周满相 黄任秀 张 靖 蒋 蓓 胡怡佳 覃中华
柳州市妇幼保健院儿童康复科,广西 柳州 545001
本体感觉构成人体特殊的深感觉,它能感知关节运动和位置,并能不在大脑的控制下自主调节关节的张力以适应变化的运动环境。完善的本体感觉、前庭平衡觉及视觉输入是人体完成独立行走的基础,三者组成人体中枢神经系统的外周感受器,其中本体感觉的作用最为重要,约占70%,主要作用时保持身体姿势及运动的稳定性。外周关节的本体感觉信息传入后,经过脊髓反射整合、脑干活动分析和大脑高级中枢认知程序加工三个运动水平,信息加工后形成运动反馈,使身体在无意识支配下也能自主完成不同的运动功能[1-2]。研究显示,本体感觉信息传入脊髓后通过脊髓反射产生肌肉收缩,使脊柱及四肢关节在运动中随时保持动力性稳定,保障功能性运动的顺利完成,关节稳定性的维持是由本体感觉决定的。目前本体感觉训练技术主要应用在各种中枢损伤、外科关节置换、外伤等所致的肢体运动功能障碍患者的康复治疗[3-4],其在成人康复治疗的有效性也已被验证,但由于本体感觉具有隐性特征,精确测试需要患者主动配合且影响因素较多,这对康复疗效的判断带来一定的困难。近年来,本体康复训练也广泛应用于儿童学习障碍、小儿脑瘫、儿童注意力缺陷多动障碍等疾病的康复治疗中并取得较好的临床疗效[5-6]。
本体感觉障碍在不随意运动型脑瘫患儿体现在不自主运动明显增多,挤眉弄眼及姿势张力时高时低。基底节的损伤导致患儿肌张力控制障碍,进而表现为肌张力不稳定和延迟消失的原始反射,临床上患儿常常出现较多的异常姿势和异常运动模式,导致正常运动功能建立困难。因此,如何增强患者的关节稳定性,提高其本体感觉统合能力显得更有意义。
本体感觉也称深感觉,它是指外周感受器如肌肉、肌腱、关节、皮肤、软组织等运动器官在静止或运动的时候产生的深部感知觉[7-8]。本体感觉包括意识性本体感觉和非意识性两种,它们的传导通路不同,前者使肌肉静止或运动时保持一定的张力并维持身体平衡。而后者接收本体感觉刺激信号后经由周围神经进入脊神经后跟的胸核和腰骶段T1~L3的V~VII板层,再分别经过脊髓小脑前束及脊髓小脑后束传入小脑[9-10],,小脑对接收的信息加工处理并作出反馈,自动维持身体平衡。本体感觉的感受器据FREEMAN等[11-12]分类,其主要分为2类:快适应性机械感受器,阈值较低,适应快[13],其主要作用是感受关节运动觉,其对运动的发起、突然的运动改变、加减速等动作敏感;第二类是慢适应性机械感受器,主要传达关节运动末端接近极限的位置信息。
本体感受器、前庭感受器及视觉为人体中枢神经系统的外周感受器,其中本体感觉是保持身体姿势及运动稳定性的重要组成部分。外周感觉传入后经脊髓反射整合、脑干活动分析和大脑高级中枢认知程序加工三个运动水平,信息加工后形成运动反馈,使身体在无意识支配下也能自主完成不同的运动功能[14-15]。研究显示[16-18]本体感觉信息传入脊髓后通过脊髓反射产生肌肉收缩,使脊柱及四肢关节在运动中随时保持动力性稳定,为目标性运动的完成提供精确的保障,由此可见本体感对精细协调性运动的完成及关节稳定性的维持起着至关重要的作用。AHMAD 等[19]研究结果显示,通过计算机的虚拟现实技术及平衡板训练可以提高人体的本体感觉及身体平衡性并提高运动技能。
2.1成人本体感觉的评估方法目前在成人康复治疗中对于本体感觉的评定暂无统一的标准方法。实际操作中常用关节位置觉、关节振动觉和位置再现等检查评估其是否存在障碍,该检查需要病人意识清楚并能较好的配合下才能完成。本体感觉的测定方法主要包括以下4种[20-22]:(1)角度再现法或位置再现法,此方法主要通过肢体位置的再现评估关节的位置觉。(2)阈值测量法。(3)视觉模型法。(4)体感诱发电位测试法等。前三者的评定方法主要用于综合评估患者本体感觉的传入及加工能力,而第四种方法则是评价其信息传导通路的完整性及信息经过皮层加工后传出活动的能力。
