老年人退行性失衡評估及運動干預研究進展

朱小烽 (嘉興學院平湖校區基礎教學部，浙江 嘉興 314200)

老年人容易發生跌倒就是常見的一種表現。據統計65歲以上的老年人每年約有1/3的人跌倒1次或多次，其中女性跌倒的發生率要高于男性〔1〕。摔倒是導致75歲以上老年人死亡的第7位原因〔2〕，跌倒極大地威脅著老年人的身心健康，是影響老年人生活質量的一個重要因素，老年人跌倒已成為公眾關注的健康問題之一。

在詳細探討失衡及其原因之前，清楚地理解摔倒的定義和可能經歷的摔倒類型是很重要的。這可以幫助治療師在對患者提問時更有效地關注摔倒的頻率和性質，同時更好地理解關于有多種平衡風險患者的康復策略。科研和臨床上對摔倒有不同的定義〔1〕。臨床上，把老年人摔倒在地上或者被發現躺在地上定義為一次摔倒。另外，它常常被定義為任何無意識地與支持面的接觸，例如椅子、柜臺或者墻面。國外也有學者把它定義為“不能控制地或非故意地倒在地上或其他較低平面上，除遭到猛烈地打擊、突然腦卒中、癱瘓或癲癇發作等原因外〔2〕”。

為防止老年人出現突然摔倒的情況，平衡測試是在有安全繩系在身上的情況下進行的。在實驗室，常常通過移動老年人腳下的支持面而改變平衡來模仿平衡失控。受試者在一個小平面上搖晃，當重心超過支持面限制的那一瞬間就可被定義為一次摔倒，或失去平衡 (因為如果在保護措施沒有使用的情況下這就可以導致一次摔倒)。摔倒的術語被用于各種環境，臨床工作者在討論摔倒的時候給它一個自己的準確的定義是很重要的。

有諸多因素可導致老年人摔倒，包括生理的、肌肉骨骼因素、外在環境因素等。由于肌力、身體活動度 (柔韌性)、神經肌肉系統和步態等因素與跌倒有密切的關系，因此對老年人的進行自身功能性評定，可以較全面的了解這些機能狀況，以便采取針對性的預防和干預措施，從而減小老年人跌倒的風險。

1 步態的評定方法

1.1 計時起立行走檢查 (TUG) 起立行走檢查是一種快速篩查影響老年人日常移動能力的平衡問題的工具。要求受試者盡可能快地從椅上站起，筆直向前行走到終點 (前3 m處)后轉身走回椅子并坐下。該測試最初用于評價老年人群的平衡功能，5級評分，分數越高表示成績越差，若分數≥3分，則表示有跌倒的危險性〔3〕。該方法后經Podsiadlo和Richardson的改良〔4〕，變成測試者計算受試者完成的時間，并建議該測試可作為一種簡便的方法用于對社區老年人群 (一般為正常人)的基本活動能力的測試，可在1～2 min內完成。測試者既計算受試者完成的時間又觀察評價受試者的步態。在鑒別跌倒人群時，以16 s為界限值，相關研究認為TUG的敏感性和特異性為68.4%和87%〔5〕。

1.2 改良的步態異常等級量表 (GARA-M) 為評價步態及預測社區老年人群跌倒風險的量表，該方法要求受試者朝一方向步行，來回各走完7.6 m的距離，最后返回起點。該過程包含7項步態測試，4級評分 (0～21分)，分值越高，表示步態異常越明顯，跌倒風險性越大。van Swearingen〔6〕研究得出該量表預測個體跌倒風險的敏感性和特異性分別為62.3%和87.1%。雖然該測試方法簡單方便，但測試過程比較容易受到外界影響，且測試結果很粗糙、不全面。步態是中樞神經系統的終極目標在生物力學水平上的體現，它有賴于中樞神經系統、周圍神經系統以及肌肉骨骼肌系統的協調工作。

