[醫療][ACSM] 脊髓損傷族群運動處方與特殊考量

脊髓損傷（SCI）會導致低於病灶位置的運動，感覺和自主神經功能的喪失。頸部的病灶通常會導致四肢癱瘓，而胸椎，腰椎和薦椎區域的病灶會導致截癱（不會影響手臂功能）。 脊髓損傷和神經系統完整性目前由國際脊髓損傷神經分類標準（ISNCSCI）或美國脊髓損傷損害量表（AIS）的分類來定位。該分類主要評估運動和感覺的損傷是落在或低於損傷位置。 脊髓損傷可能導致完全性的運動癱瘓（AIS A和B）或不完全性的運動癱瘓（AIS C和D）。喪失「薦骨保留」的個體（即S4–S5的感覺和運動反應喪失）被認為是AIS A（即運動和感覺功能完全喪失）。感覺功能低於神經病灶位置但無運動功能的個體被歸類為AIS B。不完全性運動神經損傷的特徵在於低於損傷位置，超過一半的肌肉的肌力測試分數<3（AIS C），而AIS D是有至少一半的關鍵肌肉群的肌肉力量測試≥3。

 

不完全性損傷是最常見的神經系統分類（對於不完全性四肢癱瘓和截癱，分別為45.8％和20.9％），在損傷位置下方仍保持一些體感功能。約有19.7％的人患有運動完全性截癱，其餘的13.2％被歸類為運動完全性四肢癱瘓。脊髓損傷最常見的原因可歸因於車禍或跌倒，其中男性約佔脊髓損傷病例的81％。起源於創傷的脊髓損傷通常發生在較早的年齡（18-40歲）。患有脊髓損傷的人患次發性疾病的風險很高（例如，肩膀痛，尿路感染，皮膚潰瘍，骨質減少，慢性疼痛，肌肉痙攣，關節攣縮，憂鬱，焦慮，疲勞，肥胖，血脂異常，第二型糖尿病，和心血管疾病）。

 

脊髓損傷程度和神經系統完整性會直接影響身體功能，以及對運動的代謝和自主性的心肺反應。例如，脊髓損傷在第六節胸椎或以上的個體會表現出對內臟器官（包括心臟和血管）的自主脊髓上神經控制的喪失，這會削弱最大心跳，削弱運動過程中的血液再分配和血壓調節。這種改變會導致靜脈回流減少，這限制了心搏出量，而限制了心輸出量，通常導致過早疲勞的發生。因此，在進行運動測試並為完全脊髓損傷的患者開立出運動處方時，脊髓損傷程度的考慮非常重要。以下幾點描述了取決於脊髓損傷病變程度的特定運動和自主神經注意事項：

●L2-S2：缺乏對膀胱，腸子和性功能的隨意和自主控制；但是上肢和軀幹功能通常正常

註：復專筆記：SCI

 

脊髓損傷後的運動測試選項已經發展為包括對癱瘓肌肉的功能性電刺激（FES），運動協助性儀器（體重支持的跑步機訓練[BWSTT]，機器人外骨骼）以及其他混合形式，包括腦機介面（BCI），神經調節（即硬膜外或經皮脊髓刺激）和可以與傳統的運動方式結合使用的虛擬實境策略。這是除了常用的運動形式以外的其他形式，主要集中在受傷位置之上保留肌肉的主動活化（例如手搖機[ACE]，循環阻力訓練和輪椅的推進）。對帶有脊髓損傷的個體進行運動測試時，請考慮以下問題：

●應評估功能獨立性等級，包括活動度，肌肉力量，對下肢和上肢進行手動肌肉測試，坐姿和站立平衡，轉位的獨立性，輪椅活動能力以及上肢和下肢運動的參與。這項評估將有助於選擇運動測試設備，方案和適應方法。

●考慮運動測試的目的，脊髓損傷的程度和完全性以及個人的體能程度，以優化設備和測試方案的選擇。

●選擇一種運動模式，使個人可以參與最大量的肌肉運動。如果軀幹和下肢功能完好無損，則考慮進行自主的手臂和腿部的循環測功機（混合運動）或臥式踩踏來測試。如果是完全性運動的損傷，則自願進行手搖測功機是最容易執行的操作，並且是心肺適能評估的規範參考之一。同時還有存在其他有關輪椅運動的標準參考數據。

