开展尚有赖于国内正常人群的等速运动测试研究的进一步积累。

    本研究应用Biodex Multi-Joint System ⅡAP型等速装置对正常男性青年膝关节进行等速屈伸力量测试,为确立膝关节各项运动参数的正常值范围以及临床上膝关节的功能评定和等速训练计划的制定提供参考依据。

    1 测试对象和方法

    参加本研究的志愿受试者共54例,均为男性,年龄最大23岁,最小19岁,平均(21.41±0.74)岁;平均身高(171.93±4.45) cm;平均体质量(63.00±5.31) kg。受试者均为军队医学院校学员,均未参加过正规的肌肉力量训练,经体检均无腰背部和下肢各关节疾患、外伤、手术史,下肢各关节肌力和关节活动度均在正常范围。
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    测试设备采用Biodex Multi-Joint System ⅡAP型等速装置(Biodex Medical Systemsinc.USA),测试前对该装置进行常规校正。

    测试方法采用坐姿测试,受试者坐在测试椅上,坐位角度约115°,躯干和受试侧大腿固定在测试椅上,膝关节的运动轴心与测试系统动力臂的旋转轴心一致,动力臂末端的阻力垫固定于受试侧小腿前下1/3处,测试前设置膝关节活动范围0°~105°,并进行受测试下肢肢体质量的测量,用于对测试获得的肌力数据的校正,以除外肢体运动时的重力作用。

    最大收缩测试的限速和顺序设置分别为:60 (°)/s收缩5次→间隔60 s→120 (°)/s收缩10次→间隔60 s→180 (°)/s收缩15次,在每组测试之前均进行3次亚极量的膝屈伸运动,以作为测试前的准备和适应。

    测试指标包括峰力矩(peak torque,PT)、单次最大做功量(max.rep.work,MRW)、总做功量(total work,TW),以上指标的单位均为牛顿(Nm);平均功率(average power.AP),单位为瓦特(W),以及膝屈伸肌PT占体质量(body mass,BM)的比值(PT/BM,%)和膝屈伸肌肌力(峰力矩)比值(flexors/extensors,F/E,%)等。
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    统计学处理采用SPSS统计软件包,测试结果用均数±标准差表示(±s),对左右膝关节的测试结果进行统计学比较。

    2 结果

    双侧膝屈伸肌PT及其占体质量比(PT/BM)的比较见表1。在同一测试速度下,膝屈伸肌PT值均为右侧大于左侧(P<0.01)、膝伸肌大于膝屈肌(P<0.01);在测试速度为60 (°)/s时,双侧膝屈伸肌的PT/BM无显著性差异(P>0.05);而在其它测试速度下膝屈伸肌的PT/BM值以右侧为大(P<0.01)。

    表1 双侧膝屈伸肌PT及其占体质量比(PT/BM)的比较(n=54,±s)

    运动速度(°/s)
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    运动次数

    PT(nm)

    PT/BM(%)

    双侧PT差异(%)

    伸肌 60

    5

    左 156.47±46.75

    256.49±56.29

    10.14±9.84

    右 167.52±36.28**△△

    266.12±52.37△△
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    120

    10

    左 123.82±30.05

    201.06±42.42

    10.17±8.27

    右 128.72±25.98**△△

    206.56±35.12**△△

    180

    15

    左 99.72±18.16

    157.41±27.56
, 百拇医药
    9.11±8.77

    右 101.81±17.20**△△

    162.23±27.51**△△

    屈肌60

    5

    左 74.62±20.61

    132.64±91.00

    15.43±13.54

    右 81.57±22.08**

    129.31±32.71

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    10

    左 59.31±17.32

    94.43±27.11

    17.16±14.48

    右 65.34±17.29**

    104.22±25.84**

    180

    15

    左 49.19±12.67

    76.39±22.50
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    19.04±13.73

    右 51.62±13.02**

    83.90±19.92**

    注:在同一测试速度下与屈肌比较 △ △P<0.01;与左侧比较 * *P<0.01

    双侧膝伸、屈肌单次最大做功值MRW的比较见表2。在同一测试速度下,膝屈伸肌MRW值均为膝伸肌大于膝屈肌(P<0.01);在测试速度为180 (°)/s时,右侧膝伸、屈肌的MRW值大于左侧(P<0.01);测试速度为60 (°)/s下,右侧膝伸肌的MRW值大于左侧(P<0.01);在其它测试速度下双侧膝伸、屈肌的MRW值均无显著性差异(P>0.05)。

    表2 双侧膝伸、屈肌单次最大做功值MRW的比较 (n=54,±s)
, 百拇医药
    运动速度(°/s)

    运动次数

    伸肌MRW(nm)

    双侧差异(%)

    屈肌MRW(nm)

    双侧差异(%)

    60

    5

    左 182.44±44.78

    9.13±8.62

    91.83±26.90

    17.24±14.41
, 百拇医药
    右 191.11±71.91* * △ △

    109.60±63.70

    120

    10

    左 150.42±36.98

    10.71±8.72

    75.45±24.17

    17.10±13.14

    右 151.22±31.21△ △

    81.05±24.34

    180
, 百拇医药
    15

    左 120.60±24.59

    11.10±9091

    59.91±18.70

    19.32±19.06

    右 122.73±25.00* * △ △

    64.08±17.16* *

    注:在同一测试速度下与屈肌比较 △ △P<0.01;与左侧比较* *P<0.01

    双侧膝伸、屈肌总做功值TW的比较见表3。在同一测试速度下,膝屈伸肌TW值均为右侧大于左侧(P<0.01,P<0.05)、膝伸肌大于膝屈肌(P<0.01)。
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    表3 双侧膝伸、屈肌总做功值TW的比较(n=54,±s)

