功能性踝关节不稳者的动态平衡能力研究

毛宁慧 王 平

杭州师范大学体育与健康学院，浙江 杭州 310000

1 前言

人的任何运动可以说几乎都是在维持身体平衡的状态下进行的，尤其是大肌肉的活动，更需要有较好的平衡能力才能胜任。

人体平衡能力可以分为两种，即动态平衡能力和静态平衡能力。动态平衡是指身体在空间移动时，通过不断的控制身体姿势和改变重心而维持平衡的能力。人体平衡的维持主要依赖于前庭、视觉和本体感觉系统的信息输入及中枢神经系统对其信息的整合和对运动效应器的控制[1-2]现如今功能性踝关节不稳已普遍出现在运动员中，对于他们来说，在运动中平衡能力较差，则意味着发生运动损伤的可能性增加。

本实验采用Dr-wolff平衡测试仪对功能性踝关节不稳者与正常人进行动态平衡测试，比较其功能性踝关节不稳者与正常人动态平衡能力指标的差异，为后续研究功能性踝关节不稳的康复训练和防治提供良好的科学理论依据。

2 研究对象与方法

2.1 研究对象

表1 动态平衡能力受试者基本情况 (±s)

研究对象为杭州师范大学体育与健康学院大一的男生中选取8名患有单侧功能性踝关节不稳的受试者作为实验组，再根据实验组受试者的年龄，身高体重等，匹配8名无踝关节伤病的受试者为对照组。其中实验组功能性踝关节不稳者的判断依据Kaminski等[3]所述，同时满足以下 4个条件：（1）过去 1年内,单侧踝关节至少有一次明显的踝关节外侧韧带扭伤,导致患侧足无法承重,或需要使用拐杖。（2）下肢无重大伤害且踝关节无骨折发生。（3）患侧足至少一次重复性扭伤,或曾经 有踝关节不稳感或无力感。（4）受伤侧足踝部接受过正式 或非正式的康复治疗（见表1）

2.2 测试方法

（1）运用Dr-wolff平衡测试仪的Balance-check对受试者进行动态平衡能力检测。将仪器测试难度级别设置为5级，动态平衡能力测试设定持续时间为30S；

（2）测试分为实验组和对照组进行双足站立睁眼测试和患病脚与对照组单脚站立睁眼测试。（赤脚进行平衡能力的测试，避免有些鞋子鞋底的厚薄程度不同，而影响实验。）双足测试时两只脚要站在测试仪指定的位置上，测试时间为30S，单足测试一足站立与测试平台中间，另一只脚离开并高于平台10-20CM测试,时间也为30S.（见图2 、图3）

（3）测试时，要求受试者尽量快而准确的把自身重心转移到目标区域中；

（4）测试程序：一名实验组的受试者与身高体重相仿的对照组受试者进行测试，两者双足测试后休息60s后进行单足测试，对照组受试者测试的脚需同实验组。如在测试过程中，由于失去平衡触碰扶手则记录为测试无效，并重新进行本次测试。

2.3 测试指标及等级评定

（1）测试时间内重心在每个区域停留的时间，分为五个区域如图所示：

图1 数值区域由内向外依次为：Center 4 3 2 1

（2）测试时间内重心方向位移的长度，如图所示：

图2 正方形的边长由内至外依次为2cm、4cm、6cm、8cm、10cm

（3） 测试等级评分（5个级别）如下：

1.0 ～1.5 非常好：运动做得很好，精确。你可以提高难度。1.6～2.5 好：练习良好。先增加时间，然后增加难度。2.6～3.5 令人满意：平均和坚实的表现。3.6-4.5 足够了：有几个缺陷。请经常和治疗师一起锻炼，并尽可能坚持下去。4.6～5. 不足：存在一些缺陷。降低难度。只有与治疗师一起锻炼。

