老年人姿勢穩(wěn)定性的研究進(jìn)展

趙 瀅,陸阿明

(蘇州大學(xué) 體育學(xué)院，江蘇 蘇州 215006)

人口老齡化是發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家共同面對的社會現(xiàn)象。2009年聯(lián)合國通過發(fā)表報告強調(diào)，至2050年，五分之一的世界人口將是60歲及以上的老年人，其中80歲及以上的老年人占19%[1]。老年人的跌倒問題是一個全世界都在關(guān)注的健康話題，跌倒會導(dǎo)致?lián)p傷、失能、身體活動的限制、害怕跌倒、生活質(zhì)量下降、住院等危害。據(jù)世界衛(wèi)生組織報道，跌倒已成為世界范圍內(nèi)意外或非故意受傷死亡的第二大主要原因，而且對醫(yī)療保健系統(tǒng)造成巨大負(fù)擔(dān)，并且花費了大量醫(yī)療衛(wèi)生資源[2,3]。

據(jù)報道，中國每年大約有14.7%～34%的老年人意外跌倒[4]。中國解放軍總醫(yī)院護(hù)理部皮紅英主任[5]等人2013年2月至2014年3月調(diào)查訪問了萬壽路和玉淵潭社區(qū)500名60～99歲老年人，發(fā)現(xiàn)跌倒的發(fā)生率達(dá)到了41.5%,且女性老年人的跌倒發(fā)生率高于男性。80歲以上的老年人的跌倒發(fā)生率為50.0%，在室內(nèi)發(fā)生跌倒意外的比例為67.9%。56.3%有跌倒歷史的老年人反映在摔倒后他們有受傷，其中19%的老年人摔倒后不幸骨折。

據(jù)報道，在西方國家每年大約有28%～42%的老年人發(fā)生跌倒事故。美國華盛頓大學(xué)和哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授研究發(fā)現(xiàn)美國每年跌倒的老年人比例從22.1%增加到大約40%[6,7]。在英國，2008年老年人跌倒產(chǎn)生的費用達(dá)到16億美元[3]，在美國，2010年針對65歲以上老年人摔倒問題產(chǎn)生的直接醫(yī)療費用達(dá)到300億美元。這些費用還不包括家庭和社會的間接和無形的費用。

老年人姿勢穩(wěn)定性是影響老年人跌倒的相關(guān)因素之一，因而通過測量老年人的姿勢穩(wěn)定性可以一定程度上預(yù)測老年人跌倒風(fēng)險，為有效預(yù)防老年人摔倒提供建議。一些以前的研究[8]指出，隨著年齡的增加，與其他身體功能變化相比，穩(wěn)定性的急速下降是導(dǎo)致跌倒的最主要原因。而影響老年人姿勢穩(wěn)定性的因素有很多，每個老年人跌倒的原因都不同，有的也許是下肢肌肉力量不足，有的也許是踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)，有的也許是視覺障礙，當(dāng)然也有可能是外界環(huán)境因素等等。但是，我們可以通過適當(dāng)?shù)倪\動方法來預(yù)防老年人跌倒。

1 影響老年人姿勢穩(wěn)定性的因素

對于人們?nèi)粘Ｉ顏碚f，特別是老年人，姿勢控制是維持所有姿勢和活動的重要前提?，F(xiàn)在很多研究者，用“姿勢穩(wěn)定性”來表示姿勢控制能力。

從生理學(xué)角度，姿勢控制是需要一系列器官聯(lián)合作用的復(fù)雜過程，主要包括感覺過程和運動過程[9]。這個過程主要是由視覺、前庭、本體感覺和機械感受等感覺系統(tǒng)接受外部信息，中樞神經(jīng)系統(tǒng)對這些信息進(jìn)行整合，然后計劃、組織肌肉骨骼系統(tǒng)產(chǎn)生正確的肌肉收縮，從而實現(xiàn)人體的姿勢穩(wěn)定。任何一個影響姿勢控制過程的因素，如感知覺障礙、肌肉力量不足都是導(dǎo)致姿勢穩(wěn)定性下降的原因。

