尹琳,江漢宏,謝蘇杭,許驚飛
與老年人功能退行性變化相關(guān)的身體重心下降、承重反應(yīng)消失、步幅減小、雙腳前后站立不穩(wěn)、步行距離縮短、步速減慢等現(xiàn)象統(tǒng)稱為老年性步行效能減退。造成這一現(xiàn)象的神經(jīng)學(xué)機(jī)制之一為平衡反射(尤其是踝策略)減弱[1-3],踝足感覺的減退也與步行效能顯著相關(guān)[4]。平衡測試系統(tǒng)、關(guān)節(jié)弓步測試等一系列測試方法表明踝關(guān)節(jié)壓力療法等機(jī)械刺激和策略訓(xùn)練單獨運用時都可帶來人體運動控制的改善。為進(jìn)一步提高上述人群的步行效能,探索出效果更佳的康復(fù)訓(xùn)練方案,現(xiàn)將踝關(guān)節(jié)機(jī)械刺激訓(xùn)練與踝策略啟動訓(xùn)練聯(lián)合使用。
目前,踝關(guān)節(jié)機(jī)械刺激方法主要有足底噪聲系統(tǒng)、多模式感覺增強(qiáng)系統(tǒng)、足底壓力裝置等。足底噪聲系統(tǒng)指采用小型振動裝置作用于足底而輻射出噪聲的系統(tǒng),該系統(tǒng)降低了皮膚及紡錘體的感覺閾值,可有效改善足部感覺,減少靜態(tài)平衡時的軀體晃動。但該方法帶來的干預(yù)效果在閉眼狀態(tài)明顯優(yōu)于睜眼狀態(tài),且研究的結(jié)局指標(biāo)局限于姿勢搖擺、足底壓力軌跡等,未顯示其他功能指標(biāo)的改善情況[5,6]。多模式感覺增強(qiáng)系統(tǒng)指使用振動覺、觸覺、聽覺、視覺刺激增加感覺權(quán)重,減少平衡障礙人群姿勢保持時的軀體晃動的方法。該方法的作用機(jī)制是通過人為施加的刺激以增加患者的意識性感覺,而未增加非意識性本體感覺的促通,因此在治療結(jié)束后治療效果不能保持[7]。足底壓力裝置的研究對象為糖尿病患者,缺乏改善非糖尿病老年人群步行障礙的證據(jù),同時短時間穿戴不能產(chǎn)生對步行功能的積極影響[8]。
人體的平衡反射包括踝策略、髖策略和邁步策略,髖策略和邁步策略會在人體感受巨大外力時啟動,而踝策略卻與人體感受較小外力時的姿勢控制及與環(huán)境互動時的感覺輸入密切相關(guān)。由于人體重心較高,足底支撐面小,在應(yīng)對較小外力及軀體晃動時,踝策略扮演了十分重要的角色[9],老年人重心下降也是為了代償踝策略的減弱。而現(xiàn)有研究中關(guān)于踝策略與老年性步行效能關(guān)系的較少。綜上,本研究將對踝關(guān)節(jié)機(jī)械刺激聯(lián)合踝策略啟動的平衡訓(xùn)練方法進(jìn)行研究,報道如下。
選取2021 年1 月至2021 年8 月在四川大學(xué)華西醫(yī)院康復(fù)治療前移部的老年患者42例,按隨機(jī)數(shù)字表法分為對照組和實驗組,各21例。本研究獲四川大學(xué)華西醫(yī)院生物醫(yī)學(xué)倫理審查委員會審批[2021年審(126)]并在中國臨床試驗注冊中心注冊(ChiCTR2100045583)。
納入標(biāo)準(zhǔn):①年齡>65歲,自覺患病前步行效能下降>1年,本次因肩痛、尿失禁、腹瀉、前列腺炎等疾病收治入院,入院后患者有改善步行功能的愿望至康復(fù)醫(yī)學(xué)中心老年醫(yī)療組處治療;②入院時起立-行走計時(timed up & go,TUG)測試時長>13.5秒,簡易體能狀況量表(short physical performance battery,SPPB)測試總分為6~9分,即雙腳平行站立時間>10 s,半串聯(lián)站立時間<10 s,串聯(lián)站立時間≤10 s,4米步行時間≥6.21 s,5次坐起時間≥16.69 s;③無下肢骨折、腦卒中、前庭病變、明顯的視聽覺障礙、認(rèn)知障礙等;④無藥物性眩暈、乏力、血壓降低等;⑤不借助輔助器具能獨立行走>100米,至少能爬1層樓梯;⑥理解并愿意配合4周的康復(fù)評定及治療,如住院時間不滿4周,愿門診隨訪。