主要观察指标：两组受试者睁眼双足站立时的平衡能力（等级）。两组受试者睁眼患侧足站立时平衡能力（等级）。

2.4 测试仪器

实验使用德国生产的Dr-Wolff平衡测试仪，该测试仪可以根据受试者的情况来设定难度等级、测试持续时间和测试方式，在测试结束后会给出相应的评估等级 。

2.5 统计学分析

所有数据用(±s)表示，采用spss21.0统计软件进行统计学处理。

3 研究结果

3.1 受试者双足睁眼重心在每个区域停留时间长短测试结果

在重心区域停留时间这一测试指标上，实验组几乎在前3个区域点都会有停留的时间，说明单侧踝关节不稳者不仅患侧平衡能力有显著性下降，而且会影响健侧的平衡能力下降（见表2）

表2 受试者双足睁眼重心在每个区域停留时间长短（±s ）

3.2 受试者双足睁眼测试等级评分测试结果

表3 受试者双足睁眼测试等级评分测试 （±s ）

结合表2、表3每对受试者双足睁眼重心在每个区域停留时间测试指标及等级评分，可以看出实验组测试等级评分的均值远高于对照组，说明睁眼双足站立时，实验组的平衡能力弱于对照组(见表3)

表4 受试者单足睁眼重心在每个区域停留时间长短（±s ）

3.3 受试者单足睁眼重心每个区域停留时间测试结果

八对单足睁眼测试图表显示，在单脚支撑状态下实验组的重心区域停留时间长短与评分高低得出其平衡能力远弱于对照组的平衡能力（见表4）

3.4 受试者单足睁眼测试等级评分测试结果

表5 受试者单足睁眼测试等级评分测试 （±s ）

从单足站立测试的评分上看无论是对照组还是实验组，相比于双足站立测试时，其平衡能力较弱，说明单足站立的确会影响人体平衡。在实验组的等级评分上分析，实验组的患侧足平衡能力远不如对照组（见表5）

3.5 受试者在测试时间内双足站立重心方向位移的长度测试结果

表6 受试者在测试时间内双足站立重心方向位移的长度 （±s ）

从受试者在测试时间内双足站立重心方向位移的长度上进行比较，实验组的重心方向偏移长度要长于对照组的重心方向偏移长度，从而说明实验组的受试者平衡能力弱于对照的平衡能力（见表6）

3.6 受试者在测试时间内单足站立重心方向位移的长度测试结果

从受试者在测试时间内单足站立重心方向位移的长度上进行比较，实验组的重心方向偏移长度要长于对照组的重心方向偏移长度；特别是在东南和西南这两个方位上，有着显著的差异(见表7)

表7 受试者在测试时间内单足站立重心方向位移的长度 （±s ）

4 研究讨论

在重心所在区域时间长短上，在数值越小的区域占时越久，表明其平衡能力越差；重心在各个区域停留的波动大，也表明其平衡能力差。重心在前后左右四个方向改变时，重心波动幅度越大，表明其平衡能力越差；重心倘若保持在一个方位上，说明该受试者此侧足存在肌力较弱的问题；测试等级评分数值越高，表明其平衡能力越差。

统计结果显示，两组受试者动态平衡能力存在一定的差异性，在测试的3种指标中，全部都呈现出显著的差异。在双足站立的测试中，明显表现出实验组单侧踝关节不稳受损会影响双足站立时的平衡能力；同时在单足站立时，两组的差异则进一步变大，功能性踝关节不稳者的动态平衡能力远差于正常者。

平衡是由前庭、本体、视觉共同作用而来的，这就是所谓的“平衡三联”。这其中前庭感觉主要感知头部的角速度和线加速度，感知人体周围环境相关的感觉输入，并把相关的信息传向神经中枢，用以调节相关的骨骼肌张力，以保证头部的正确姿势[4]；视觉主要提供人体运动及运动方向的信息以及人体周围环境的信息；本体感觉主要接受来自本体感受器所感知人体各环节的空间位置、运动方向以及肌肉收缩情况等信息，通过深感觉传到通路向上传递，为脑部神经元进行运动分析提供条件。[5]

动态平衡能力，是指人体在保持静态平衡能力的基础上受到外力的影响下人体需要不断调整自己的姿势来维持平衡的一种能力。从另一个角度反映了人体随意运动控制的水平，坐或站着进行各种作业活动，站起和坐下、行走等动作都需要具备动态平衡能力。

