健康成年人下肢本体感觉与姿势稳定性的关系

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2818

中国组织工程研究 ›› 2020, Vol. 24 ›› Issue (29): 4692-4696.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2818

• 组织构建与生物力学 tissue construction and biomechanics • 上一篇下一篇

健康成年人下肢本体感觉与姿势稳定性的关系

陈泽华¹，叶翔凌¹，陈伟健¹，许学猛^1，2

¹广州中医药大学第五临床医学院，广东省广州市 510405；²广东省第二中医院，广东省广州市 510405

收稿日期:2019-10-31 修回日期:2019-11-08 接受日期:2019-12-05 出版日期:2020-10-18 发布日期:2020-09-15
通讯作者: 许学猛，教授，主任医师，博士生导师，广州中医药大学第五临床医学院，广东省广州市 510405；广东省第二中医院，广东省广州市 510405
作者简介:Xu Xuemeng, Professor, Chief physician, Doctoral supervisor, Fifth Clinical Medical School, Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou 510405, Guangdong Province, China; Guangdong Second Traditional Chinese Medicine Hospital, Guangzhou 510405, Guangdong Province, China
基金资助:
广东省名中医传承工作室建设项目(粤中医办函[2017]17号)；广东省省级工业与信息化发展专项资金(粤财工[2016]69号)；国家中医药管理局重点专科建设项目(粤中医[2012]7号)；广东省自然科学基金－博士启动(2014A030310128)；广东省中医优势病种突破项目(粤中医函[2015]19号)；广东省科技计划项目(20191401)

Relationship between proprioception and postural stability of lower limbs in healthy adults

Chen Zehua¹, Ye Xiangling¹, Chen Weijian¹, Xu Xuemeng^{1, 2}

¹Fifth Clinical Medical School, Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou 510405, Guangdong Province, China; ²Guangdong Second Traditional Chinese Medicine Hospital, Guangzhou 510405, Guangdong Province, China

Received:2019-10-31 Revised:2019-11-08 Accepted:2019-12-05 Online:2020-10-18 Published:2020-09-15
Contact: 陈泽华，男，1989年生，湖南省邵阳市人，广州中医药大学在读博士，主治医师，主要从事骨关节病研究。
About author:Chen Zehua, MD candidate, Attending physician, Fifth Clinical Medical School, Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou 510405, Guangdong Province, China
Supported by:
Guangdong Province Famous Chinese Medicine Heritage Studio Construction Project, No. [2017]17; Guangdong Provincial Special Fund for Industrial and Information Development, No. [2016]69; Key Specialized Construction Project of the National Administration of Traditional Chinese Medicine, No. [2012]7; Guangdong Natural Science Foundation-Doctor Launched Project, No. 2014A030310128; Breakthrough Projects of Superiority Diseases of Traditional Chinese Medicine in Guangdong Province, No. [2015]19; Guangdong Provincial Science and Technology Plan, No. 20191401

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

本体感觉：是指运动器官(肌、腱、关节等)本身在运动或静止时产生的感觉，因位置较深，又称深部感觉，主要包括位置感和运动感、努力感、力量感和沉重感。

足底压力中心：压力中心是人体静态站立或行走过程中足与地接触作用力的位置，压力中心的轨迹可反映人体静止或运动状态下的平衡和姿势稳定性。

背景：本体感觉是影响姿势稳定性的众多因素之一，但双下肢之间本体感觉和稳定性的关系和差异至今仍不明确。

目的：调查健康成年人优势腿和非优势腿之间的静态稳定性和本体感觉，探索本体感受与稳定性之间的相关性。

方法：30位健康成年人采用动静态平衡仪测量双下肢单腿静态站立时的姿势摆动，记录压力中心位移长度和位移面积；在同一台机器上测量本体感觉，记录下肢的平均轨迹误差和完成时间。研究经广东省第二中医院伦理委员会审议通过[粤二中医(2019)伦审第50号]，所有参与者在研究开始前自愿签署知情同意书。

