第二节 肌力与肌张力测定
一、肌力测定
1.肌力的定义 肌力(muscle strength)是指肌肉收缩产生的最大力量,又称绝对肌力。肌肉维持一定强度的收缩或做多次一定强度的等张(速)收缩的能力称为耐力(endurance),其大小可以用从开始收缩直到出现疲劳时已完成的次数或所经历的时间来衡量。肌力和耐力的大小与肌纤维类型、代谢特点等因素有关。
2.影响肌力的因素
(1)肌肉的横截面积:一块肌肉的肌力是全体肌纤维收缩力量的总和,所以肌力大小与肌肉的横截面积成正比,肌纤维的数量越多、肌纤维越粗,肌肉的横截面积就越大,肌肉收缩所产生的肌力也就越大。
(2)肌纤维类型:肌力的大小取决于不同类型肌纤维在肌肉中所占的比例。按照形态或功能分类,骨骼肌纤维可分为白肌纤维(快肌纤维)、红肌纤维(慢肌纤维)和中间肌纤维。人体骨骼肌中无论男女老少均有白肌纤维和红肌纤维,只是两者比例不同而已。肌力的大小主要由肌肉中白肌纤维的数量决定。白肌纤维所占的比例高,则肌肉收缩力大。
(3)运动单位募集率和神经冲动发放频率:一条运动神经纤维与其所支配的肌纤维构成一个运动单位,是肌肉的最小功能单位。当神经冲动沿一个运动神经元的神经纤维传至该运动单位的所有肌纤维时,全部肌纤维同时收缩。因此,运动单位募集得越多,肌力越大。
(4)肌肉初长度:肌肉初长度是指肌肉收缩之前的长度。肌肉在收缩之前被牵拉至适宜的长度,肌肉收缩时会产生较大的力量。
(5)肌收缩类型:不同的肌肉收缩形式产生不同的肌力,其中离心性收缩过程中产生的肌力最大,等长收缩其次,最小的为向心性收缩。
(6)年龄与性别:肌力约在20岁时达到巅峰,之后随着年龄的增长而逐渐衰退,55岁以后衰减速度加快。此外,结缔组织和脂肪组织增多也可以影响肌力。就性别而言,男性肌力较女性强。
3.评定目的
(1)确定肌力减弱部位与程度。
(2)软组织损伤的鉴别诊断。
(3)协助某些神经肌肉疾病的损伤定位诊断,例如脊髓损伤、外周神经损伤等。
(4)预防肌力失衡引起的损伤和畸形。
(5)评价肌力增强的效果。
(6)判断肌力减弱是否限制了日常生活活动及其他作业活动。
(7)从远期目标判定肌力减弱是否需要采用代偿措施或使用辅助具与设备。
(8)判定主动肌和拮抗肌是否失衡,制订肌力增强训练计划或使用矫形器以预防畸形。
(9)工伤、运动损伤、事故所致的残疾鉴定和丧失劳动力程度鉴定标准。
4.适应证与禁忌证
(1)适应证:①下运动神经元损伤:周围神经损伤、多发性神经炎、脊髓损伤、脊髓灰质炎后遗症、横贯性脊髓炎。②原发性肌病:肌萎缩、重症肌无力。③骨关节疾病:截肢、骨折、关节炎、手外伤、烧伤。
(2)禁忌证:①局部炎症、关节腔积液、关节不稳、急性扭伤。②局部严重的疼痛。③严重的心脏病或高血压。
5.检查方法与步骤 肌力检查一般采取徒手肌力检查。徒手肌力检查是通过被检查者自身重力和检查者用手施加阻力而产生的主动运动来评定肌肉或肌群的力量和功能的方法。应用徒手肌力检查的一般原则如下。
(1)大脑支配的是运动而不是一块或一组肌群的收缩。因此,徒手肌力检查是由有关的主要动作肌和辅助肌共同完成的运动。
(2)学习徒手肌力检查法,必须具备一定的解剖、生理知识,包括每一块肌肉的起止点、肌纤维的走向、肌肉的作用、引起关节运动的方向和角度,以及当一块肌肉力量减弱或消失时可能出现的代偿运动等。
(3)徒手肌力检查是检查一块肌肉或一组肌群的随意收缩,中枢神经系统疾病如脑卒中、脑外伤所致的偏瘫及脑瘫,由于受到原始反射的影响,若有痉挛和异常的运动模式出现不能完成分离运动,则本方法不适用。
6.检查方法
(1)被检查者的体位:检查每一块肌肉都有其规定的体位,目的在于将被检肌肉的功能独立分出。
(2)固定:固定被检查肌肉起点以防止出现代偿运动。
(3)评级方法:①肌力评级的依据:a.外加阻力的大小以“较大”阻力和“轻度”阻力分别定为5级或4级。b.施加阻力的原则为阻力方向与肢体运动方向(被检肌收缩方向)相反。c.阻力施加部位为运动肢体的远端。d.施加阻力时机为运动范围中点和内侧范围之间。e.阻力的大小应逐渐增加,以不阻止关节运动为度。②重力作用:肢体重力是一种自然阻力形式,重力和手法阻抗都是判断肌力等级的关键因素。有无肌肉或肌腱的收缩区分1级和0级。③肌力的评级标准:徒手肌力检查法由Robert Lovett于1912年创立,具体标准如表6-2-1所示。
