老年人退行性失衡评估及运动干预研究进展

朱小烽 (嘉兴学院平湖校区基础教学部，浙江 嘉兴 314200)

老年人容易发生跌倒就是常见的一种表现。据统计65岁以上的老年人每年约有1/3的人跌倒1次或多次，其中女性跌倒的发生率要高于男性〔1〕。摔倒是导致75岁以上老年人死亡的第7位原因〔2〕，跌倒极大地威胁着老年人的身心健康，是影响老年人生活质量的一个重要因素，老年人跌倒已成为公众关注的健康问题之一。

在详细探讨失衡及其原因之前，清楚地理解摔倒的定义和可能经历的摔倒类型是很重要的。这可以帮助治疗师在对患者提问时更有效地关注摔倒的频率和性质，同时更好地理解关于有多种平衡风险患者的康复策略。科研和临床上对摔倒有不同的定义〔1〕。临床上，把老年人摔倒在地上或者被发现躺在地上定义为一次摔倒。另外，它常常被定义为任何无意识地与支持面的接触，例如椅子、柜台或者墙面。国外也有学者把它定义为“不能控制地或非故意地倒在地上或其他较低平面上，除遭到猛烈地打击、突然脑卒中、瘫痪或癫痫发作等原因外〔2〕”。

为防止老年人出现突然摔倒的情况，平衡测试是在有安全绳系在身上的情况下进行的。在实验室，常常通过移动老年人脚下的支持面而改变平衡来模仿平衡失控。受试者在一个小平面上摇晃，当重心超过支持面限制的那一瞬间就可被定义为一次摔倒，或失去平衡 (因为如果在保护措施没有使用的情况下这就可以导致一次摔倒)。摔倒的术语被用于各种环境，临床工作者在讨论摔倒的时候给它一个自己的准确的定义是很重要的。

有诸多因素可导致老年人摔倒，包括生理的、肌肉骨骼因素、外在环境因素等。由于肌力、身体活动度 (柔韧性)、神经肌肉系统和步态等因素与跌倒有密切的关系，因此对老年人的进行自身功能性评定，可以较全面的了解这些机能状况，以便采取针对性的预防和干预措施，从而减小老年人跌倒的风险。

1 步态的评定方法

1.1 计时起立行走检查 (TUG) 起立行走检查是一种快速筛查影响老年人日常移动能力的平衡问题的工具。要求受试者尽可能快地从椅上站起，笔直向前行走到终点 (前3 m处)后转身走回椅子并坐下。该测试最初用于评价老年人群的平衡功能，5级评分，分数越高表示成绩越差，若分数≥3分，则表示有跌倒的危险性〔3〕。该方法后经Podsiadlo和Richardson的改良〔4〕，变成测试者计算受试者完成的时间，并建议该测试可作为一种简便的方法用于对社区老年人群 (一般为正常人)的基本活动能力的测试，可在1～2 min内完成。测试者既计算受试者完成的时间又观察评价受试者的步态。在鉴别跌倒人群时，以16 s为界限值，相关研究认为TUG的敏感性和特异性为68.4%和87%〔5〕。

1.2 改良的步态异常等级量表 (GARA-M) 为评价步态及预测社区老年人群跌倒风险的量表，该方法要求受试者朝一方向步行，来回各走完7.6 m的距离，最后返回起点。该过程包含7项步态测试，4级评分 (0～21分)，分值越高，表示步态异常越明显，跌倒风险性越大。van Swearingen〔6〕研究得出该量表预测个体跌倒风险的敏感性和特异性分别为62.3%和87.1%。虽然该测试方法简单方便，但测试过程比较容易受到外界影响，且测试结果很粗糙、不全面。步态是中枢神经系统的终极目标在生物力学水平上的体现，它有赖于中枢神经系统、周围神经系统以及肌肉骨骼肌系统的协调工作。

