综述:神经肌肉训练预防运动员踝关节损伤:系统综述与荟萃分析

《Frontiers in Physiology》:Neuromuscular training for preventing ankle joint injuries in athletes: a systematic review and meta-analysis

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年07月23日 来源:Frontiers in Physiology 4.3

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  踝关节损伤是最常见的运动相关损伤之一,但确定最有效的预防方法仍具挑战性。神经肌肉训练(NMT)是一种旨在减少肌肉和韧带损伤的预防策略,但其对踝关节损伤的预防效果尚未完全明确,且缺乏可靠的临床证据。本系统综述与荟萃分析旨在总结NMT对踝关节损伤的预防效果,并概述

  
踝关节损伤是最常见的运动相关损伤之一,但确定最有效的预防方法仍具挑战性。神经肌肉训练(NMT)是一种旨在减少肌肉和韧带损伤的预防策略,但其对踝关节损伤的预防效果尚未完全明确,且缺乏可靠的临床证据。本系统综述与荟萃分析旨在总结NMT对踝关节损伤的预防效果,并概述有效的运动成分。为研究神经肌肉训练对运动员踝关节损伤发生率、动态神经肌肉控制、足踝功能及姿势稳定性的影响,研究人员在Web of Science、PubMed、Cochrane Library、Google Scholar和Embase数据库中进行了全面检索,查找关于使用神经肌肉训练预防运动员首次及二次踝关节损伤的随机对照试验(RCTs)。检索限定于截至2024年7月31日发表的研究,并回顾了纳入研究的相关参考文献以补充文献。两名独立评审员进行检索、筛选和数据提取,并使用Cochrane手册独立评估偏倚风险。荟萃分析采用Review Manager 5.3进行,证据质量通过GRADE方法评估。最终纳入13项随机对照试验,共1,476名参与者。与无训练或常规训练相比,神经肌肉训练使踝关节损伤发生率降低55%(RR: 0.45,95%CI: 0.25-0.81,I2: 62%,P: 0.007)。在动态神经肌肉控制方面,NMT显著增加了星形偏移平衡测试(SEBT)中的到达距离,具体为后内侧方向(MD: 5.02 cm,95%CI: 2.22-7.81,I2: 1%,P: 0.0004)、后外侧方向(MD: 3.05 cm,95%CI: 0.74-5.35,I2: 0%,P: 0.01)和前方向(MD: 2.23 cm,95%CI: 0.05-4.40,I2: 0%,P: 0.05)。此外,NMT改善了运动领域的足踝功能,表现为足踝能力测量-运动(FAAM-Sports)评分增加(MD: 8.66,95%CI: 5.10-12.21,I2: 0%,P: <0.00001)。描述性分析也提示姿势稳定性和踝关节不稳定性有所改善。然而,日常生活领域的足踝功能(FAAM-ADL)未见显著改善(MD: 2.86,95%CI: -2.20-7.92,I2: 80%,P: 0.27)。本荟萃分析表明,神经肌肉训练显著降低踝关节损伤发生率,增强动态神经肌肉控制,改善运动中的足踝功能,并可能对姿势稳定性和踝关节不稳定性产生积极影响。然而,仍需进一步高质量、大规模RCTs来确认神经肌肉训练对踝关节损伤的预防效果。本研究未接受外部资助,作者声明无利益冲突。系统综述注册:https://www.crd.york.ac.uk/PROSPERO/view/CRD42024572932,标识符CRD42024572932。
1 引言
踝关节损伤是常见的临床运动损伤,约占所有运动相关损伤的18%,是运动医学领域的重要问题。主要由于热身不足、剧烈活动或意外跌倒导致踝关节过度内翻或外翻。踝关节损伤后可能发展为慢性踝关节不稳定(CAI)、距骨骨软骨病变及关节持续性残余损伤。约40%的踝关节损伤患者最终可能发展为CAI,后者分为功能性不稳定(主观关节不稳定感和反复踝关节损伤)和机械性不稳定(韧带损伤导致的韧带松弛)。踝关节损伤常见于足球、篮球和羽毛球等运动,限制运动员的跑、跳和变向能力,通常伴随韧带损伤,并因韧带、关节囊和肌腱的紧密连接而累及这些结构。踝关节损伤后12至24个月内再损伤风险增高,与神经肌肉控制减弱、腓骨肌反应延迟、踝关节内翻和外翻力量减弱以及跖屈和背屈肌力下降相关。此类损伤不仅带来高昂治疗费用,还增加运动员因伤提前退役的风险。为预防首次踝关节损伤(一级预防)和复发扭伤(二级预防),医生、康复专家、教练等提出了多种干预和功能训练方法,包括药物(非甾体抗炎药)、支具(踝关节护具提供额外稳定和保护)、热疗(放松肌肉、促进血液循环)和功能训练(如神经肌肉训练)。运动员被定义为定期参加体育活动的个体,非运动员则不参与此类活动。神经肌肉训练(NMT)指通过针对性肌肉激活(如平衡训练、抗阻训练)改善协调性、力量和稳定性的练习。足踝功能测量包括星形偏移平衡测试(SEBT)等评估动态平衡和本体感觉的测试。神经肌肉训练整合神经和肌肉系统以增强协调、力量、稳定性和功能,通常包括弹力带训练、平衡板训练和敏捷梯训练等。近期随机对照试验(RCTs)显示,4-8周神经肌肉训练可有效改善慢性踝关节不稳定患者的神经肌肉控制,促进本体感觉和平衡功能恢复,从而降低踝关节损伤发生率。然而,关于神经肌肉训练对踝关节损伤效果的研究结果不一致,例如P.Y. Huang发现神经肌肉训练未显著改善功能性踝关节不稳定患者的本体感觉敏感性,G. Vuurberg等报告神经肌肉和平衡训练仅对预防复发扭伤有效,对首次损伤无显著影响。此外,踝关节损伤受多种因素影响,如动态平衡控制和足踝功能(足踝复合体支撑和促进运动的功能能力,包括力量、柔韧性、本体感觉和协调性),但目前缺乏对这些因素的综合评估以确定哪些最有效降低扭伤风险,因此需要新的系统综述通过现有研究科学验证这些因素。为防止首次和复发踝关节损伤,已提出多种干预和功能训练方法,但神经肌肉训练的具体练习和最佳剂量(如频率、持续时间、强度)尚未明确,需进一步研究有效方案。