在相同测试时间内每个区域停留的时间上，8组双足测试的受试者动态平衡能力存在可对比性；8组受试者的等级评级评分也形成了显著的差异。等级评分，分值越高说明其平衡能力越差，实验组的双足站立等级评分略高于对照组。这一实验结果说明单侧踝关节不稳者不仅患侧平衡能力有显著性下降，而且会导致健侧的平衡能力下降，从而导致自身的平衡能力下降。在8组的单足（患侧）站立测试中，无论是实验组还是对照组的等级评分相比于双足站立时有所增加，得出双足站立时的动态平衡能力较好于单足站立时的动态平衡能力。原因主要有二方面，从力学角度来说，人体平衡主要由人体重心的高低、支撑面的面积和支撑面的稳定性这3个因素决定；重心越低，支撑面面积越大，支撑面越稳定，平衡就越容易保持；反之重心越高，支撑面较小，支撑面越不稳定，平衡能力就会相对较差。[6]所以，由于双足站立时，支撑面积比较大,身体的重心作用线落在了支撑面之内，这也是双足站立时，两组间没有非常显著性差异的主要原因；而单足站立时，支撑面的面积变小，人体重心动摇幅度轨迹变大，导致身体动态平衡能力差。从生理学角度来说，人体站立在固定的支持面上时，足底皮肤触、压觉和踝关节的本体感觉输入起主导作用；并且双足站立时两足的本体感觉能力较单足站立时要好，双足站立时还可以弥补单足站立时下肢肌肉力量的不足，使其双足站立时动态平衡能力较单足站立时的要好。[7]

在一个正常的步态周期中，80%的时间是人体处于单足站立的状态[8]，在日常生活中，人们单足站立时的平衡能力差于双足站立的平衡能力，所以通过上述单足对照实验平衡状况来评价受试者的平衡能力可能又具有意义。

张秋霞[9]等研究发现功能性踝关节不稳者的踝关节肌肉力量明显弱于正常者；同时姚波[10]等也发现，不论是睁眼还是闭眼的情况下，肌力越小平衡能力越差。本实验受试者在测试时间内双足站立重心方向位移的长度要小于单足（患侧）站立重心方向位移的长度。单足测试中，对照组测试足则为实验组的患侧，在相同情况下，实验组单足站立时身体重心则趋向于其经常崴脚之处，则对照组重心则为前后移动为主；由此说明，功能性踝关节不稳者患侧足的肌力较差，从而影响其平衡能力，以致踝关节出现反复性扭伤而形成慢性功能性踝关节不稳。

本研究的平衡测试实验合理性则有3点：首先受试者的选拔，对照组与实验组两组受试者在身高、体重方面无明显差异，具有可比性，从而使实验数据更具科学依据；其次，受试者被要求测试时都要脱鞋进行实验，这样能够减少误差的产生；最后，无论双足还是单足站立测试时采用的时间都相同为30s，受试者测试后休息1分钟后在进行下一轮测试，这样能够减少误差。

功能性踝关节不稳是踝关节首次损伤后，没有及时得到正确合理的治疗而导致踝关节反复损伤的一种疾病。现如今，功能性踝关节不稳已经普遍存在于各位运动员以及运动爱好者当中。而本文研究功能性踝关节不稳的动态平衡能力能够为康复提供一个帮助。

在众多研究中发现功能性踝关节不稳与平衡控制能力有重要的联系，较差的平衡控制能力会导致踝关节损伤的重复发生[11]。因此，功能性踝关节不稳者应该在平衡能力的训练上多花时间，现临床上针对踝关节不稳有本体感与神经控制训练，包括单脚平衡站立、平衡软垫单脚站立、平衡气垫单脚站立等。

综上所述，本研究仅仅研究了功能性踝关节不稳者与正常者之间的睁眼时的动态平衡能力，而没有进行闭眼时的动态平衡能力测试，还有待进一步探究。