表6-2-1 Lovett分级法评定标准
在以上基本分级的基础上,以往临床上还通过附加“+”“-”对肌力进行更加细致的评定,具体方法如表6-2-2所示。
表6-2-2 肌力评级标准
7.检查步骤
(1)向患者简要解释检查目的和步骤。
(2)确定与被检肌相关的被动关节活动范围(PROM),该活动范围被视为全关节活动范围。
(3)确定被检查者的体位,固定被检肢体近端。
(4)讲解检查动作。
(5)被检查者按要求进行运动,肌力检查首先从抗重力位开始,检查者观察运动质量和运动范围的大小。若在抗重力位成功完成主动关节活动范围(AROM)即3级以上肌力,则施加阻力,根据阻力大小和AROM完成情况判断为4级与5级肌力,否则为3级。若不能完成抗重力位全AROM的运动,则观察在去除重力体位下肌肉的收缩情况。检查0~1级肌力时,要用示指和中指触摸主动肌肌腹以了解该肌的收缩质量。
(6)记录检查结果。
8.各肌肌力的检查方法 由于大脑所支配的是运动而不是一块或一组肌肉的收缩,本节介绍的重点是身体主要关节及其有关的肌肉在运动中的作用,所描述的内容是由有关的主要动作肌和辅助肌共同完成的运动,具体方法见表6-2-3。
表6-2-3 各肌肌力检查方法
续表6-2-3
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二、肌张力的评定
1.定义 肌张力(muscle tone)是指肌肉组织在静息状态下的一种不随意的、持续的、微小的收缩。正常肌张力有赖于完整的外周和中枢神经系统调节机制以及肌肉本身的特性如收缩能力、弹性、延展性。
2.正常肌张力的产生 肌张力的本质是紧张性牵张反射,正常人体的骨骼肌处于轻度的持续收缩状态,产生一定的张力即肌张力。
3.正常肌张力的特征
(1)近端关节周围主动肌和拮抗肌可以进行有效的同时收缩使关节固定。
(2)具有完全抵抗肢体重力和外来阻力的运动能。
(3)将肢体被动地置于空间某一位置,突然松手时,肢体有保持该姿势不变的能力。
(4)能够维持主动肌和拮抗肌之间的平衡。
(5)具有随意使肢体由固定到运动和在运动过程中转换为固定姿势的能力。
(6)需要时,具有选择性完成某一肌群协同运动或某一肌肉独立运动的能力。
(7)被动运动时,具有一定的弹性和轻度的抵抗感。
4.正常肌张力的分类
(1)静止性肌张力:可在肢体静息状态下,通过观察肌肉外观、触摸肌肉的硬度、被动牵伸运动时肢体活动受限的程度及阻力来判断。
(2)姿势性肌张力:在患者变换各种姿势的过程中,通过观察肌肉的阻力和肌肉的调整状态来判断。
(3)运动性肌张力:可在患者完成某一动作的过程中,通过检查相应关节的被动运动阻力来判断。
5.异常肌张力 肌张力的水平可由于神经系统的损害而增高或降低。根据患者异常肌张力与正常肌张力水平的比较,可将异常肌张力分为肌张力增高、肌张力低下和肌张力障碍。
6.影响肌张力的因素
(1)体位和肢体位置与牵张反射的相互作用,不良的姿势和肢体位置可使肌张力增高。
(2)中枢神经系统的状态。
(3)紧张和焦虑等心理因素,不良的心理状态可使肌张力增高。
(4)患者对运动的主观作用。
(5)合并问题的存在,如尿路结石或感染、膀胱充盈、便秘、压疮、静脉血栓和疼痛、局部肢体受压及挛缩可使肌张力增高。
(6)患者的健康水平,如发热、感染、代谢和(或)电解质紊乱等也可影响肌张力。
(7)药物。
(8)环境温度。
7.肌张力的检查方法 评定肌张力异常与否,首先要从临床出发,从临床病史、视诊、反射检查、被动运动与主动运动检查、功能评定等方面详尽地了解肌张力异常的情况,尤其是从功能评定的角度更好地判断肌张力异常对生活自理能力、坐或站力平衡及移行等功能与能力的影响。
(1)病史采集:病史在一定程度上可反映痉挛对患者功能的影响。
(2)视诊:作为最初的临床检查项目,评定者应特别注意患者肢体或躯体异常的姿态。
