姿势课件

姿势控制与平衡,北京大学第一医院康复医学科李 威 2012.3.28,平衡功能是人类的一项基本运动技能，在日常生活中，人的站立、行走、伸手够物等动作都需要一定的平衡能力才能防止摔倒。许多神经系统疾病均表现出不同程度的平衡功能障碍，如脑卒中、脑损伤等,Stolze et al 2004,神经系统疾病跌倒发生的频率,Weerdesteyn et al,2008,PC,姿势控制是个体与任务和环境间相互作用的表现,姿势控制 Postural Control,姿势控制的定义,姿势控制指的是控制身体在空间的位置以达到稳定性和方向性的目的姿势方向性：保持身体节段间和身体与任务环境间适当关系的能力姿势稳定性：也被称作平衡，是控制身体中心与支撑面关系的能力,相关的重要定义,身体中心（COM） 是整个身体的中心点，通过寻找身体 各节段COM的加权平均值来决定重心（COG） 身体中心的垂直投影被称作重心压力中心（COP） 作用于支撑物表面的全部力量的 分布中心,支撑面（基底面）Base Of Support,人体在各种体位下（卧、坐、站立、行走）所依靠的接触面站立时的支撑面是指包括两足底在内的两足之间的面积,姿势控制,身体重心投射在身体基底平面内才能保证稳定的直立姿势,In STATICA: la capacit di mantenere il CM allinterno dellarea di supporto (LOS),身体重心的投射,稳定姿势,平衡的分类,静态平衡 人体或人体某一部位处于某种特定的姿势， 例如在坐或站时保持稳定姿势的状态动态平衡自动态平衡：人体在进行各种自主运动，例如 由坐到站等各种姿势之间的转换运动时，能重新 获得稳定状态的能力 他动动态平衡：人体对外界干扰，例如被推或 拉，或支撑面突然发生移动时，能及时产生平衡 反应，恢复稳定状态的能力,平衡反应,当平衡状态改变时，机体恢复原有平衡或建立新平衡的过程，包括反应时间和运动时间反应时间 从平衡状态的改变到出现可见的运动的时间运动时间 从出现可见的运动到动作完成、建立新平衡的时间,姿势控制系统组成,控制系统,6、经验、环境等,1、生物力学限制 如：躯体各部位的排列 双足位置、双足力量,5、空间定位垂直觉黑暗中，可区分0.5重力线偏移,4、认知处理控制并不是自动发生的，而是需要高级中枢的知觉-认知功能,2、运动控制策略 踝调节 髋调节 跨步调节,3、感觉控制策略 躯体感觉、视觉、前庭觉,姿势控制需求随任务和环境变化,A.完全支撑坐时，由于支撑面很大，稳定性的要求低B.站立时，由于COG必须保持在较小的支撑面内，稳定性的要求高,安静站立时的运动控制,由于支撑面未发生变化，安静站立的稳定性常常被叫做“静态平衡”,安静站立时，姿势控制是动态的,但是,站立时理想对线与姿势张力,理想站立对线姿势 中央的垂直线沿 乳突 肩关节前方 髋关节 膝关节中央的前方 踝关节前方（Basmajian & Deluca,1985）理想的站立对线允许在消耗最少内能的情况下保持身体的平衡,前后向摆动,Rougier，2008,AP=anterior-posteriorML=medial-lateral,Rougier，2008,前后向摆动多于侧向摆动,前馈与反馈,前馈：为保持运动时的稳定，对具有潜在不稳定的自主运动产生的预先的姿势反应。如： 1.避免对系统的干扰 2.站立位COM随意运动反馈：对外界干扰引起的感觉反馈（视觉、前庭觉、躯体感觉）的反应所产生的姿势控制。如： 1.对外界平衡干扰的反应 2.在行走时，对步态周期中不可预料的干扰的反应,Ting et al，2009,维持平衡的三个重要环节,感觉输入人体通过视觉、躯体感觉和前庭觉的传入来感知站立时身体所处位置和与地球引力及周围环静的关系中枢整合三种感觉信息输入包括脊髓、前庭核、内侧纵束、脑干网状结构、小脑及大脑皮层等多级平衡觉神经中枢中进行整合加工，并形成运动方案运动控制高级中枢下达运动指令，运动系统以不同的协同运动模式控制姿势变化，将身体重心重新调整回原来的范围内或建立新的平衡,感觉输入,Woollacott et al，1988,姿势感觉的正确输入越多，身体摆动指数越小,Woollacott et al，1988,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 ).,本体感觉 