DNS与运动康复

译者：林肯

审校：老汉

摘要

.....

动态神经肌肉（核心）稳定技术（DNS）对精英级运动表现来说很有必要，而纯粹追求腹肌、脊柱伸肌、臀或其他肌肉的力量是不足以达到的这一水平的；更准确地讲，核心稳定性是通过以上肌肉精准协调和中枢神经系统调节腹内压来完成的。对运动发育学的理解，有助于理解骨骼、关节和肌肉在执行动作期间的相互依赖、相互联系及训练动力链中肌肉动静态功能的重要性。动态神经肌肉稳定技术（DNS）为我们提供了功能测试工具，用以评估和激活脊柱固有稳定肌，为运动损伤的预防和康复及运动表现的提高进行动作系统的优化。

关键词：核心稳定性，发展肌动学，动态神经肌肉稳定技术（DNS），整合性脊柱稳定系统（关节共轴）

导言

.....

动态神经肌肉稳定技术，简称DNS，通常指的是基于运动发育学原理的一种优化动作系统的康复手段。DNS的创始人Pavel Kolar教授是一位捷克物理治疗师，深受布拉格学派康复医学伟人的影响，包括Karel Lewit, VladimirJanda, Vaclav Vojta 和Frantisek Vele。DNS凭借其在恢复骨骼肌肉过度劳损方面和在损伤预防方面的作用，在运动康复和运动表现领域迅速获得了广泛的关注和认同。本临床评论的目的是，论述DNS的背景，并阐述其在康复，劳损恢复和重建运动表现上的应用。

发育的影响

.....

运动发育学的理论是，儿童早期动作功能的发展是由基因预先就决定的，并遵循着可预测的模式。这些运动模式是随着中枢神经系统的发育而形成的，并使得婴幼儿可以控制身体姿势，对抗重力实现站立，并通过肌肉的活动随意移动。运动发育学强调，主要的一些动作模式是与生俱来的，是一种本能。比如，无需教授，婴儿就会自主的抬头，抓娃娃，翻滚，匍匐。所有这些动作模式或肌肉的协同效应，都遵从特定的发育顺序自动产生，贯穿整个中枢神经系统的发育过程。

中枢神经系统的发育，与骨骼、肌肉及其他软组织的结构或解剖学上的发育有很强的同步性。简言之，脑部发育会影响动作模式的发展，而动作模式又会影响结构发育。这样的关系在中枢神经系统功能障碍中非常明显：发育同步性和肌肉的协调会受到不利影响。当肌肉协调性、软组织和关节发育受到影响，关节位置和形态的发展会随之改变，而结果就是整个姿势的发展受到影响。

腹内压调节和整合性稳定系统（ISSS）在功能性姿势稳定中的作用

.....

脊柱的稳定（或刚性）依赖于众多协同与拮抗肌的动态协调，以精确控制防止关节的过度运动，同时允许为需要的多关节动作产生必要的扭矩。影响脊柱力学与刚性的一个参数，就是腹内压（IAP）。普遍舆论认为，增加腹内压可以稳定脊柱（1,2,3,4,5,6,7）。然而，腹内压对没有施加负荷的脊柱稳定作用尚有争议。据报道，在静态和动态举重动作中，腹内压的增加可以减少脊柱的负荷（8,9,10）。然而，有相关实验显示，使用瓦尔萨瓦式呼吸举重动作期间，腹内压增加的同时，椎间盘的压力也在增加，并且脊旁肌（paraspinal）的活性并没有减少（11,12，13）。Arjman& ShiraziAdl（14）的一项运动学研究显示，腹内压对脊柱的卸荷作用在执行体前提拉动作时更有效，然而腹内压在直立姿势时对脊柱的卸荷作用只适用于腹部低阈值激活的情况。该研究显示，腹内压的卸载和稳定功能似乎会根据姿势和动作不同而展现出差异。