1.3 三維步態分析系統 步態分析的研究和應用從19世紀末攝影技術剛興起的時候就開始發展，迄今有100多年的歷史。步態分析一般多用于康復醫學領域，如在康復評定、訓練與治療的過程中，通過客觀、定量地評定人體步行功能，反映患者的康復情況〔1〕。最初的步態分析是通過目測法來完成的，指不用任何儀器僅由肉眼觀察病人步態的方法。但由于目測法的不準確性，后來的步態分析隨著相關技術的發展而逐漸加入了專門的儀器輔助，步態觀察也從二維空間發展到三維空間。三維步態分析系統可以提供受試者的運動學參數、生物力學參數和運動中骨骼肌的肌電活動參數，這些數據變化的規律就是人體步態特征的數字表現。通過參數分析，我們可以從更全面更精細的角度了解受試者的步態是否正常，是否存在可能病變的隱患等。三維步態分析系統是目前較為先進的，能夠客觀、定量地評定人體步行功能的步態分析系統。但由于該系統比較昂貴，所以應用的領域一般在大型醫院或科研單位。

2 平衡能力的評定方法

2.1 閉眼單腳站立測試 閉眼單腳站立是我國國民體質測試的必測項目之一。它反映的是受試者的靜態平衡能力，也可反映人體位置感覺、視覺和本體感覺間的協調關系〔7〕。國內外眾多的研究表明平衡能力的下降是導致老年人跌倒的主要原因之一，閉眼單腳站立測試的結果能反映人體平衡能力的基本情況〔1，2，7〕，但目前還未見有該指標與跌倒風險之間量化關系的相關評價。

2.2 Berg平衡測試 Berg平衡測試是加拿大的物理治療師Kathy Berg所設計的，包括14項內容，采用0～4分制計分。該方法具有良好的重復測試和組間信度，與其他的平衡和移動測試方法具有良好的相關性。Shumway-Cook等〔8〕曾報道Berg平衡測試對于沒有神經性疾病的和居住在社區的老年人是最好的單個摔倒危險指示器。但對于神經系統損傷的人，Berg平衡測試不一定是摔倒危險的預報器，Harrisk等〔9〕在99例慢性腦卒中的社區居民中檢測了Berg平衡評分與摔倒的關系，發現摔倒危險高者和危險低者在Berg平衡測試中的表現是相同的，因此建議臨床醫師慎用Berg平衡測試來判斷腦卒中患者的摔倒危險。

3 伸展測試

3.1 上肢功能性伸展測試 用于測試動態平衡能力，評價受試者手臂前伸的最大距離 (直立、肩前屈90°)，可在1～2 min內完成。在一項預期有效性研究中，手臂前伸超過15 cm但小于25 cm的老年人在未來6個月內摔倒的可能性要比前伸超過25 cm的老年人摔倒的可能性高，其摔倒的可能性是2.0〔10〕，如果前伸距離在15 cm及以下，再發摔倒的可能性是4.02，完全不能前伸者跌倒可能性為8.07。與年齡相關的標準值，20～40歲的女性為 (37.1±5.6)cm，41～69歲的女性為 (35.1±5.6)cm。測試結果在15.2 cm或以下有顯著的跌倒危險，15.2～25.4 cm預示有中度的跌倒危險。

3.2 下肢功能性伸展測試 用于評價人體在動態條件下維持身體平衡的能力。動態平衡能力是在保持穩定姿勢的前提下完成規定的動作〔11〕。對于老年人來說，在活動中保持姿勢穩定的動態平衡能力與跌倒風險緊密相連。Gray等〔12〕最早描述了下肢功能性伸展的測試方法，Kinzey等〔13〕在1998年對年輕人進行下肢功能性伸展測試，做了信度檢驗，結果發現內部相關系數較高 (0.67＜r＜0.87)。

4 定向移動表現測試 (POMA)