從生物力學(xué)角度，姿勢控制分為靜態(tài)和動態(tài)兩種形式，靜態(tài)姿勢控制是讓身體重心控制在預(yù)定位置，動態(tài)姿勢控制是讓身體在動作活動過程中不失去平衡，同時完成動作。而影響姿勢穩(wěn)定性的因素包括支撐面面積、重心高度、穩(wěn)定角、穩(wěn)定系數(shù)等。

當(dāng)然，還有一些心理學(xué)因素，而老年人跌倒的產(chǎn)生是各個因素相互作用、相互限制的累積效應(yīng)如圖1。

圖1 影響姿勢控制的因素，任何一個因素的障礙都會導(dǎo)致跌倒概率增加(摘自Horak[10])

其中，年齡是影響姿勢穩(wěn)定性的一個主要因素。隨著年齡的增加，老年人的生理特征明顯有了不可避免的老化現(xiàn)象，例如：穩(wěn)定性減退、步態(tài)不穩(wěn)、聽力視力下降、神經(jīng)系統(tǒng)減退、骨密度降低[11]、反應(yīng)時間變長。不斷增加的年齡和減少的日常身體活動，使得老年人的跌倒幾率大大增加[12]。有研究表明65歲以上老年人中有跌倒歷史的占28%-35%，70歲以上老年人中有跌倒歷史的占32%-42%，80歲以上老年人具有至少一次跌倒歷史[13-16]。姿勢穩(wěn)定性與年齡的密切相關(guān)，不是因為平衡系統(tǒng)的老化，而是隨著年齡增加，與平衡有關(guān)的能力損傷的可能性增大(postural orientation5)。

2 老年人姿勢穩(wěn)定性的測試方法

目前姿勢穩(wěn)定性的測試方法有很多，但是考慮到老年人人群的特殊性，研究者一般采用安全性系數(shù)較高的測試方法。老年人姿勢穩(wěn)定性的降低是多個影響因素相互作用的結(jié)果，每個老年人跌倒的原因是不同的，因此我們不能簡單的用一種測試方法來評判一群人的姿勢穩(wěn)定性或一種運動鍛煉方法來預(yù)防所有老年人的跌倒問題。有研究者記錄每個受試者實驗前后的跌倒次數(shù)(以月為單位)[17,18]，作為評判姿勢穩(wěn)定性的一個方法。但是這個方法簡便，大多數(shù)應(yīng)用于受試者的挑選，但測試結(jié)果受外界干擾因素多，如老年人的記憶力、主觀干預(yù)等，只能粗略地估計受試者的姿勢穩(wěn)定性，信度不高。除了跌倒次數(shù)，目前姿勢穩(wěn)定性的測試方法分為靜態(tài)、動態(tài)和綜合三大類。一般一個研究會結(jié)合多種測試方法分析問題。

2.1靜態(tài)姿勢穩(wěn)定性測試方法

老年人靜態(tài)姿勢穩(wěn)定性一般有Romberg測試、睜閉眼單腳站立持續(xù)時間、Wolfson的“姿勢性應(yīng)力試驗”法(postural stress test,PST)、向前伸測試(Functional Reach Test,FR)等，評判標(biāo)準(zhǔn)的建立沒有動態(tài)姿勢穩(wěn)定性測試成熟。

2.1.1 Romberg測試。要求受試者完成保持單腿站立10-30s的任務(wù)，受試者在完成不同任務(wù)時進(jìn)行主觀判斷或者由測試人員根據(jù)受試者完成任務(wù)過程中姿勢晃動幅度、完成任務(wù)的時間或單位時間內(nèi)任務(wù)失敗次數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行主觀判斷[19]。有研究通過完成閉眼任務(wù)過程中左右前后的位移、平均速度得出當(dāng)受試者閉眼時的姿勢穩(wěn)定性減弱，跌倒的概率增大[20]。此方法因為是主觀判斷受試者的姿勢穩(wěn)定性，很難定量評估。