2 材料与方法
2.1 方案与注册
本荟萃分析遵循系统综述和荟萃分析优先报告条目(PRISMA)声明,并在PROSPERO数据库注册(注册号CRD42024572932)。

2.2 检索策略
两名研究人员独立进行文献检索,详细策略见补充材料1。检索范围涵盖各数据库建库至2024年7月31日,限于英文文献。检索数据库包括Cochrane Library、PubMed、Web of Science、Google Scholar和Embase,针对每个数据库制定特定检索策略,关键检索词包括“ankle injury”、“ankle sprain”、“neuromuscular training”、“proprioceptive training”、“balance training”和“resistance band training”。

2.3 纳入标准
(1) 研究类型:英文发表的随机对照试验(RCTs);(2) 参与者:有或无踝关节损伤史的运动员,年龄≥14岁,不限性别和国籍;(3) 干预:实验组接受神经肌肉训练,对照组无干预或仅常规训练;(4) 主要结局:踝关节损伤发生率、动态神经肌肉控制、足踝功能测量;(5) 次要结局:姿势稳定性、关节位置觉。

2.4 排除标准
(1) 非RCTs,如综述、队列研究或横断面研究;(2) 干预或主要结局不符合纳入标准;(3) 学位论文;(4) 非运动员参与者;(5) 神经肌肉训练结合外部联合干预(如支具、贴扎、药物或手法治疗)且无法确定独立效果的研究;(6) 数据不完整且无法获取;(7) 重复发表。

2.5 研究筛选
两名独立评审员(Hexuan Xiang和Hyun-Chul Jeong)根据纳入排除标准筛选标题、摘要和全文,分歧由研究人员(Kexiang Yang、Huiling Liao、Yunong Zhang)解决。