耶魯大學的Mary Tinetti發表了一種篩查老年人平衡和移動能力、判斷摔倒危險的測試方法〔1〕。它采用3分制 (0，1，2)對受試者的表現進行評分，其最高分值為28分。在POMA中，平衡部分的單項檢測包含:評價坐與站時的靜態平衡(第1項和第5項)、評價主動平衡 (第2，3，6，9項)、反應性平衡 (第6項)、感覺成分 (第7項)。研究發現〔14〕，POMA是一種很好的預測居住在社區的無神經性疾病的老年人摔倒危險的方法。當總分少于19分時，摔倒的危險率較高;總分在19～24分時具有中等程度的摔倒危險。該測試方法的組間信度高，整個測試只需10～15 min即可完成。最近，一項利用4種方法 (TUG，單腿站立，功能性伸展和POMA)對1 200個65歲以上的老年人進行了平衡測試研究，結果表明，POMA的重復測試信度 (組內信度)、敏感性和預測摔倒危險的效度最高，且最能反映日常生活能力 (ADL)的變化〔15〕。

5 下肢肌肉功能的評定方法

5.1 下肢蹬踏爆發力測試 下肢蹬踏爆發力反映人體下肢肌肉的力量素質，用來測定人體在不同預設負荷下能夠產生的最大速度和功率等。下肢蹬踏爆發力測試中，可以直接測量受試者的下肢長度、蹬踏的力量和速度，最終反映爆發力水平。人體失去平衡，在即將要跌倒時，身體本身會產生肌力(特別是下肢肌力)來對抗這種跌倒的趨勢，但需要一定的力量和時間。爆發力屬于速度力量，它是速度與力量的綜合反映〔16〕。所以從某種意義上可以認為下肢的爆發力越大，人體跌倒的可能性就越小。

5.2 下肢肌肉力量測試 James Perrine等在1969年提出并建立了一種關節運動角速度恒定而外加負荷阻力呈順應性變化的動態運動概念和動態肌力評價方法，即等速肌力測試〔1〕。

在等速運動過程中，為了保持恒定的運動角速度，有專門的感應系統感受肌力隨關節活動范圍改變而發生的大小變化，同時反饋調節系統即時調節每一點的阻力使之與肌力的改變相匹配，從而保持整個運動的角速度不變。等速肌力測試的優點在于能夠提供肌力、功率、爆發力和耐力等多種數據，缺點在于測試儀器價格昂貴且操作復雜。目前，常見的等速肌力測試儀器有 Cybex、Biodex、Kin-Com、Contrex等。等速肌力測試的參數全面、精確、客觀，等速肌力測試已被認為是肌肉功能評價及肌肉力學特性研究最佳方法。等速測試中常用的測試角速度單位為°/s，或r/min(revolutions per minute，1 r/min=6°/s)，并將高于180°/s的測試角速度列為高速范圍，而將低于60°/s的測試角速度列為低速范圍。測試過程中當進行高速向心收縮時，較多的快肌纖維參與且產生較大的峰值力矩;低速向心收縮時則主要由慢肌纖維完成。有研究表明〔17〕，等速肌力測試時4次與6次重復次數的均值間無顯著差異，且最高峰值力矩一般出現在前3次，因此，無論是采用峰值力矩還是均值力矩指標，等速肌力測試的重復次數一般是4～6次，但要想產生穩定的測試數據，4次重復次數是最低限度。

總之，對導致跌倒發生的相關機能的功能評定，主要是從體質學和生物力學的角度分析。但從體質學角度進行的功能評定，目前測試的方法都相對簡單，測試的結果也多是說明表象的問題。而生物力學的測試，特別是等速肌力測試和三維步態分析等，則比較精確、客觀和全面，測試的結果能從較深的層面說明問題，所以生物力學方面的研究越來越受到人們的重視。

