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上肢开/闭链训练对肩胛骨动力障碍的影响

开链训练与闭链训练

运动链是指人体的关节和环节在运动的过程中的互相作用,也就是说,身体的每一个部分,包括肌肉、关节和神经都需要共同地工作,以产生运动;反过来,当一个人在运动的时候,自然会产生一系列影响邻近关节或节段运动的动作,形成了一个动作链。
对于人体运动链的动作来说,一般包含两种模式:开链运动和闭链运动。

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开链运动

开链运动(Open Kinetic Chain Exercises,OKCEs是指肢体在运动时,近端固定,而远端不固定,或对抗一定阻力可以使远端自由移动的运动(一般为手或足),如卧推训练。

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闭链运动

闭链运动(Close Kinetic Chain Exercises,CKCEs是指肢体在运动时,远端被固定或给予很大阻力,近端运动发生在多个平面内,常见如标准俯卧撑。

开链训练与闭链训练的对比分析

① 从运动环节来说,开链训练多以单关节运动为主,且运动环节末端速度很高,可以使肢体远端获得更大的速度闭链训练则是多关节、多环节的运动模式,运动环节末端速度较低,可以使肢体近端速度较低。

同时涉及多个平面上的运动,肢体轴向的刺激,可以增加本体感觉和肌肉共同激活,从而增加关节的稳定性。
② 从动员的肌肉来说,开链训练是对某一具体的肌肉或对某一动作的原动肌肌群进行的训练,无法对拮抗肌、协同肌和固定肌进行训练,但对原动肌肌力训练效果好闭链训练中,动员肌肉多,且对原动肌和拮抗肌等肌群均会有训练,对肌肉训练更加全面。已有研究表明,闭链运动相比开链训练更加安全和更具有功能性,因为闭链训练远端速度低,是多关节多环节的运动。
③ 从训练作用来说,开链训练可以在很大程度上提高关节肌肉力量和重建关节活动范围,而对关节本体感觉训练效果不大,因为本体感觉训练需要关节处于被施加轴向压力,减少剪切力状态下训练;而闭链运动可以做到这一点,可以提供环节的轴向刺激,刺激存在于关节/肌肉处的本体感受器,有利于本体感觉的重建

开/闭链运动在肩胛骨动力障碍中的应用

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开链运动的应用

上肢的功能主要都是属于开链的动作,可以使肢体远端获得较大的加速度,成功的模拟了过顶投掷等动作,故在制定训练计划时,上肢训练常以开链运动为主,研究多以开链训练动作或以开链训练为主,且开链运动可以单独激活具体的一块肌肉,方便进行针对性的大肌群的练习。
目前对于肩胛骨动力异常(SD)的康复方法的研究基本都是开链训练动作,如俯卧外展/外旋、侧卧前屈,侧卧外旋、直臂推肩等,而且这些研究结果都显示:开链动作对肩胛骨动力异常人群的肩胛骨肌群是有益的,能使斜方肌和前锯肌活动时更加平衡。
但对于SD患者和神经控制较差的人群来说,通常由于目标肌肉被长期抑制,在康复的早期关节稳定性不佳,肌肉激活顺序不当,肌肉代偿,这不仅影响了康复训练的效果,也会引起耸肩,肱骨头前移等异常活动,反而增加了肱骨头或肩胛骨的不稳,容易造成再次损伤。
因此,在康复早期由开链练习开始,相对难度较大,肌肉容易产生代偿。

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闭链运动的应用

闭链训练可以提高关节稳定性,增加关节处的压力,减少关节受到的剪切力。肩部康复过程中,闭链运动可以在关节近端提供较大的压力,减少剪切力,肩关节处于相对安全的环境,降低了再次损伤的风险。闭链训练对稳定性训练效果更好,在肩上抬过程中,需要斜方肌和前锯肌共同作用稳定并带动肩胛骨上回旋。

Kibler建议:在康复早期使用闭链训练,可为关节建立了稳定性,提供了上肢功能性运动的稳定基础,且多关节的运动促进了下肢肌力的平衡发展,从而影响了关节的动力学,促进了对称程度。
对于肩胛带肌群,闭链运动可以使SA、MT、LT产生比UT更高的激活,这符合SD的康复原则。一项对肩关节前屈过程中肩胛骨运动轨迹的3D分析显示:闭链动作下,存在肩关节疼痛的患者可以获得更大的肩胛骨上回旋;因此建议,存在单侧疼痛的肩关节患者,闭链运动可以使两侧肩胛骨活动趋于对称,减少疼痛

总体来说,对比肩胛带肌肉的激活,闭链运动可以比开链运动产生更为接近主动肌肌肉本身的生物力学特征。闭链训练改善SD人群肩胛骨周围肌群的活动水平更明显,典型的肩关节闭链训练动作有推肩俯卧撑、坐姿前拉和仰卧拉起等动作。

研究表明,上肢闭链练习,可使肩胛骨稳定肌明显收缩,这对于康复过程中保证肩胛骨的稳定性十分有利,且很多肩关节损伤会继发性引起肩关节本体感觉的缺失,闭链练习对本体感觉的康复有较好的效果,结合使用闭链练习与开链练习可增加肌肉力量,提高运动表现,并可应用于肩部的运动康复中。

分析分享

上肢的闭链运动相比于开链运动,可以产生更高的肌肉激活。在康复的早期,由于主动肌的力量不足或者激活不足,开链运动过程中容易发生其他肌肉的代偿或各肌肉之间激活紊乱,从而无法达到较好的康复效果。而闭链运动可以为肢体提供更好的支撑,建立良好的稳定性,不容易产生剪切力,使得主动肌可以更好地激活,从而到达康复的目的。因此,早期对SD患者选择闭链运动进行训练安全性更高。
康复训练的最终目标是尽可能完全恢复机体的功能。肩胛骨动力异常发生时,肩部的结构和功能均会受到影响,开链运动更加侧重于肌肉结构适应性改变和功能恢复,闭链运动则侧重于本体感觉的重建,增加肌肉协同工作能力。

此外,关注运动员的肩胛骨动力异常对提高其运动表现至关重要,肩关节是机体中活动度最大,稳定性较差的关节,平衡运动员肩关节周围肌肉力量,提高肩关节稳定性是预防损伤的重要方法。结合上肢过顶项目的特点,对运动员进行训练时,常采用开链训练来追求其肢体远端速度,对闭链训练的应用较少。因此,对上肢过顶项目运动员进行训练时,应加入闭链训练,可平衡其肩关节周围肌肉力量,提高肩关节稳定性,预防损伤的发生

[1] 张驰. 开闭链运动对肩胛骨动力异常干预效果的研究[D].北京体育大学,2019.
[2] 杨笛. 不同开闭链运动中肩胛带肌群激活模式的研究.北京体育大学学报,2019.
[3] 冯鹏鹏. 肩胛骨动力平衡的闭链运动研究[D].北京体育大学,2020.
[4]Dillman CJ, Murray TA, Hintermeister RA.  Biomechanical differences  of  open  and  closed chain exercises with respect to the shoulder.
[5] Daina Šmite,  et al. Activity of Scapular Muscle: Comparison of  Open  and  Closed  kinetic  Chain  exercises[J].  Proceedings  of  the  International  Scientific Conference, 2017.
[6]Turgut E, et al. Three-dimensional scapular kinematics during open and closed kinetic chain movements in asymptomatic and symptomatic subjects[J]. Journal of biomechanics, 2016.
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