排除標(biāo)準(zhǔn):①生命體征不平穩(wěn);②由小腦、腦干、脊髓或顱腦外傷引起的平衡功能障礙;③下肢有骨折或骨關(guān)節(jié)炎影響下肢負(fù)重。
1.2.1 對照組康復(fù) 根據(jù)患者的肌力等級選擇適度的阻力進(jìn)行徒手肌力訓(xùn)練。本研究所選用的肌群為屈髖肌群、屈膝肌群、髖外展肌群、髖內(nèi)收肌群、伸膝肌群、踝背伸肌群及踝跖屈肌群,8 個1 組,3 組/次,每做完1 組休息30~60 s,單次肌力訓(xùn)練時間約為40 min,每天訓(xùn)練1次,每周訓(xùn)練5 d。
1.2.2 實驗組康復(fù) (1)機(jī)械刺激:步行及上樓梯過程中,在踝關(guān)節(jié)處捆綁沙袋(步行時雙踝各綁1 kg沙袋,上樓梯時雙踝各綁0.5 kg)。①步行:在華西醫(yī)院老年醫(yī)學(xué)中心環(huán)形走廊內(nèi)設(shè)置起、止點,并在地面粘貼醒目標(biāo)識,沿途放置椅子備用以確?;颊卟荒苣褪軙r可及時停止。囑受試者在沙袋負(fù)荷下行走,1 名治療師在旁邊提供實時保護(hù),步行強(qiáng)度為主觀感受中等用力程度,PRE疲勞指數(shù)約11~14分。②上樓梯:受試者上1層樓梯,行走于扶手側(cè),必要時可抓握,治療師在后方予以保護(hù)。
(2)踝策略啟動訓(xùn)練:訓(xùn)練工具為平衡墊,訓(xùn)練場地為平衡杠內(nèi)或站立扶手處,2 名治療師站在患者前后方提供保護(hù)。囑患者雙手抓握平衡杠或扶手,雙足站在平衡墊上維持靜態(tài)穩(wěn)定,逐步放開雙手并維持靜態(tài)平衡后交替踮起雙側(cè)腳尖、腳后跟,再將身體重心交替移向單腿,以引起小腿輕度酸脹為度。單次聯(lián)合訓(xùn)練的治療時間約為40 min,每天訓(xùn)練1次,每周訓(xùn)練5 d。
1.2.3 評定指標(biāo) 分別于治療前、治療4周后,采用TUG、SPPB量表對2 組患者進(jìn)行步行功能評估,評估量表均具有較好的信度和效度[10,11],所有評估均由專業(yè)的康復(fù)治療師完成,同一患者所有評估均由同一治療師完成。
(1)TUG 測試:TUG 測試時間>13.5 s[12,13]時被認(rèn)為存在跌倒風(fēng)險。測試要求患者坐于靠背椅上,雙手置于雙側(cè)扶手,囑患者雙手離開扶手、背部離開靠背并按動秒表計時,步行3米后返回椅子坐下,雙手再次置于扶手,背部再次靠于靠背并按下秒表停止計時。測試3次取平均值,以完成時間作為觀測指標(biāo),完成時間越長,代表患者步行能力越差。
(2)SPPB測試:SPPB總分<6分被認(rèn)為存在跌倒高風(fēng)險。測試由3部分組成:串聯(lián)站立、4米步行及5次起坐,其中串聯(lián)站立又分為串聯(lián)站立、半串聯(lián)站立及平行站立。3項測試均以完成時間作為觀測指標(biāo),串聯(lián)站立時間延長、4米步行及5次起坐時間縮短提示患者步行能力改善,串聯(lián)站立及平行站立維持10 s以上視為正常。本實驗納入的受試者平行站立時間都能達(dá)到10 s,因而此項測試不納入研究比較,4米步行及5次起坐完成時間得分越低,串聯(lián)完成時間越短得分越低。將5項分測試的得分相加即得出總分。