6 相關運動干預研究進展

Cochrane對14種特殊運動干預對減少老年人失衡率影響的主要結果進行歸納。發現以下的干預性練習有利于減少老年人摔倒:受過培訓的職業人員制定和實施的力量練習和平衡訓練、多規則和多因素的危險因素篩查/干預方案、太極拳、減少調節精神藥物的使用、降低家中的危險因素等。《加拿大最好的實踐指南》〔18〕總結了33項研究來確定能減少老年人摔倒和傷害性失衡的最有效方法。結果發現，減少摔倒的最好方法是包括了平衡練習和太極拳在內的運動方案，但效果僅短期存在，除非長期堅持下去。Whipple等〔19〕研究建議成功的運動干預措施一般應該有5個共同特點:包括頭和身體的快速反應性活動 (速度)、與提高大腿與髖部力量有關的重心在垂直方向的活動 (垂直)、運動為中度到大強度，包括充分承重的活動 (活力)、改善可獲取的視覺信息 (視覺)以及刺激前庭功能的練習。以上研究都充分表明，有針對性的運動干預可改善患者的平衡和移動能力，減少具有失衡高危險的老年人的摔倒風險，并且訓練必須有足夠的周期和強度。為此，我們對以下幾種專門性的運動干預練習:包括力量訓練、平衡練習、感覺整合訓練以及多樣化的運動練習進行研究綜述。

6.1 力量訓練 許多研究發現年老導致肌力降低能在力量訓練中得到部分恢復。Aniansson等〔20〕研究發現，老年女性 (63～84歲)和男性 (74～86歲)在接受連續10個月的每周2次的小強度力量訓練后，僅等長伸膝肌力和快肌纖維區域有6% ～13%的增加。同樣，在Frontera等〔21〕研究中60～72歲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次最大負荷)的80%為負荷的大強度抗阻練習，結果發現膝部肌肉的力量增加到107%～226%。在社區人群中的研究也得出相似的結果，其變化更大。如Fiatarone等〔22〕對90歲在家療養的體質較弱的患者進行了增強腿部肌肉力量的運動干預，讓患者的股四頭肌、腘繩肌和內收肌進行了8 w、每周3次的大強度抗阻練習后，發現患者肌力明顯提高 (達到1 rep max的174%)，同時身體功能方面的表現也有所增加，例如，步速增加48%，有2位受試者行走時不再用手杖。但是這些效果能否改善所有患者的動作技巧，如平衡控制和步態，也要看情況。在健康的老年人，其改變是較小的，Judge等〔23〕一項研究發現，抗阻練習使實驗組的力量得到改善，但較對照組卻未能增加步速或減少從椅子上站立起所需要的時間。Wolfson等〔24〕研究中抗阻練習改善了單腿站立的時間，但卻沒能改善人體平衡的其他指標。總之，在改善肌力方面，大強度抗阻練習較小強度抗阻練習顯示出更好的效果，但是平衡和移動功能的改善可能只在身體條件較差的老年人中才顯效明顯。

6.2 平衡訓練 一些研究已經檢測出了幾種不同類型的平衡練習對改善老年人平衡功能的效果。例如，Wolf等〔25〕用3類練習項目對社區老年人平衡功能的影響進行了比較。3組受試者每組接受一項不同的練習項目:靜態平衡訓練 (在平衡板上進行平衡的恢復)、動態平衡訓練 (太極)和健康會談，每周2次，共15 w，結果顯示動態平衡訓練組摔倒率減少到0.63(明顯低于對照組)，而靜態平衡訓練組沒有明顯改變，并且患者的下肢關節活動度、力量以及心血管耐力方面等也都無明顯影響。Province等〔26〕對社區75歲以上的男性和女性接受3個月的平衡訓練，每周3次，每次45 min，每次練習的項目包括在電腦控制的平衡板上的練習和在地面上的練習(單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)。結果發現受試者單腿站立、功能性支撐面、平衡功能的感覺整合測試都有明顯的改善，但力量沒有變化，步速反而降低。

