開鏈與閉鏈運動

1、開鏈運動與閉鏈運動開鏈運動與閉鏈運動Open Kinetic Chain Exercise (OKC)Closed Kinetic Chain Exercise (CKC)背景o CKC和 OKC是Steindler在1956年提出的概念，原來是用于機械工程的名詞。物理治療由于多年的借用，目前習慣使用該名詞。o 在機械原理中，把能做相對運動的相鄰兩個構件的連結連結稱運動偶。相鄰運動偶的連結稱運動鏈。o 我們引用上述術語分析人體運動系統(tǒng)的結構機能時，可把相鄰兩個環(huán)節(jié)（骨）通過關節(jié)的連結，叫做人體運動偶，相鄰運動偶的連結稱人體運動鏈。o 在機械原理中運動偶有平動偶、轉動偶及螺旋偶。在人體絕大部分是

2、轉動偶，螺旋偶僅在踝關節(jié)中可見，無平動偶。因此在人體運用有局限性。o 在人體中，運動偶的連接方式并不能完全決定其活動及活動可能性。如運動的方向及幅度可由其配置的肌肉隨意控制和調節(jié)。o 人體上有開放運動鏈和閉鎖運動鏈兩種。正確的說法應該是： proximal-to-distal contraction (CKC)和 distal-to-proximal contraciton (OKC)，任何動作只要考慮肌肉收縮的方向，就可以知道是 CKC or OKC。 o 開放運動鏈末端呈游離狀態(tài)，若它的某一關節(jié)固定（“鎖住”），其余各關節(jié)可以產(chǎn)生運動。例如，臂在肩關節(jié)固定時，可以在肘關節(jié)及腕關節(jié)同時產(chǎn)生活

3、動，或單獨發(fā)生運動。如果運動鏈首尾相連，形成閉合狀態(tài)，末端無游離的環(huán)節(jié)，稱為閉鎖運動鏈。開放運動鏈在任何一處解開時，都將解體為兩個部分；而閉鎖運動鏈在某處解開時，則轉變?yōu)殚_放運動鏈。閉鎖運動鏈中一些環(huán)節(jié)的運動總會引起另一些環(huán)節(jié)的運動。例如，左腿屈膝成弓箭步，左右兩側的髖關節(jié)都會相應產(chǎn)生活動。在開放運動鏈中，相當多的關節(jié)配有多關節(jié)肌多關節(jié)肌。因此，這些肌肉收縮使一個關節(jié)活動，可同時引起另一個關節(jié)活動，使運動鏈的活動復雜化。如果需要精確控制活動，往往通過一些肌肉的工作以“關掉”另一個關節(jié)的活動，克服此種復雜的聯(lián)系。但是，在閉合運動鏈中，這種聯(lián)系是不可克服的，并且某一關節(jié)肌肉收縮的效應，會影響到每一

4、個環(huán)節(jié)。o 有作者認為：開鏈運動是訓練淺層的運動肌淺層的運動肌，閉鏈訓練深層的穩(wěn)定肌。深層的穩(wěn)定肌。如果力量不足，選擇開鏈，如果控制方向不精確選擇閉鏈開鏈選擇大負荷小組數(shù)，閉鏈選擇小負荷，多組數(shù)。如患者膝關節(jié)過屈曲，常常在行走的時候有膝關節(jié)軟，摔倒的感覺，多是股四頭肌無力，可以訓練股四頭肌開鏈，如果偏癱后膝關節(jié)反張，則可以進行股四頭肌的閉鏈訓練。o有作者認為：開鏈指肢體遠端不固定，且不受重（遠端在固定的有作者認為：開鏈指肢體遠端不固定，且不受重（遠端在固定的近端基礎上移動）。比如不負重的長凳仰臥推舉練習。運動時肢近端基礎上移動）。比如不負重的長凳仰臥推舉練習。運動時肢體或軀干遠端呈游離狀態(tài)，比

