張慶來(lái)
摘 要:“老年跌倒綜合征”已成為嚴(yán)重妨害老年人健康的公共衛(wèi)生問(wèn)題,對(duì)現(xiàn)存的醫(yī)療保障體系提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),老年人跌倒風(fēng)險(xiǎn)及傷害已成為制約老年人健康生命質(zhì)量提升的一個(gè)主要障礙,老年人跌倒防控將成為老齡化社會(huì)中亟待解決的問(wèn)題。對(duì)姿勢(shì)控制的相關(guān)理論進(jìn)行梳理,從姿勢(shì)控制能力相關(guān)的運(yùn)動(dòng)、感覺(jué)及認(rèn)知3個(gè)身體功能系統(tǒng)對(duì)老年人跌倒的影響進(jìn)行剖析與綜述,旨在為老年人跌倒預(yù)防及功能鍛煉提供理論支持和科學(xué)有益的技術(shù)指導(dǎo),從而降低老年人運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生率,不斷提升老齡化社會(huì)中老年人的生命質(zhì)量,進(jìn)而推動(dòng)國(guó)家全民健康水平。
關(guān)鍵詞:老年人;姿勢(shì)控制;跌倒
中圖分類號(hào):G 804.6 學(xué)科代碼:040302 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
Abstract:The elderly falling syndrome has become a serious public health problem which seriously hinders the health of the elderly, which poses a severe challenge to the existing health care system. The risk and injury of falling in the elderly has become a major obstacle to the improvement of their healthy life quality. The prevention and control for elderly falling will become an urgent problem in the aging society. This paper, using the methods of literature, logic analysis and other methods to sort out the theory of posture control, analyzes and reviews the impact of the elderly falling from three body function systems of movement, feeling and cognition related to the posture control ability. The main purpose is to provide theoretical support and scientific and useful technical guidance for the prevention and functional training of the elderly, so as to reduce the risk of exercise in the elderly and improve the healthy life quality of the elderly in the aged society, and thus promote the national health level.
Keywords:the elderly; postural control;falling
2016年出臺(tái)的《“健康中國(guó)2030”規(guī)劃綱要》[1],特別提出促進(jìn)健康老齡化,加強(qiáng)老年常見(jiàn)病、慢性病的健康指導(dǎo)和綜合干預(yù),推動(dòng)形成體醫(yī)結(jié)合的疾病管理與健康服務(wù)模式,開展運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。在人進(jìn)入老年期時(shí),人的力量、速度、靈敏等身體素質(zhì)將下降,平衡能力降低,感知覺(jué)功能退化,導(dǎo)致身體的姿勢(shì)控制能力減弱,極易發(fā)生跌倒,而且往往后果非常嚴(yán)重[2-4]?!袄夏甑咕C合征”已成為老齡化社會(huì)中的普遍現(xiàn)象,老年人跌倒已成為嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問(wèn)題,因此,老年人跌倒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究已成為當(dāng)前人口老齡問(wèn)題普遍關(guān)注的熱點(diǎn)。
1 姿勢(shì)控制理論
1.1 姿勢(shì)控制概念
姿勢(shì)控制是指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[5]290。姿勢(shì)控制包括了姿勢(shì)穩(wěn)定性和姿勢(shì)方向性2個(gè)主要神經(jīng)肌肉控制過(guò)程。即控制質(zhì)心(COM)與支撐面(BOS)關(guān)系的能力和保持身體環(huán)節(jié)間、身體與動(dòng)作任務(wù)間適當(dāng)關(guān)系的能力[6]。姿勢(shì)的方向性則是利用前庭、本體和視覺(jué)等多種感覺(jué)參照系統(tǒng)調(diào)控身體環(huán)節(jié)與任務(wù)目標(biāo)的關(guān)系。Kuypers[7]認(rèn)為姿勢(shì)控制是基于動(dòng)作支持的身體控制,例如人體站立采摘是以足為支撐基礎(chǔ)的保證手部動(dòng)作的行為;也有人認(rèn)為姿勢(shì)是人體對(duì)抗外力或者其他環(huán)節(jié)施力來(lái)控制某些環(huán)節(jié)的運(yùn)動(dòng)方向。Horak等[8]將姿勢(shì)控制定義為控制身體保持平衡,并保持特定的身體方位,也表示身體的空間位置達(dá)到穩(wěn)定性和方向性的目的。Movement等[9]對(duì)此解釋得更加詳細(xì),認(rèn)為姿勢(shì)控制是人體保持身體平衡或?qū)ν饨绺蓴_的骨骼肌肉反應(yīng),是人體感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)與外界環(huán)境之間復(fù)雜的相互作用過(guò)程,是對(duì)一定環(huán)境中機(jī)體方位改變的反應(yīng)控制和保持身體重心在一定支持面之內(nèi)的活動(dòng)。
1.2 姿勢(shì)控制參與系統(tǒng)
