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第十七节 平衡功能检查
平衡是指人体所处的一种姿态以及在运动或受到外力作用时,能自动调整并维持姿势的一种能力,这种能力即为平衡功能。平衡功能是人体保持体位,完成各项日常生活活动,尤其是各种转移动作、行走以及跑、跳等复杂运动的基本保证。平衡的维持需要高级中枢不断接受和组织来自身体各部位的感觉传入信息,经大脑皮质中枢的平衡反射调整,以保持身体躯干、肢体位置、运动的协调。当各种原因导致维持姿势稳定的感觉运动器官受到损伤时,平衡功能便受到损害。
一、人体平衡状态的分类
人体平衡状态,可以分为静态平衡、自我动态平衡和他动动态平衡3种平衡状态。当平衡改变时,机体恢复原有平衡或建立新平衡的过程称为平衡反应。
(一)静态平衡
静态平衡也称一级平衡,是指人体或人体某一部位处于某种特定的姿势,在无外力作用下,如在睁眼和闭眼时、坐位和站位时,保持其某姿势的平衡状态。
(二)自我动态平衡
自我动态平衡也称二级平衡,是指人体在无外力作用下,进行各种自主运动,从一种姿势调整到另外一种姿势,如由坐到站或由站到坐、行走等各种姿势间的转换运动时,保持整个过程中的平衡状态。
(三)他动动态平衡
他动动态平衡也称三级平衡,是指人体在外力的作用下(包括加速度和减速度),当身体重心发生变化时,迅速调整重心和姿势,如推拉、在行驶的汽车中行走等,保持身体的平衡状态。
人体平衡的特征,包括了3个方面的内容:一是稳定性,维持身体姿势在最小的摆动范围,摆动范围越小,稳定性越好;二是对称性,身体的重量平均分布,在站立位身体重量平均分布在两下肢,坐位下平均分布在两臀;三是动态稳定性,维持身体在运动中保持一定姿势的能力。
二、影响平衡功能的因素
人体的平衡是身体进行自我综合调节的一个复杂过程,正常的平衡功能,能够保持身体重心的稳定性,在随意运动中调整姿势,安全有效地对外来干扰做出反应。其控制要求中枢神经系统和运动系统具备完善的功能,与视觉、本体感觉、前庭系统、神经系统不同水平的整合作用,有效的并能适应外界环境变化的肌张力、肌力和耐力、关节的灵活性等因素密切相关,当上述方面的能力降低时,平衡功能将受到影响。平衡功能也是先天的自动保护性反应,其强弱与遗传因素、生活环境、训练情况等有关。
(一)平衡功能的正常反应
1.平衡反应
当身体重心发生变化时,即可诱发这种反应,以试图将身体重心恢复到原来的位置。正常儿童形成平衡反应的时间:俯卧,6个月;仰卧,7~8个月;坐,7~8个月;蹲起,9~12个月;站立,12~21个月。
平衡反应的第一种形式:仰卧位、坐位或站立位,当身体的重心发生变化时,出现躯干向外力方向弯曲,同时肢体向外伸展;第二种形式:仰卧位、坐位或站立位,由于身体的支撑点发生倾斜或移动使重心移位,出现躯干向倾斜上方弯曲,同侧肢体向外伸展,对侧肢体出现保护性伸展;第三种形式:坐位或站立位,此时向后推患者,出现足蚓状肌先收缩,随后足趾背伸、屈髋、躯干屈曲、上肢向前抬,最后头、肩向前;第四种形式:坐位或站立位,此时向前推患者,出现足趾先屈曲,然后脚后跟抬起、伸髋、躯干后伸、上肢向后摆,最后肩后伸、头后仰。
2.保护伸展反应
当身体受到外力作用偏离原支撑点时,上肢或下肢后伸并外展,以支持身体,防止摔倒。正常儿童形成保护性伸展反应的时间是:上肢,4~6个月;下肢,6~9个月。
3.跨步及跳跃反应
当外力使身体明显偏离支撑点时,最简便的方法就是向着被推方向快速跨出一步,改变支撑点而不是试图维持原支撑点。正常儿童形成跨步及跳跃反应的时间是15~18个月。
(二)平衡功能控制的条件
1.正常的感觉输入
正常的感觉输入,特别是视觉和本体感觉,对平衡的维持和调节具有重要作用。