5、如直腿抬高訓練中，足部呈游離狀體或軀干遠端呈游離狀態(tài)，比如直腿抬高訓練中，足部呈游離狀態(tài)，膝關節(jié)單獨伸屈的運動方式。開鏈的運動特點是各關節(jié)鏈有態(tài)，膝關節(jié)單獨伸屈的運動方式。開鏈的運動特點是各關節(jié)鏈有其特定的運動范圍，遠端的運動范圍大于近端，速度也快于近端。其特定的運動范圍，遠端的運動范圍大于近端，速度也快于近端。在強化肌力的訓練中，肌肉爆發(fā)力的訓練應選擇開鏈運動訓練。在強化肌力的訓練中，肌肉爆發(fā)力的訓練應選擇開鏈運動訓練。簡言之，末端肢節(jié)可自由活動，稱為開鏈，當肢體以開鏈的形式簡言之，末端肢節(jié)可自由活動，稱為開鏈，當肢體以開鏈的形式進行運動，謂之開鏈運動。進行運動，謂之開鏈運動。o閉鎖式動力鏈

6、：肢體遠端固定，且負重（近端在固定的遠端基礎閉鎖式動力鏈：肢體遠端固定，且負重（近端在固定的遠端基礎上移動）比如屈膝運動。肢體或者軀干遠端組成環(huán)狀，或者踏在上移動）比如屈膝運動。肢體或者軀干遠端組成環(huán)狀，或者踏在物體上，運動時髖、膝、踝等多個關節(jié)運動時形成一個閉合的環(huán)。物體上，運動時髖、膝、踝等多個關節(jié)運動時形成一個閉合的環(huán)。例如站立位進行下蹲運動，或踏車運動。簡言之，當肢體的末端例如站立位進行下蹲運動，或踏車運動。簡言之，當肢體的末端關節(jié)需承受重力或外來阻力，限制其自由活動時，稱之為閉鏈，關節(jié)需承受重力或外來阻力，限制其自由活動時，稱之為閉鏈，而當肢體以閉鏈的形式進行運動，謂之閉鏈運動。而當

7、肢體以閉鏈的形式進行運動，謂之閉鏈運動。o 菊千代菊千代認為：遠固定、近固定，是談一塊肌肉的功能時使用的概念。而動力鏈條動力鏈條，談的是上肢或下肢的運動，用來表明力量的傳遞方式力量的傳遞方式。o 在康復治療中，勵建安教授對此的解釋如下： 開鏈和閉鏈運動：人們通常將一側上肢或下一側上肢或下肢視為一條長鏈肢視為一條長鏈，每個關節(jié)均為鏈扣。如近端固定，遠端游離即為開鏈開鏈，此時可任意活動某一單獨關節(jié)或同時活動若干關節(jié)。股四頭肌座椅訓練、使用啞鈴進行肱二頭肌訓練是典型的例子。 o 反之，遠端閉合，如接觸地面、墻面或桌面，近端（軀干）運動，即可稱之為閉鏈閉鏈。此時所能做的肢體運動只能是多關節(jié)協(xié)調活動。如

8、蹲站時必須同時活動髖、膝、踝關節(jié)，不可能作單一關節(jié)的活動；兩上肢撐地兩上肢撐地作俯臥撐運動時，也只能同時活動腕、肘、和肩關節(jié)，而不可能單獨活動單一關節(jié)。騎車訓練也是典型的例子。 。開鏈運動（OKC）o 指運動時肢體或軀干的遠端呈游離狀態(tài)，即指運動時肢體或軀干的遠端呈游離狀態(tài)，即遠端的肢體可以在空中自由的運動。遠端的肢體可以在空中自由的運動。o 例如：坐位上的膝關節(jié)屈伸運動方式，足部游離，在小腿的帶動下圍繞膝關節(jié)運動。o 傳統(tǒng)上，大部分使用自由重量或固定力量器械都屬于開鏈運動，開鏈運動的特點是各關節(jié)鏈有其特定的運動范圍，遠端的大于近端的，速度也快于近端的；能獨立地刺激所訓練的肌肉，動作相對比較容

