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文檔簡介
1、姿勢控制與平衡,北京大學(xué)第一醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科李 威 2012.3.28,,平衡功能是人類的一項基本運(yùn)動技能,在日常生活中,人的站立、行走、伸手夠物等動作都需要一定的平衡能力才能防止摔倒。許多神經(jīng)系統(tǒng)疾病均表現(xiàn)出不同程度的平衡功能障礙,如腦卒中、腦損傷等,Stolze et al 2004,神經(jīng)系統(tǒng)疾病跌倒發(fā)生的頻率,Weerdesteyn et al,2008,,,PC,
2、姿勢控制是個體與任務(wù)和環(huán)境間相互作用的表現(xiàn),姿勢控制 Postural Control,姿勢控制的定義,姿勢控制指的是控制身體在空間的位置以達(dá)到穩(wěn)定性和方向性的目的姿勢方向性:保持身體節(jié)段間和身體與任務(wù)環(huán)境間適當(dāng)關(guān)系的能力姿勢穩(wěn)定性:也被稱作平衡,是控制身體中心與支撐面關(guān)系的能力,相關(guān)的重要定義,身體中心(COM) 是整個身體的中心點(diǎn),通過尋找身體 各節(jié)段COM的加權(quán)平均值來決定重心(COG) 身體中心的垂直投影
3、被稱作重心壓力中心(COP) 作用于支撐物表面的全部力量的 分布中心,支撐面(基底面)Base Of Support,人體在各種體位下(臥、坐、站立、行走)所依靠的接觸面站立時的支撐面是指包括兩足底在內(nèi)的兩足之間的面積,姿勢控制,身體重心投射在身體基底平面內(nèi)才能保證穩(wěn)定的直立姿勢,In STATICA: è la capacità di mantenere il CM all’interno de
4、ll’area di supporto (LOS)?,身體重心的投射,穩(wěn)定姿勢,平衡的分類,靜態(tài)平衡 人體或人體某一部位處于某種特定的姿勢, 例如在坐或站時保持穩(wěn)定姿勢的狀態(tài)動態(tài)平衡自動態(tài)平衡:人體在進(jìn)行各種自主運(yùn)動,例如 由坐到站等各種姿勢之間的轉(zhuǎn)換運(yùn)動時,能重新 獲得穩(wěn)定狀態(tài)的能力 他動動態(tài)平衡:人體對外界干擾,例如被推或 拉,或支撐面突然發(fā)生移動時,能及時產(chǎn)生平衡 反應(yīng),恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)的能力,平衡反應(yīng),
5、當(dāng)平衡狀態(tài)改變時,機(jī)體恢復(fù)原有平衡或建立新平衡的過程,包括反應(yīng)時間和運(yùn)動時間反應(yīng)時間 從平衡狀態(tài)的改變到出現(xiàn)可見的運(yùn)動的時間運(yùn)動時間 從出現(xiàn)可見的運(yùn)動到動作完成、建立新平衡的時間,姿勢控制系統(tǒng)組成,,,,,,,,,,,,控制系統(tǒng),6、經(jīng)驗、環(huán)境等,1、生物力學(xué)限制 如:軀體各部位的排列 雙足位置、雙足力量,5、空間定位垂直覺黑暗中,可區(qū)分0.5°重力線偏移,4、認(rèn)知處理控制并不是自動發(fā)生
6、的,而是需要高級中樞的知覺-認(rèn)知功能,2、運(yùn)動控制策略 踝調(diào)節(jié) 髖調(diào)節(jié) 跨步調(diào)節(jié),3、感覺控制策略 軀體感覺、視覺、前庭覺,,,,姿勢控制需求隨任務(wù)和環(huán)境變化,A.完全支撐坐時,由于支撐面很大,穩(wěn)定性的要求低B.站立時,由于COG必須保持在較小的支撐面內(nèi),穩(wěn)定性的要求高,安靜站立時的運(yùn)動控制,由于支撐面未發(fā)生變化,安靜站立的穩(wěn)定性常常被叫做“靜態(tài)平衡”,安靜站立時,姿勢控制是動態(tài)的,但是,站立時