●誘發肌肉活化所需的功能性電刺激方式可能與使用神經肌肉電刺激（NMES）的訓練單條肌肉或使用功能性電刺激下肢循環（FES-LEC；最多六個肌肉組）的多條肌肉活化方式有所不同。無論採用哪種方式，建議在療程之間（至少48小時）要提供足夠的恢復，以避免運動引起的肌肉損傷，這種損傷通常在癱瘓的骨骼肌被活化後發生。

●在功能性電刺激下肢循環期間，有時甚至在神經肌肉電刺激期間，脊髓損傷落在或高於T6位置的個體可能會發生自主神經反射異常（收縮壓[SBP]突然升高超過休息時20-40mmHg）。易患自主神經反射異常的個體應可使用速效降血壓藥（即nifedipine，captopril或硝酸甘油NTG），如果收縮壓保持在150mmHg以上，則可讓其服用。對於訓練從業者來說，重要的是在每個訓練過程中（理想情況下，每3至5分鐘）定期監測血壓，並調節刺激參數以減少功能性電刺激下肢循環期間電極下方產生的電荷密度。運動時，個體應始終坐姿（以確保姿勢性低血壓反應以保護腦血管），並且運動可能會因個體的血壓反應而暫停或終止。

●如果有的話，應使用固定式輪椅滾輪系統或電動跑步機，並根據需要調整個人輪椅。電機驅動的跑步機協議允許對外部條件（例如坡度和速度變化）進行現實情況的模擬。

●實驗室運動中用於評估心肺適能的遞增運動測試應從0W開始，對於四肢癱瘓患者，每等級遞增5-10W。根據功能和健康狀況，截癱患者每個階段可以使用10-25W的增加。

●對於特定運動現場的心肺適能評估，建議採用預先決定好的矩形場地進行Léger和Boucher穿梭測試改編的增量測試。但是，地面特性和輪椅-使用者的界面應標準化。

●對四肢癱瘓的人進行最大程度的訓練後，可能有必要治療運動後低血壓和運動後的力竭，並保持休息，仰臥，抬高腿部和補充液體。個體應考慮穿著有彈性的腿襪和/或腹部固定器，以防止運動時靜脈血液積聚。進行最大程度的運動測試，尤其是在高位脊髓損傷的個體中，應同時進行心電圖監測以監測心律不整。病灶位置會決定殘餘的運動功能，因此需要穩定，手部包紮（Active hand），以及測試設備的可及性。

●脊髓損傷的個體需要輪椅移動，但肌肉痙攣，力量不平衡，輪椅上的關節位置保持在屈曲的位置（例如，髖部彎曲，髖關節內收和膝部彎曲），過度用力推動輪椅和手動轉移（例如前胸和肩膀）而易造成關節攣縮。 因此，強化運動專用訓練必須輔以主動肌的上肢伸展運動和強化拮抗肌的方式，以促進關節周圍的肌肉平衡。

●在進行運動訓練（即BWSTT，機器人外骨骼）時，個體會經歷姿勢性低血壓（收縮壓或舒張壓分別下降20或10 mm Hg）和相關的衰弱不適症狀。 這在T6或以上的人中尤為常見。 如果症狀持續，應定期監測血壓，個體應恢復坐姿或仰臥位。

 

運動訓練的目標包括預防失能狀態；改善健康狀況（即體重管理，血糖穩定，降低心血管風險）;增強肌肉力量，肌肉耐力和靈活性，以實現功能獨立性（輪椅移動，轉位，日常生活功能）；防止跌倒和運動傷害預防； 並提高了運動表現（適應性運動和娛樂性活動的安全性和成功性）。當前尚無關於在脊髓損傷族群中有明確的運動處方共識建議，因此有必要進行進一步的研究。

 