9、易掌握。閉鏈運動（CKC）o是指肢體遠端固定并承受身體的重量，近端肢體在固定遠端肢是指肢體遠端固定并承受身體的重量，近端肢體在固定遠端肢體的基礎上進行移動。體的基礎上進行移動。o通常閉鏈運動在功能訓練中比較多用，訓練中肌肉，骨骼，肌腱，韌帶，關節(jié)囊都承受一定負荷，運動時對關節(jié)及其周圍組織的本體感受器本體感受器的刺激比開鏈運動明顯。o例如：蹲舉訓練中，足部呈固定狀態(tài)，膝關節(jié)和髖關節(jié)同時屈伸的運動方式，當我們在下蹲的過程中膝關節(jié)和髖關節(jié)的角度不斷變化，身體的重心也在不斷變化，此時就需要關節(jié)及其周圍組織的本體感受器根據(jù)不斷變化的情況作出反應來維持身體平衡和肌肉間的協(xié)調配合。o閉鏈運動對促進關節(jié)平衡關

10、節(jié)平衡功能，提高關節(jié)周圍組織的協(xié)調能力協(xié)調能力和增強關節(jié)穩(wěn)定性穩(wěn)定性有明顯作用，是一種安全、有效的早期康復訓練方法；但閉鏈運動參與的關節(jié)和肌肉較多，相對于開鏈運動不容易掌握。 o 下面就膝關節(jié)的交叉韌帶損傷后開鏈與閉鏈運動康復研究進展綜述o The cruciates交叉韌帶 are located within the joint capsule and are therefore called intracapsular ligaments. Located between the medial and lateral condyles, the cruciates cross each

11、other obliquely . o 膝關節(jié)運動中，股四頭肌的內、外力矩的相互作用影響膝關節(jié)的運動：膝關節(jié)的外力矩為外部負荷乘以外部力臂股四頭肌的力量乘以內部力臂。o 對比“脛骨-股骨伸直”與“股骨-脛骨伸直”方式髕股關節(jié)運動學通常髕股關節(jié)的壓縮力可達到體重的3.3倍，極度屈曲時達到7.8倍。屈膝的增加將減少股四頭肌和髕韌帶間的角度，將導致股骨與髕骨間關節(jié)作用力的增加。0-30研究3o Y a c k 等人對11名ACL缺陷患者進行了兩種訓練觀察。結果顯示:在提高健側脛骨移動能力方面無無差異差異 ,但OKC 產(chǎn)生的剪力大于CKC ,這能否導致對 A C L應力的差異尚有待深入研究。o B e

12、 y n n o n和 F l em i n g等人應用兩種訓練方式 ,測定受試者的 A C L 的應力 ,結果表明兩種訓練方式所產(chǎn)生的應力無差異應力無差異。o 作者因此認為:C K C 較O K C 安全性大的結論缺乏資料證實。研究4o 近來Hungerford等學者研究結果證明髕股關節(jié)的應力大小取決于訓練中膝關節(jié)的運動范圍。o 為避免髕股關節(jié)產(chǎn)生過度的應力，OKC訓練需限制膝關節(jié)由 90至45的活動度;CKC 訓練需限制膝關節(jié)由完全伸直位至大約45屈曲位。另有學者用數(shù)學模式對兩 種訓 練中骸股關節(jié)的應力進行計算。結果表明：這兩種訓練方式均 可使髕股關節(jié) 應力升高或減少，這取決于膝關節(jié)的活動