姿勢(shì)控制系統(tǒng)是多種身體功能系統(tǒng)相互作用的表現(xiàn)。它體現(xiàn)了肌肉骨骼和神經(jīng)系統(tǒng)之間復(fù)雜的內(nèi)在聯(lián)系,姿勢(shì)控制系統(tǒng)的主要功能是調(diào)控肢體各環(huán)節(jié)的力學(xué)關(guān)系以達(dá)到控制身體在空間位置的穩(wěn)定性和方向性的目的。按照參與系統(tǒng)的功能,姿勢(shì)控制系統(tǒng)可包括運(yùn)動(dòng)功能、感覺(jué)功能和認(rèn)知功能3個(gè)方面[5]290,如圖1所示。
1)運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)。主要由神經(jīng)肌肉控制系統(tǒng)的高級(jí)神經(jīng)中樞、脊髓神經(jīng)中樞及肌肉運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)3部分組成。具體包括人體的骨骼、關(guān)節(jié)、肌肉、韌帶等運(yùn)動(dòng)器系及傳遞神經(jīng)沖動(dòng)和指令信號(hào)的運(yùn)動(dòng)皮層、脊髓、小腦、基底節(jié)等神經(jīng)遞質(zhì)。神經(jīng)沖動(dòng)的傳遞速度、指令信號(hào)的傳遞效率及肌肉的響應(yīng)能力對(duì)姿勢(shì)控制有較大影響。在20世紀(jì)有3個(gè)運(yùn)動(dòng)控制的經(jīng)典理論:反射理論、層次理論和動(dòng)力系統(tǒng)理論[10]。
2)感覺(jué)功能系統(tǒng)。主要由視覺(jué)、聽覺(jué)、觸覺(jué)、前庭覺(jué)和本體感覺(jué)等系統(tǒng)組成,機(jī)體內(nèi)、外環(huán)境的各種刺激作用于相應(yīng)的感受器,感受器是分布于體表或組織內(nèi)部專門感受機(jī)體內(nèi)、外環(huán)境變化的結(jié)構(gòu)或裝置。感受器把來(lái)自軀干、四肢和一些內(nèi)臟器官的各種感受器的不同形式的刺激轉(zhuǎn)化為動(dòng)作電位,經(jīng)初級(jí)傳入纖維由后根進(jìn)入脊髓后,沿特定的上行傳導(dǎo)途徑到達(dá)丘腦,然后再到達(dá)大腦皮層,整合后經(jīng)傳出神經(jīng)將調(diào)控信息反饋給效應(yīng)器——骨骼肌,通過(guò)相應(yīng)環(huán)節(jié)的肌肉收縮與舒張實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)定姿勢(shì)的控制[11]。
3)認(rèn)知功能系統(tǒng)。認(rèn)知廣義的定義為處理、分類、記憶和加工信息的能力[5]291。姿勢(shì)控制是大腦全面信息處理系統(tǒng)的一部分,與認(rèn)知過(guò)程(尤其是空間記憶)相互影響[12]。大腦在姿勢(shì)擾動(dòng)發(fā)生前執(zhí)行空間記憶任務(wù),任務(wù)中的空間注意力和運(yùn)動(dòng)的空間位置是通過(guò)額葉前部皮質(zhì)空間編碼(眼部運(yùn)動(dòng))形成的,其基本特征是頂葉和前額葉外側(cè)的協(xié)同作用[13]。老年人注意力和記憶力會(huì)隨著年齡增長(zhǎng)而下降[14-16]。認(rèn)知負(fù)荷理論認(rèn)為認(rèn)知任務(wù)和姿勢(shì)任務(wù)同時(shí)執(zhí)行時(shí),需要更多的認(rèn)知資源,若超出認(rèn)知總負(fù)荷,姿勢(shì)穩(wěn)定性就會(huì)下降[17]??缃绺?jìng)爭(zhēng)模型在認(rèn)知負(fù)荷理論的基礎(chǔ)上進(jìn)一步解釋了注意力對(duì)雙重任務(wù)分配的影響。注意力是有限的,在執(zhí)行雙重任務(wù)時(shí)姿勢(shì)任務(wù)和認(rèn)知活動(dòng)競(jìng)爭(zhēng)注意力資源,使姿勢(shì)的穩(wěn)定性改變和(或)認(rèn)知活動(dòng)的表現(xiàn)退化[18]。執(zhí)行姿勢(shì)控制任務(wù)時(shí)認(rèn)知能力會(huì)下降,并且難度越高的姿勢(shì)控制動(dòng)作,認(rèn)知參與成分越大[19]。老年人由于肌力流失和感覺(jué)功能衰退,同時(shí)指向2種或2種以上的注意分配能力下降,動(dòng)作控制時(shí)需要額外的認(rèn)知資源彌補(bǔ)注意需求的增加,老年人需要依賴前額葉皮質(zhì)的認(rèn)知輔助,但隨著年齡的增長(zhǎng)前額葉皮質(zhì)最先開始衰老[20],這將會(huì)影響老年人姿勢(shì)控制中的注意力分配,隨著年齡的增長(zhǎng)老年人的認(rèn)知功能減退,動(dòng)作姿勢(shì)控制能力會(huì)受到較大影響。
1.3 姿勢(shì)控制策略
高級(jí)神經(jīng)中樞對(duì)姿勢(shì)的控制包括預(yù)期姿勢(shì)調(diào)整(APAs)和補(bǔ)償性姿勢(shì)調(diào)整(CPAs)2種模式[21]。APAs是一種前饋控制模式,指在干擾可預(yù)期的前提下,中樞神經(jīng)系統(tǒng)提前預(yù)測(cè)了可能產(chǎn)生的身體移動(dòng)而對(duì)效應(yīng)器提前發(fā)出指令,使姿勢(shì)肌肉先于原發(fā)動(dòng)肌50~100 ms開始活動(dòng),以減小干擾的負(fù)面影響[9]。CPAs屬于反饋調(diào)節(jié)模式,即在干擾開始后,原發(fā)動(dòng)肌和姿勢(shì)肌依據(jù)外界干擾引起的感覺(jué)反饋(視覺(jué)、前庭覺(jué)、本體感覺(jué))產(chǎn)生的姿勢(shì)控制[22-23]。
姿勢(shì)策略是平衡擾動(dòng)引起的肌肉激活、關(guān)節(jié)扭矩、關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)或肢體運(yùn)動(dòng)的特定模式[8]。這些機(jī)體反應(yīng)用于防止身體重心下降,并且重新建立姿勢(shì)平衡的狀態(tài)。姿勢(shì)策略選擇和調(diào)制取決于:1)外界擾動(dòng)的特征(包括時(shí)間、方向、幅度及可預(yù)測(cè)性);2)個(gè)體的中心集(干擾、覺(jué)醒、注意、期望、先前經(jīng)驗(yàn));3)活動(dòng)的持續(xù)性(認(rèn)知或運(yùn)動(dòng));4)環(huán)境約束(支撐反作用力和肢體環(huán)節(jié)內(nèi)力)[24]。人體站立狀態(tài)可以被模擬為多連桿倒立鐘擺的力學(xué)模型,其中每個(gè)連桿對(duì)應(yīng)身體特定部位(例如腳、大腿、軀干)[25]。靜態(tài)姿勢(shì)平衡需要控制質(zhì)心(COM)位于支撐面(BOS)范圍之上。