整合性稳定系统（ISSS）由Kolar提出。整合性稳定系统是由深层颈屈肌、颈椎及上胸椎段脊柱伸肌，再加上膈肌、骨盆底肌、所有腹肌和下胸椎及腰椎段的脊柱伸肌平衡共激活所构成。腹内压由膈肌、骨盆底和腹横肌共同调节，并为腰骶前方的姿势提供稳定性。这些脊柱固有稳定肌群与腹内压一起为脊柱提供刚性，刚性有助于为脊柱提供动态稳定性。这些构成了深层的核心，且在无意识和潜意识的前反馈机制下执行，优先于其他任何有意识动作。

 

图1.由膈肌、骨盆底肌及腹横肌调节腹内压

图2.功能不良的ISSS在腰椎段造成的“开剪刀形态”

躯干肌肉预期活动在成年人身上的应用有非常广泛的研究与探讨，试图阐述出脊柱稳定对动作和肌肉骨骼功能的决定因素。此外，发育性协调障碍的儿童在前馈机制的控制下也表现出了躯干姿势预期调节的障碍，这表明在设计干预方案时，应考虑训练近端和远端肌肉的时机（22,23）。简言之，躯干和肢端的预期和反应性神经肌肉激活的改变，可能会干扰协调动作的启动和执行。DNS的方法强调精准的肌肉时机和高效动作的协调，以及在静态或持续姿势中耐压的重要性。

在姿势发展早期，膈肌主要承担呼吸肌的功能。随着中枢神经系统的进一步发育，约4.5个月大时，脊柱、骨盆和胸部的矢状面稳定性已为随后的动作（主要是发生在水平面的动作，如翻滚，转身，爬行，直到最后进阶到站立姿势。）做好了充分准备。在大约6个月大时，当腹式呼吸和胸式呼吸相协调，膈肌开始实现其双重功能：既作为呼吸肌，又作为姿势肌。膈肌的双重身份对脊柱稳定和所有综合动作（尤其是那些决定运动表现的动作）至关重要（6,19 ）。有相关学者研究了在举重（10）和四肢活动中，膈肌对姿势稳定的激活作用（6,8,17,19,25,26 ）。Kolar等人近期的研究（26）证实了，当对肢端施加等长阻力时，膈肌异常的姿势活动可能作为慢性下背痛的潜在因素，这是因为脊柱的腹侧受到的张力更大。根据Kolar所言，膈肌的功能姿势不足可能会扰乱ISSS和腹内压的调节，往往会造成浅层脊柱伸肌的代偿，而后导致的脊柱的压缩力增加，同时由于上胸椎和下胸椎的肌肉组织不平衡而导致胸椎或胸廓的位置异常。

图3.坐姿膈肌测试。临床医师触诊背侧下方肋骨和侧腹部的活性，及肋骨过度外翻或椎旁肌过度激活。

ISSS为肌肉提供了一个锚点（固定的稳定点），使之可以产生动作。例如，腰大肌的功能是，当ISSS的功能良好，并保证脊柱受到的力学影响最小时，有屈髋功能（15 ）。但是，当ISSS不充分的时候，腰大肌会让腰椎段前侧出现剪切力。这样的神经肌肉策略不是静态的，而是动态的，本质上是为了提供功能上的关节“中立位”，这就是由Kolar所提出的关节共轴（26）。当关节面一致性和支撑关节的肌肉在整个运动范围内处于最佳的机械优势，从而能够根据所需技巧产生不同大小的力时，才会出现关节共轴或关节中立位。在给被动结构（比如韧带，关节囊，软骨，关节面）带来最小的机械应力的同时，关节共轴可以让肌肉力量在关节和动力链上完成最理想的负荷传输。稳定肌群激活的不充分可能会在体内产生内应力，会对姿势产生不利影响，进而影响肢端动作，并突出局部互相依赖的影响。缺乏ISSS可能会导致相关肌群更多的被激活，很可能会因为代偿性的动作引发肌肉僵硬或劳损。

图4.（A）4.5个月大的婴儿建立理想的ISSS和腹内压的调节。（B）在屈髋屈膝90°的体位下训练ISSS和腹内压的调节。可以使用或者不使用瑞士球进行滚动练习，以练习和激活腹斜肌链条，同时要注意保持良好的姿势。（C）维持良好呼吸和调节腹内压的同时增加负荷。

动力链和局部互相依赖的影响

.....