最近的系統回顧為脊髓損傷患者提供了運動處方建議，該參考文獻指出，目前仍然缺乏高品質的隨機對照試驗證據來指導特定人群的運動指南。脊髓損傷族群的低患病率和大量異質性對現有運動訓練文獻的質量和數量造成了負面影響。其他作者主張中度到高強度的運動量應類似於健康人的指導原則，例如ACSM提出的指導原則（即>150分鐘/周）。儘管這些建議可能純粹是針對那些極度不活動的人或患有嚴重運動障礙的人，但有人建議將這些人分層為「初學者」，「中級」和「進階者」將有助於將健康人的指南應用到脊髓損傷患者的臨床實踐。前面提到的運動處方建議與最近的國際脊髓學會（ISCoS）訓練準則（即每週20至30分鐘的中度至高強度，每次2至3次）相一致。重要的是要注意，這種運動量約為世界衛生組織（WHO）和ACSM建議運動量的三分之一，以改善心肺適能和心臟代謝性疾病的危險因素。前面提到的運動處方建議主要針對那些在受傷位置以上自主活化運動能力有保留肌肉的運動形式。功能性電刺激的訓練的指導原則目前尚不完善。然而初步證據表示，每週兩次至三次的訓練可能是誘發骨骼肌肥大，改善心臟代謝健康和減輕骨質流失的合理頻率。

 

鼓勵在損傷後數週開始應用功能性電刺激，以減輕損傷引起的肌肉和骨骼組織損失。肌肉是高度可塑的組織，患有脊髓損傷的個體很可能會在受傷後幾週內出現大量的廢用性肌肉萎縮，並伴有肌內脂肪的浸潤。急性脊髓損傷患者的支持證據表示每周2-3週的功能性電刺激（每次療程30-60分鐘），一共實行從8周到6個月不等，可能會減輕肌肉萎縮。對於骨骼健康而使用功能性電刺激，目前研究尚未得出結論。至少要進行6個月的功能性電刺激訓練才能誘發骨小樑的變化以及減少骨吸收的生物標誌物。與未訓練的對側肢體相比，通過比目魚肌電刺激一共3年，施加的負荷量為體重的1至1.5倍時，可使脛骨遠端骨小樑骨密度升高。因此，可能有必要進行更深入更長期的訓練。

 

其他包括運動訓練以改善心肺適應性的運動形式還有體重支持的跑步機訓練和外骨骼行走。對於體重支持的跑步機訓練，普遍共識是每週進行三到五次運動訓練，每次60分鐘，首先是50％的體重支持或足夠的支持以使個體不會屈膝。與地面運動相比，隨機對照試驗尚無法確定體重支持跑步機訓練的優越性，特別是在急性不完全性脊髓損傷的個體中。訓練的劑量和強度與不完全性脊髓損傷的個體的恢復程度高度相關。根據現有證據，為優化自發性神經系統恢復，應在受傷後的最初12-18週內安排每週訓練5次，然後逐漸限制為每週3次。關於外骨骼輔助行走的共識還沒有很好地建立。目前，現有證據支持每週2-3次的30至60分鐘訓練足以改善慢性脊髓損傷患者的生活品質並促進其心肺適能。但是一個主要要注意的是，步行速度會受個體姿勢控制和平衡能力的限制。步行速度低於0.5公尺/秒時，自覺運動強度不會大於12-13，這可能不會達到ACSM指南建議的運動強度以改善心肺功能。因此，與體重支持的跑步機訓練相似，骨骼外輔助步行所帶來的健康改善可能取決於脊髓損傷的位置和嚴重程度。還應該考慮到這些方法會佔用大量資源，它們依賴於受過訓練的人員和昂貴的設備，可能並非所有有脊髓損傷的人或訓練從業者都可以使用。

 

對於急性脊髓損傷（<1年），運動不完全損傷（AIS C-D）和老年人（≧65歲），脊髓損傷特定的運動和各種健康預後的證據目前還是薄弱。 對於青年到中年者來說，現有證據的強度也更高。目前尚不足以討論運動和健康相關變量的劑量-反應有負相關性。如果可以準確追蹤和記錄個人運動行為的變化，則未來的研究可能會更深入地了解最佳運動劑量。重要的是，除了偶發的肌肉骨骼疾病外，該族群中很少有運動引起的不良事件的記錄，而且該風險似乎與普通人相當。

 