COM是一個(gè)點(diǎn),可以在全局坐標(biāo)系內(nèi)集中等效全部身體質(zhì)量。正常站立時(shí),人體的質(zhì)心通常位于第二骶椎附近。然而,由于重力的存在,連桿本身是不穩(wěn)定的,與模型相比,人體運(yùn)動(dòng)中與環(huán)境發(fā)生相互作用時(shí),還會(huì)產(chǎn)生額外的不穩(wěn)定力矩[26]。BOS通常由腳的支撐位置限定,但是當(dāng)手觸及或抓握用于支撐的物體時(shí),BOS也可包括手臂的限定。在沒(méi)有手臂支撐的情況下,靜態(tài)平衡需要將COM定位在腳上,并且,支撐該足部區(qū)域的周邊可以被認(rèn)為與BOS相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)穩(wěn)定性的極限邊界相對(duì)應(yīng)。動(dòng)態(tài)平衡考慮了運(yùn)動(dòng)控制與COM移動(dòng)相關(guān)的動(dòng)量附加要求[27]。如果COM以足夠的水平速度移動(dòng),則即使當(dāng)COM位于BOS范圍內(nèi),身體也可能處于動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定狀態(tài)。然而,即使COM位于BOS的靜態(tài)穩(wěn)定性極限范圍之外,假如COM以足夠的速度朝向BOS的極限邊界移動(dòng),使得它最終可以重新定位在BOS范圍內(nèi),也可以保持身體的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。
姿勢(shì)控制策略可以通過(guò)其功能目標(biāo)來(lái)定義,并且基于身體運(yùn)動(dòng)學(xué)(環(huán)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)特征)或身體動(dòng)力學(xué)(環(huán)節(jié)受力特征)來(lái)描述[26]。有2種姿勢(shì)控制策略可用于解釋在站立時(shí)受到擾動(dòng)后如何恢復(fù)平衡:一是固定支撐策略。即在足部支撐面上的控制質(zhì)心(COM)返回策略;二是改變支撐策略。即通過(guò)改變支撐面來(lái)調(diào)整控制質(zhì)心(COM)位置的邁步或抓握策略。具體可歸結(jié)為踝策略、髖策略、邁步和觸及抓握策略4種情況[5]318。
在固定支撐策略中,主要包括踝策略和髖策略。由于姿勢(shì)擾動(dòng)引起COM的晃動(dòng),支撐腳所在的大小腿、軀干及上肢環(huán)節(jié)將以支撐腳為支點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)肌肉扭轉(zhuǎn)力矩,支撐腳與地面接觸會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反向的剪切力(H),致使COM減速或停止繼續(xù)水平運(yùn)動(dòng),但此時(shí)由于剪切力的力臂(D)非常小,所以產(chǎn)生對(duì)抗COM繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的剪切力矩非常有限[26]。但控制踝關(guān)節(jié)的趾長(zhǎng)屈肌、伸肌、腓腸肌、小腿三頭肌等肌群的激活潛伏期較短,約為80~140 ms,基本上是抵抗姿勢(shì)擾動(dòng)的第一道防線[24];因此,踝策略是站立在固定支撐面上身體重心有微小晃動(dòng)時(shí),維持身體平衡的主要姿勢(shì)調(diào)節(jié)方式[28]。但從生物力學(xué)的角度,人體站立時(shí)會(huì)有冗余的自由度,這意味著在各個(gè)關(guān)節(jié)處可能有許多不同的肌肉力矩組合,其可用于在對(duì)給定姿勢(shì)擾動(dòng)做出響應(yīng)時(shí)重新建立姿勢(shì)平衡。人體會(huì)通過(guò)神經(jīng)中樞系統(tǒng)調(diào)控各關(guān)節(jié)的力矩加權(quán)組合來(lái)處理這種冗余。在髖關(guān)節(jié)策略中,主要的穩(wěn)定動(dòng)作由髖關(guān)節(jié)主動(dòng)相關(guān)肌群產(chǎn)生髖力矩。與踝策略相比,髖策略的特征在于大腿和軀干前后對(duì)側(cè)肌肉的激活,即響應(yīng)于向后下降運(yùn)動(dòng)的背部肌肉和向前下降運(yùn)動(dòng)的腹部肌肉。踝部肌肉有相對(duì)較少的肌群激活,但當(dāng)姿勢(shì)的擾動(dòng)足夠大時(shí),導(dǎo)致踝部產(chǎn)生的肌力矩已不能與COM的移動(dòng)相抗衡,單獨(dú)使用踝策略已不能維持平衡,此時(shí)必須由髖策略產(chǎn)生更大剪切力作為穩(wěn)定力矩,使COM速度下降。踝部策略在較小的擾動(dòng)水平上占主導(dǎo),而髖策略的參與程度隨著對(duì)COM控制難度的增大而增加[29]。這些“混合策略”反應(yīng)最初被認(rèn)為是踝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)策略的加權(quán)組合。而在日常身體活動(dòng)中觀察到的“純”髖關(guān)節(jié)策略很少(除非實(shí)驗(yàn)中為了體現(xiàn)髖策略的作用,故意采取縮短在支撐面的站立時(shí)間以限制踝策略)[24] 。這表明在一個(gè)連續(xù)的姿勢(shì)反應(yīng)中,踝策略和髖策略不是獨(dú)立運(yùn)行的,而是產(chǎn)生一定的髖關(guān)節(jié)力矩添加到踝策略中作為混合策略完成姿勢(shì)控制過(guò)程。
在改變支撐策略中,通常是當(dāng)身體姿勢(shì)擾動(dòng)超過(guò)了踝和髖策略對(duì)COM的控制,為了不失去平衡,往往會(huì)采取被迫的補(bǔ)償性姿勢(shì)調(diào)整(CPAs)來(lái)改變支撐面,主要包括邁步策略和觸及抓握策略[24]。支撐面的穩(wěn)定極限也不是一個(gè)固定的邊界,而是根據(jù)任務(wù)、個(gè)體的力量、ROM、COM等特點(diǎn)及環(huán)境的改變等方面而發(fā)生變化[30],任何對(duì)穩(wěn)定的理解必須包括當(dāng)時(shí)COM的位置和速度這2個(gè)變量之間的相互作用,這也是決定個(gè)體是需要在支撐面內(nèi)保持平衡,還是通過(guò)邁步來(lái)重獲穩(wěn)定性的關(guān)鍵。COM變化的軌跡線表明,當(dāng)COM的位置變化沒(méi)有超出支撐面的穩(wěn)定界限且COM的速度又足夠低的情況下完全可以通過(guò)踝和髖策略在固定支撐面下保持平衡;如果擾動(dòng)致使COM的分布和速度很大且超出了穩(wěn)定界限,必須采取邁步或觸及抓握重獲穩(wěn)定。