(1)身体外感受器可以获取外界环境的信息,通过视觉、前庭感觉及身体本体感觉进行调整:如站在松软的沙滩上、站在漂泊在水中的船上、在冰面上滑动、在不平整的地面上行走、保护自己免受突然坠落的物体砸伤以及随意地抑制或控制活动等,这些不稳定的环境可通过视觉、前庭觉等对姿势控制系统的需求明显增加,对平衡的要求也明显提高。平衡反应可通过多次反复的训练,经过训练,其人体动态平衡的能力可逐渐提高。
(2)大脑皮质对深浅感觉的分析综合而成的复合感觉(皮质觉),以及个人意图和目标性任务对平衡的影响:如伸手取电话、抓住突然落下的物体而引发的平衡调整,均受个人主观意图影响;当人突然滑倒时,她可以丢掉手中不重要的东西,双手支撑保护自身免受伤害,但如果她怀抱婴儿突然滑倒时,她可以双手抱紧婴儿做出保护婴儿的反应,而宁愿自己遭受损伤而不伤害孩子。
2.神经系统不同水平的整合功能
(1)交互支配或交互抑制:
使人体能保持身体某些部位的稳定,即在特定的姿势下,选择性地运动身体的其他部位。
(2)大脑功能正常:
人体所进行的各种技巧活动,是一个自我综合调节的复杂过程,必须建立在大脑功能正常的基础上。而平衡为机体提供的稳定是完成一切技巧活动的基础。
3.正常的肌张力和肌力
正常的肌张力和肌力,使人体能支撑自己并能抗重力运动,但又不会阻碍运动。
4.身体结构的对称与完整
机体结构的对称与完整,是保证身体重量平均分布于左右两侧而维持平衡的基础。一旦机体的结构遭到破坏,如下肢骨折,将直接影响机体的平衡功能。
(三)平衡功能障碍的表现
1.中枢性损伤所致的平衡功能障碍
由于上运动神经元的损伤,引起肌张力异常增高,机体随意运动障碍,特别是合并有本体等深感觉障碍者,当机体重心偏向患侧时,身体不能通过平衡反应调节重心而向患侧倒去。
2.各种感觉损伤所致的平衡功能障碍
当机体的关节位置觉、肢体运动觉以及视觉破坏时,机体不能适应环境的变化,如在高低不平的地面行走时,因本体感觉缺失,又失去视觉的补偿而不能维持稳定和调节平衡。
3.周围性损伤所致的平衡功能障碍
由于周围(支配下肢的)神经元损伤,引起下肢肌弛缓性瘫痪,使下肢不能支撑负重,造成机体平衡障碍。
4.耳源性平衡功能障碍
由于内耳病变,损伤或刺激了内耳平衡器,当头部位置发生变化时,不能通过姿势反射来维持机体平衡,导致机体的平衡障碍。
5.骨关节性平衡功能障碍
由于下肢骨折、关节炎等骨关节的病变,引起局部肿胀、疼痛,直接影响下肢的支撑负重功能,导致机体的平衡、协调障碍。
三、人体平衡功能的评定
(一)平衡功能评定的目的
平衡功能的评定,是指依照特定的方法或程序,对人体的平衡功能进行定量和(或)定性的描述和分析,来评定人体平衡功能的状况。主要是确定被评定对象是否存在平衡功能的障碍,如果存在平衡功能障碍,确定其引起平衡功能障碍的原因;确定是否需要进行药物或康复等必要的治疗;重复评定以评定治疗手段是否有效,平衡能力的改善情况;预测患者可能发生跌倒的危险性等。
(二)平衡功能评定的方法
目前常用的平衡功能评定方法,包括主观评定和客观评定两个方面。主观评定即临床评定,以观察和量表为主;客观评定即实验室测试,主要是用平衡测试仪来进行评定。
1.观察法
观察法由于较粗略和主观,且缺乏量化,因而对平衡功能的反应性差。但由于其应用简便,可以对其有平衡功能障碍的患者进行粗略的筛选,因此目前在临床上仍有一定的应用价值。
观察法观察被评定对象,在静止状态下能否保持平衡:如睁、闭眼坐,睁、闭眼站立(即Romberg’s征),双脚并立站立,双脚脚跟碰脚尖站立,单脚交替站立等;在活动状态能否保持平衡:如坐或站立时移动身体,在不同条件下行走,有脚跟碰脚趾行走、足跟行走、足尖行走、走直线、侧向走、倒退走、走圆圈及绕过障碍物行走等方法。
以上评定的评分标准:4分为能完成活动;3分为完成活动,但需要较少的身体接触才能保持平衡;2分为能完成活动,但为保持平衡需要大量的身体接触;1分为不能完成活动。