    运动速度(°/s)

    运动次数

    伸肌TW(nm)

    双侧差异(%)

    屈肌TW(nm)

    双侧差异(%)

    60

    5

    左 803.44±254.77

    12.07±9.34
, 百拇医药
    377.42±140.12

    5.58±16.06

    右 826.89±215.92* * △ △

    427.56±153.02* *

    120

    10

    左 1244.78±358.39

    11.29±7.20

    603.80±232.36

    9.55±16.44

    右 1262.12±303.06* * △ △
, 百拇医药
    651.60±210.30* *

    180

    15

    左 1346.98±319.94

    14.29±12.19

    628.66±239.14

    9.82±14.85

    右 1361.31±337.64* △ △

    668.55±202.49* *

    注:与同一测试速度的膝屈肌比较 △ △P<0.01;与右侧比较 *P<0.05,* *P<0.01
, 百拇医药
    双侧膝伸、屈肌平均功率AP的比较见表4。测试速度60 (°)/s下,双侧膝伸、屈肌的AP值无显著性差异(P>0.05);在其余同一测试速度下,膝屈伸肌AP值均为右侧大于左侧(P<0.01)、膝伸肌大于膝屈肌(P<0.01);不同测试速度下,膝屈伸肌AP值的变化规律是:120 (°)/s>180 (°)/s>60 (°)/s(P<0.01)。

    表4 双侧膝伸、屈肌平均功率AP的比较(n=54,±s)

    运动速度(°/s)

    运动次数

    伸肌AP(W)

    双侧差异(%)

    屈肌AP(W)
, 百拇医药
    双侧差异(%)

    60

    5

    左 85.28±18.87

    9.87±8.74

    46.20±25.50

    12.90±12.72

    右 89.11±18.89△ △

    48.11±13.65

    120

    10

    左 116.93±28.98
, 百拇医药
    12.22±6.94

    58.07±21.22

    19.56±15.70

    右 117.77±30.33* * △ △

    61.71±19.60* *

    180

    15

    左 114.12±23.31

    15.56±14.17

    54.83±19.05

    20.01±15.15
, 百拇医药
    右 115.03±25.66* * △ △

    56.76±18.37* *

    注:与屈肌比较 △ △P<0.01;与左侧比较 * *P<0.01

    在不同测试速度下双侧膝屈、伸肌肌力(峰力矩)比值F/E的比较见表5。结果显示,膝屈肌肌力(峰力矩)是膝伸肌肌力(峰力矩)的47.78%~60.00%;其中在120 (°)/s的测试速度下,右膝的F/E值大于左侧(P<0.01),其余测试速度的双侧膝F/E值无显著性差异(P>0.05)。

    表5 双侧膝屈、伸肌肌力比值F/E的比较(n=54,±s)

    运动速度(°/s)
, 百拇医药
    运动次数

    F/E左

    F/E右

    60

    5

    51.60±36.59

    51.36±11.92

    120

    10

    47.78±11.35

    50.88±10.91* *

    180
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    15

    50.22±11.74

    52.33±12.42

    注:为左右之间比较* *P<0.01

    结果表明,膝屈伸肌的PT和MRW测试结果有如下趋势:在同一测试速度下,膝屈伸肌测试值均为右侧大于左侧、膝伸肌大于膝屈肌、慢速测试大于快速测试;TW测试结果也有膝屈伸肌测试值均为右侧大于左侧、膝伸肌大于膝屈肌的变化趋势,但是由于快速测试的运动次数较多,因此测试值也较大。反映出国内多数正常男性青壮年的膝屈伸肌的运动能力以右侧较高,膝伸肌力量明显大于屈肌,这与国内外的测试结论一致[3-7]

    正常个体的双侧膝屈伸肌之间存在着差异。本研究的测试结果显示,正常男性青年双侧膝屈伸肌的差异范围为9.11%~20.01%,与以往的文献报道基本一致[3,5]
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    AP是TW与运动次数的比值,反映的是肌肉运动的效率,本研究测试结果显示,以120 (°)/s运动速度时的膝屈伸肌的运动效率最高,60 (°)/s时的效率最低,这与以往报道的膝屈伸肌AP值随测试速度增大而增加的结论有所不同。作者认为运动阻力(限速)过高或过低均不利于充分发挥肌肉的运动效率,推测不同的关节肌肉运动应有一个能最大限度发挥其效率的特定运动速度。

    膝屈伸肌PT占体质量的比值(PT/BM,%)和膝屈伸肌肌力(峰力矩)比值(F/E,%)是膝屈伸肌各项测试指标的相对值。本研究的测试结果(表1,5)与国内外的有关报道相近[2,4,6],从一个侧面反映了本结果的相对可靠性。

    利用等速运动技术进行功能评定或训练的基础首先是对正常人群等速运动有关参数的充分了解。因此,需要更多的和范围更广等速测试研究的开展来为国内不同人群等速运动参数的正常值范围的建立提供资料。

    参考文献
, 百拇医药
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    收稿 1998-05-28

    修回 1998-11-30, http://www.100md.com