采用SPSS 23.0 統(tǒng)計軟件對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,符合正態(tài)分布以及方差齊性的計量資料以(±s)表示,組間比較采用獨立樣本均數(shù)t檢驗;非正態(tài)分布的數(shù)據(jù)以M(Q)表示,采用Mann-Whitney U檢驗;P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
治療前,2 組的年齡、性別、TUG 值、SPPB 4 項指標(biāo)組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表1。
表1 2組患者一般情況比較[(±s)或M(Q)]
表1 2組患者一般情況比較[(±s)或M(Q)]
組別對照組實驗組P值例數(shù)21 21年齡/歲84.23±5.44 85.61±7.15>0.05男/女13/8 17/4>0.05 TUG/s 28.07(3.78)27.97(2.86)0.52 5次起坐/s 25.43±3.70 24.30±3.85 0.34串聯(lián)/s 0.00(1.67)1.41(1.63)0.55半串聯(lián)/s 5.14(8.49)10.00(7.20)0.26 4米步行/s 8.26(2.83)7.85(5.74)0.61
2 組治療前后TUG 的差值有統(tǒng)計學(xué)意義(z=2.45,P<0.05),且對照組差異更顯著;5 次起坐的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(t=4.28,P<0.01)且對照組差異更顯著;串聯(lián)的差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義(z=1.82,P>0.05);半串聯(lián)的差異存在統(tǒng)計學(xué)意義(z=3.76,P<0.05),且對照組差異更顯著;4米步行的差異存在統(tǒng)計學(xué)意義(z=2.10,P<0.05)且對照組差異更顯著,見表2。
表2 2組患者治療前后差值比較[s,(±s)或M(Q)]
表2 2組患者治療前后差值比較[s,(±s)或M(Q)]
項目TUG 95%CI 4.18(0.70,7.65)Z/t值2.45 P值0.01串聯(lián)2.53(0.00,4.81)1.82 0.06半串聯(lián)0.50(0.11,3.13)3.76<0.01 4米步行0.48(0.71,7.00)2.10 0.03 5次起坐組別實驗組對照組實驗組對照組實驗組對照組實驗組對照組實驗組對照組例數(shù)21 21 21 21 21 21 21 21 21 21差值-4.73(7.78)-8.91(8.81)0.63(3.09)3.16(8.18)0.00(4.11)0.50(6.51)-1.59(3.35)-2.07(2.59)1.14±7.34 7.39±5.71 8.54(4.43,12.64)4.28<0.01
4 米步行時長反映短距離步行速率,TUG 時長反映短距離步行速率的同時還反映老年人的轉(zhuǎn)身及重心高低變化時的姿勢轉(zhuǎn)換效能,串聯(lián)、半串聯(lián)時長則反映質(zhì)心落在前后放置的兩腳之間所形成的不同支撐面內(nèi)的姿勢控制效能。