Proprioception,There 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 ?,The Neuromuscoral sensor.,Where is the proprioception?,The VALTER-PACINI Sensors,Where is proprioception ?,Where is proprioception ?,有干扰站立时的运动控制,前后方向稳定性anterior-posterior（AP）踝调节ankle strategy髋调节hip strategy跨步调节stepping strategy侧方稳定性medial-lateral（ML）,运动控制,踝调节,髋调节,跨步调节,踝调节,肌肉激活顺序：,Horak & Nashner，1986,支撑面：面积较大外界干扰：较小，速度较慢,腓肠肌,腘绳肌,竖脊肌,踝调节,肌肉激活顺序：,Horak & Nashner，1986,支撑面：面积较大外界干扰：较小，速度较慢,胫前肌,股四头肌,腹肌,髋调节,肌肉激活顺序：,Horak & Nashner，1986,腹肌,股四头肌,支撑面：面积较小外界干扰：较大，速度较快,髋调节,肌肉激活顺序：,Horak & Nashner，1986,竖脊肌,腘绳肌,支撑面：面积较小外界干扰：较大，速度较快,跨步调节,当外力干扰过大，使得身体的摆动进一步增加，重心超出其稳定极限，髋调节机制不能适应平衡的变化时，人体启动跨步调节机制，自动向用力方向快速跨出或跳跃一步，来重新建立身体重心支撑点，使身体重新确定稳定站立时的支撑面，避免摔倒,侧方稳定性,与前后向姿势控制相反，侧方平衡控制主要发生在髋和躯干，而不是踝髋外展肌（臀中肌、阔筋膜张肌）和内收肌群控制侧方摆动时两腿的负重前后稳定性肌肉反应模式是由远至近， 侧方稳定性肌肉反应模式是由近至远,站立姿势的控制,支撑面的界限称稳定极限，被认为是身体不用改变支撑面就能保持稳定的界限任何对稳定的理解必须考虑身体中心的位置和速度 个体能否在现有支撑面内保持稳定或是为重获稳定 需要迈出一步是这两个变量间相互作用的结果,Pai et al，2000,平衡功能的评定,观察法量表法平衡测试仪,观察法,Romberg test加强Romberg test单腿直立检查法：要求受试者单腿直立，观察其 睁眼、闭眼情况下维持平衡的时间长短，30秒正常,量表法,Berg平衡量表站起-行走计时测试Timed Up and Go test（TUG）Fugle-Meyer运动功能评定中关于平衡的部分,Berg 平衡量表,信度内在一致性： Cronbachs alphas 0.97评测者内信度：ICC=0.97评测者间信度：ICC=0.98效度与Fugl-Meyer平衡部分： r=0.62-0.94与TUG：r=-0.76,站起-行走计时测试（TUG）,患者坐在靠背椅上，测试者发出“开始”指令后，患者 站起并向前行走3米，越过3米标线马上转身，走回靠背椅， 再转身坐下并靠在椅背上。测试者在发出“开始”指令时即开始计时，当患者坐下并 重新靠在椅背上时计时停止，通常测3次，取平均值,重测信度：ICC = 0.9614秒提示发生摔倒的风险高,3种椅子高度下站起-行走计时测试结果间存在显著差异,Heung et al，2009,平衡测试仪,CoG,-15,-10,-5,0,5,10,15,-15,-10,-5,0,5,10,15,参数,身体重心的平均位置(姿势或定向),身体重心移动平均速度,摆动面积 摆动前后距离 摆动左右距离,mm,mm,COP displacement,(Cattaneo - Carpinella Jonsdottir , 2011),Perimeter: 正常人1000mm 运动员800mm2提示前庭功能受损 帕金森患者Area数值小FFT： 正常人：前后晃动左右晃动，数值在0.1-0.2 Hz 反映静态稳定，正常曲线靠左，纵轴为长度,正常值,平衡功能训练的原则,早期开始，科学训练，预防并发症、废用和误用综合征特异性原则个体化原则从多系统角度分析并解决问题以运动技能学习过程为原则，难易恰当的主动运动训练功能性动作反复强化原则肌张力调整的同时注意必要的肌力训练和全身体能训练患者和家属积极参与向实际环境转移,平衡的训练,软组织牵伸诱发肌肉收缩单纯肌力训练坐位平衡训练站立平