2.量表评定法
量表评定法虽然属于主观评定,但不需要专门的设备,结果量化,评分简单,应用方便,因此临床应用日益普遍。目前国外临床上常用的平衡量表,主要有Berger平衡量表(Berger balance,BBS)、Tinetti量表(performance-oriented assessment of mobility)、“站立-走”计时测试(the timed up and go test)及功能性前伸(functional reach)、跌倒危险指数(fall risk index)等。Berger平衡量表、Tinetti表和“站立-走”计时测试3个量表评定平衡功能,具有较高的信度和较好的效度,因此在国外应用非常普遍。
Berger平衡量表(BBS)由Katherine Berger于1989年首先报道,最初用来预测老年患者跌倒的危险性。随后,国外学者经过大量的信度和效度的研究后,对BBS予以充分的肯定,因此在国外被广泛用于评定患者的平衡功能。目前国内也开始应用BBS评定平衡功能。
BBS测试时,仅需要一块秒表、一根软尺、一个台阶和两把高度适中的椅子即可完成,应用非常简便,测试一般可在20分钟内完成。但是,具体到对每个动作评分时,则需要依据比较细致的评分标准进行,所以要求测试者能熟练掌握,方可保证评定结果的准确性。
BBS测试时,选择了14个项目动作对被测试者进行评定,每个项目动作又依据被测试者的完成质量,分为0~4分五个级别予以记分,最低得分为0分,最高得分为4分。14个项目总分56分,评分越低,表示平衡功能障碍越严重。BBS按得分分为3种活动状态:0~20分,提示平衡功能差,需要乘坐轮椅;21~40分,提示有一定平衡能力,可在辅助下步行;41~56分,说明平衡功能较好,可独立步行;少于40分,提示有跌倒的危险性。
附:Berger平衡量表
3.平衡测试仪评定法
平衡测试系统是近年来发展起来的定量评定平衡能力的一种测试方法,这类仪器采用高精度的压力传感器和电子计算机技术,整个系统由受力平台、显示器、电子计算机以及专用软件组成。压力传感器可以记录到身体的摇摆情况,并将记录到的信号转换成数据输入计算机,计算机在应用软件的支持下,对接收到的数据进行分析,实时描计压力中心在平板上的投影与时间的关系曲线,这就形成了定量姿势图。定量姿势图以数据及图的形式显示,可以记录到临床医生在临床上不能发现的极轻微的姿势摇摆,以及复杂的人体动力学和肌电图的参数,并且姿势图可以比较定量、客观地反映平衡功能,来评定躯体感觉、视觉、前庭系统对于平衡及姿势控制的作用与影响,可用于评定康复治疗的效果,也可以用作平衡训练。
平衡测试仪包括静态平衡测试和动态平衡测试。
(1)静态平衡测试:
测定人体在睁眼、闭眼及外界视动光线刺激时的重心平衡状态。其主要参数包括重心的位置(center of gravity,COG),重心移动路径的总长度、面积,左右向和前后向的重心位移平均速度,重心摆动的功率谱,睁、闭眼时的重心参数比值等。静态姿势图仅对静力时压力中心的变化情况进行描述和分析,以此了解平衡功能,但不能将影响平衡功能的3个感觉系统完全分别开来进行研究。
(2)动态平衡测试:
要求被测试者以躯体运动反应跟踪出现在显示器上的视觉目标,在被测试者无意识的状态下,支撑面移动(如前后、水平方向,前上、后上倾斜),或者显示器及其支架突然摇动,测试上述情况下被测试者的平衡功能,了解机体感觉和运动器官对外界环境变化的反应能力及大脑感知觉的综合能力等。动态平衡测试的测试内容,主要有感觉整合测试、运动控制测试、应变能力测试和稳定性测试等。动态平衡测试可以将影响平衡功能的3个感觉系统分别开来进行研究,从而能够进一步确定引起平衡障碍的原因并指导治疗。