2.1.2 睜眼、閉眼單腳站立時間。要求受試者單腿站立，先睜眼測試然后進(jìn)行閉眼測試，觀察受試者單腿站立持續(xù)時間。此測試方法操作簡便，安全系數(shù)高，研究者使用頻率較高。韓國大元科技大學(xué)的教授[21]觀察測試受試者睜眼和閉眼情況下單腿站立的持續(xù)時間，得出孫氏太極拳可以有效提高老年人的平衡能力。但是此方法的測試結(jié)果是時間，一般不借用儀器時采用的是秒表計算時間，誤差比較大，因此大多采用多次實驗。

2.1.3 Wolfson的“姿勢性應(yīng)力試驗”(postural stress test,PST)。1986年由Wolfson[22]最先提出，姿勢性應(yīng)力試驗是一種簡單、可適用性，可以定量評估當(dāng)受試者腰部去穩(wěn)定后的靜態(tài)姿勢控制能力，1990年Julie M Chandler通過實驗得出具有跌倒歷史老年人的姿勢控制能力比沒有跌倒歷史老年人的姿勢控制能力差[23]。但是此測試方法是對老年人腰部突然去力，對腰部有病史的老年人和差穩(wěn)定性的老年人這種方法不適用，極易產(chǎn)生損傷。

2.1.4 向前伸測試(Functional Reach Test,FR)。1990年由Duncan等[24]教授提出，是一項靜態(tài)功能平衡測試，受試者赤腳側(cè)向站在墻邊，墻上有一個水平的鋼尺。實驗的開始，受試者的上臂呈90°屈曲，肩關(guān)節(jié)中心與水平鋼尺的零刻度相重疊，受試者的上肢盡可能往前伸，不能倚靠墻壁，膝蓋不能彎曲，腳不能離地，記錄受試者中指所能到達(dá)的最長距離減去原先的手長距離。一些只能達(dá)到15cm或更少的老年人跌倒概率是那些能達(dá)到25cm的老年人的4倍。南里奧格蘭德聯(lián)邦大學(xué)教授[25]運用FR測試研究年齡、視覺自我感覺、健康狀況、經(jīng)濟(jì)狀況對老年人跌倒的影響。此測試方法可以用于定量評估老年人姿勢穩(wěn)定性，但是缺少客觀評判老年人跌倒風(fēng)險等級的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2動態(tài)穩(wěn)定性測試方法

動態(tài)姿勢穩(wěn)定性測試一般有閉眼原地踏步測試、前庭步測驗、平衡木行走測試、起立-行走-坐下測試(Timed Up and Go test,TUG)、180°轉(zhuǎn)彎測試等。閉眼原地踏步測試、前庭步測驗、平衡木行走測試相比于TUG和180°轉(zhuǎn)彎測試評判標(biāo)準(zhǔn)的建立較差，目前使用頻率少。老年人姿勢穩(wěn)定性比健康成年人姿勢穩(wěn)定性差，若平衡木若放置在一定高度，老年人從平衡木上跌下，會增加受傷程度。

2.2.1 起立-行走-坐下測試(Timed Up and Go test,TUG)。要求受試者不用手的幫助從椅子上站起來，向前走3m，然后180°轉(zhuǎn)彎往回走然后坐下，老年人背部開始離開椅子為起始時間，后背接觸椅子為結(jié)束時間，記錄這一過程所需要的時間，完成這個任務(wù)所需要的正常時間范圍是7～10s[26]。結(jié)果顯示：①完成任務(wù)所需時間小于10s表示老年受試者的平衡能力沒有受損，跌倒的概率很??；②完成任務(wù)所需時間在11～20s之間時表示老年受試者的平衡能力沒有明顯受損，有一定的跌倒概率；③完成任務(wù)所需要的時間在20～30s之間時表示老年人需要一定的干預(yù)或輔助才能預(yù)防跌倒；④完成任務(wù)所需要的時間>30s時表示老年受試者具有很高的跌倒概率[27]。美國昆尼皮亞克大學(xué)的Rachel W.Pata教授[18]運用TUG研究普拉提訓(xùn)練對老年人姿勢穩(wěn)定性的影響，實驗結(jié)果普拉提訓(xùn)練可以提高與姿勢穩(wěn)定性能力密切相關(guān)的移動性能力。此測試方法可以有效評估老年人功能性穩(wěn)定，且對老年人的姿勢穩(wěn)定性進(jìn)行定量分級評價，研究者使用頻率較高。