13、度。o研究結果不支持研究結果不支持CKC 較較 OK C 方式更能減少髕股方式更能減少髕股關節(jié)應力的觀點關節(jié)應力的觀點 。研究5o 一般認為 CKC 訓練是負荷運動,因而在增 強功能方面要優(yōu)于OKC 訓練 。但是有作者認為 ,負荷運動練習和許多其它功能活動一樣 ,還需要多組肌群和感覺傳入活動的參與。治療師可以根據(jù)患者功能恢復 目標 ,在模擬功能活動中選擇 OKC 或 CKC ,決定誰是最好的訓練方式。研究6o關于 CKC 能較快恢復股四頭肌肌力的問題 ,作者認為在被引用的資料中,對ACL重建術后患者進行 的訓練 ,均未對患者的股四 頭肌肌力進行測定、比較,故認為 C K C 較 O K C 更

14、能有效提高股四頭肌肌力的觀點缺乏信度觀點缺乏信度 。近來研 究資料顯示 ,OKC 訓練方式結合高強度電流刺激可大幅度提高股 四頭肌扭矩 。將 兩種訓練方式結合起來 ,或許是股 四頭肌肌力恢 復的最佳選 擇。結論結論ACL重建術后的康復中重建術后的康復中,臨床醫(yī)師并未完全摒棄傳臨床醫(yī)師并未完全摒棄傳統(tǒng)統(tǒng) 的的OKC練習練習,OKC也未被也未被CKC 所取代。所取代。OKC 和CKC 方式經(jīng)過改 良,可將 A C L移植肌腱和髕股關節(jié)的應力的危險減少到最低程度。兩種訓練方式均適合于模擬功能性活動。兩種訓練方式均適合于模擬功能性活動。當股 四頭肌肌力恢復后,增強功能是康復治療的目標。治療師應將兩種訓

15、練方式最佳地結合起來以達到理想的治療效果 。研究o1980 年，Bair 的研究顯示，適當?shù)挠锌刂频呢撝剡m當?shù)挠锌刂频呢撝啬苁鬼g帶修復細胞以及膠原纖維的排列更有序，增加韌帶的質量和愈合率，過度的負重過度的負重能引起韌帶的斷裂。可見在韌帶康復的早期適當?shù)呢撝厥怯斜匾模仨毧刂坪秘撝氐臅r機和程度。o2000年， Toutoungi 等報道， 在下蹲時， 前交叉韌帶上應力的峰值出現(xiàn)在膝關節(jié)屈曲 35-40時，大約為 0.55 倍體質量，隨著屈曲角度的增大應力減小， 超過 50后負載就很少了。而后交叉韌帶的應力峰值則出現(xiàn)在屈膝 90附近， 可超過4倍體質量， 下蹲到最低點時， 大約為體質量的 3.

16、5 倍。所以， 對于前交叉韌帶損傷患者的康復訓練下蹲運動前交叉韌帶損傷患者的康復訓練下蹲運動是比較安全的，而重建后交叉韌帶后交叉韌帶的患者則采用從 70到 0的等速伸膝更安全。oEscamilla 等 還指出下蹲能鍛煉股四頭肌、 腘繩肌和腓腸肌， 因此認為多數(shù)交叉韌帶多數(shù)交叉韌帶重建的患者進行 0-50的下蹲訓練都是有效并且安全的。研究o 1995 年， Bynum 等對兩組用髕腱中 1/3-骨重建前交叉韌帶的患者采用了分別包含開鏈運動和閉鏈運動的康復程序， 對比其效果對比其效果。首先， 所有患者術后都配戴允許膝關節(jié)有 0-90屈伸活動范圍的支具， 且術后第1天就開始被動 （0-60）和主動的

17、無阻力運動， 允許患膝部分負重。隨訪 1 年后，KT-1000關節(jié)測量儀測量結果顯示： 與開鏈運動組相比，閉鏈運動組的膝關節(jié)前后向松弛度更接閉鏈運動組的膝關節(jié)前后向松弛度更接近正常。近正常。研究o2004 年Witv rouw E對開鏈式功能鍛煉和閉鏈式功能鍛煉對髕股關節(jié)疼痛綜合征的療效進行對比。該文采用前瞻性隨機臨前瞻性隨機臨床試驗床試驗,對60 例病人進行長達 5年的隨訪,評價和對比開鏈式功能鍛煉和閉鏈式功能鍛煉對髕股關節(jié)疼痛綜合征的長期療效。60例病人隨機分成兩組,分別進行 5周的開鏈式功能鍛煉和閉鏈式功能鍛煉(沒有其他治療措施干預) ;在治療結束后 3 個月和 5年評估病人的主觀癥狀、