但也有COM的分布處于BOS內(nèi),但由于擾動(dòng)致使COM運(yùn)動(dòng)速度太大,仍然需要邁步調(diào)節(jié)穩(wěn)定性[30]。在改變支撐反應(yīng)中,BOS會(huì)隨著快速邁步或肢體觸及抓握支撐運(yùn)動(dòng)而發(fā)生變化。支撐面(BOS)的增加會(huì)導(dǎo)致:1)在不失去平衡的情況下,允許擾動(dòng)所產(chǎn)生的COM活動(dòng)范圍加大;2)對(duì)COM減速的作用時(shí)間加長(zhǎng)(由腳和手所產(chǎn)生的“環(huán)境反應(yīng)”力所致);3)使COM減速的“環(huán)境反應(yīng)”力會(huì)更大(主要是增大了新觸及點(diǎn)相對(duì)重心的力臂D),從而產(chǎn)生更大的抵抗力矩。相對(duì)于固定支撐面的姿勢(shì)控制,改變支撐面的邁步或觸及抓握策略有更好的生物力學(xué)優(yōu)點(diǎn),因?yàn)樯眢w可以被新觸及的物體所錨定,只要能夠保持足夠強(qiáng)的抓握力,BOS變化反應(yīng)可以給身體提供更大程度的穩(wěn)定性,并且這也是抗拒更大姿勢(shì)擾動(dòng)的唯一途徑[24-25]。這種由于支撐面改變而產(chǎn)生代償性的邁步或觸及抓握動(dòng)作與有意識(shí)地去完成相同動(dòng)作時(shí)的神經(jīng)控制基礎(chǔ)有些不同。首先,代償性的姿勢(shì)調(diào)控動(dòng)作要快得多。例如,完成一個(gè)代償性的邁步動(dòng)作通常需要500 ms,其用時(shí)僅為按照視覺(jué)指令盡快完成邁步所用時(shí)間的一半[31]。同樣地,代償性觸及抓握速度要比有意去完成抓握動(dòng)作快得多。例如,在擾動(dòng)開始之后,代償性手臂活動(dòng)肌肉激發(fā)的潛伏期大約是80~140 ms,而最快的有意圖的手臂運(yùn)動(dòng)(簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)測(cè)試)肌肉激活潛伏期也要150~200 ms[ 25]675。另一個(gè)基本的區(qū)別則是補(bǔ)償性的邁步和正常行走的邁步在擺動(dòng)腿抬起之前是否存在預(yù)期姿勢(shì)調(diào)節(jié)(APAs)。有意圖的邁步或擺腿總是先于預(yù)期姿勢(shì)控制進(jìn)行啟動(dòng),目的是可以把身體COM推移到支撐腿,從而減少接下來(lái)的連續(xù)運(yùn)動(dòng)中COM在非支撐側(cè)的下降趨勢(shì)。在代償性邁步反應(yīng)中APAs在通常情況下要么是不存在,要么是被縮短,這樣可以讓邁步動(dòng)作更快完成;然而,它的后果是導(dǎo)致側(cè)向的COM移動(dòng)增大,但這要求在擺動(dòng)腳著地前對(duì)其進(jìn)行控制,而通常(在健康的青年人中)前后姿勢(shì)擾動(dòng)喚起的主要是向前或向后的單個(gè)邁步調(diào)整,而其他方向的姿勢(shì)擾動(dòng)引起更多種類的邁步模式。如果擾動(dòng)屬于身體中間位置,則擾動(dòng)誘發(fā)的COM運(yùn)動(dòng)將引起一側(cè)腿的負(fù)荷增加,同時(shí)另一側(cè)腿的負(fù)荷減少。通常,當(dāng)外界擾動(dòng)不可預(yù)測(cè)時(shí),非重心承載腿優(yōu)先用于執(zhí)行邁步反應(yīng),這樣減少了擺動(dòng)腿的卸載時(shí)間,非常有利于擺動(dòng)腿的快速抬起[32]。
總之,由于人體解剖結(jié)構(gòu)類似于多剛體模型結(jié)構(gòu),各環(huán)節(jié)間的力學(xué)關(guān)系交互關(guān)聯(lián),導(dǎo)致其運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)異常復(fù)雜,在完成各種動(dòng)作的姿勢(shì)調(diào)控策略中,很少是由單一策略來(lái)實(shí)現(xiàn)的,需要多個(gè)策略的協(xié)同配合才能完成對(duì)人體各種動(dòng)作姿勢(shì)的穩(wěn)定控制。
2 姿勢(shì)控制與老年人跌倒研究進(jìn)展
姿勢(shì)控制過(guò)程被認(rèn)為是通過(guò)2種行為實(shí)現(xiàn)的:第1種是閉環(huán)控制(或稱為反饋),即期望的與實(shí)際發(fā)生的控制狀態(tài)之間進(jìn)行錯(cuò)誤修正[33]。該控制系統(tǒng)反應(yīng)不及時(shí),被控制量出現(xiàn)偏差后,控制器才開始調(diào)節(jié),理論上不可能使控制量始終保持在設(shè)定值。第2種是開環(huán)控制(或稱為前饋),即它是一種沒(méi)有錯(cuò)誤察覺(jué)的情景下所引發(fā)的一種補(bǔ)償動(dòng)作行為[20]。該控制系統(tǒng)反應(yīng)及時(shí),不必等到控制量出現(xiàn)偏差就產(chǎn)生了補(bǔ)償性的控制,使被控制量保持在設(shè)定值上[25]276。廣義上的姿勢(shì)控制,是肢體協(xié)調(diào)進(jìn)行體位控制,從而保證一定動(dòng)作表現(xiàn)單向或循環(huán)的感覺(jué)——?jiǎng)幼鬟^(guò)程,在老年人跌倒相關(guān)的研究中,姿勢(shì)控制可以狹義理解為對(duì)身體整體的平衡控制能力[11],即控制質(zhì)心與支撐面關(guān)系的能力和保持身體環(huán)節(jié)間、身體與動(dòng)作任務(wù)、環(huán)境間適當(dāng)關(guān)系的能力。姿勢(shì)控制過(guò)程是中樞神經(jīng)系統(tǒng)各組織結(jié)構(gòu)共同作用的結(jié)果[5,25]。目前認(rèn)為對(duì)姿勢(shì)控制的過(guò)程存在2種可能的情況,一是通過(guò)從大腦到效應(yīng)器之間逐級(jí)傳遞控制信息,從脊髓到腦干再到小腦和間腦,大腦半球(大腦皮質(zhì)和基底節(jié))是姿勢(shì)控制的最高級(jí)中樞,大腦半球整合分析視覺(jué)軀體感覺(jué)和前庭感覺(jué)的傳入信息做出姿勢(shì)定向,同時(shí)選擇合適的運(yùn)動(dòng)機(jī)制通過(guò)運(yùn)動(dòng)的傳出信息作用于肌肉骨骼系統(tǒng),保持姿勢(shì)的穩(wěn)定性,低級(jí)神經(jīng)中樞在此過(guò)程中主要起信息傳遞作用[21,34]。二是認(rèn)為某一感覺(jué)傳入信息可以興奮多級(jí)神經(jīng)中樞共同調(diào)節(jié)姿勢(shì)控制過(guò)程[34]。
2.1 姿勢(shì)控制中神經(jīng)肌肉功能與跌倒