7、理想對線與姿勢張力,理想站立對線姿勢 中央的垂直線沿 ①乳突 ②肩關(guān)節(jié)前方 ③髖關(guān)節(jié) ④膝關(guān)節(jié)中央的前方 ⑤踝關(guān)節(jié)前方(Basmajian & Deluca,1985)理想的站立對線允許在消耗最少內(nèi)能的情況下保持身體的平衡,前后向擺動,Rougier,2008,AP=anterior-posteriorML=medial-lateral,Rougier,2008,前后向擺動多于側(cè)向擺動,前饋與
8、反饋,前饋:為保持運(yùn)動時的穩(wěn)定,對具有潛在不穩(wěn)定的自主運(yùn)動產(chǎn)生的預(yù)先的姿勢反應(yīng)。如: 1.避免對系統(tǒng)的干擾 2.站立位COM隨意運(yùn)動反饋:對外界干擾引起的感覺反饋(視覺、前庭覺、軀體感覺)的反應(yīng)所產(chǎn)生的姿勢控制。如: 1.對外界平衡干擾的反應(yīng) 2.在行走時,對步態(tài)周期中不可預(yù)料的干擾的反應(yīng),Ting et al,2009,維持平衡的三個重要環(huán)節(jié),感覺輸入人體通過視覺、軀體感覺和前庭覺的傳入來感知站立時身體所處位置
9、和與地球引力及周圍環(huán)靜的關(guān)系中樞整合三種感覺信息輸入包括脊髓、前庭核、內(nèi)側(cè)縱束、腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、小腦及大腦皮層等多級平衡覺神經(jīng)中樞中進(jìn)行整合加工,并形成運(yùn)動方案運(yùn)動控制高級中樞下達(dá)運(yùn)動指令,運(yùn)動系統(tǒng)以不同的協(xié)同運(yùn)動模式控制姿勢變化,將身體重心重新調(diào)整回原來的范圍內(nèi)或建立新的平衡,感覺輸入,Woollacott et al,1988,姿勢感覺的正確輸入越多,身體擺動指數(shù)越小,Woollacott et al,1988,
10、Recent study define “proprioception” the neuro system of the human body that manager two main parts:The joint position ( JPS ) or Joint Position Sense. The movements awarnes ( Kinestesia ).,本體感覺 Proprioception,There
11、 are four mains sensor to give the proprioception controll during the human body movements:1- The Neuromuscolar sensors2- The Golgi sensors3- The Vater-Pacini cells4- The Pacini corpuscles,Where is proprioception
12、 ?,The Neuromuscoral sensor.,Where is the proprioception?,,The VALTER-PACINI Sensors,Where is proprioception ?,Where is proprioception ?,有干擾站立時的運(yùn)動控制,前后方向穩(wěn)定性anterior-posterior(AP)踝調(diào)節(jié)ankle strategy髖調(diào)節(jié)hip strategy跨步調(diào)節(jié)ste
13、pping strategy側(cè)方穩(wěn)定性medial-lateral(ML),運(yùn)動控制,踝調(diào)節(jié),髖調(diào)節(jié),跨步調(diào)節(jié),踝調(diào)節(jié),肌肉激活順序:,Horak & Nashner,1986,支撐面:面積較大外界干擾:較小,速度較慢,腓腸肌,腘繩肌,豎脊肌,踝調(diào)節(jié),肌肉激活順序:,Horak & Nashner,1986,支撐面:面積較大外界干擾:較小,速度較慢,脛前肌,股四頭肌,腹肌,髖調(diào)節(jié),肌肉激活順序:,Horak &a