1.3 三维步态分析系统 步态分析的研究和应用从19世纪末摄影技术刚兴起的时候就开始发展，迄今有100多年的历史。步态分析一般多用于康复医学领域，如在康复评定、训练与治疗的过程中，通过客观、定量地评定人体步行功能，反映患者的康复情况〔1〕。最初的步态分析是通过目测法来完成的，指不用任何仪器仅由肉眼观察病人步态的方法。但由于目测法的不准确性，后来的步态分析随着相关技术的发展而逐渐加入了专门的仪器辅助，步态观察也从二维空间发展到三维空间。三维步态分析系统可以提供受试者的运动学参数、生物力学参数和运动中骨骼肌的肌电活动参数，这些数据变化的规律就是人体步态特征的数字表现。通过参数分析，我们可以从更全面更精细的角度了解受试者的步态是否正常，是否存在可能病变的隐患等。三维步态分析系统是目前较为先进的，能够客观、定量地评定人体步行功能的步态分析系统。但由于该系统比较昂贵，所以应用的领域一般在大型医院或科研单位。

2 平衡能力的评定方法

2.1 闭眼单脚站立测试 闭眼单脚站立是我国国民体质测试的必测项目之一。它反映的是受试者的静态平衡能力，也可反映人体位置感觉、视觉和本体感觉间的协调关系〔7〕。国内外众多的研究表明平衡能力的下降是导致老年人跌倒的主要原因之一，闭眼单脚站立测试的结果能反映人体平衡能力的基本情况〔1，2，7〕，但目前还未见有该指标与跌倒风险之间量化关系的相关评价。

2.2 Berg平衡测试 Berg平衡测试是加拿大的物理治疗师Kathy Berg所设计的，包括14项内容，采用0～4分制计分。该方法具有良好的重复测试和组间信度，与其他的平衡和移动测试方法具有良好的相关性。Shumway-Cook等〔8〕曾报道Berg平衡测试对于没有神经性疾病的和居住在社区的老年人是最好的单个摔倒危险指示器。但对于神经系统损伤的人，Berg平衡测试不一定是摔倒危险的预报器，Harrisk等〔9〕在99例慢性脑卒中的社区居民中检测了Berg平衡评分与摔倒的关系，发现摔倒危险高者和危险低者在Berg平衡测试中的表现是相同的，因此建议临床医师慎用Berg平衡测试来判断脑卒中患者的摔倒危险。

3 伸展测试

3.1 上肢功能性伸展测试 用于测试动态平衡能力，评价受试者手臂前伸的最大距离 (直立、肩前屈90°)，可在1～2 min内完成。在一项预期有效性研究中，手臂前伸超过15 cm但小于25 cm的老年人在未来6个月内摔倒的可能性要比前伸超过25 cm的老年人摔倒的可能性高，其摔倒的可能性是2.0〔10〕，如果前伸距离在15 cm及以下，再发摔倒的可能性是4.02，完全不能前伸者跌倒可能性为8.07。与年龄相关的标准值，20～40岁的女性为 (37.1±5.6)cm，41～69岁的女性为 (35.1±5.6)cm。测试结果在15.2 cm或以下有显著的跌倒危险，15.2～25.4 cm预示有中度的跌倒危险。

3.2 下肢功能性伸展测试 用于评价人体在动态条件下维持身体平衡的能力。动态平衡能力是在保持稳定姿势的前提下完成规定的动作〔11〕。对于老年人来说，在活动中保持姿势稳定的动态平衡能力与跌倒风险紧密相连。Gray等〔12〕最早描述了下肢功能性伸展的测试方法，Kinzey等〔13〕在1998年对年轻人进行下肢功能性伸展测试，做了信度检验，结果发现内部相关系数较高 (0.67＜r＜0.87)。

4 定向移动表现测试 (POMA)