●包括對所有神經支配的肌肉群的阻力運動，通常包括上半身但不能忽略癱瘓側手臂，軀幹或腿部肌肉。現在可以使用表面神經肌肉電刺激的阻力訓練來訓練癱瘓的肌肉群。最近出版的一個影片為臨床醫生和研究人員提供了機會，他們能夠利用表面神經肌肉電刺激阻力訓練和功能性電刺激下肢循環，使用簡單的分步程序對患有脊髓損傷的個體使用以活化癱瘓肌肉。基於此已建立的方案，以每條腿4×10次重複（40次重複）的形式提供電誘發的阻力訓練。當坐在輪椅上時，患有脊髓損傷的人一開始要在沒有腳踝負重的情況下抵抗重力移動腿部1-2週。接下來，使用腳踝負重逐漸增加腿部力量，並且每週增加2磅增量。如果不能達到40次重複，則不會增加更多的重量。

●儘管此策略可以安全地應用於脊髓損傷患者，但仍需考慮某些預防措施，包括使用雙螺旋X光吸收法對髖和膝關節進行區域性骨掃描。股骨頸的T-score小於標準差的3.5％或BMD小於0.6克/平方公分時，可能需要醫療廓清，以確保安全參與電誘發阻力訓練的方式。

●不要過分強調「推動」動作，例如臥推或雙槓撐體，那些會增強前肩/胸肌，肩胛前突和內轉，這些用於輪椅推進和轉位功能技能的主動肌群。

●在「推」與「拉」之間進行平衡，例如划船和滑輪下拉，以訓練肩胛後縮和下壓肌，後三角肌，肩袖外轉肌和闊背肌。

●如果以力量為目標且不出現手臂過度使用，請將阻力重量提高到5-10下力竭的重量。隨著運動耐力的提高，如果沒有出現手臂過度使用，則每次訓練量應增加至3-4組。

●運動員的進階訓練可能包括彈道藥球訓練，戰繩訓練以及需要力量和速度的特定運動技能。

●對於肌肉不平衡和痙攣的關節，可能需要進行治療性訓練，主要目標是預防/糾正關節攣縮和活動度喪失。

●應緩慢拉伸所有肌肉，尤其是痙攣性肌肉，以最大程度地減少引起拉伸反射（痙攣）的情況，這種拉伸反射會加劇肌肉的不平衡和攣縮。當強調胸部，前肩膀和肩膀內轉肌的主動肌時，必須穩定相鄰的關節以伸展預期的肌肉/肌腱。

●伸展導致關節攣縮的那些痙攣性肌肉（例如，肘部屈肌，髖/膝屈肌，髖內收肌和踝蹠屈）。被動/主動站立也可以拉伸髖部和足底屈肌。

●伸展的進展應緩慢並且基於疼痛耐受性，尤其是在高齡，關節炎，永久性關節攣縮，制動者（臥床休息，住院），異位骨化（HO）以及慢性過度使用症候群和疼痛者。

 

 

自主神經系統

●落在或高於T6的完全性脊髓損傷的個體，特別是完全四肢癱瘓的個體，可能由於運動和心血管功能障礙而表現出較低的運動表現。與截癱程度低於T5-T6的截癱患者相比，這些患者在較低的運動程度下就可能達到其峰值心跳，最大心輸出量（Q）和耗氧量（V∙O2）。

●高位脊髓損傷個體可通過施加抗栓塞性長襪，彈性腹部固定器，對腿部肌肉進行電刺激和/或以仰臥姿勢訓練，而受益於較低的身體正壓。有益的血流動力學影響包括維持手臂的血壓，降低心跳以及在手臂工作期間增加心搏量，以補償病灶下方的血液堆積。

●運動過程中，自主神經反射異常的發生會導致兒茶酚胺的釋放增加，從而增加心跳，耗氧量，血壓和運動能力。血壓可能會升高到過高的程度（即收縮壓250-300mmHg和/或舒張壓200-220mmHg）。在這些情況下，需要立即緊急應變以降低血壓（即停止運動;坐直;並確定去除刺激物，例如導管/尿液袋阻塞，緊身的衣服或輔具支架）。如果症狀持續，應立即尋求緊急醫療救助。