(3)反射检查:应特别注意检查患者是否存在腱反射(肱二头肌反射、肱三头肌反射、膝反射、跟腱反射等)亢进现象。
8.肌张力的手法检查
(1)被动运动检查:被动运动检查时要求患者尽量放松,评定者可很好地改变运动方向和速度而不感到异常阻力,肢体的反应和感觉较轻。肌张力高时,评定者总的感觉为僵硬,运动时有抵抗。肌张力弛缓时,评定者可感到肢体沉重感,且无反应。现举例如下。①肘关节屈伸,体位为上肢伸展放于体侧;检查法为检查者一手固定上臂,另一手握住前臂,做肘关节屈伸。②髋、膝关节屈伸,体位为仰卧位,下肢取伸展位;检查法为检查者一手把持踝关节,另一手放在被检查者小腿后上部,做髋、膝关节屈伸。
(2)摆动检查:该检查是以一个关节为中心,主动肌和拮抗肌交互快速收缩,快速摆动,观察其摆动振幅的大小。肌张力低下时,摆动振幅增大;肌张力增高时,摆动振幅减小。检查方法:体位,患者端坐位于较高位置,使足离开地面;治疗师握住患者足抬起小腿,然后放下,小腿产生摆动。
(3)肌肉僵硬的检查:头的下落检查,体位为患者取仰卧位,去掉枕头,检查者用手支撑头部,另一只手放置在下方;检查法为支撑头部的手突然撤走,头部落下。正常者落下速度快,检查者下方的手有冲击的感觉。僵硬时落下缓慢,手的冲击感轻,重度僵硬时头不能落下。
(4)伸展性检查:伸展性检查是指肌肉缓慢伸展时,能达到的最大伸展度。检查时将一侧与另一侧比较,如果一侧肢体伸展与另一侧相同部位相比出现过伸展,提示肌张力下降。例如髋、膝关节同时屈曲,体位为仰卧位。检查法为髋膝同时屈曲,足跟接近臀部。
9.姿势性肌张力的检查法 让患者变换各种姿势或体位,记录其抵抗状态,根据以下四种状态判断肌张力情况。①正常姿势张力:反应迅速,姿势调整立即完成。②痉挛或肌僵硬:过度抵抗,姿势调整迟缓。③手足徐动:过度抵抗或抵抗消失交替出现。④弛缓型:无肌张力变化,关节过伸展。
10.仪器检查 采用手法或量表(如改良的Ashworth量表)评定痉挛,其结果常具有主观性,信度较低,等级之间缺乏确切的等量划分。因此,只能粗略地划分痉挛的程度,无法用于被试者之间的比较,也不能准确、客观地评估缓解痉挛的疗法之效果。仪器法评定肌张力或痉挛的技术包括生物力学技术和电生理技术。前者包括钟摆试验(pendulum test)、屈曲维持试验(ramp and hold)、力矩测定;后者包括H反射、H反射/M波比例、F波测量等,这些方法虽然可对肌张力进行量化,但所得数据非直接证据,尚需进一步分析。
11.结果记录与分析
(1)改良的Ashworth分级评定:目前对痉挛的评定多采用改良的Ashworth分级(modified ashworth scale,MAS),分级标准见表6-2-4。
表6-2-4 肌张力分级标准
(2)临床痉挛指数:加拿大学者Levin和Hui-chan于20世纪80年代提出了临床痉挛指数(clinical spasticity index,CSI),其评定内容和标准如下:①腱反射:0分,无反射;1分,反射减弱;2分,反射正常;3分,反射活跃;4分,反射亢进。②肌张力:0分,无阻力(软瘫);2分,阻力降低(低张力);4分,正常阻力;6分,阻力轻度至中度增加;8分,阻力重度增加。③阵挛:1分,无阵挛;2分,阵挛1~2次;3分,阵挛2次以上;4分,持续阵挛超过30s。0~9分提示轻度痉挛,10~12分提示中度痉挛,13~16分提示重度痉挛。数据报道,CSI主要用于脑损伤和脊髓损伤后的下肢痉挛,其评定内容包括跟腱反射、小腿三头肌的肌张力及踝阵挛。
(3)阵挛分级量表:以踝阵挛持续时间分级的方法,评定标准见表6-2-5。
表6-2-5 阵挛分级法评定标准
肌张力评定是生理学评定的重要内容之一,在肌张力异常情况中,由上位神经元损伤后所致的痉挛最为常见。评定肌张力异常与否,要从临床病史、视诊、反射检查、被动运动与主动运动检查、功能评定等方面全面了解肌张力异常的情况。痉挛的量化评定困难而颇具挑战,目前主要采用半定量的评定方法如MAS,仪器评定痉挛的程度则量化得更准确,有利于治疗前后疗效对比。肌张力弛缓的评定相对较为简单,若存在肌张力低下,应进一步进行肌力检查以确定肌力减弱的程度。
(张威)