耶鲁大学的Mary Tinetti发表了一种筛查老年人平衡和移动能力、判断摔倒危险的测试方法〔1〕。它采用3分制 (0，1，2)对受试者的表现进行评分，其最高分值为28分。在POMA中，平衡部分的单项检测包含:评价坐与站时的静态平衡(第1项和第5项)、评价主动平衡 (第2，3，6，9项)、反应性平衡 (第6项)、感觉成分 (第7项)。研究发现〔14〕，POMA是一种很好的预测居住在社区的无神经性疾病的老年人摔倒危险的方法。当总分少于19分时，摔倒的危险率较高;总分在19～24分时具有中等程度的摔倒危险。该测试方法的组间信度高，整个测试只需10～15 min即可完成。最近，一项利用4种方法 (TUG，单腿站立，功能性伸展和POMA)对1 200个65岁以上的老年人进行了平衡测试研究，结果表明，POMA的重复测试信度 (组内信度)、敏感性和预测摔倒危险的效度最高，且最能反映日常生活能力 (ADL)的变化〔15〕。

5 下肢肌肉功能的评定方法

5.1 下肢蹬踏爆发力测试 下肢蹬踏爆发力反映人体下肢肌肉的力量素质，用来测定人体在不同预设负荷下能够产生的最大速度和功率等。下肢蹬踏爆发力测试中，可以直接测量受试者的下肢长度、蹬踏的力量和速度，最终反映爆发力水平。人体失去平衡，在即将要跌倒时，身体本身会产生肌力(特别是下肢肌力)来对抗这种跌倒的趋势，但需要一定的力量和时间。爆发力属于速度力量，它是速度与力量的综合反映〔16〕。所以从某种意义上可以认为下肢的爆发力越大，人体跌倒的可能性就越小。

5.2 下肢肌肉力量测试 James Perrine等在1969年提出并建立了一种关节运动角速度恒定而外加负荷阻力呈顺应性变化的动态运动概念和动态肌力评价方法，即等速肌力测试〔1〕。

在等速运动过程中，为了保持恒定的运动角速度，有专门的感应系统感受肌力随关节活动范围改变而发生的大小变化，同时反馈调节系统即时调节每一点的阻力使之与肌力的改变相匹配，从而保持整个运动的角速度不变。等速肌力测试的优点在于能够提供肌力、功率、爆发力和耐力等多种数据，缺点在于测试仪器价格昂贵且操作复杂。目前，常见的等速肌力测试仪器有 Cybex、Biodex、Kin-Com、Contrex等。等速肌力测试的参数全面、精确、客观，等速肌力测试已被认为是肌肉功能评价及肌肉力学特性研究最佳方法。等速测试中常用的测试角速度单位为°/s，或r/min(revolutions per minute，1 r/min=6°/s)，并将高于180°/s的测试角速度列为高速范围，而将低于60°/s的测试角速度列为低速范围。测试过程中当进行高速向心收缩时，较多的快肌纤维参与且产生较大的峰值力矩;低速向心收缩时则主要由慢肌纤维完成。有研究表明〔17〕，等速肌力测试时4次与6次重复次数的均值间无显著差异，且最高峰值力矩一般出现在前3次，因此，无论是采用峰值力矩还是均值力矩指标，等速肌力测试的重复次数一般是4～6次，但要想产生稳定的测试数据，4次重复次数是最低限度。

总之，对导致跌倒发生的相关机能的功能评定，主要是从体质学和生物力学的角度分析。但从体质学角度进行的功能评定，目前测试的方法都相对简单，测试的结果也多是说明表象的问题。而生物力学的测试，特别是等速肌力测试和三维步态分析等，则比较精确、客观和全面，测试的结果能从较深的层面说明问题，所以生物力学方面的研究越来越受到人们的重视。