2.2.2 180°轉(zhuǎn)彎測試。要求受試者從椅子上站起，雙手放于身體兩側(cè)，然后進(jìn)行180°旋轉(zhuǎn)，當(dāng)面朝開始時的對側(cè)方向時停止，計算完成這個任務(wù)所需要的步數(shù)[28]。如果當(dāng)步數(shù)超過4步表示受試者的姿勢穩(wěn)定性薄弱，且每增加1步暗示該受試者在后一年跌倒的危險性增加22%[28]。美國昆尼皮亞克大學(xué)的Rachel W.Pata教授[18]運用該方法研究普拉提訓(xùn)練對老年人姿勢穩(wěn)定性的影響，實驗結(jié)果顯示連續(xù)8周的普拉提訓(xùn)練可以有效減低老年人的跌倒風(fēng)險。此方法要求受試者面朝開始時的對側(cè)方向停止，對側(cè)方向的評判標(biāo)準(zhǔn)需要統(tǒng)一。

2.3綜合姿勢穩(wěn)定性測試方法

綜合姿勢穩(wěn)定測試包括了功能性健康測試、量表法、垂直X書寫測驗、改變兩耳-雙側(cè)熱的灌溉測試方法(又叫l(wèi)oop改變兩耳的熱量的反應(yīng))、電眼震顫圖(ENG)測試和儀器測試法。有研究指出功能性健康與跌倒風(fēng)險顯著相關(guān)，功能性不健康有24%的概率導(dǎo)致跌倒[29]。香港浸會大學(xué)的教授[30]用7個評估功能性健康的測試發(fā)現(xiàn)有跌倒風(fēng)險的老年人比沒有跌倒風(fēng)險的老年人下肢功能性能力明顯薄弱，特別是敏捷和動態(tài)平衡能力和有氧耐力。雖然功能性健康測試方法可以評估老年人的一些日常生活功能能力，但不能整體和定量評估老年人的姿勢穩(wěn)定性，因此可以作為評價姿勢穩(wěn)定性的輔助指標(biāo)。而垂直X書寫測驗、改變兩耳-雙側(cè)熱的灌溉測試方法(又叫l(wèi)oop改變兩耳的熱量的反應(yīng))、電眼震顫圖(ENG)測試方法主要測試的是受試者的前庭功能。

2.3.1 量表法。Berger Balance Scale(BBS)：功能平衡測試，由Katherine Berg[31]于1989年首先提出，最初用來預(yù)測老年人跌倒的風(fēng)險，每個受試者需要完成14種遞進(jìn)難度的任務(wù)，完成任務(wù)后評估該受試者的運動能力[17]。國外對BBS的信度和效度進(jìn)行了多次檢驗，實驗得出其可行度和效度較好[32-34]。

Tinetti量表(Perfomance-Oriented Assessment of Mobility)：由Tinetti[35]于1986年最先提出，量表分為平衡和步態(tài)測試，也是用來預(yù)測老年人的跌到風(fēng)險。Michel Raiche[36]通過實驗得出此量表的信度和敏感性較高，預(yù)測老年人跌倒風(fēng)險的敏感性達(dá)到0.70。

2.3.2 儀器測試法或者姿勢描記儀的應(yīng)用。1976年Terekhov[37]最先使用壓力板評定平衡功能，隨后各種平衡測試儀器或姿勢圖不斷改進(jìn)廣泛應(yīng)用于平衡能力的測試。目前儀器測試法使用的儀器包括：Good Balance測試儀、Biodex Balance System測試儀、電腦動態(tài)平衡儀(Equitest)等。儀器測試法一般都自帶各種測試程序，包括靜態(tài)姿勢穩(wěn)定性測試(如單腿站立測試)和動態(tài)姿勢穩(wěn)定性測試(如姿勢穩(wěn)定極限性測試(limits of stability,LOS))，研究者可以根據(jù)實驗需要自行選擇，同時儀器會自動計算跌倒風(fēng)險(Fall risk test,FRT)、綜合穩(wěn)定指數(shù)(overall stability index，OSI)等對受試者姿勢穩(wěn)定性進(jìn)行評分。健康成年人會利用儀器進(jìn)行非穩(wěn)界面平衡測試和基于測力臺的落地穩(wěn)定性測試，但是考慮到老年人的身體特殊性，這些方法都不適用于老年人。儀器測試法成本昂貴，但是評價姿勢穩(wěn)定性的準(zhǔn)確性較高，使用方便，目前研究者使用頻率較高。