为了确保良好运动模式的各个功能活动或动作技能的执行，所有的稳定肌都要按一定比例激活才能确保好的动作模式，这一点非常重要。如果某一环节（某块肌肉或某个肌群）的能力不足或弱，为了补足稳定性或动作完整性，在这条动力链中的其他肌肉（群）就可能被募集。如果在仔细的评估和康复中没有解决肌肉的不平衡，可能会导致执行非最优的中枢神经系统动作程序，产生慢性疼痛或很差的运动表现（21,27,28,29）。因此，正确的稳定策略应该是所有训练计划中的基本原则。

Panjabi（30,31）将脊柱的稳定系统描述为神经（中枢神经系统）、主动系统（肌组织）和被动系统（骨骼，关节）的三向交互活动。很多主要治疗肌肉和关节的临床医生通过在中枢神经系统层面处理动作控制的机制，逐渐意识到“脑部训练”的重要性。运动发育学和DNS架起了理解三向交互活动的桥梁。作者的观点是，大多数常见的功能障碍可能和中枢神经系统或动作控制障碍更相关，而不是局部关节或肌肉障碍。考虑到中枢神经系统才是“司机”，所以为了保证关节的稳定性，应该更加注意伴随运动出现的肌肉协同模式。

例如，如果一个人在做深蹲时有困难，请不要只注意到局部肌肉的紧张或是弱，你要意识到，这种不足可能是在大脑皮层功能障碍的ISSS模式。在另一个例子中，当给一位棒球投手做肩袖肌群的撞击康复时，只拉伸或活动紧张的盂肱关节（囊），亦或是加强肩袖肌群是不够的，还要想想为什么肩袖肌群会被撞击。为确定ISSS是否充分，或找出在动力链中薄弱的一环，分析运动模式（比如抬臂或投掷的力学）是很有必要的。弱的这一环可能是肩胛骨动态稳定性差，下肢灵活性、稳定性或本体感觉受损，也可能是躯干稳定性和灵活性不足（32,33 ）。

图5.（A）5-6个月大的婴儿的翻滚模式。（B）弹力带训练与5-6个月大的婴儿的翻滚模式相类似。

图6.（A）7.5个月大的婴儿相应的斜坐位。（B）在侧坐/侧平板姿势下，加强右肩肩袖肌群的同时训练左肩的稳定功能，同时维持良好腹内压调节。

在复杂动作中（比如在运动训练和比赛中的），身体功能是作为整个单元而不是分段发挥作用。这些复杂动作要求局部和整体的各个肌群的协同协调,这是多关节协同动作所必须的。在肌群的稳定性，灵活性或平衡出现缺失的部位，通过躯干将力传导至四肢的能力常会遭到削减。因此，核心稳定性成为了几乎所有训练或体能训练中的基本原则。

图7.（A）斜坐位转为四足姿势；（B）在斜坐位下训练运动员，重点训练右肩的稳定功能和伸出的左手的动态（灵活）功能（C）训练运动员从斜坐位转换到四足姿势。重点训练右肩的稳定功能（关节盂绕着固定的肱骨旋转）和伸出的左手的动态功能（肱骨绕着固定的关节盂旋转）。

DNS方法

.....