6.3 感覺整合訓練 Hu等〔27〕將平衡訓練方案集中在使用不同的感覺輸入和這些輸入信息在感覺信息減少或改變的條件下的整合訓練方面。具體為受試者 (65～87歲)每周參加5次，每次1 h，共2 w的訓練，訓練是在以下條件下進行:正常支撐面、睜眼、頭居中;正常支撐面、閉眼、頭居中;正常支撐面、睜眼、頭伸展;正常支撐面、睜眼、頭伸展;然后在泡沫板上重復上述所有訓練1次。結果發現以上8種訓練條件中 (泡沫板上閉眼，在一般的地面上頭伸展)的5種訓練條件的第1天和最后1天之間，訓練組的搖晃程度發生了有顯著的改變。感覺整合訓練能向其他的平衡活動轉移嗎?回答是肯定的。感覺整合訓練效果能反映在臨床上常用的“感覺組織測試”(SOT)和“單腿站立測試”中，并且與在平臺干擾時的肌肉反映模式相關 (拮抗肌的共同收縮減少)。受試者在訓練后的4 w隨訪中依然保持著這些效果。這些實驗表明，平衡控制的感覺訓練可使平衡在改變的感覺條件下發生明顯的改善，這些改善有利于執行其他的平衡任務。

6.4 多樣化的運動練習方案 多樣化練習 (訓練)方案包括了整合了力量練習、有氧練習和平衡協調等的運動練習方案。Judge等〔28〕讓社區老年人 (62～75歲)分別采用一個組合型訓練方案和單獨的柔韌性練習進行比較，組合型訓練方案結合了下肢抗阻練習、輕快的行走和太極拳練習，在經過每周3次，持續6個月的練習后，發現僅利用結合型方案進行訓練組的平衡能力出現改善，單腿站立的力量中心的位移減少了18%。Wolf等〔25〕也報道了相似的研究結果，他們研究調查了基于姿勢控制系統理論的多樣化練習對改善老年人(75歲以上)平衡的效果。發現大于4～6 w的多樣化的平衡訓練使受試者在Berg平衡測試和“動態步態指數”中有明顯的改善，這些改善只能保持1個月，到1年后才完全消失。多樣性的練習方案一般可以包括下肢力量練習和柔韌性練習、靜態和動態的平衡訓練、有氧活動練習 (通常是一種漸進的行走練習項目)的多種組合。這些訓練活動包括致力于改善坐、站和行走時穩定狀態下平衡能力的活動和預期平衡活動，包括伸展、提舉、轉向、改變支撐面 (在支撐面窄的條件下單腿站、前后步交叉站)、跨過和繞過障礙物、以不同的速度向前和向后走、在不同類型的表面和結構上行走;反應性平衡練習 (以不同的大小、速度和方向對站與坐時的受試者進行干擾)和感覺訓練 (改變可獲取的視覺和身體感覺信息)。在此基礎上每周可逐漸增加上述活動的難度，并需長期鍛煉以維持訓練效果。

7 展望

人們對跌倒有了一定的了解，已從醫學、體育學、工程學、心理學、生物力學等不同角度探討跌倒發生的危險因素及其所帶來的危害，也由此提出了相應的預防措施和干預手段。但以往的分析研究由于技術條件等的限制，大多數的功能性測試都具有局限性:首先，患者的表現是在有限的環境條件下檢測到的，它不可能總能預測在更復雜環境下的真實表現;其次，很少的測試檢測了姿勢控制的3個方面，即靜態、反應性和預期姿勢控制;最后，大多數功能性測試幾乎沒有提供完成任務的動作質量，而且也不提供鑒定在身體功能表現下降時是神經還是骨骼肌肉反映的信息。要想獲得在完成平衡的動作質量和引起平衡下降的潛在性系統衰退的相關信息，就必須借助于更為精確和科學的測試評估。運動是改善老年人平衡能力、移動能力和發展下肢力量的有效方法，這些身體機能的改善與執行功能活動時表現的提高和摔倒概率的降低密切相關，特別是多樣化訓練方案在改善平衡能力方面比單純的針對某一系統的目的性練習 (如力量練習、柔韌性練習和有氧運動等)要有效的多，但訓練必須有足夠的強度和周期，并且要針對身體失衡問題的根源設計和完善運動干預方案。

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