2.6 数据提取
两名研究人员独立使用EndNote21.3软件提取数据并交叉核对,分歧通过讨论或咨询第三方解决。提取内容包括第一作者、发表年份、国家、研究类型、研究分组、人群特征、性别、年龄、样本量、慢性踝关节不稳定诊断方法、干预细节、评估时间点、结局指标、不良事件和研究结论。使用Cochrane手册评估最终纳入研究质量,并采用RevMan5.3进行荟萃分析。

2.7 结局指标
主要结局指标为踝关节损伤发生率、星形偏移平衡测试(SEBT)和足踝功能评分。次要结局包括踝关节姿势稳定性、关节位置觉、踝关节背屈活动度和坎伯兰踝关节不稳定工具(CAIT)评分。

2.8 纳入研究质量评估
使用Cochrane手册评估RCTs质量,两名研究人员利用RevMan5.3软件基于七个标准(随机序列生成、分配隐藏、参与者和人员盲法、结局评估盲法、结局数据完整性、选择性报告及其他偏倚)生成质量评估图。偏倚风险分级:5-7分为低风险,3-4分为中风险,1-2分为高风险,分歧由三名评审员讨论解决。

2.9 证据质量
采用推荐、评估、发展和评价分级(GRADE)指南评估每个结局的证据强度,基于偏倚风险、不一致性、间接性、不精确性和发表偏倚五个领域,将证据确定性分为高、中、低、极低。

2.10 统计分析
若纳入研究符合荟萃分析条件,使用RevMan5.3进行数据分析。连续变量采用均数差(MD)作为效应量,二分类变量采用风险比(RR),均提供95%置信区间(CI)。异质性通过卡方检验和I2统计量评估,P≥0.1且I2≤50%时采用固定效应模型,P<0.1或I2>50%时采用随机效应模型,并进行敏感性和亚组分析。敏感性分析通过逐一排除单个研究评估其对总效应量的影响。当单个结局纳入超过9项研究时,生成漏斗图评估发表偏倚。统计显著性设定为P<0.05。

3 结果
3.1 文献检索结果
共检索到335篇文章,无其他来源补充。去除82篇重复文献和2篇综述/系统综述/荟萃分析后剩余251篇。经标题和摘要初筛,最终纳入13项随机对照试验,共1,476名参与者。

3.2 纳入研究特征
纳入13篇文章,共1,476名参与者,男女混合,年龄14-39岁。干预类型包括:(1) 平衡训练;(2) 神经肌肉训练;(3) 弹力带训练;(4) 传统单腿平衡训练;(5) 摇摆板平衡训练;(6) 单独训练;(7) 联合训练(指神经肌肉训练计划中多种运动方式的组合,不包括外部联合干预)。干预方案存在差异:持续时间15-45分钟(多数30分钟),频率每周1-7次,周期最短4周,最长35周。踝关节损伤评估主要使用SEBT、足踝能力测量(FAAM)和CAIT。多数参与者为男性运动员,足球最常见。基本特征汇总于表1。

3.3 纳入研究质量评估结果
使用Cochrane偏倚风险评估工具评估13项研究,6项为A级,7项为B级,无C级。

3.4 踝关节损伤发生率
5项研究(n=1,290)纳入荟萃分析。与对照组相比,神经肌肉训练组踝关节损伤发生率降低55%(RR: 0.45,95%CI: 0.25-0.81,I2: 62%,P: 0.007)。敏感性分析排除Hupperets和S?derman的研究(因干预方案为常规运动训练补充平衡训练,异质性来源)后,异质性降至0,结果不变(RR: 0.27,95%CI: 0.16-0.48,I2: 0%,P: <0.00001)。