常書婉[38]通過Good Balance測試儀運用跌倒危險指數(shù)(Fall Risk index，F(xiàn)RI)評價跌倒風(fēng)險，得出太極干預(yù)組與對照組相比，完成一個相同的動態(tài)平衡測試時，太極干預(yù)組前后左右移動的路線明顯比對照組短。SatuPajala等[39]通過Good Balance測試儀對生活在社區(qū)的老年女性進(jìn)行靜態(tài)平衡測試，得出老年人在室外環(huán)境下和室內(nèi)環(huán)境下跌倒發(fā)生概率的關(guān)系。

香港浸會大學(xué)的教授[30]運用Biodex Balance System測試儀中FRT指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)有跌倒風(fēng)險的老年人比沒有跌倒風(fēng)險的老年動態(tài)姿勢穩(wěn)定性弱。

羅瑟琳富蘭克林醫(yī)科大學(xué)的教授[40]運用電腦動態(tài)平衡儀(Equitest)進(jìn)行實驗，結(jié)果得出使用踝關(guān)節(jié)矯正器可以平均減少受試者40%～65%(p<0.05)的COM搖擺范圍，從而降低受試者跌倒的概率。

3 運動對老年人姿勢穩(wěn)定性的影響

預(yù)防老年人跌倒的干預(yù)策略有很多，包括跌倒風(fēng)險評估、藥物治療、改善環(huán)境和視覺、補充維生素D和鈣、運動訓(xùn)練和教育等，而該綜述主要是對運動訓(xùn)練產(chǎn)生的影響進(jìn)行闡述。目前，國內(nèi)外關(guān)于運動對老年人姿勢穩(wěn)定性干預(yù)的研究有很多，已有研究證明有運動習(xí)慣的60歲以上老年人在閉眼和睜眼模式下，重心軌跡長度、單位面積均短于沒有運動習(xí)慣的60歲以上老年人，因此有運動習(xí)慣的老年人姿勢穩(wěn)定性較好[41]。至今為止，研究證明太極拳、普拉提、瑜伽[42]、下肢力量、健身氣功[43]、全身振動[44]等訓(xùn)練方法可以提高老年人的姿勢穩(wěn)定性。一般傳統(tǒng)訓(xùn)練方法可以分為抗組和有氧訓(xùn)練，其中太極拳訓(xùn)練研究頻率最高。

下肢肌肉力量的不足是導(dǎo)致老年人姿勢不穩(wěn)定的原因之一[45]，因此力量訓(xùn)練是傳統(tǒng)姿勢穩(wěn)定性訓(xùn)練方法之一。作為下肢力量訓(xùn)練的傳統(tǒng)方法，抗組訓(xùn)練已被證實可以有效提高老年人的力量[46]。美國國家老年人研究所對23位老年女性進(jìn)行8個月的膝關(guān)節(jié)屈伸肌的抗組訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)受試者的靜態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定性都有很大提高[47]。隨著運動方法的多樣化發(fā)展，老年人肌肉力量的增加是很多運動訓(xùn)練方法之所以提高姿勢穩(wěn)定性的主要原因之一。