18、 關節(jié)功能和關節(jié)周圍肌肉力量,作為評價療效的主要指標。研究結果發(fā)現(xiàn), 隨訪 5 年后,兩組病人均得到了良好的療效,而且兩組療效沒有顯著差異。兩組療效沒有顯著差異。該研究的結論是,開鏈式功能鍛煉和閉鏈式功能鍛煉對髕股關節(jié)疼痛綜合征具有相似的、 良好的長期療效。o該研究本人認為最具有循證醫(yī)學價值。o 成鵬等觀察開鏈、閉鏈測試對屈伸膝肌等速測試的影響， 為閉鏈在臨床上進一步應用提供理論依據(jù)。方法：利用 Biodex多關節(jié)等速測試和康復系統(tǒng)及其提供的閉合鏈附件， 對比觀察開鏈、 閉鏈測試對健康男性屈伸膝肌等速測試的影響， 比較了峰力矩(PT) 、 相對峰力矩 (PT/BW) 、 到達峰力矩的時間(TP

19、T) 、 總功 (TW)、 相對總功 （TW/BW） 和平均功率(AP)， 用配對t檢驗對結果進行統(tǒng)計學處理。結果： 無論是慢速收縮還是快速收縮， 閉鏈測試結果同開鏈測試結果明顯不同。結論： 閉鏈對屈膝肌的力負荷較開鏈時小，閉鏈對屈膝肌的力負荷較開鏈時小， 是一種安全、是一種安全、 可靠可靠的康復方法。的康復方法。國內研究1o采用閉鏈運動對下肢功能進行強化訓練能夠顯著改善缺血性中風患者的步行能力及平衡功能，是有效的康復治療方法。o閉鏈運動為肢體遠端固定并承受身體質量所進行的運動(近端肢體在固定的遠端肢體基礎上移動)閉鏈運動使原動肌、協(xié)同肌和拮抗肌同時興奮，易化患肢腓骨長、短肌，脛前肌，預防足內

20、翻，可以明顯增加患肢的穩(wěn)定性和靈巧度，并且這種治療功能的改善可以轉移到現(xiàn)實生活中，改善患者的日常生活能力重建患者的步行能力對于促進患者回歸家庭重返社會起著非常重要的作用。評價患者采用閉鏈運動對下肢功能進行強化訓練，使患者身體力線保持良好，解決了協(xié)調障礙，所以偏癱患者才能走得更自然放松國內研究2o 李放等研究閉鏈測定負荷對健康成人下肢位置覺的影響o 以往的本體感覺測定多采用無外加負荷的開鏈動作因此常測定單一關節(jié)如膝關節(jié)。李放的研究采用閉鏈動作，因而是整個下肢綜合性的位置覺整個下肢綜合性的位置覺。根據(jù)拉菲尼感受器的生理機制在較大的壓力狀態(tài)下應該能形成更準確的位置覺。該實驗結果表明，隨關節(jié)負荷逐漸增

21、加，位置覺會逐漸精確。此點在康復技術上也有相應的意義即予以本體感覺刺激時較大的刺激易誘發(fā)準確的本體感覺刺激時較大的刺激易誘發(fā)準確的位置覺從而易于形成準確的運動控制。位置覺從而易于形成準確的運動控制。o本體感覺由肌肉、肌腱、韌帶、關節(jié)囊、半月板和皮膚等處傳入的信號整合而成分別在脊髓、腦干和皮質水平獲得處理，其形成的位置覺和運動覺可維護關節(jié)穩(wěn)定，并對姿勢、平衡和步態(tài)進行調整和維持肌肉的本體感受器包括肌梭和高爾基腱器。關節(jié)的本體感受器包括機械刺激感受器和傷害刺激感受器，前者主要由感受關節(jié)運動覺的快適應性的帕西尼小體及感受位置覺的慢適應性的拉菲尼感受囂和高爾基感受器組成；后者由裸露神經(jīng)末梢和無髓鞘的非