3.5 动态神经肌肉控制
5项研究(n=132)使用SEBT评估动态神经肌肉控制,其中3项研究数据适合荟萃分析。平衡训练显著增加后内侧(MD: 5.02 cm,95%CI: 2.22-7.81,I2: 1%,P: 0.0004)、后外侧(MD: 3.05 cm,95%CI: 0.74-5.35,I2: 0%,P: 0.01)和前方向(MD: 2.23 cm,95%CI: 0.05-4.40,I2: 0%,P: 0.05)的到达距离。

3.6 足踝能力测量
3.6.1 日常生活活动
5项研究(n=150)报告神经肌肉训练对日常生活活动(FAAM-ADL)的影响,荟萃分析显示实验组与对照组无显著差异(MD: 2.86,95%CI: -2.20-7.92,I2: 80%,P: 0.27)。
3.6.2 运动
4项研究(n=126)报告运动领域(FAAM-Sport)的影响,荟萃分析显示实验组显著优于对照组(MD: 8.66,95%CI: 5.10-12.21,I2: 0%,P: <0.00001)。

3.7 姿势摇摆
2项研究报告本体感觉训练对姿势稳定性的影响,因测量工具差异无法进行荟萃分析,仅作描述性分析。结果显示实验组运动员在平衡训练后内侧方向摇摆显著减少,其他方向无显著差异。

3.8 坎伯兰踝关节不稳定工具(CAIT)评分结果
仅2项研究报告CAIT评分,不足以进行荟萃分析,仅作描述性分析。结果显示实验组运动员在神经肌肉和弹力带训练后CAIT评分显著改善,对照组无显著变化。

3.9 证据确定性
GRADE系统评估证据确定性为低至中等。踝关节损伤相对风险为中等质量(RR: 0.27,95%CI: 0.16-0.48)。SEBT后内侧方向为低质量(MD: 5.02,95%CI: 2.22-7.81),后外侧方向为低质量(MD: 3.05,95%CI: 0.74-5.35),前方向为低质量(MD: 2.23,95%CI: 0.05-4.40)。FAAM-ADL为中等质量(MD: 2.86,95%CI: -2.20-7.92),FAAM-Sport为中等质量(MD: 8.66,95%CI: 5.10-12.21)。