DNS方法的一个关键前提是每个关节位置都依赖于稳定肌肉功能和局部及远端肌肉的协调，以确保关节在运动链中的中立位或共轴位置。这种协调的质量对于关节功能至关重要，不仅影响局部，还影响动力链中的区域和全局解剖学和生物力学参数。虽然神经肌肉损害的客观测量是有限的，DNS方法是基于比较运动员的稳定模式和健康婴幼儿的发育稳定模式，其指导治疗的意图是重塑受损的稳定模式，并尽可能的接近运动发育学所定义的理想模式。DNS方法试图激活ISSS和重塑理想腹内压的调节，用来将动作效率最佳化，并防止关节过载。

DNS提供了一系列的功能测试方法，这些测试方法可以分析ISSS，并有助于找到功能障碍的关键一环，比如膈肌活动，仰卧抬臂，颈部屈曲，俯卧抬头。坐姿膈肌测试如图3所示，详情如下：在腹式呼吸的吸气阶段，只要是腹肌壁和骨盆底维持着各自的张力，膈肌的下降就增加了腹内压。观察胸部动作可见胸部和腹部在前后方向的膨胀，侧胸腔底部的膨胀及非常少的上移。在腹式呼吸的吐气阶段，应该观察胸腔回到其放松的状态。

图8.（A）8-9个月大的婴儿，拥有平衡性良好的ISSS和良好腹内压调节的坐姿；（B）在坐姿下，通过触觉反馈训练合适的呼吸和腹内压调节；（C）利用合适的呼吸和腹内压调节进行负重训练。

临床医生将其第二第三手指轻放于运动员的下肋，检测胸腔在呼吸中的动作，同时将拇指放在腰椎部的椎旁肌上，来监控椎旁肌的收缩。第四第五手指则轻放在侧腹肌壁上，来检测在呼吸时，腹肌壁对抗腹内压的阻力（离心收缩）变化。随着运动员吸入和呼出，临床医生除了观察整体姿势外，还要监控胸腔和腹肌壁的动作。虽然客观测量所获信息有限，我们还是可以观察到一些明显的错误动作模式：

1、为弥补膈肌的活性不足，而出现的胸腔上部的偏移和耸肩（由副呼吸肌代偿引起）。

2、椎旁肌的过度收缩

3、侧肋非圆筒状扩张，腹肌壁对抗腹内压的阻力收缩的不充分

4、无法保持脊柱直立（屈或伸）

如果提示这些运动员轻微绷紧腹肌，这些错误的模式往往被放大。这些错误的模式有的是单侧的，有的是双侧的；如果是单侧的，损伤通常发生在功能障碍的一侧。

图9.（A）14个月大的年纪相应的熊爬姿势。（B）一位运动员在训练从4点支撑的熊爬姿势转为3点支撑（左脚离开地面）。该动作可以进阶为2点支撑，即对侧肢体离开地面向前爬。

例如，这些错误的模式有时见于右肩撞击测试中呈阳性的运动员，有时也见于抬臂的疼痛弧中。当进行膈肌测试时，运动员会表现出右侧肋骨扩张不足，右肩带过度上提，右侧右侧腹壁肌激活不足。然后，临床医生可以验证运动员因ISSS而导致的右肩撞击症状的假设。临床医生要提醒运动员增加右侧的腹壁肌活性，接着临床医生再测试抬手时运动员的疼痛弧或再进行阳性撞击测试。如果运动员的肩撞击症状有所缓解或消失，这会引导临床医生更多的将治疗重点放在改善ISSS上，而不仅仅是改善肩关节上。

DNS治疗方法

.....

DNS治疗方法是基于稳定性或动作质量的谨慎评估，目的是通过基于健康婴儿所表现的运动发育学位置的特定功能训练来恢复ISSS。这些训练需要在闭链中运用最理想的模式，以维持稳定性（支撑），开链动态动作也一样，比如抬臂，投掷，向前走，踢腿。

本质上，“每一个发育姿势都是训练姿势”（15），但每一项训练必须遵循一些基本原则：1、重建合适的呼吸模式和腹内压调节；2、为任何肢端的动态动作发展高质量的支柱；3、在训练过程里，确保所有关节自始至终处于中立位。在训练中，阻力或负荷应该符合运动员维持合理运动形式的能力。