太極拳是中國傳統(tǒng)武術(shù)之一，是一項無競爭力適合各個年齡段的低強度有氧運動，是中國文化的瑰寶，強調(diào)身體意志的培養(yǎng)。太極拳作為研究最多的一種平衡訓(xùn)練，其對老年人姿勢穩(wěn)定性的積極影響因素比如下肢肌肉力量明顯增加、平衡能力增強，已被眾多研究者所證實?，F(xiàn)太極拳的研究大致分為縱向研究和橫向?qū)嶒炘O(shè)計。縱向?qū)嶒炘O(shè)計一般采用的是受試者經(jīng)過一段時間的太極拳訓(xùn)練后，然后比較訓(xùn)練前后的姿勢穩(wěn)定性。臺灣的一位學(xué)者發(fā)現(xiàn)18名65歲以上老年人在經(jīng)過12周一個簡單的9步太極拳訓(xùn)練后，通過COP軌跡指標(biāo)得出老年人的姿勢性明顯改善[48]。橫向?qū)嶒炘O(shè)計一般是將受試者分為兩組，一組為對照組，一組為太極干預(yù)組，比較兩組實驗后姿勢穩(wěn)定性的差異。常書婉等人[49]通過實驗得知有10年以上太極練習(xí)經(jīng)驗的老年女性動、靜態(tài)平衡能力特別是動態(tài)平衡能力明顯優(yōu)于一般老年女性。

普拉提不屬于傳統(tǒng)訓(xùn)練方法(有氧訓(xùn)練和抗阻訓(xùn)練)，但它也是一種形式的身體活動。普拉提運動強調(diào)軀干的核心穩(wěn)定性，包括腹部和背部肌肉組織以及肩和骨盆帶的肌肉群同時激活腹橫肌、內(nèi)斜肌和多裂肌增加近端和遠(yuǎn)端穩(wěn)定性。V.Bullo[50]和Rachel W.Pata[18]通過實驗研究得知經(jīng)過長時間的普拉提訓(xùn)練可以有效提高姿勢穩(wěn)定性從而降低跌倒發(fā)生概率。

但并不是所有姿勢不穩(wěn)定的老年人都適用于以上運動訓(xùn)練方法。目前，很多傳統(tǒng)平衡訓(xùn)練會結(jié)合一些特殊的干預(yù)手段以滿足某些特殊老年人群的需要。比如足底感覺缺失的健康成年人可以通過前庭、視覺等感覺器官的代償來維持姿勢穩(wěn)定，但隨著年齡增加，各個感覺器官都在衰退，足底感覺缺失也影響著老年人的姿勢穩(wěn)定性。因此加強老年人的足底感覺十分重要，已有研究證明足底感覺訓(xùn)練(泡沫墊)可以增強姿勢穩(wěn)定性[51]。另外，有研究證明在平衡訓(xùn)練時增加視覺反饋比傳統(tǒng)平衡訓(xùn)練更能提高帕金森病人的姿勢穩(wěn)定性[52]。

隨著科技的不斷創(chuàng)新，各種平衡訓(xùn)練儀器也被應(yīng)用于老年人姿勢穩(wěn)定性的訓(xùn)練。目前，一些具有姿勢穩(wěn)定性測試功能的儀器也擁有姿勢穩(wěn)定性訓(xùn)練功能，使用較多的儀器有Wii FitTM[53]、Biodex Balance System測試儀[54]等。毫無疑問平衡訓(xùn)練儀器測試結(jié)果準(zhǔn)確、操作方便、且具有趣味性，可以增強老年人的自愿參與度，但是購買價格昂貴，一般醫(yī)療機構(gòu)使用較多。

4 結(jié) 論

老年人跌倒問題日益受到大眾的關(guān)注，預(yù)防比治療更加重要，而通過正確的運動訓(xùn)練可以有效地預(yù)防老年人跌倒問題。但是不管是預(yù)防還是治療，對老年人姿勢穩(wěn)定性進(jìn)行評價是預(yù)防和治療跌倒問題的一個重要方面。從國內(nèi)外相關(guān)研究可以發(fā)現(xiàn)，研究者在老年人姿勢穩(wěn)定性方面有了豐富的研究成果，測試方法也是多種多樣，方法在不斷改進(jìn)和完善中。與健康成年人相比，老年人的姿勢穩(wěn)定性測試方法一般安全性系數(shù)比較高，對身體能力要求比較低，易完成。但是因為每一種測試方法都有其限制性，因此研究者需要對多種測試方法進(jìn)行組合從而整體評估老年人的姿勢穩(wěn)定性。老年人姿勢穩(wěn)定性影響因素的研究比較多，但是還未有系統(tǒng)比較哪個因素占主導(dǎo)的研究，且研究老年人在運動過程的動態(tài)姿勢控制的研究也較少。

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