结果与结论：①优势腿平均轨迹误差比非优势腿大(P < 0.05)；②左右腿之间的本体感觉和稳定性关系密切(P < 0.05或0.01)，左侧压力中心位移长度与右侧平均轨迹误差、右侧压力中心位移长度与左侧平均轨迹误差有显著相关性(P < 0.05)；③优势腿单腿站立稳定性与双下肢站立稳定性关系密切(P < 0.05)；④结果说明，优势腿比非优势腿本体感觉差，但二者稳定性无差异。下肢的稳定性不仅与同侧的本体感觉有关，还与对侧的本体感觉有关系。提示，在训练和临床康复治疗过程中，希望增强下肢本体感觉和稳定性时，不仅要加强同侧肢体训练，还要重视对侧肢体的训练。

ORCID: 0000-0002-1204-679X(陈泽华)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

关键词: 本体感觉, 稳定性, 压力中心, 下肢

Abstract:

BACKGROUND: Proprioception is one of the many factors affecting posture stability, but the relationship and

differences between proprioception and stability of the lower extremities remain unclear.

OBJECTIVE: To investigate the differences of static stability and proprioception between dominant and non-dominant legs and the correlation between proprioception and stability in healthy adults without the influence of foot posture.

METHODS: Sway length (SL) and sway area (SA) of the center of pressure (COP) were measured in 30 healthy adults with neutral feet standing on both legs and one leg, and the mean trajectory error (ATE) and completion time (CT) of lower limbs were recorded during proprioception evaluation. The study was approved by the Ethics Committee of Guangdong Second Traditional Chinese Medicine Hospital [No. (2019)50], and all participants voluntarily signed informed consent before the initiation of the study.

RESULTS AND CONCLUSION: The ATE of the dominant leg was larger than that of the non-dominant leg (P < 0.05). There were significant correlations between left and right legs in proprioception and stability (P < 0.05 or 0.01). The associations between SL in left legs and ATE in right legs and between SL in right legs and ATE in left legs (P < 0.05) were significantly adjusted for the intrinsic differences of proprioception and stability. There was a significant correlation between SL standing with dominant legs and SL in two legs static standing (P < 0.05). Therefore, the proprioception of the dominant legs was significantly worse than that of the non-dominant legs, but there was no difference in their stability. To conclude, the stability of the lower limbs is not only related to the proprioception at the same side, but also to the proprioception at the opposite side. In the process of training and clinical rehabilitation therapy, if we hope to improve stability and proprioception of the lower limbs, we should not only strengthen training of the ipsilateral limb, but also pay attention to the contralateral proprioception.

Key words: proprioception, stability, center of pressure, lower limbs

中图分类号:

陈泽华, 叶翔凌, 陈伟健, 许学猛. 健康成年人下肢本体感觉与姿势稳定性的关系[J]. 中国组织工程研究, 2020, 24(29): 4692-4696.

Chen Zehua, Ye Xiangling, Chen Weijian, Xu Xuemeng. Relationship between proprioception and postural stability of lower limbs in healthy adults[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2020, 24(29): 4692-4696.

图/表（结果） 5

将受试者首选踢球的腿定为优势腿^[16]，另一侧为非优势腿。受试者的一般资料见表1。研究经广东省第二中医院伦理委员会审议通过[粤二中医(2019)伦审第50号]，并在中国临床登记中心注册批准(注册号：CHICTR1900026067)。所有参与者在研究开始前自愿签署知情同意书，并可随时退出研究。