“训练大脑”来维持中枢控制是基本策略，关节稳定和动作的理想质量是通过临床医生的引导实现的。最后，通过大量的训练，中枢控制建立起自动模式，并成为日常动作和技巧中的基础。在体育活动中，理想稳定性模式的整合不仅可以减少损伤风险、由过载引起的继发性疼痛综合征，同时还可能增强运动表现。图4-10给出的是训练对应的发育中姿势的例子。

图10.（A）16个月相应的深蹲姿势。（B）训练良好的深蹲模式，以避免股四主导的模式（膝盖朝向脚尖移动） 。（C）以弹力带提供阻力的抬臂深蹲。重点是良好的腹内压调节和ISSS理想协调。

结论

.....

动态核心稳定对实现最佳运动表现来说，并不是纯粹的通过腹肌力量训练，背伸肌群训练，臀部肌群或任何其他肌肉的孤立训练来实现的，而是通过准确的ISSS协调和腹内压调节来达到。运动损伤的康复和运动表现的增强不应只通过肌肉的动态解剖功能来训练，还要解决稳定功能问题。DNS方法是一个很重要的方法，通过运用运动发育学定义的姿势来训练和评估肌肉在机体功能（有意动作和稳定功能）的各个方面。

Source: Pavel, K et al. (2013). DYNAMIC NEUROMUSCULAR STABILIZATION &SPORTS REHABILITATION. The International Journal of sports Physical Therapy, 8(1). 

 

参考文献

1.Cholewicki J, Juluru K,McGill SM. Intra-abdominal pressure mechanism for stabilizing the lumbar spine.J. Biomech.1999a;32(1):13–17.

2.Cholewicki J, Juluru K,Radebold A, Panjabi MM, McGill SM. Lumbar spine stability can be augmented withan abdominal belt and/or increased intra-abdominal pressure. Eur Spine J. 1999;8(5):388-395.

3.Cresswell AG, GrundströmH, Thorstensson A. Observations on intra-abdominalpressure and patterns of abdominal intra-muscular activity in man. Acta Physiol. Scand.1992;144(4):409–18.

4.Gardner-Morse MG, StokesIAF. The effects of abdominal muscle co-activation on lumbar spinestability. Spine. 1998;23(1):86–92.

5.Hodges PW, Eriksson AE,Shirley D, et al. Intra- abdominal pressure increases stiffness of the lumbarspine. J Biomech. 2005;38(9):1873-80.

6.Hodges PW, Gandevia SC.Changes in intra- abdominal pressure during postural and respiratory activation of the human diaphragm. J Appl Physiol 2000;89(3):967–976.

7.Shirley D, Hodges PW,Eriksson Ae, Gandevia SC. Spinal stiffness changes throughout the respiratorycycle. J Appl Physiol. 2003;95:1467-1475.

8.Hodges PW, Gandevia SC.Activation of the human diaphragm during a repetitivepostural task. J Appl Physiol. 2000;522:165–75.

9.Daggfeldt K, ThorstenssonA. The mechanics of back-extensor torque production about the lumbar spine. J Biomech,2003;36:815–825.

10.Hagins M, Lamberg EM.Individuals with low back pain breathe differently than healthy individualsduring a lifting task. J Orthop Sports Phys Ther. 2011;41:141-148.

11. Bartelink DL. The role ofabdominal pressure in relieving the pressure on the lumbar intervertebral discs. J Bone Joint Surg Br.1957;9:718–725.

12.Nachemson AL, AnderssonGBJ, Schultz AB Valsalva maneuver biomechanics Effects on lumbar trunk loads ofelevated intraabdominal pressures. Spine. 1986;11:476–479.

13.McGill SM, Norman RW, Sharratt MT. The effect of an abdominal belt on trunkmuscle activity and

intraabdominal pressure during squat lifts. Ergonomics. 1990;33:147–60.

14.Arjmand N & ShiraziAdl A. Role of intra-abdominal pressure in the unloading and stabilization ofthe human spine during static lifting tasks. EurSpineJ, 2006;15:1265–1275.