肌力會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而下降,下肢肌力在30~80歲會(huì)下降40%[35]。Hughes等[36]對(duì)60歲的老年人進(jìn)行了10年的跟蹤研究顯示,膝關(guān)節(jié)伸肌和屈肌的肌力減少達(dá)到12%~17%,但也不能排除一些個(gè)體在特異性的衰老過(guò)程中出現(xiàn)肌力增加現(xiàn)象。有跌倒史的老年人肌力減弱更為明顯,與沒(méi)有跌倒史的老年人相比膝、踝關(guān)節(jié)肌力減少1/2~1/4。臨床上的肌肉減少癥,是指隨著年齡的增長(zhǎng)肌肉大量流失,從而導(dǎo)致肌肉力量的下降。肌肉減少癥被認(rèn)為是造成身體衰弱的主要因素[37]。Fried等[38]建立了5項(xiàng)診斷身體衰弱的標(biāo)準(zhǔn):1)非故意的體重下降;2)步行速度降低;3)低的身體活動(dòng)水平;4)疲勞;5)握力下降。如果具有這5項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)中的1~2項(xiàng),即被認(rèn)為是有衰弱的征兆,若有3項(xiàng)及以上的癥狀,則可以診斷為衰弱。患有衰弱癥的老年人相對(duì)具有較高的跌倒風(fēng)險(xiǎn)[39]。研究發(fā)現(xiàn),肌力與身體功能關(guān)系密切,超過(guò)20%的功能狀態(tài)的變異可以用相對(duì)肌力強(qiáng)度來(lái)解釋[40]。與肌力相比,肌肉功率更加重要,隨著年齡的增長(zhǎng),肌肉的爆發(fā)力不足,是導(dǎo)致不能應(yīng)對(duì)突如其來(lái)的外界擾動(dòng)的主要原因,因此,通過(guò)針對(duì)性的肌肉功率(爆發(fā)力)的干預(yù)訓(xùn)練比普通意義的肌肉力量訓(xùn)練對(duì)改善老年人的身體功能更有效[41]。劉宇等[42]通過(guò)肌動(dòng)圖(MMG)對(duì)10名老年人和10名青年人的股外肌在不同強(qiáng)度的激活和疲勞測(cè)試中發(fā)現(xiàn),老年人在靜、動(dòng)態(tài)力量表現(xiàn)中有肌力流失的現(xiàn)象,老化對(duì)爆發(fā)力影響遠(yuǎn)超過(guò)對(duì)肌力影響。
靜態(tài)站立狀態(tài)下,通常通過(guò)身體搖擺情況來(lái)評(píng)估老年人姿勢(shì)控制能力。Maki等[43]通過(guò)對(duì)64名健康成年人(含老年人和青年人)和5名有跌倒史的老年人進(jìn)行了睜眼站立中自發(fā)搖擺和擾動(dòng)干預(yù)下的身體搖擺測(cè)試,擾動(dòng)干預(yù)是在一個(gè)移動(dòng)的測(cè)力臺(tái)上進(jìn)行,受試者站立在測(cè)量臺(tái)上,在無(wú)預(yù)知的情況下,測(cè)量臺(tái)短暫地向前加速。通過(guò)對(duì)COP的移動(dòng)范圍、晃動(dòng)頻率等參數(shù)進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn),自發(fā)搖擺和擾動(dòng)搖擺表現(xiàn)出隨年齡增加穩(wěn)定性下降,尤其在擾動(dòng)影響下?lián)u擺更加顯著,青年人在自發(fā)搖擺和擾動(dòng)搖擺之間表現(xiàn)出顯著相關(guān)性,然而正常老年人與有跌倒史的老年人卻在這2種搖擺測(cè)試數(shù)據(jù)中沒(méi)有表現(xiàn)出顯著的相關(guān)性,在某些自發(fā)搖擺指標(biāo)上甚至出現(xiàn)負(fù)相關(guān)。Wolfson等[44]研究也發(fā)現(xiàn),35歲的成年人和76歲無(wú)神經(jīng)系統(tǒng)疾病的老年人的搖擺測(cè)試之間只有3%的不同,無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性差異。Horak[45]甚至提出患有神經(jīng)疾病的老年人靜態(tài)站立時(shí)搖擺是正常的,甚至比健康者擺動(dòng)減少,這可能與肢體剛性或強(qiáng)度的增加將靜態(tài)站立時(shí)搖擺限制在一個(gè)很小的范圍有關(guān),但卻不能盲目判定其姿勢(shì)控制正?;驘o(wú)跌倒風(fēng)險(xiǎn)。任杰等[33]通過(guò)測(cè)力臺(tái)和錄像分析系統(tǒng)測(cè)試11名健康成年人在睜眼和閉眼狀態(tài)下直立姿勢(shì)保持1 min,探討直立姿勢(shì)控制中足壓中心(COP)和頭部搖動(dòng)的區(qū)別和聯(lián)系,結(jié)果表明:RMS(誤差均方根)指標(biāo)上COP與頭部搖動(dòng)之間有很高的相關(guān)性(r=0.75~0.97,P<0.01),可見(jiàn),頭部測(cè)定法和COP法不能互相取代,頭部測(cè)定法比COP法更有效。因此,在正常靜態(tài)站立睜眼評(píng)估搖擺并不是評(píng)定老年人平衡功能優(yōu)劣的最好方法,可以通過(guò)閉眼或肢體轉(zhuǎn)動(dòng)后的站立搖擺更能體現(xiàn)個(gè)體的綜合平衡控制能力。
在有外界擾動(dòng)狀態(tài)下,老年人的平衡受到威脅時(shí),身體相關(guān)環(huán)節(jié)的肌肉激活反應(yīng)一直是多數(shù)學(xué)者研究的熱點(diǎn)。Carbonneau等[46]、Nagai等[47]、Barrett等[48],Aftab等[49]通過(guò)人為擾動(dòng)對(duì)人體失衡后的姿勢(shì)調(diào)整及神經(jīng)肌肉的控制能力進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)研究。人體神經(jīng)肌肉控制系統(tǒng)由高級(jí)神經(jīng)中樞、脊髓神經(jīng)中樞及肌肉運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)3部分組成。突發(fā)外部和內(nèi)部姿勢(shì)干擾條件下,中樞神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)身體姿勢(shì)調(diào)整肌肉的快速激活分別動(dòng)用了下意識(shí)的前饋(FFM)和反饋(FBM)2種不同的神經(jīng)肌肉控制機(jī)制,以維持身體重心穩(wěn)定和保持特定身體姿勢(shì)[22]。當(dāng)人體受到突然的外界擾動(dòng)而面臨失衡時(shí),往往通過(guò)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的快速反饋,產(chǎn)生局部肢體的姿勢(shì)改變,試圖去抵抗擾動(dòng)。最廣泛的前饋?zhàn)藙?shì)控制研究一般是通過(guò)測(cè)量站立狀態(tài)下擾動(dòng)導(dǎo)致的單側(cè)或雙側(cè)手臂的抬起動(dòng)作。Maki[26]通過(guò)姿勢(shì)調(diào)整的生物力學(xué)分析指出,對(duì)于手臂的姿勢(shì)調(diào)整有3個(gè)重要的力學(xué)變量要參考:1)增大了支撐腳在垂直方向上的支撐反作用力;2)增大了支撐腳水平向前的支撐反作用力;3)改變了腳的后部COP的位移。
