学术 │ 老年人的步态稳定性及其影响因素

原野燃榴火 2020-02-23

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稳定的步态是成功掌控各种日常生活活动的基本前提。研究表明，步态稳定性降低与跌倒的风险有很高的相关性。为了提供具体的干预策略以改善步态的稳定性，获得有关潜在机制和影响因素的详细知识至关重要。目前的研究尚未充分理解相关因素对步态稳定性的影响。因此，本研究的目的是量化各种相关因素对步态稳定性的影响和作用。

在此横断面研究中，我们评估了102名老年人（年龄> 65岁）的动态步态稳定性和相关影响因素。除了在正常地面（单任务：ST）和双任务（DT）行走过程中的动态步态稳定性（最大的Lyapunov指数[LLE]和步态变异性指标）外，我们还记录了以下影响因素：健康状况（SF12 ），疼痛状态（painDETECT，SES），害怕跌倒（下降疗效量表），抑郁症（CES-D），认知能力（Stroop测试），体育活动（Freiburger Fragebogen zurkörperlichenAktivität），本体感觉（关节位置感），周围感觉（机械和振动检测阈值），平衡性能（测力板上的静态平衡）和肌肉适应性（仪表化的坐立测试）。

我们使用主成分回归将识别出的主成分与步态稳定性和步态变异性响应联系起来。四个主要成分“强度和性别”（例如，ST期间LLE的p = 0.001），“身体活动”（例如ST期间LLE的p = 0.006），“疼痛”（例如DT期间LLE的p = 0.030））和“周围感觉”（例如，ST期间LLE的p = 0.002）分别与至少两个分析的步态稳定性/可变性指标显著相关。仅在一种步态测量中，“平衡”维度是一个重要的预测指标。

测试步骤与步态技术

为了评估步态参数，在空旷的体育馆内进行了标准化的步态分析。将惯性传感器用弹性带固定在前脚掌和胸椎等位置。为了提高步态测量的可靠性，参与者以其舒适的步行速度在25 m的轨道上上下行走一次以熟悉测试设置（Hamacher等人，2017）。此后，参与者以随机和平衡的顺序完成规定的测评。

从运动学步行时间序列中，计算出以下步态参数：步幅长度和步幅时间以及步幅长度和步幅时间的个体内步幅到步幅变异性（标准偏差），作为步态变异性的度量。

赛博“行走的盒子”步态评估系统

结论

横断面研究的目的是探讨影响老年人群局部动态步态稳定性和步态变异性的内在因素。四个维度（主成分分析的因素）（1）“强度和性别”，（2）“体育活动”，（3）“疼痛”和（4）“周围感觉”分别与至少两个相关联分析的步态稳定性/变异性指标。维度（5）“平衡”仅在一种步态测量中是重要的预测指标。尽管维度（6）的“本体感受”往往与步态变异性度量相关，但我们并未发现任何步态度量都对心理健康有依赖性。此后，我们将一一讨论这些维度：

1）结果表明，具有较高相对肌肉表现的参与者或男性走路较为稳定。由于肌肉适应性（站立测试）和性别都已合并为一个因素，因此我们分别分析了它们在步态稳定性和步态变异性方面的贡献。比较男性和女性参与者，我们观察到步态稳定性的显着差异。关于初步分析的稳定性指标，男性比女性更稳定。这可能就是为什么女性更容易摔倒的原因（WHO，2008；Robinovitch等，2013）。该结果表明，下肢的肌肉适应性与LDS的相关性较小，但与其他类型的步态稳定性（例如，从较大的震动中恢复过来）的相关性可能更高。这与将力量锻炼纳入预防跌倒计划的建议相符（Sherrington等，2011）。

2）在单任务和双任务步行过程中，体育活动量也是大多数步态稳定性和步态变异性度量的有力预测指标。这一发现与广泛的证据表明，定期进行体育锻炼对增强和保持老年人的健康以及与精神和身体健康相关的生活质量起到积极有益的作用（Taylor等，2004；Netz等，2005）。；Nelson等，2007）。

3）在我们的研究中，疼痛预示了一些步态结果。这与先前报道的数据一致（Hamacher等人，2016）。在Hamacher等人的论文中。步态的双重任务成本取决于疼痛的严重程度。实际上，已知疼痛会影响肌肉活动和生物力学行为（Hodges，2011年），并且疼痛会破坏认知功能和执行控制（Keogh等人，2013年）。因此，令人惊讶的是，疼痛对步态稳定性或步态可变性的影响没有更明显。原因可能是在步态分析的测试日未进行疼痛问卷评估，这可能降低了疼痛对步态稳定性或变异性测量的影响。

4）周围感觉是脚LDS的重要预测指标。在另一项研究中，触摸和振动感与静态平衡性能相关（Lord等，1991），证实了我们的结果。有趣的是，周围感觉确实主要影响足部LDS，但不影响躯干LDS。在进一步的研究中，应该使用相关的局部动态稳定性（Ihlen等人，2015）来揭示这种影响是否仅限于步态的支撑相或摆动相阶段。

5）在主要分析中，我们没有发现平衡的任何重大影响，而在次要分析中，只有平衡的显著影响。这是令人惊讶的，因为在大多数研究中，平衡不足被认为是跌倒的相关危险因素（Lord等人，2003；Ambrose等人，2013；Pfortmueller等人，2014），并且进行了改善平衡的练习建议将其纳入预防跌倒的计划（Sherrington等，2008，2011）。我们的结果可能显示（静态）平衡对于步态而言并不那么重要，因为它对于防止整体跌倒（例如在安静站立时）并不重要。众所周知，姿势控制的概念在站立和行走方面根本不同（Winter，1995）。此外，众所周知，平衡能力是因地制宜的（Sibley等，2015；Kümmel等，2016）。我们的结果也可能是所选方法的局限性。我们仅评估静态平衡度量，而没有评估动态平衡参数。

6）我们没有发现主动关节位置感对步态稳定性或步态变异性有显着依赖性。这与Lord等人的结果相反。（1991年），他报告了本体感受与静态和动态平衡度量之间的关系。毫无疑问，本体感受在运动控制和关节功能的稳定性中起着关键作用（Riemann和Lephart，2002；Proske和Gandevia，2012），但总体上对质量标准（可靠性和有效性）提出了质疑（Riemann等， 2002; Benjaminse等，2009; Hillier等，2015）。

总之，参与者从小扰动中恢复的能力（以最大的Lyapunov指数衡量）似乎与（1）性别和肌肉适应性，（2）参与者每周进行的体育锻炼量有关，（3 ）周围感觉（机械和振动检测阈值），以及（4）疼痛状态相关。

内容来源：www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphys.2018.01955/full

第一作者：Daniel Hamacher，Institute of Sport Science, Friedrich Schiller University of Jena, Jena, Germany