15.Kolar P: Facilitation ofAgonist-Antagonist Co- activation by Reflex StimulationMethods In: Craig Liebenson: Rehabilitationof the Spine – A Practitioner’s Manual. LippincottWilliams & Wilkins, 2nd edition 2006, 531-565.

16.Hodges PW, Cresswell AG,Daggfeldt K, Thorstensson A. In vivo measurement of the effect of intraabdominal pressure on the human spine.J Biomech. 2001;34:347–353.

17.Hodges P, Kaigle-Holm A,Holm S, Ekström L, Cresswell A, Hansson T,Thorstensson A. Intervertebral stiffness of the spine is increased by evokedcontraction of transversus abdominis and the diaphragm: in vivo porcinestudies. Spine. 2003;28(23):2594–601.

18.Kavcic N, Grenier S,McGill SM. Determining the stabilizing role ofindividual torso muscles during rehabilitation exercises. Spine. 2004;29(11):1254–65.

19.Hodges PW, Heijnen I,Gandevia SC. Postural activity of the diaphragm is reduced in humans whenrespiratory demand increases. J Physiol. 2001;537(Pt3): 999-1008.

20.Gandevia SC, Butler JE,Hodges PW, et al. Balancing acts: respiratory sensations, motor control andhuman posture. Clin Exp PharmacolPhysiol. 2002;29(1-2):118-21.

21.McGill SM, Grenier S,Kavcic N, Cholewicki J. Coordination of muscleactivity to assure stability of the lumbar spine. J Electromyogr Kinesiol. 2003;13(4):353-359.

22.Kane K, Barden J.Contributions of trunk muscles to anticipatory postural control in childrenwith and without developmental coordination disorder. Hum Mov Sci.2012;31(3):707-720.

23.Johnston LM, Burns YR,Brauer SG, Richardson CA. Differences in posturalcontrol and movement performance during goal directed reaching in children withdevelopmental coordination disorder. HumanMovement Science. 2002;21:583–601.

24.Kolar P, Sulc J, Kyncl M,et al. Stabilizing function of the diaphragm: dynamic MRI and synchronized spirometric assessment. J Appl Physiol.2010;109:1064-1071.

25.Kolar P, Neuwirth J,Sanda J, Suchanek V, Svata Z, Vojejnik J, Pivec M. Analysis of diaphragmmovement, during tidal breathing and during its activation while breathholding, using MRI synchronized withspirometry. Physiol Res. 2009;58: 383-92.

26.KolarP,SulcJ,KynclM,SandaJ,CakrtO,AndelR,Kumagai K, Kobesova A. Postural function of thediaphragm in persons with and without chronic low back pain. J Orthop Sports Phys Ther. 2012;42(4):352-62.

27.Janda V. Muscles, centralnervous regulation and back problems. In: Korr IM (ed). Neurobiological mechanisms in manipulative therapy. PlenumPress, New York, 1978, pp 27-41.

28.Janda V. Muscles andmotor control in cervicogenic disorders. In: Grant R (ed). Physical therapy of the cervical and thoracic spine. 1st edition. ChurchillLivingstone, Edinburgh. 1994, pp 195-215.

29.Page P, Frank C, LardnerR: Asessement & Treatment of Muscle Imbalances. The Janda Approach. Human Kinetics. 2010.

30.Panjabi MM. The stabilizing function of the spine. PartI. Function, dysfunction, adaptation, and enhancement. J Spinal Disord.1992;5(4):383-9; discussion 397.

31. Panjabi MM. The stabilizing function of the spine. PartII. Neutral zone and instability hypothesis.J Spinal Disord. 1992;5(4):390-6; discussion 397.

32. Kibler WB. Biomechanical Analysis of the shoulderduring tennis. Clinics in SportsMedicine 1995;14(1):79-85.

33. Kibler WB. The role of the scapular in athleticshoulder function. Am J Sports Med. 1998;26(2): 325-336.