6 相关运动干预研究进展

Cochrane对14种特殊运动干预对减少老年人失衡率影响的主要结果进行归纳。发现以下的干预性练习有利于减少老年人摔倒:受过培训的职业人员制定和实施的力量练习和平衡训练、多规则和多因素的危险因素筛查/干预方案、太极拳、减少调节精神药物的使用、降低家中的危险因素等。《加拿大最好的实践指南》〔18〕总结了33项研究来确定能减少老年人摔倒和伤害性失衡的最有效方法。结果发现，减少摔倒的最好方法是包括了平衡练习和太极拳在内的运动方案，但效果仅短期存在，除非长期坚持下去。Whipple等〔19〕研究建议成功的运动干预措施一般应该有5个共同特点:包括头和身体的快速反应性活动 (速度)、与提高大腿与髋部力量有关的重心在垂直方向的活动 (垂直)、运动为中度到大强度，包括充分承重的活动 (活力)、改善可获取的视觉信息 (视觉)以及刺激前庭功能的练习。以上研究都充分表明，有针对性的运动干预可改善患者的平衡和移动能力，减少具有失衡高危险的老年人的摔倒风险，并且训练必须有足够的周期和强度。为此，我们对以下几种专门性的运动干预练习:包括力量训练、平衡练习、感觉整合训练以及多样化的运动练习进行研究综述。

6.1 力量训练 许多研究发现年老导致肌力降低能在力量训练中得到部分恢复。Aniansson等〔20〕研究发现，老年女性 (63～84岁)和男性 (74～86岁)在接受连续10个月的每周2次的小强度力量训练后，仅等长伸膝肌力和快肌纤维区域有6% ～13%的增加。同样，在Frontera等〔21〕研究中60～72岁的老年男性膝部屈肌和伸肌接受了12 w、每周3次、每次以1RM(1次最大负荷)的80%为负荷的大强度抗阻练习，结果发现膝部肌肉的力量增加到107%～226%。在社区人群中的研究也得出相似的结果，其变化更大。如Fiatarone等〔22〕对90岁在家疗养的体质较弱的患者进行了增强腿部肌肉力量的运动干预，让患者的股四头肌、腘绳肌和内收肌进行了8 w、每周3次的大强度抗阻练习后，发现患者肌力明显提高 (达到1 rep max的174%)，同时身体功能方面的表现也有所增加，例如，步速增加48%，有2位受试者行走时不再用手杖。但是这些效果能否改善所有患者的动作技巧，如平衡控制和步态，也要看情况。在健康的老年人，其改变是较小的，Judge等〔23〕一项研究发现，抗阻练习使实验组的力量得到改善，但较对照组却未能增加步速或减少从椅子上站立起所需要的时间。Wolfson等〔24〕研究中抗阻练习改善了单腿站立的时间，但却没能改善人体平衡的其他指标。总之，在改善肌力方面，大强度抗阻练习较小强度抗阻练习显示出更好的效果，但是平衡和移动功能的改善可能只在身体条件较差的老年人中才显效明显。

6.2 平衡训练 一些研究已经检测出了几种不同类型的平衡练习对改善老年人平衡功能的效果。例如，Wolf等〔25〕用3类练习项目对社区老年人平衡功能的影响进行了比较。3组受试者每组接受一项不同的练习项目:静态平衡训练 (在平衡板上进行平衡的恢复)、动态平衡训练 (太极)和健康会谈，每周2次，共15 w，结果显示动态平衡训练组摔倒率减少到0.63(明显低于对照组)，而静态平衡训练组没有明显改变，并且患者的下肢关节活动度、力量以及心血管耐力方面等也都无明显影响。Province等〔26〕对社区75岁以上的男性和女性接受3个月的平衡训练，每周3次，每次45 min，每次练习的项目包括在电脑控制的平衡板上的练习和在地面上的练习(单腿在泡沫板上站立和前后步行走、在像皮球上保持坐位平衡、在平衡板上行走)。结果发现受试者单腿站立、功能性支撑面、平衡功能的感觉整合测试都有明显的改善，但力量没有变化，步速反而降低。