2.2 优势腿和非优势腿稳定性与本体感觉的比较采用动静态平衡仪对所有受试者的双下肢单腿稳定性及本体感觉进行测量(见图1)。

30名受试者优势腿的压力中心位移面积为(866.07±564.36) mm²，压力中心位移长度为(922.23± 278.03) mm，平均轨迹误差为(31.23±11.63)%，完成时间为(73.90±22.21) s；非优势腿的压力中心位移面积为(971.13±551.42) mm²，压力中心位移长度为(986.30± 268.35) mm，平均轨迹误差为(27.43±10.29)%，完成时间为(77.57±21.34) s。优势腿与非优势腿稳定性(压力中心位移面积和压力中心位移长度)之间没有明显差异，但可见优势腿压力中心位移面积和压力中心位移长度比非优势腿小(即优势腿稳定性好)的趋势；而优势腿平均轨迹误差比非优势腿大，即优势腿本体感觉较差(P < 0.05)，而两者本体感觉测试的完成时间没有差异(见图2)。

2.3 本体感觉和姿势稳定性的关系 Pearson相关分析中左右腿之间的本体感觉、稳定性有明显相关(P < 0.05或0.01)，左侧压力中心位移面积与右侧本体感觉测试完成时间存在显著相关性；多元回归线性分析控制本体感觉和稳定性的个体内在差异，左侧压力中心位移长度与右侧平均轨迹误差存在显著相关性，右侧压力中心位移长度与左侧平均轨迹误差存在显著相关性(P < 0.05)。见表2。

2.4 优势腿与非优势腿稳定性与双腿站立稳定性的关系 Pearson相关分析中，优势腿单腿静态站立压力中心位移长度与双腿静态站立时压力中心位移长度之间有显著性相关(P < 0.05)；非优势腿单腿站立与双腿站立稳定性之间无明显相关性。见表3。

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引言

材料方法

1.1 设计本体感觉和静态稳定性测量分析。

1.2 时间及地点研究于2019年9至10月在广东省第二中医院完成。

1.3 对象共有30名年轻健康志愿者参加。

1.3.1 纳入标准 ①年龄20-30岁；②测量前3 d内无剧烈运动，2个月内踝关节无扭伤，且同侧踝关节累计扭伤不超过2次。

1.3.2 排除标准 ①有脊柱及骨关节病史，如腰痛、髋膝踝关节疾病；②有下肢骨折病史或畸形；③有神经和肌肉系统疾病史，如脑瘫、肌肉萎缩等。

1.4 方法

1.4.1 静态稳定性的测量足底压力中心(center of pressure，COP)摆动是评估姿势稳定性的最可靠测量参数，压力中心位置的变化可反应站立时静态平衡能力^[17-18]。首先，在动静态平衡仪(意大利Tecnobody公司pro kin 254p)上测量了双下肢单腿静态站立时的姿势摆动。要求参与者单腿安静地站在平台上30 s，仪器自动记录压力中心摆动情况。在这项研究中，只测量了睁眼状态下的单腿站立平衡情况，压力中心位移长度(mm)和位移面积(mm²)被用来评估静态稳定性^[19]。

1.4.2 本体感觉的测量在同一台机器上进行本体感觉测量。根据系统提示，左脚在规定时间(120 s)内沿系统规定的轨迹逆时针方向(右脚顺时针方向)画出5个圆。要求受试者以最快的速度和最好的准确性完成任务。以平均轨迹误差(average trajectory error，ATE)和完成时间(s)作为本体感觉的评价指标。平均轨迹误差值越小肢体本体感觉越准确^[20]；完成时间越短肢体本体感觉越好。

在平衡和本体感觉测试中，参与者的上肢垂直放置在身体两侧。测量在放松状态下进行，先让他们熟悉测试过程，并在测试前进行2次模拟测试。所有参与者都由同一名研究人员以同样的方式进行测试，要求测试环境安静，身体保持标准姿势。

1.5 主要观察指标 ①优势腿和非优势腿稳定性与本体感觉的比较；②本体感觉和姿势稳定性的关系；③优势腿、非优势腿稳定性与双腿站立稳定性的关系。

1.6 统计学分析采用SPSS 25.0统计软件对收集到的数据进行分析。比较优势腿和非优势腿的本体感觉和压力中心摆动参数时，符合正态分布，采用配对t 检验，否则采用Wilcoxon符号秩检验，相关分析采用Pearson检验。所有数值均表示为x(_)±s。统计学意义在P < 0.05时被认为差异有显著性意义。