2.2儿童本体感觉的评估方法目前无专门的儿童本体感觉测试工具,临床上多采用北京医科大学任桂英等编制的儿童感觉统合检测量表,该量表为家长问卷调查,量表内容包括4个方面:前庭失衡、触觉防御过分、本体感失调和学习能力发展不足,该量表适用于3~6岁本体失调儿童的测试。
3.1本体感觉训练在上肢康复治疗中的应用上肢的运动障碍主要由脑卒中引起,脑卒中后引起上肢肌力下降、肌肉因缺乏运动而萎缩,线粒体数量减少,并进一步导致毛细血管网数量的减少,肌肉血供减少。异常的肌张力增高及痉挛的运动模式使上肢静脉回流受阻,最终导致的上肢静脉淤血和水肿,血氧含量低于正常[23-25]。目前普遍使用神经肌肉本体感觉促进技术(PNF)治疗肩关节本体感觉障碍。但运用不同的PNF治疗技术对于神经肌肉产生的效果存在差异,因此,实际应用中需要针对不同的上肢功能障碍选择最适当的康复治疗手技[26-27]。此外,临床研究表明,PNF技术对于减轻肩关节疼痛的临床症状也有良好的效果[28-29]。近年来研究表明[30-33],运用上肢机器人辅助技术训练患者的功能障碍会更加有助于卒中后本体感觉的恢复。
3.2本体感觉训练在躯干康复中的应用腰痛患者由于生物力线的改变及关节负荷的变化,痛觉刺激使患者本体感受器适应性变差,腰部脊及柱周围的正常本体感觉输入减少,躯干稳定性下降、姿势控制能力降低[34-35]。ROS等[36]研究表明,青年人腰椎的本体感觉功能明显优于老年人,差别有统计学意义,且青年男性及青年女性的本体感觉能力分别优于老年男性及女性。INGEMANSON等[37]研究发现,通过本体感觉训练可以提高腰椎间盘凸出患者的肌肉耐力并减轻腰痛症状,远期疗效观察发现提高了治疗效果,并可降低腰痛的复发率。CORTESI等[15]研究显示,腰部本体感觉与腰部伸肌肌群肌力之间无相关性,强调康复训练对腰部肌力训练的同时应加强腰椎本体感觉训练,两者并行不能相互替代。TOLEDO等[38]研究显示,治疗师通过脊柱手法治疗后腰背部疼痛患者的运动感觉统合、躯体感觉统合以及神经肌肉控制三个方面能明显改善,腰痛减轻。
3.3本体感觉训练在下肢关节康复中的应用
3.3.1 本体感觉训练在髋关节康复中的应用:髋关节的本体感觉训练主要用于髋关节置换及髋关节损伤所致关节脱位、关节不稳定等,研究显示,髋关节的位置觉、速度感知及负重感觉等本体感觉主要跟关节周围的软组织关系密切,而其周围的机械性感受器参与作用不大。MORAES等[39-40]报道了髋关节特殊位置觉、加速度、负重感知觉感受器位于髋关节周围的韧带及盂唇所组成的关节囊内,当手术或外伤后应尽量的保存这些组织,才能够较好的保存其位置觉、振动机、深感觉等本体感觉。RIXE等[41]报道了两种不同的手术方式比较,其中前外侧入路手术过程中因保留了髋关节后侧软组织患者术后能较好的恢复本体感觉,从而防止髋关节脱位。SCAGLIONISOLANO等[42]研究表明良好的髋关节控制是人体正常步行周期的基础,所以髋关节后部周围组织的完整性能最大限度的保留髋关节的本体感觉,而髋关节周围肌力的正常是下肢正常运动功能的基础。
3.3.2 本体感觉训练在膝关节康复中的应用:膝关节本体感觉与运动的稳定性及主动控制息息相关,膝关节本体感觉的缺失将导致其运动时控制能力下降、行走时关节不稳定、膝关节反张等,患者临床表现为平衡与协调差,步行运动能力下降,容易跌倒等[43-45]。本体感觉能力的高低与患者的下肢肌力、体重指数(BMI)、关节疼痛程度、关节运动范围(ROM)、有无关节挛缩等均密切相关,患者膝关节稳定性以及动、静态平衡能力均与其本体感觉能力息息相关[46-47]。目前的常规康复训练难以达到患者的要求,其本体感觉仍然存在障碍[48]。