22、適應性疼痛感受器組成。拉菲尼感受器位于韌帶、關節(jié)囊和半月板等處，感受關節(jié)運動角度、速度和關節(jié)腔內的壓力。高爾基感受器位于韌帶和半月板內感受遠端關節(jié)的移位。由于各種o 以懸吊訓練的動作形式為主要依據(jù)，將懸吊訓練動作進行第一級分類，分為開鏈運動和閉鏈運動；o以訓練的外部環(huán)境為主要依據(jù)進行第二級分類，分為：支點固支點固定定的開鏈運動、支點不固定支點不固定的開鏈運動、支點固定支點固定的閉鏈運動、支點不固定支點不固定的閉鏈運動四類；o依據(jù)運動時肌肉的運動特征進行第三級分類，將懸吊訓練動作分為支點固定的靜態(tài)開鏈運動、支點固定的動態(tài)開鏈運動、支點不固定的靜態(tài)開鏈運動、支點不固定的動態(tài)開鏈運動、支點固定的靜態(tài)

23、閉鏈運動、支點固定的動態(tài)閉鏈運動、支點不固定的靜態(tài)閉鏈運動、支點不固定的動態(tài)閉鏈運動八類。o 懸吊訓練技術的優(yōu)勢主要集中在：o 一、懸吊訓練突出在不穩(wěn)定狀態(tài)下進行突出在不穩(wěn)定狀態(tài)下進行閉鏈運動，以提高神經(jīng)對肌肉的支配能力；o 二、懸吊裝置巧妙的設計，給那些癱瘓、截肢的患者創(chuàng)造一個安全的訓練環(huán)境。同時，根據(jù)患者的需要，安排各種開鏈運動，有效提高局部穩(wěn)定肌的功有效提高局部穩(wěn)定肌的功能，幫助患者恢復運動功能能，幫助患者恢復運動功能；o 三：在練習中，使用振動技術，可以減輕患者的疼痛，還能夠恢復慢性非特異性腰背痛患者的本體感本體感覺。覺。 懸吊訓練法的功能o1.提高核心力量 o人體核心部位是運動鏈的“

24、樞紐” ，核心部位的力量水平?jīng)Q定了運動員的專項能力，核心力量是人體完成體育動作主要的動力來源，在人體運動中起著重要的作用。目前，發(fā)展核心力量的方法有很多種，如瑞士球、振動桿、氣墊、滑板、振動訓練、懸吊訓練等，其中 S-E-T 是發(fā)展核心力量的一種有效方法。懸吊訓練法最主要的特點是身體在不穩(wěn)定狀態(tài)下的力量練習，加大了動作難度，提高了對機體的刺激，尤其是那些處于核心部位的深層小肌群，這些小肌群在運動中起著穩(wěn)定脊柱的功能，是人體主要的穩(wěn)定肌群，對人體的運動起著關鍵作用。傳統(tǒng)的力量訓練方式突出發(fā)展四肢的肌肉力量，對軀干部位的肌肉力量刺激不大，提示教練員要改變傳統(tǒng)的訓練理念，重視發(fā)展運動員的核心力量，在訓練方法上也要采用目前最新的核心力量訓練方法。 o2. 改善控制能力 o競技體育中的力量是指人體神經(jīng)-肌肉系統(tǒng)工作時對抗阻力的能力。運動是對本體感覺的一種反應，是神經(jīng)與肌肉共同作用的結果，神經(jīng)系統(tǒng)對肌肉力量的影響主要表現(xiàn)在肌肉的協(xié)調工作方面。懸吊訓練幾乎都在不穩(wěn)定的支撐面上進行力量練習， 不穩(wěn)定狀態(tài)下的力