4 讨论
本系统综述与荟萃分析全面分析了神经肌肉训练的效果,证实其能降低踝关节损伤发生率、增强多种运动中的动态神经肌肉控制、改善运动员在运动中的足踝功能感知。此外,神经肌肉训练轻微改善运动员的姿势摇摆和踝关节稳定性,但对日常生活活动中的足踝功能感知影响尚不明确。损伤发生率是踝关节健康的关键临床指标,运动损伤风险与神经肌肉控制、姿势摇摆、力量和平衡等因素密切相关。
关于降低运动员踝关节扭伤发生率,踝关节损伤是常见运动损伤,初次和复发率高,运动员复发率可达70%-80%。扭伤后运动员生活质量、日常训练和比赛均受影响。本荟萃分析显示实验组踝关节损伤发生率显著低于对照组,提示神经肌肉训练可增强踝关节稳定性,降低损伤发生率和复发率。Konstantinos Tsikopoulos等总结26项高质量试验得出平衡板训练可降低复发风险54%,与本研究一致。先前研究提出多种潜在机制,包括增强本体感觉输入和改善感觉运动整合,但本研究未直接评估这些机制,因此这些解释仍属推测。此外,神经肌肉训练可能通过肌肉和肌腱的反馈改善各种运动活动中踝关节周围肌肉的协调性,肌肉收缩速度和反应时间的增加也有助于更好地控制踝关节。
4.1 关于运动员神经肌肉控制的改善
神经肌肉控制指人体在运动中产生协调有效运动所需的精确肌肉激活过程,主要依赖感觉运动系统的正常功能。SEBT是评估神经肌肉功能的重要工具,测试结果可靠性高。本荟萃分析显示实验组总SEBT评分显著高于对照组,后外侧、后内侧和前方向最大到达距离显著改善,表明神经肌肉训练可能改善这些方向的到达距离,但证据确定性为低,需谨慎解释。这与Abed Taghavi Asl等结果一致。先前研究提出多种潜在机制,但本研究未直接评估,因此仍属推测。此外,神经肌肉训练可能改善抵抗外部干扰的协调性和运动敏捷性。
4.2 关于日常生活/运动中的足踝功能
足踝功能通过问卷工具评估,FAAM量表主要用于评估踝关节损伤后的功能状态。在日常生活活动(ADL)部分,荟萃分析显示对照组与实验组无统计学显著差异,需进一步研究改善ADL。在运动和工作部分,实验组总评分显著高于对照组,表明显著改善,与D. Kalirathinam等结果一致。改善机制可能在于神经肌肉训练增强踝关节周围肌肉群,提高其支持关节的能力。尽管动态平衡和运动相关踝关节功能改善,FAAM-ADL评分未见显著改善,可能因为大多数参与者为运动员,日常功能基线水平较高,改善空间有限;此外,FAAM-ADL主要评估基本日常活动,而神经肌肉训练对需要快速姿势调整、本体感觉控制和动态稳定性的运动特定任务影响更大,因此平衡表现的改善不一定转化为可测量的日常活动改善。更强壮的肌肉不仅能更好地保护关节免受损伤,还有助于提高整体运动表现。
4.3 关于姿势摇摆
平衡训练优化姿势控制的某些方面,增强神经信号传入和传出的效率。然而,H. Lee的研究显示训练后各方向均无差异,可能因训练周期仅4周,难以在短时间内检测到显著变化。两项研究有限证据提示神经肌肉训练可能改善运动员姿势摇摆和踝关节稳定性,但应谨慎解读,因为证据基于少量研究且不适用于定量合成。
4.4 关于CAIT评分
本系统综述显示实验组CAIT评分显著高于对照组。CAIT是评估慢性踝关节不稳定的多维综合量表,涵盖踝关节疼痛、日常和体育活动中的不稳定主观感觉及踝关节对疼痛的反应。CAIT作为辅助量表可能提供有价值的踝关节健康信息。结果提示神经肌肉训练改善CAIT评分,但由于相关研究数量有限,仅依据CAIT评分确定神经肌肉训练对踝关节健康的预防效果仍不确定。

5 局限性与未来研究方向
本研究存在以下局限性:第一,纳入研究在神经肌肉训练类型、参与者年龄和竞技水平方面的差异增加了异质性。第二,预防训练的性质难以对参与者设盲,多数研究未实施评估者盲法,部分研究未明确报告分配隐藏,可能引入偏倚。第三,各维度样本量较小,增加II类错误风险。第四,因各维度研究数量有限,无法进行发表偏倚检验,存在偏倚风险。第五,FAAM-ADL结局的显著异质性可能与参与者特征(如慢性踝关节不稳定史)、干预持续时间、运动内容和基线功能状态差异有关,因仅5项研究,亚组分析统计上不稳健,结果应谨慎解释。第六,缺乏长期随访调查,难以评估神经肌肉训练预防踝关节损伤的长期效果。另一局限是本综述依赖聚合研究水平数据而非个体参与者数据(IPD),因此无法探讨性别、运动类型、年龄、基线踝关节不稳定状态或损伤史等重要调节变量。未来IPD荟萃分析可能有助于识别从神经肌肉训练中获益最大的亚组,并提供更个性化的损伤预防建议。鉴于运动多样性,每种运动对肌肉条件、位置、施力方式和协调策略要求不同,神经肌肉训练计划设计应结合运动特异性,以提高干预的科学性、准确性和及时性。系统全面的神经肌肉训练计划仍是未来研究重点。

6 结论
总之,神经肌肉训练与踝关节损伤风险显著降低、动态神经肌肉控制和运动相关足踝功能改善相关。然而,其对踝关节周围肌肉力量、本体感觉、活动范围和功能结局指标的效果仍需进一步研究验证。鉴于关于后内侧方向踝关节肌肉控制、日常生活和运动中的足踝功能、姿势摇摆及CAIT评分的纳入研究数量有限,结果应谨慎解读。未来研究者应开展大规模、高质量研究,以确立神经肌肉训练的临床疗效。
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