穩(wěn)定性不同的老年人在面對(duì)不同強(qiáng)度和速度的平衡失控時(shí)的反應(yīng)也是不同的。Lin等[50]通過(guò)測(cè)試脛骨前肌、股四頭肌和腹肌發(fā)現(xiàn)小而慢的向前擾動(dòng)時(shí),穩(wěn)定性好的老年人和穩(wěn)定性差的老年人的啟動(dòng)反應(yīng)時(shí)間較青年人明顯延長(zhǎng),但應(yīng)對(duì)大而快的擾動(dòng)時(shí),只有穩(wěn)定性差的老年人才表現(xiàn)出啟動(dòng)延時(shí)。進(jìn)一步通過(guò)對(duì)擾動(dòng)時(shí)腓腸肌的姿勢(shì)反應(yīng)幅度和最大自主收縮幅度對(duì)比發(fā)現(xiàn),在較小的擾動(dòng)時(shí),青年人和穩(wěn)定性好的老年人都使用了相似的最大能力(約20%)進(jìn)行姿勢(shì)調(diào)控,但穩(wěn)定性差的老年人明顯要用更大的最大能力(約40%)進(jìn)行抗擾動(dòng)的姿勢(shì)調(diào)控。當(dāng)擾動(dòng)速度增加到40 cm/s,穩(wěn)定性好的老年人也表現(xiàn)出比青年人更明顯的最大能力利用率。Sparto等[51]通過(guò)對(duì)70名有過(guò)跌倒經(jīng)歷的70~94歲的成年人和20名21~58歲的成年人進(jìn)行了側(cè)向邁步啟動(dòng)的實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究,受試者判斷屏幕中隨機(jī)出現(xiàn)的箭頭的指示方向(左或右),并按照指示方向快速啟動(dòng)行走,通過(guò)地面鋪設(shè)的測(cè)力臺(tái)獲取啟動(dòng)過(guò)程中的力學(xué)特征參數(shù)。研究結(jié)果表明,在行走誘發(fā)啟動(dòng)過(guò)程中老年人起動(dòng)腿存在1~2個(gè)控制調(diào)整策略,青年人在啟動(dòng)過(guò)程中僅使用1個(gè)控制調(diào)整策略,并指出啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)2次調(diào)整策略的老年人與過(guò)去1年內(nèi)有過(guò)跌倒顯著相關(guān)。此外,較長(zhǎng)的啟動(dòng)離地時(shí)間與跌倒也高度相關(guān)。老年人側(cè)向運(yùn)動(dòng)控制能力較弱,是引發(fā)老年人轉(zhuǎn)身跌倒的主要隱患[52]。王少君[53]的研究表明,老年人靜態(tài)姿勢(shì)控制能力出現(xiàn)明顯下降,特別是姿勢(shì)控制難度增加時(shí),側(cè)向穩(wěn)定性變化更為最佳判別。在突發(fā)足底水平側(cè)向干擾時(shí),老年人依然表現(xiàn)出更差的動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性。規(guī)律性的體育鍛煉可以改善老年人靜態(tài)、動(dòng)態(tài)姿勢(shì)控制能力,但不同的鍛煉方式的鍛煉效果不盡相同。
由上可見(jiàn),肌力對(duì)人體姿勢(shì)控制的影響主要是肌張力大小或僵硬度,但同時(shí)又受神經(jīng)支配功能的影響,這與抵抗肌肉被拉長(zhǎng)激活的牽張反射有關(guān),在多數(shù)的臨床文獻(xiàn)中,都強(qiáng)調(diào)姿勢(shì)張力為動(dòng)態(tài)活動(dòng)中支撐身體抵抗重力的主要機(jī)制,但靜態(tài)站立姿勢(shì)控制中,許多肌肉都有張力活動(dòng),只是全身肌肉的張力性活動(dòng)保持身體在垂直方向上被限制在很窄的范圍內(nèi),目前對(duì)于牽張反射在動(dòng)態(tài)和靜態(tài)姿勢(shì)保持中的反饋?zhàn)饔玫牟町愋陨腥狈ι钊胙芯俊?/p>
2.2 姿勢(shì)控制中感覺(jué)功能與跌倒
感覺(jué)系統(tǒng)的功能改變對(duì)姿勢(shì)控制和平衡能力會(huì)造成嚴(yán)重的影響,進(jìn)而會(huì)增大老年人的跌倒風(fēng)險(xiǎn)。其中視覺(jué)、軀體感覺(jué)、前庭覺(jué)和本體感覺(jué)是影響平衡能力的重要因素[54]。由于衰老或某些神經(jīng)病變會(huì)造成感覺(jué)系統(tǒng)出現(xiàn)功能障礙[55]。研究發(fā)現(xiàn)許多老年人下肢(腿部、足部)的振動(dòng)閾值提高,踝關(guān)節(jié)的振動(dòng)反應(yīng)遲鈍,觸摸閾值隨著衰老而減退,主要原因是衰老影響了麥?zhǔn)闲◇w和環(huán)層小體的數(shù)量和質(zhì)量,同時(shí)老年人神經(jīng)纖維支配的感受器功能降低30%[56]。當(dāng)在完成日常生活活動(dòng)(ADLs)時(shí),老年人來(lái)回走動(dòng),必須要避開障礙物,比如家具、地上的雜物、不平的道路等,當(dāng)躲避這些障礙物時(shí),老年人必須要通過(guò)視覺(jué)、本體感覺(jué)及前庭覺(jué)的綜合判斷,迅速改變步態(tài)模式跨過(guò)或繞過(guò)障礙[57]??捎玫姆磻?yīng)時(shí)間只有從察覺(jué)障礙到與障礙物相撞,在這短暫的時(shí)間內(nèi),神經(jīng)中樞系統(tǒng)必須把通過(guò)視覺(jué)獲取的障礙物的位置及特征,連同自身運(yùn)動(dòng)速度和身體位置進(jìn)行綜合信息反饋給大腦,通過(guò)效應(yīng)器指揮相關(guān)環(huán)節(jié)的肌肉收縮,控制肢體修正當(dāng)前的活動(dòng)模式,完成對(duì)障礙物的躲避。Reed-Jones等[58]針對(duì)提升老年人的視覺(jué)判斷能力、靈敏性、本體感覺(jué)及前庭功能等綜合能力為基礎(chǔ),制定了一套預(yù)防老年人跌倒的穿越障礙練習(xí)方案,49名65歲以上的老年人經(jīng)過(guò)12周的訓(xùn)練,躲避障礙的功能提升22%。