年齡增長使人體姿勢調(diào)整時效降低,這種變化與老年人踝策略減弱、頻繁啟動髖策略和邁步策略有關(guān)[14]。踝策略減弱,蹬離期跖指關(guān)節(jié)內(nèi)的感受器無法傳遞正確的關(guān)節(jié)位置、運動信息,人體無法啟動橋網(wǎng)狀纖維束對軀干近端、骨盆、腹肌等核心肌群進(jìn)行預(yù)期姿勢調(diào)整。在步行周期中,雙足支撐模式依賴于橋網(wǎng)狀纖維束等參與的自動化的姿勢穩(wěn)定和調(diào)整,而踝策略的減弱會使姿勢控制的感覺輸入產(chǎn)生偏差。同時,踝足復(fù)合體接受單獨的皮質(zhì)脊髓側(cè)束的纖維投射,通過腦部的積極活動產(chǎn)生對足部的選擇性感覺輸入調(diào)節(jié),向中樞提供精確預(yù)測性或反饋性的感覺輸入而使運動學(xué)習(xí)更準(zhǔn)確高效;與本體感覺相關(guān)的神經(jīng)結(jié)構(gòu)隨著年齡的增長而退化[15,16],本體感覺受損與老年人平衡功能下降及跌倒有關(guān)[17]。其中,踝關(guān)節(jié)本體感覺敏銳度更與平衡、功能、活動、客觀平衡測試結(jié)果及主觀測試結(jié)果呈顯著相關(guān)性,在運動員身上甚至可以通過評估踝關(guān)節(jié)本體感覺預(yù)測運動成績[18,19];主動或被動的用以提高踝關(guān)節(jié)本體感覺輸入的方法都可顯著改善平衡控制[20];踝策略的啟動對睜眼平衡和線性平衡都會產(chǎn)生顯著影響[21],踝的靈活性、穩(wěn)定性、關(guān)節(jié)活動度是影響踝策略啟動的主要因素[22]。踝關(guān)節(jié)機(jī)械刺激聯(lián)合踝策略啟動訓(xùn)練可增強(qiáng)踝關(guān)節(jié)處腱器官的敏感性,還通過啟動踝策略產(chǎn)生穩(wěn)定的足底支撐面,自下而上激活全身姿勢張力;小腿三頭肌、脛前肌交互神經(jīng)支配關(guān)系可以充分激活脊髓層面的步行模式發(fā)生器[23]。因此,預(yù)期的踝策略聯(lián)合機(jī)械刺激訓(xùn)練可能提高老年人平衡功能。但本研究結(jié)果卻顯示單獨的踝策略聯(lián)合機(jī)械刺激的平衡訓(xùn)練或肌力訓(xùn)練使4米步行及TUG時長增加,這代表步行效能下降,肌力訓(xùn)練組更甚;但肌力訓(xùn)練組的串聯(lián)、半串聯(lián)時長卻產(chǎn)生了正性結(jié)果。有關(guān)研究表明,踝關(guān)節(jié)本體感覺、踝關(guān)節(jié)跖屈肌力與Berg平衡測試結(jié)果呈弱至中度相關(guān)性[24],研究中肌力訓(xùn)練組串聯(lián)、半串聯(lián)時長的增加恰與踝跖屈肌力訓(xùn)練增加了踝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性相關(guān)。同時,由于肌肉中的紡錘體受到牽拉后產(chǎn)生傳入信息經(jīng)后角傳遞至感覺皮質(zhì)及小腦,對運動神經(jīng)元進(jìn)行更精準(zhǔn)的調(diào)控,從而增強(qiáng)姿勢控制,提高步行效能。因此,對平衡功能、步行效能的改善,不能只關(guān)注皮膚、肌腱、關(guān)節(jié)處的本體感覺輸入,還應(yīng)關(guān)注肌肉中的紡錘體作為本體感受器對運動整合的作用。因此,改善老年性步行效能下降的最佳康復(fù)方案應(yīng)為踝策略訓(xùn)練、機(jī)械刺激與踝跖屈肌肌力訓(xùn)練相結(jié)合的康復(fù)治療方案。
本研究拓寬了老年人步行效能的評估和治療思路,局限在于納入的受試者的基線情況較好,治療前后差值較小,所選用的結(jié)局指標(biāo)也更利于解釋步行過程中的速率和效能,缺乏反饋老年人姿勢控制和身體力線變化的指標(biāo),評價體系不夠完整;同時由于干預(yù)時間太短,缺少實驗方法對老年人的平衡功能的持續(xù)性影響的觀測,未來的研究將增加足底壓力系統(tǒng)、步態(tài)分析系統(tǒng)等評價指標(biāo),也將增加更長時間的隨訪。