●自我誘導自主神經反射異常的做法被稱為加強（boosting)，已被用來在脊髓損傷運動員中增加競爭優勢。但是，國際殘奧會（IPC）會阻止運動員作這件事，因為它可能帶來災難性的健康後果，包括腦出血，癲癇發作，心肌梗塞甚至死亡。 國際殘奧會建議在比賽前測量休息血壓以檢測加強。如果發現收縮壓高於160mmHg，則在10分鐘後重新檢查。如果收縮壓仍保持在160mmHg以上，則該運動員退出比賽。當收縮壓保持在150mmHg以上時，應提倡藥物介入。收縮壓變化>20mmHg也被認為是自主神經反射異常的指標。運動從業人員應不鼓勵自我誘導自主神經反射異常的行為。

●運動前，個體應排空腸，膀胱或尿袋。自主神經反射異常的最常見原因是膀胱完全擴張或腸脹。

●脊髓損傷患者在耐力運動中會比正常人承受更高的核心溫度。儘管增強了溫度調節功能，但他們的出汗率通常較低。以下因素會降低熱耐性，應避免：缺乏冷熱適應，脫水，肝糖原耗竭，睡眠不足，酒精攝入和感染性疾病。在訓練和比賽期間，建議穿著輕便衣服，冰背心，防曬乳和霧狀噴霧。

 

肌肉骨骼

●新手，身體不適但健康的脊髓損傷個體在運動時，可能在充分的中央心血管刺激之前經歷肌肉疲勞。四肢癱瘓者的肌肉活動非常小，在耗盡心肺功能之前也會經歷肌肉疲勞。

●從輪椅坐姿開始的肌肉力量訓練應輔以非輪椅運動，以使所有軀幹穩定的肌肉都能參與進來。但是，應限制轉位（例如，從輪椅到運動器械的轉位），因為它們會增加盂肱接觸力和重複性勞損的風險，例如肩夾擊和肩袖退化/撕裂，尤其是在四肢癱瘓患者。應特別注意肩部肌肉失衡和預防重複性傷害。輪椅推進的主動肌應延長（即前肩和胸部的肌肉），而拮抗肌應加強（即後肩，肩胛骨和上背部的肌肉）。

●肌腱式抓握（即腕部伸肌活動驅動的手指屈曲），使四肢癱瘓患者中在不使用手部肌肉的情況下進行功能性抓握。為了保持此作用，這些人決不能作屈肌的伸展（即最大程度地同時伸展手腕和手指）。

●異位性骨化被認為是異位骨生長，通常發生在脊髓損傷患者的髖關節周圍。異位性骨化可能會引起神經痛，局部缺血性壓力和活動度的的侷限性。建議進行放射學檢查，尤其是對於可能參與功能性電刺激下肢循環或外骨骼訓練者，這種情況應被視為運動的相對而非絕對禁忌症。應根據個人情況尋求醫療廓清。

 

皮膚

●要不惜一切代價以避免皮膚壓力性傷害，並應定期檢查潛在的危險區域。通常建議薦骨或骨盆壓損傷大於II級的個體，要在獲得醫療許可後才運動。這可以保護皮膚免受剪切應力，並允許基本的癒合時間。現在可以進行壓力映射測試，它可以為坐姿的個體提供未來可能會發展成壓力傷害的問題區域。

 

訓練選項

●對於T12以上的痙攣性麻痺的人，如果他們的感覺有明顯的喪失，並且對可持續的靜態或動態收縮有刺激，那麼與單獨進行自主性手臂運動相比，混合運動可能會提供更高強度的心血管運動。混合運動比單獨使用臂力測功法或功能性電刺激腿部循環電測功法，有更大量的肌肉參與，也會引發更大量的耗氧量、心搏出量及Q值，尤其是對四肢癱瘓者。但是有證據表示，在這一人群中混合騎行與手動騎行可能沒有其他好處。

●對於具有自主神經反射異常（> T6）的個體，根據心跳數據來規定運動強度可能很困難。有人建議在該族群中，以一定的強度進行運動訓練是可行的選擇，可使用講話測試或是自覺運動強度。

●高強度間歇訓練（HIIT）可能是一種可行的替代運動策略，可促進脊髓損傷患者進行劇烈運動。儘管尚待闡明專門針對該人群的上半身運動的最佳方案，但這種方法提供了一種相對簡單，易於獲得且省時的運動解決方案。從本質上講，高強度間歇訓練還可以促進休息周期，從而減輕周邊的疲勞，而最近的證據表示，這種運動形式比傳統的中等強度運動對於脊髓損傷患者更令人愉悅。

 

ref: ACSM 11ed