讨论

人在日常生活中行走、运动，肢体稳定性是影响摔倒受伤的重要因素。FREEMAN等^[21]认为加强单腿锻炼有利于肢体的稳定，因此，单腿的平衡能力被大量用于评估与肌肉骨骼损伤有关的平衡障碍。本体感觉主要包括位置感和运动感、努力感、力量感和沉重感^[22]，肌腱器官和肌梭是2种主要的机械感受性受体，肌肉损伤后，高尔基肌腱器官和肌梭的敏感性降低^[23]。本体感觉和平衡控制在运动中都是必不可少的，增强本体感觉和平衡控制能力可提高运动成绩，减少活动损伤^[24-25]。在平时的康复治疗中，常常通过各种方法改善患者的平衡和本体感觉，以达到治疗目的。如通过肌力训练可改善膝骨关节炎患者的平衡和本体感觉，从增强患者膝关节的功能^[26]。通过优化踝关节本体感觉信息的重新加权可以实现运动中的平衡控制^[27]。

此次研究中发现优势腿和非优势腿的平衡之间并无明显差异，这与之前的研究结果相同^[13-15]，但存在优势腿比非优势腿稳定性较好的趋势，这可能是正常成年人优势腿的优势并不明显，而运动员的长期剧烈活动使优势腿有明显的优势^[11-12]。但是优势腿比非优势腿本体感觉差，这可能与优势腿在平时活动中较大的活动贡献有关，同时由于运动可以损伤本体感觉的敏感度^[22]，故优势腿本体感觉相对较差。双下肢存在优势腿比非优势腿稳定性好的趋势，而优势腿的本体感觉却比非优势腿差。说明影响下肢稳定性的因素很多，本体感觉只是其中之一，本体感觉并不主导下肢的稳定性。另外也说明双下肢的本体感觉与受多因素影响的稳定性相比，差异更容易被检测出来。此次试验也证实了优势腿与双腿站立平衡密切相关，而非优势腿却无这种相关性，说明优势腿对下肢双腿站立平衡有着较大的贡献。另外，作者还发现一侧肢体的平衡与对侧肢体的本体感觉有着密切关系。由于大脑对每一侧的本体感觉是独立处理的，一侧肢体的本体感觉并不会影响另一侧^[28]。因此，并不是一侧本体感觉较好影响了另一侧，而是一侧肢体本体感觉降低引起稳定性变差，在长期的不对称行走过程中，一侧肢体的平衡减弱从而引起了对侧肢体的平衡受损。这可能与双侧肢体功能相互影响有关，如一侧行前交叉韧带手术后关节功能减弱，可引起对侧膝关节功能下降^[29]。

综上所述，在平时训练和临床康复治疗过程中，想提高一侧的稳定性，不仅需加强同侧肢体的平衡及本体感觉训练，同时应重视对侧的训练。由于此次试验中健康人群双下肢稳定性、本体感觉的差异比较小，但膝骨关节炎^[9]、中风等患者患侧的本体感觉及稳定性会明显降低^[30]。因此，鉴于双侧肢体本体感觉和稳定性的关系，在康复和治疗过程中，更需要重视对侧肢体的训练。当然后期需要对不同病种人群的本体感觉和稳定性进行研究，以提供更有针对性的意见。

结论：优势腿比非优势腿本体感觉明显较差，但二者稳定性无差异。同时姿势稳定性与本体感觉密切相关，下肢的稳定性不仅与同侧的本体感觉有关，还与对侧的本体感觉有关系。因此，在训练和临床康复治疗过程中，希望增强下肢本体感觉和稳定性时，不仅要加强同侧肢体的训练，还要重视对侧肢体的训练。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

健康成年人下肢本体感觉与姿势稳定性的关系

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