6.3 感觉整合训练 Hu等〔27〕将平衡训练方案集中在使用不同的感觉输入和这些输入信息在感觉信息减少或改变的条件下的整合训练方面。具体为受试者 (65～87岁)每周参加5次，每次1 h，共2 w的训练，训练是在以下条件下进行:正常支撑面、睁眼、头居中;正常支撑面、闭眼、头居中;正常支撑面、睁眼、头伸展;正常支撑面、睁眼、头伸展;然后在泡沫板上重复上述所有训练1次。结果发现以上8种训练条件中 (泡沫板上闭眼，在一般的地面上头伸展)的5种训练条件的第1天和最后1天之间，训练组的摇晃程度发生了有显著的改变。感觉整合训练能向其他的平衡活动转移吗?回答是肯定的。感觉整合训练效果能反映在临床上常用的“感觉组织测试”(SOT)和“单腿站立测试”中，并且与在平台干扰时的肌肉反映模式相关 (拮抗肌的共同收缩减少)。受试者在训练后的4 w随访中依然保持着这些效果。这些实验表明，平衡控制的感觉训练可使平衡在改变的感觉条件下发生明显的改善，这些改善有利于执行其他的平衡任务。

6.4 多样化的运动练习方案 多样化练习 (训练)方案包括了整合了力量练习、有氧练习和平衡协调等的运动练习方案。Judge等〔28〕让社区老年人 (62～75岁)分别采用一个组合型训练方案和单独的柔韧性练习进行比较，组合型训练方案结合了下肢抗阻练习、轻快的行走和太极拳练习，在经过每周3次，持续6个月的练习后，发现仅利用结合型方案进行训练组的平衡能力出现改善，单腿站立的力量中心的位移减少了18%。Wolf等〔25〕也报道了相似的研究结果，他们研究调查了基于姿势控制系统理论的多样化练习对改善老年人(75岁以上)平衡的效果。发现大于4～6 w的多样化的平衡训练使受试者在Berg平衡测试和“动态步态指数”中有明显的改善，这些改善只能保持1个月，到1年后才完全消失。多样性的练习方案一般可以包括下肢力量练习和柔韧性练习、静态和动态的平衡训练、有氧活动练习 (通常是一种渐进的行走练习项目)的多种组合。这些训练活动包括致力于改善坐、站和行走时稳定状态下平衡能力的活动和预期平衡活动，包括伸展、提举、转向、改变支撑面 (在支撑面窄的条件下单腿站、前后步交叉站)、跨过和绕过障碍物、以不同的速度向前和向后走、在不同类型的表面和结构上行走;反应性平衡练习 (以不同的大小、速度和方向对站与坐时的受试者进行干扰)和感觉训练 (改变可获取的视觉和身体感觉信息)。在此基础上每周可逐渐增加上述活动的难度，并需长期锻炼以维持训练效果。

7 展望

人们对跌倒有了一定的了解，已从医学、体育学、工程学、心理学、生物力学等不同角度探讨跌倒发生的危险因素及其所带来的危害，也由此提出了相应的预防措施和干预手段。但以往的分析研究由于技术条件等的限制，大多数的功能性测试都具有局限性:首先，患者的表现是在有限的环境条件下检测到的，它不可能总能预测在更复杂环境下的真实表现;其次，很少的测试检测了姿势控制的3个方面，即静态、反应性和预期姿势控制;最后，大多数功能性测试几乎没有提供完成任务的动作质量，而且也不提供鉴定在身体功能表现下降时是神经还是骨骼肌肉反映的信息。要想获得在完成平衡的动作质量和引起平衡下降的潜在性系统衰退的相关信息，就必须借助于更为精确和科学的测试评估。运动是改善老年人平衡能力、移动能力和发展下肢力量的有效方法，这些身体机能的改善与执行功能活动时表现的提高和摔倒概率的降低密切相关，特别是多样化训练方案在改善平衡能力方面比单纯的针对某一系统的目的性练习 (如力量练习、柔韧性练习和有氧运动等)要有效的多，但训练必须有足够的强度和周期，并且要针对身体失衡问题的根源设计和完善运动干预方案。

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