慢性下背痛改善新觀念－核心運動

前言

下背痛是常見的疾患，是僅次於感冒，在所有門診中排名第二的主訴。慢性下背痛對病患造成的困擾極大，在社會成本、醫療花費也甚鉅。病患在吃藥、做復健之後，背痛或許有了明顯的改善，但是常常彎腰也彎不久，姿勢稍微不對就痛，要不就反反覆覆發作。所以，病患真的很想問：「醫生啊！我的背痛怎麼好不了？」。

的確，背痛消失了並不表示病患「脊椎的障礙」已經好了。近年來Richardson等學者發現，急性下背痛會造成病患穩定脊椎肌肉群的動作控制(motor control)機能發生障礙，此機能障礙並不會隨著背痛的消失而跟著恢復，而且它與日後此病人背痛復發率的高低有密切的關係[1]。

運動在治療背痛及恢復肌肉機能障礙一直佔有重要的角色，只是該如何做才是最有效的，一直是背痛復健領域中重要的課題。近年來的研究發現，讓背痛的治療有了新的觀念與新的指引。

運動治療觀念的演進

運動治療的方式從早期的William氏或McKenzie氏運動演進到之後的軀幹肌力強化以及脊椎穩定性(stabilization)運動。運動治療介入的機轉也從矯正脊椎關節及相關的肌肉構造的假說轉而重視強調脊椎動作控制(motor control)的重要[4,5]。許多研究顯示，以重新訓練軀幹深層肌肉動作控制(motor control)功能為基礎的局部脊椎穩定性運動(segmental spinal stabilization exercise)對慢性持續性下背痛的緩解、日常生活能力以及回到工作崗位上的能力，都有顯著的效果[2,3,6-8]。

「維持脊椎穩定」是背痛運動治療的主要目標，而近二、三年來，美國Dr. Press提出「核心復健」(Core rehabilitation)的觀念，在美國運動醫學會、美國復健醫學會大力提倡。「核心復健」即是以局部脊椎穩定性運動為基礎，加入更多功能性動作的訓練，以期讓運動復健的效果更佳，對日常生活功能改善的效果更好。

維持脊椎穩定的肌肉群－核心肌群(Core muscles)

核心肌群這個名詞已漸漸廣用於復健界及運動界，它的定義是指負責維持脊椎穩定的肌肉群，「核心復健」的命名也源自於此。依其功能和屬性，核心肌群可分為兩大群：第一群為深層核心肌群，又稱為局部穩定性肌肉(local stabilizing muscles)。這些肌肉位於軀幹較深層的位置，主角是腹橫肌(transverse abdominis)與多裂肌(lumbar multifidi)[見圖一]，另外包括部份的腹內斜肌及腰方肌。多裂肌與每一節腰椎直接連接，腹橫肌與多裂肌有共同收縮(Co-Contraction)的機制，此系統收縮時呈肚臍內吸(abdominal draw-in)的動作，其主要功能在於提供各脊椎椎體間的穩定(segmental stability)能力，並可以使脊椎維持在正中區域(neutral zone)的範圍內。加上有精密的動作控制，故此系統為維持脊椎穩定的第一道防線。

第二群為表淺核心肌群，又稱為整體性穩定肌群(Global stabilizing muscles)，包括腹直肌、腹內斜肌、腹外斜肌、束脊肌、腰方肌及臀部肌群等。其收縮時主要功能在於控制脊椎的動作方向，並產生較大的動作力矩，因此可藉此對抗平衡衝擊於脊椎的外力，為維持脊椎穩定的第二道防線。 核心肌群的功能正常時，可維持椎體間的穩定，保護脊椎，減少腰椎及椎間盤的壓力，所以也被稱為「人體的天然鐵衣」(nature brace)。但醫學研究發現，在急性下背痛之後，會造成深層核心肌群的功能被抑制及動作控制的異常，進而失去穩定脊椎，保護脊椎的功能。研究也發現一警人的結果，病患在經過初步治療後，即使背痛的感覺已經消失，但核心肌群的機能障礙並不一定會恢復正常，這與背痛復發率的高低，與病人常抱怨為什麼背痛總是沒辦法好，會反覆發作，會有慢性下背痛有密切關係。而失去核心肌群保護的脊椎，也是脊椎退化的重要原因之一。

脊椎穩定系統的新發現－動作控制佔有重要角色

提及脊椎穩定與動作控制的關係，首先在1992年著名的生物力學學者Panjabi即提出維持腰椎穩定的系統有三[9]：(一)被動支持系統：靠骨骼韌帶筋膜等提供支撐；(二)主動收縮系統：靠肌肉組織(核心肌群)的收縮來維持腰椎的動作和穩定度；(三)中樞神經系統主導的動作控制(motor control)：神經控制系統主導動作的發生，指藉由精密的神經迴路來控制肌肉收縮的時間、順序、強度等，來維持腰椎的動作和穩定度。