14、mp; Nashner,1986,腹肌,股四頭肌,支撐面:面積較小外界干擾:較大,速度較快,髖調(diào)節(jié),肌肉激活順序:,Horak & Nashner,1986,豎脊肌,腘繩肌,支撐面:面積較小外界干擾:較大,速度較快,跨步調(diào)節(jié),當(dāng)外力干擾過大,使得身體的擺動進(jìn)一步增加,重心超出其穩(wěn)定極限,髖調(diào)節(jié)機(jī)制不能適應(yīng)平衡的變化時,人體啟動跨步調(diào)節(jié)機(jī)制,自動向用力方向快速跨出或跳躍一步,來重新建立身體重心支撐點(diǎn),使身體重新確定穩(wěn)定
15、站立時的支撐面,避免摔倒,側(cè)方穩(wěn)定性,與前后向姿勢控制相反,側(cè)方平衡控制主要發(fā)生在髖和軀干,而不是踝髖外展肌(臀中肌、闊筋膜張肌)和內(nèi)收肌群控制側(cè)方擺動時兩腿的負(fù)重前后穩(wěn)定性肌肉反應(yīng)模式是由遠(yuǎn)至近, 側(cè)方穩(wěn)定性肌肉反應(yīng)模式是由近至遠(yuǎn),站立姿勢的控制,支撐面的界限稱穩(wěn)定極限,被認(rèn)為是身體不用改變支撐面就能保持穩(wěn)定的界限任何對穩(wěn)定的理解必須考慮身體中心的位置和速度 個體能否在現(xiàn)有支撐面內(nèi)保持穩(wěn)定或是為重獲穩(wěn)定 需要邁
16、出一步是這兩個變量間相互作用的結(jié)果,Pai et al,2000,平衡功能的評定,觀察法量表法平衡測試儀,觀察法,Romberg test加強(qiáng)Romberg test單腿直立檢查法:要求受試者單腿直立,觀察其 睜眼、閉眼情況下維持平衡的時間長短,30秒正常,量表法,Berg平衡量表站起-行走計時測試Timed Up and Go test(TUG)Fugle-Meyer運(yùn)動功能評定中關(guān)于平衡的部分,Berg
17、平衡量表,信度內(nèi)在一致性: Cronbach's alphas ≥ 0.97評測者內(nèi)信度:ICC=0.97評測者間信度:ICC=0.98 效度與Fugl-Meyer平衡部分: r=0.62-0.94與TUG:r=-0.76,站起-行走計時測試(TUG),患者坐在靠背椅上,測試者發(fā)出“開始”指令后,患者 站起并向前行走3米,越過3米標(biāo)線馬上轉(zhuǎn)身,走回靠背椅, 再轉(zhuǎn)身坐下并靠在椅背上。
18、測試者在發(fā)出“開始”指令時即開始計時,當(dāng)患者坐下并 重新靠在椅背上時計時停止,通常測3次,取平均值,重測信度:ICC = 0.96≥14秒提示發(fā)生摔倒的風(fēng)險高,3種椅子高度下站起-行走計時測試結(jié)果間存在顯著差異,Heung et al,2009,平衡測試儀,,CoG,,,,,,,,,,-15,,,-10,,,-5,,,0,,,5,,,10,,,15,,,-15,,,-10,,,-5,,,0,,,5,,,10,,,15,,,,,,,
19、,,,參數(shù),,身體重心的平均位置(姿勢或定向),身體重心移動平均速度,擺動面積 擺動前后距離 擺動左右距離,mm,mm,COP displacement,(Cattaneo - Carpinella– Jonsdottir , 2011)?,Perimeter: 正常人1000mm 運(yùn)動員800mm2提示前庭功能受損 帕金森患者Area數(shù)值小FFT: 正常人:前后晃動>左右晃動,數(shù)值在0
20、.1-0.2 Hz 反映靜態(tài)穩(wěn)定,正常曲線靠左,縱軸為長度,正常值,平衡功能訓(xùn)練的原則,早期開始,科學(xué)訓(xùn)練,預(yù)防并發(fā)癥、廢用和誤用綜合征特異性原則個體化原則從多系統(tǒng)角度分析并解決問題以運(yùn)動技能學(xué)習(xí)過程為原則,難易恰當(dāng)?shù)闹鲃舆\(yùn)動訓(xùn)練功能性動作反復(fù)強(qiáng)化原則肌張力調(diào)整的同時注意必要的肌力訓(xùn)練和全身體能訓(xùn)練患者和家屬積極參與向?qū)嶋H環(huán)境轉(zhuǎn)移,平衡的訓(xùn)練,軟組織牽伸誘發(fā)肌肉收縮單純肌力訓(xùn)練坐位平衡訓(xùn)練站立平衡訓(xùn)練平衡儀
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