目前国内外针对本体感觉训练的内容形式多样,常规训练内容主要包含平衡功能训练、功率自行车(提高下肢力量)、治疗师辅助下半蹲练习、姿势矫正镜前进行平板支撑以及步态训练仪上进行步行灵活性训练等。国内目前的本体感觉训练主要是针对运动员,提高运动成绩[49],并逐渐在康复治疗过程中开展运用。HILLIER等[50]对136例前交叉韧带重建术后患者进行研究发现,保留残端组在术后第3、6个月时检查本体感觉,膝关节的主观评分和膝关节基本功能均显著优于非保残组,说明保留患者的部分交叉韧带残端可以保留患者的膝关节本体感受器,经过本体感觉训练后能最大的恢复其功能。LIM等[51]研究显示,运用下肢康复机器人进行膝关节的辅助康复训练,能够显著提高脑卒中偏瘫患者患侧肢体膝关节的本体感觉,改善患者步行时立位平衡功能,有利于提高脑卒中患者的运动主动控制能力,改善生活自理能力,提升患者的生存质量。KALISCH等[52]对膝骨性关节炎患者106例进行研究对比发现,通过本体感觉强化训练能有效改善膝关节骨性关节炎患者站立时静态平衡、行走时动态平衡能力,且对比治疗前后患者膝关节的关节本体感觉能力有统计学意义,治疗后明显提高,摔倒的风险明显降低。
3.3.3 本体感觉训练在对踝关节康复中的应用:踝关节的本体感受器主要分布于距上关节的关节囊、小腿三头肌及胫骨前肌肌腱、韧带(距腓前韧带、距腓后韧带和三角韧带)及跗骨窦内组织[53]。信息经中枢分析整合后再由传出神经传出到达效应器,最后在踝关节作出适合当时运动需要,即正确、及时的反应来调整运动和姿势稳定性。各种损伤因素导致踝关节受损后会导致韧带及关节囊中的本体感受器同时受损,反复发作形成恶性循环,由此可见,对本体感觉受损后科学、合理、系统干预治疗显得尤为重要[54]。
3.4本体感觉训练在儿童康复中的应用AYERS等[55]研究认为,儿童生长发育过程中从环境中接收各种信息,并同时向环境反馈信息,是一个连接相互作用的过程。当感觉统合能力发生障碍或失调时,可能导致儿童心理行为方面出现问题,出现一系列的临床症状,如注意力缺陷、冲动、多动、语言或行为障碍、学习困难、人际交往不良等,统称为“感觉统合失调”。GOBLE等[56]研究了22例儿童孤独症谱系障碍儿童的静态平衡能力、动态平衡功能及其他多项运动能力,感觉统合训练明显的提高了儿童孤独症谱系障碍患者的动静态平衡能力,改善了肢体协调性,同时也有效增强儿童孤独症谱系障碍患儿下肢及腰腹部核心肌群的肌肉力量、增强运动时肢体的协调能力以及心肺耐力,尤其是以增强下肢肌肉瞬间爆发力效果最为显著。EDIN等[57-59]研究显示,感觉统合训练项目难易程度适中,形式多样,能充分发挥脑瘫患儿挑战的乐趣,并积极主动参与活动,结果显示,常规康复训练结合感觉统合训练降低了患儿的下肢痉挛,能明显提高痉挛型脑瘫患儿行走时的立位平衡功能。近期研究显示[60-65],运用感觉统合训练对学习障碍进行治疗,结果显示,患儿学习成绩明显提高,得出的结论为:运用圆筒、秋千、滑板滑梯等设计的运动游戏项目训练患儿的本体感觉并提供丰富的触觉刺激,从而增强患儿运动的协调能力,强化语言功能,改善行为和情绪障碍,延长注意力时间进而提高学习成绩。
目前本体感觉训练已逐步推广、应用于中枢系统损伤、人工关节置换、各种外伤等引起的肢体功能障碍患者的诊断及系统康复训练中,其在成人康复治疗的有效性也已经被验证,但由于本体感觉具有隐性特征,精确测试需要患者主动配合且影响因素较多,这对康复疗效的判断带来一定的困难。本体感觉训练运用于不随意运动型脑瘫也有个案报道,不随意运动型脑瘫损伤位于基底节,患儿本体感觉缺失较明显,患儿难以建立有效的运动功能,功能障碍表现较为严重。将本体感觉训练应用于不随意运动脑瘫康复训练中少有临床报道,其治疗效果值得今后进一步观察研究。