前庭系統(tǒng)的一個(gè)功能是其他系統(tǒng)(視覺(jué)和軀體感覺(jué))對(duì)比與校正的絕對(duì)參照系統(tǒng)[59]。老年人前庭系統(tǒng)功能障礙表現(xiàn)為平衡能力下降、眩暈等。前庭系統(tǒng)隨著老年人年齡增加會(huì)出現(xiàn)功能減退,到70歲時(shí),有40%的前庭毛細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞丟失[60]。前庭系統(tǒng)在視覺(jué)和軀體感覺(jué)系統(tǒng)發(fā)生沖突時(shí)對(duì)平衡的控制顯得尤為重要。有前庭損傷的老年人,在有視覺(jué)和軀體感覺(jué)沖突的情況下,會(huì)出現(xiàn)眩暈和穩(wěn)定性下降的現(xiàn)象。眩暈是一個(gè)用于描述運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺(jué)的術(shù)語(yǔ),它包括不穩(wěn)和不平衡的感覺(jué),即衰弱的或頭重腳輕的感覺(jué)[5]295。許多疾病都可以造成眩暈的癥狀,包括內(nèi)耳疾病。老年人前庭系統(tǒng)內(nèi)耳石的退化,可能會(huì)導(dǎo)致老年人位置性眩暈和步行時(shí)不平衡的現(xiàn)象。許多研究證實(shí)當(dāng)姿勢(shì)控制的感覺(jué)信息嚴(yán)重減少時(shí),一些老年人比年輕人更難維持平衡,如閉眼(視覺(jué)信息阻斷),站在泡沫板等軟的支持面上(部分軀體感覺(jué)阻斷)。Horak等[61]通過(guò)對(duì)有跌倒史和無(wú)跌倒史的老年人結(jié)合年輕人對(duì)照組進(jìn)行了感覺(jué)信息改變的適應(yīng)能力實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),超過(guò)20%的老年人(含跌倒和非跌倒)在平衡的視覺(jué)信息錯(cuò)誤時(shí)都失去了平衡,而年輕人(20~39歲)沒(méi)有失去平衡。40%的無(wú)跌倒史的老年人在提供視覺(jué)和軀體感覺(jué)信息都不正確的報(bào)告時(shí)身體搖擺失去平衡,在任何涉及搖擺的情況下,軀體感覺(jué)提示錯(cuò)誤的條件下,有跌倒史的老年人都表現(xiàn)出更差的姿勢(shì)控制能力。Woollacott等[62]的研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)姿勢(shì)控制的視覺(jué)和軀體感覺(jué)輸入都減少時(shí),50%的老年人都失去了平衡,但大多數(shù)老年人在第2次嘗試同樣的條件下就可以保持平衡,說(shuō)明他們可以適應(yīng)姿勢(shì)控制的感覺(jué),但只有在同樣條件下進(jìn)行練習(xí)后才能夠產(chǎn)生。Pai等[63]在一項(xiàng)老年人從坐到站立活動(dòng)的預(yù)備性和反應(yīng)性姿勢(shì)控制的關(guān)系研究中發(fā)現(xiàn),在老年人從椅子上站起時(shí)突然向前推他們,在重復(fù)嘗試后,老年人出現(xiàn)了適應(yīng)性調(diào)整(即預(yù)備性姿勢(shì)控制),以增加他們的穩(wěn)定性,可見(jiàn),老年人可通過(guò)設(shè)定COM穩(wěn)定性的內(nèi)在表現(xiàn)來(lái)改善穩(wěn)定性的預(yù)備控制能力。
總之,神經(jīng)中樞系統(tǒng)在完成身體在空間位置的姿勢(shì)控制之前,必須整合來(lái)自全身感受器的信息,一般認(rèn)為,視覺(jué)、本體感覺(jué)、前庭系統(tǒng)的周圍輸入等在重力和環(huán)境方面可用于檢測(cè)身體的空間位置和運(yùn)動(dòng)感覺(jué),每種感覺(jué)可為CNS提供與身體位置和運(yùn)動(dòng)相關(guān)的信息,從而為姿勢(shì)控制提供不同的參考框架。目前的研究中,有關(guān)視覺(jué)、本體感覺(jué)和前庭系統(tǒng)在完成姿勢(shì)控制中量化研究明顯不足,這可能是今后探索感覺(jué)系統(tǒng)對(duì)姿勢(shì)控制影響的重要研究?jī)?nèi)容之一。
2.3 姿勢(shì)控制中的認(rèn)知功能與跌倒
認(rèn)知功能是指人腦加工、儲(chǔ)存、提取信息的能力[64]。它是成功完成一切身體活動(dòng)的基礎(chǔ)。大量研究表明, 隨著年齡增長(zhǎng)老年人的認(rèn)知能力逐漸出現(xiàn)衰退。認(rèn)知功能衰退是指人腦加工、儲(chǔ)存和提取信息的能力下降現(xiàn)象[65]。表現(xiàn)在學(xué)習(xí)記憶力降低、認(rèn)知加工速度減慢、執(zhí)行功能下降及語(yǔ)言表達(dá)能力減退。認(rèn)知控制是指?jìng)€(gè)體在完成復(fù)雜的認(rèn)知任務(wù)時(shí), 對(duì)各種基本認(rèn)知過(guò)程進(jìn)行協(xié)調(diào)和控制的過(guò)程,包含工作記憶的提取協(xié)調(diào)、任務(wù)切換、對(duì)自動(dòng)化提取的抑制、提取策略的不斷更新、注意的控制和選擇等多個(gè)子成分[66]。
老年人認(rèn)知功能衰退導(dǎo)致認(rèn)知控制能力下降,在面臨多任務(wù)的行動(dòng)中,由于任務(wù)切換造成信息提取及注意力控制分散從而導(dǎo)致姿勢(shì)控制能力降低,行動(dòng)中的平衡穩(wěn)定性下降,容易導(dǎo)致跌倒[67-68] 。Gay[69]提出了認(rèn)知-姿勢(shì)控制干擾的概念,即大腦在執(zhí)行認(rèn)知和姿勢(shì)控制時(shí),2個(gè)任務(wù)會(huì)產(chǎn)生相互影響,或影響認(rèn)知過(guò)程的執(zhí)行,或影響姿勢(shì)控制穩(wěn)定性。盡管姿勢(shì)控制的方向和平衡過(guò)程包含了身體多環(huán)節(jié)的復(fù)雜神經(jīng)控制過(guò)程,但姿勢(shì)控制系統(tǒng)卻經(jīng)常被人們忽略,因?yàn)樽藙?shì)控制的過(guò)程通常被認(rèn)為是一種無(wú)意識(shí)的自動(dòng)控制,幾乎不需要注意的參與[70]。只有當(dāng)人們的神經(jīng)系統(tǒng)或骨骼肌肉系統(tǒng)出現(xiàn)損傷或病變,開始產(chǎn)生眩暈與空間方向感紊亂,才會(huì)存在平衡和姿勢(shì)的調(diào)整問(wèn)題;但Woollacott等[71]的研究表明,姿勢(shì)控制有明顯的注意需求,這些需求根據(jù)姿勢(shì)任務(wù)、個(gè)體年齡和個(gè)體平衡能力而有所不同。研究注意和姿勢(shì)控制相關(guān)影響的典型方法就是雙任務(wù)模式,即同時(shí)執(zhí)行姿勢(shì)任務(wù)和繼發(fā)任務(wù)(干擾)。