近年來，研究下背痛與動作控制的論文很多。Hodges與Richardson做了一系列研究[10,11]，發現腹橫肌等軀幹肌肉群有「提前收縮」保護腰椎的動作控制。其觀察當上肢或下肢做屈曲、伸直與外展的動作時，用針刺電極肌電圖，偵測與脊椎穩定相關的軀幹肌肉(包括多裂肌、腹直肌、腹內斜肌、腹外斜肌與腹橫肌)與主要動作肌肉(如上肢的三角肌)的反應時間；他們發現正常人不論上下肢往何種方向動作，軀幹肌肉會比肢體的主要動作肌肉提早收縮，其中最早收縮的就是腹橫肌，腹橫肌也是唯一在任何情況下都比肢體的主要動作肌肉提早收縮者。這表示腹橫肌具備在四肢動作發生之前就提早收縮的機制，為維持腰椎穩定做準備。然而，在下背痛患者做同樣的實驗，此提前收縮的保護機制會消失，腹橫肌出現明顯的延遲收縮現象[12,13][見圖二]。除此之外，在Hodges等學者另外幾篇研究也指出，腹橫肌除了「提前收縮」保護腰椎的機制之外，其還有許多精細的動作控制，可幫助維持脊椎穩定，但在慢性下背痛的病人族群中，這些動作控制都會發生異常。

故Richardson等學者認為下背痛患者的肌肉機能障礙，主要是負責脊椎穩定的這些深層局部性肌肉的動作控制(motor control)出現異常，而非肌力或耐力的異常[4,8]。澳洲學者Hides於2001年「Spine雜誌」發表經由10週的運動治療，重新訓練深層核心肌群的動作控制(motor control re-education)之後，發現核心肌群的功能經訓練後可恢復正常，而且可明顯降低背痛復發率。研究發現一年期間的背痛復發率由85%降至25%，三年期間的背痛復發率由75%降至35％[1]。

醫院核心復健運動的經驗

綜合上述研究，可得下列結論：

1. 急性下背痛會導致深層核心肌群的功能異常，而且此異常並不一定會隨著背痛的消失而跟著恢復。此機能異常與日後腰椎動作的穩定，背痛的復發率有密切的關係。

2. 經由動作控制的再訓練(motor control re-learning)，可使上述深層核心肌群的機能障礙恢復正常，臨床研究也證實可明顯降低背痛的復發率。

這些論點為核心復健的基礎，但Dr. Press等人認為病患日常生活的功能障礙不僅需要訓練深層核心肌群的控制障礙，也需要訓練更多功能性的動作，以期讓背痛的控制和日常生活功能的改善效果更好。Dr. Press提出核心復健的目標為：
(1) 恢復腹橫肌的控制
(2) 改善多裂肌的收縮控制，及肌力、肌耐力
(3) 恢復身體中心線的控制(Coordination & position sense)
(4) 恢復脊椎適當的活動度
(5) 恢復正常的腰脊骨盆的控制
(6) 動態時腰椎骨盆的控制
(7) 功能性訓練

作者自美國進修回國，體認核心復健對背痛患者治療的重要性，自92年7月起開辦「下背痛核心復健」治療課程，並執行療效研究。運動療程包括墊上核心復健運動、治療球核心復健運動及核心復健器械課程[見圖三、四、五、六]。Pilates器械於歐美許多復健醫學中心已成功使用多年，包括全美排名第一的芝加哥復健醫院，是相當精緻且有效的核心復健器械。

結語：
慢性下背痛在臨床上是個棘手的疾患，核心運動有其重要的角色。如何讓核心運動可行、有效是個重要的課題，近年來下背痛與核心運動間的研究有了新的發現，也提供了背痛運動新的指引。核心運動於近二、三年來於美國復健界大力被提倡，對慢性下背痛病人的疼痛控制及日常生活功能的改善有顯著的效果，也可降低患者背痛的復發率。

圖一：核心肌群剖面圖，深層核心肌群收縮時，呈肚臍內收動作，如箭號表示(原圖取自Richardson C, et al. Therapeutic exercise for spinal segmental stabilization in low back pain- scientific basis and clinical approach. Churchill Livingstone, Edinburgh. 1999.一書)

圖A

圖B

※圖二：
圖A：正常狀態下, 腹橫肌有提前收縮的保護機制,腹橫肌(TrA)的收縮比肩部三角肌(Deltoid)早。
圖B：慢性下背痛的病人，腹橫肌失去提前收縮的保護機制，收縮時間明顯延遲，在三角肌之後才有收縮動作。(原圖取自Richardson C, et al. Therapeutic exercise for spinal segmental stabilization in low back pain- scientific basis and clinical approach. Churchill Livingstone, Edinburgh. 1999.一書)

圖三：醫院核心復健運動採團體課程進行，內容分為基礎及進階課程，包括墊上動作、治療球、Pilates器械及相關衛教課程。

圖四：指導者隨時在旁指導，圖中指導者正在幫學員糾正其脊椎適中位置(neutral spine position)。

圖五：利用球訓練動態軀幹穩定，治療球是核心運動中重要的輔助工具。

圖六：Pilates器械