完成困難的平衡任務(wù)時(shí)受空間(視覺(jué))記憶而非語(yǔ)言記憶任務(wù)影響,因?yàn)樽藙?shì)控制被認(rèn)為包括了視覺(jué)(空間)處理過(guò)程。Ebersbach等[72]特別研究了老年人步態(tài)控制與伴隨發(fā)生的繼發(fā)任務(wù)之間的關(guān)系,表明以手指叩擊為繼發(fā)任務(wù)導(dǎo)致跨步時(shí)間明顯減少,當(dāng)行走時(shí)完成較小的動(dòng)作和簡(jiǎn)單記憶任務(wù)時(shí),雙腿的支撐時(shí)間明顯受到影響,但年輕人在雙任務(wù)的狀態(tài)下步態(tài)參數(shù)的變化是很小的。Kang等[73]通過(guò)測(cè)試了717名社區(qū)老年人(年齡77.9±3.5歲)的30 s站立過(guò)程中COP的變化,并且站立中進(jìn)行數(shù)字減法運(yùn)算作為繼發(fā)任務(wù)。結(jié)果表明,雙任務(wù)對(duì)身體虛弱的老年人影響較大,對(duì)身體相對(duì)健康的老年人幾乎沒(méi)有影響。Southard等[74]推出了一套新的雙任務(wù)測(cè)試方法,即多任務(wù)測(cè)試(MTT),并且把此方法與Berg平衡量表(BBS)進(jìn)行了對(duì)照研究,目的是消除BBS在測(cè)試身體功能能力較強(qiáng)的老年人時(shí)所出現(xiàn)的“天花板效應(yīng)”。22名受試者(年齡78.7±6.9歲)同時(shí)進(jìn)行了MTT和BBS測(cè)試,結(jié)果表明,MTT與BBS得分高度相關(guān),可見(jiàn),MTT更適合區(qū)分身體功能較強(qiáng)的老年人的跌倒風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)聲覺(jué)刺激作為繼發(fā)性第2項(xiàng)干擾任務(wù),發(fā)現(xiàn)注意力會(huì)被分散。Zimmer[13]要求老年人(平均年齡73歲)和青年人(平均年齡24歲)在走路時(shí)聽到一種“低聲調(diào)”的聲音后,要盡快做出反應(yīng)并低聲說(shuō)“soft”,當(dāng)聽到一種“高聲調(diào)”的聲音后,要盡快做出反應(yīng)并大聲說(shuō)“l(fā)oud”。經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn),老年人走路時(shí)在聽覺(jué)任務(wù)的反應(yīng)時(shí)間上明顯比年輕人要慢,提示老年人在同時(shí)有效完成2個(gè)任務(wù)時(shí)存在困難。
認(rèn)知能力對(duì)老年人的行動(dòng)會(huì)產(chǎn)生較大的影響,這種影響已經(jīng)非常普遍,這不僅發(fā)生在有跌倒風(fēng)險(xiǎn)的老年人身上,這種現(xiàn)象隨著年齡增長(zhǎng)屬于一種不可避免的狀態(tài)。Lindenberger等[75]對(duì)不同年齡段(年輕人、中年人、老年人)的受試者進(jìn)行了一項(xiàng)雙任務(wù)測(cè)試,讓受試者在狹窄且路口復(fù)雜的小路上或站、或坐、或行走,并同時(shí)記憶單詞表。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與坐、站相比,行走時(shí)記憶的準(zhǔn)確性明顯降低,與單獨(dú)行走相比,執(zhí)行雙任務(wù)時(shí)步行的速度與準(zhǔn)確性大大降低。40~50歲人群執(zhí)行雙任務(wù)時(shí)的記憶力和行走速度也出現(xiàn)降低,60~70歲的老年人除了步行速度下降外,行走的準(zhǔn)確性下降明顯。研究者認(rèn)為許多雙任務(wù)對(duì)行動(dòng)的影響研究顯示,認(rèn)知能力對(duì)人體活動(dòng)的影響與年齡密切相關(guān),這是一種更為一般的老齡化現(xiàn)象,稱之為“行為和認(rèn)知的年齡相關(guān)現(xiàn)象”。這種觀點(diǎn)認(rèn)為對(duì)于身體衰弱、功能缺陷及整體感覺(jué)障礙的人群需要更多的認(rèn)知控制和監(jiān)督。
可見(jiàn),有關(guān)注意力分散或雙任務(wù)對(duì)姿勢(shì)控制的影響研究非常普遍,但青年人和老年人的認(rèn)知能力對(duì)姿勢(shì)控制影響的神經(jīng)肌肉力學(xué)機(jī)制對(duì)比研究相對(duì)較少,有待進(jìn)一步深入研究。
3 展望
綜上所述,隨著老齡化加劇,各國(guó)對(duì)老年人跌倒問(wèn)題的關(guān)注度普遍升高,對(duì)老年人的跌倒研究越來(lái)越受到各國(guó)學(xué)者的重視,我國(guó)對(duì)老年人跌倒問(wèn)題研究起步較晚,研究的深度和廣度與其他國(guó)家(地區(qū))還有一定差距;但我國(guó)老年人口將會(huì)出現(xiàn)大幅增長(zhǎng),人口老齡化會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重,老年人跌倒防控將是一個(gè)非常嚴(yán)峻的問(wèn)題。目前,各國(guó)對(duì)老年人跌倒風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)及評(píng)價(jià)仍然存在較多問(wèn)題。跌倒與老年人體平衡及步態(tài)的姿勢(shì)控制能力密切相關(guān),影響老年人跌倒的因素也是多方面的,跌倒的原因與身體內(nèi)在的退行性改變有關(guān),也與外部生活環(huán)境有關(guān),跌倒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法也是多種多樣的,但不同方法在跌倒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的一致性有待進(jìn)一步研究。目前,對(duì)高跌倒風(fēng)險(xiǎn)人群的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)姿勢(shì)控制能力的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)及肌電圖學(xué)的綜合研究相對(duì)不足,對(duì)跌倒風(fēng)險(xiǎn)老年人站立或行走姿勢(shì)控制原理研究較少。對(duì)老年人跌倒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估缺乏系統(tǒng)的研究,針對(duì)高跌倒風(fēng)險(xiǎn)人群的運(yùn)動(dòng)干預(yù)策略研究還需進(jìn)一步加強(qiáng)。結(jié)合姿勢(shì)控制理論對(duì)老年人跌倒風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合預(yù)測(cè)與評(píng)估方面的探索研究將是老年人跌倒防控的研究重點(diǎn)。
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首都體育學(xué)院學(xué)報(bào)2018年6期