第七章 平衡與協調訓練
第一節概述
平衡和協調都屬于運動功能的范疇。許多疾病都會導致平衡和協調功能障礙，最常見的是中樞神經系統的疾病，如腦卒中、腦外傷、小兒腦癱、脊髓損傷，帕金森病或帕金森綜合癥等，其他如骨科疾病、外周神經系統疾病等也會影響平衡與協調功能。臨床上如果發現平衡功能和協調功能出現障礙，要對其進行積極的治療，而治療方法應是綜合性的，除了針對病因進行藥物或手術等治療外，最為直接有效的治療就是進行平衡功能訓練和協調功能的訓練。要更好的掌握平衡功能訓練和協調功能訓練的方法，首先要對平衡和協調的定義、分類、維持機制和評定方法等知識有所了解。 一 、 平衡
（一） 平衡的定義與分類
1．定義 平衡( balance, equilibrium )在力學上是指物體所受到來自各個方向的作用力與反作用力大小相等，使物體處于一種穩定的狀態（即牛頓第一定律）。人體平衡比自然界物體的
平衡復雜得多，平衡在臨床上是指身體所處的一種姿勢狀態，并能在運動或受到外力作用時自動調整并維持姿勢的一種能力。
2．分類 人體平衡可以分為以下兩大類。
（1） 靜態平衡：指的是人體或人體某一部位處于某種特定的姿勢，例如坐或站等姿勢時保持穩定的狀態。
（2） 動態平衡：包括兩個方面：①自動態平衡：指的是人體在進行各種自主運動，例如由坐到站或由站到坐等各種姿勢間的轉換運動時，能重新獲得穩定狀態的能力。②他動態平衡：指的是人體對外界干擾，例如推、拉等產生反應、恢復穩定狀態的能力。
3．平衡反應 指當平衡狀態改變時，機體恢復原有平衡或建立新平衡的過程，包括反應時間和運動時間。反應時間是指從平衡狀態的改變到出現可見運動的時間；運動時間是指從出現可見運動到動作完成、建立新平衡的時間。
平衡反應使人體不論在臥位、坐位、站立位均能保持穩定的狀態或姿勢，是一種自主反應，受大腦皮層控制，屬于高級水平的發育性反應。人體可以根據需要進行有意識的訓練，
以提高或改善平衡能力，例如體操、技巧等項目的運動員，或舞蹈雜技演員的平衡能力明顯高于普通人群；各種原因引起平衡能力受損后，通過積極的治療和平衡訓練，可以使平衡功能得到改善或恢復。
4．平衡反應形成規律 通常在出生6個月時形成俯臥位平衡反應，7 ～ 8個月形成仰臥位和坐位平衡反應，9 ～ 12個月形成蹲起反應，12 ～ 21個月形成站立反應。
5．特殊平衡反應 除了一般的平衡反應之外，尚有2種特殊平衡反應。
（1）保護性伸展反應：是指當身體受到外力作用而偏離原支撐點時，身體所發生的一種平衡反應，表現為上肢和/或下肢伸展，其作用在于支持身體，防止摔倒。
（2）跨步及跳躍反應：是指當外力使身體偏離支撐點或在意外情況下，為了避免摔倒或受到損傷，身體順著外力的方向快速跨出一步，以改變支撐點，建立新平衡的過程，其作用是通過重新獲取新的平衡,來保護自己避免受到傷害。
（二） 平衡的維持機制
為了保持平衡，人體重心（center of gravity, COG）必須垂直地落在支撐面(ba of support)的范圍內。支撐面是指人體在各種體位下（臥、坐、站立、行走）所依靠的接觸面。站立時的支撐面為包括兩足底在內的兩足之間的面積。支撐面的大小影響身體平衡。當身體的重心落在支撐面內，人體就保持平衡，反之，重心落在支撐面之外時就失去平衡。一般認為，保持人體平衡需要三個環節的參與：感覺輸入，中樞整合，運動控制。而前庭系統、視覺調節系統、身體本體感覺系統、大腦平衡反射調節、小腦共濟協調系統以及肌群的力量在人體平衡功能的維持上都起到了重要作用。
1．感覺輸入 正常情況下，人體通過視覺、軀體覺、前庭覺的傳入來感知站立時身體所的處置和與地球引力及周圍環境的關系。因此，適當的感覺輸入，特別是軀體、前庭和視覺信息對平衡的維持和調節具有前饋(feed forward)和反饋(feedback)的作用。
（1）視覺系統：由視網膜所收集到的信息經過視覺通路傳入到視中樞，提供了周圍環境及身體運動和方向的信息。在視覺環境靜止不動的情況下視覺系統能準確感受環境中物體的運動以及眼睛和頭部的視空間定位。如果軀體感覺受到干擾或破壞，此時身體直立的平衡狀態主要是通過視覺系統。視覺系統通過頸部肌肉的收縮使頭部保持向上直立的位置和保
持水平視線來使身體保持或恢復到原來的直立位，從而獲得新的平衡。如果去除或阻斷視覺輸入（如閉眼、戴眼罩或在黑暗的環境中），此時，姿勢的穩定性要比睜眼站立時顯著下降。這也是視覺障礙者或老年人出現平衡能力下降的原因之一。
（2）軀體感覺：與平衡維持有關的軀體感覺包括皮膚感覺（觸、壓覺）和本體感覺。在維持身體平衡和姿勢的過程中，與支撐面相接觸的皮膚的觸覺、壓覺感受器向大腦皮質傳遞有關體重的分布情況和身體重心的位置；分布于肌肉、關節及肌腱等處的本體感受器（屬于螺旋狀感覺神經末梢）收集隨支持面而變化的信息（如面積、硬度、穩定性以及表面平整度等而出現的有關身體各部位的空間定位和運動方向），經深感覺傳導通路向上傳遞。正常人站立在固定的支撐面上時，足底皮膚的觸覺、壓力覺和踝關節的本體感覺輸入起主導作用，當足底皮膚和下肢本體感覺輸入完全消失時（如外周神經病變），人體失去了感受支持面情況的能力，姿勢的穩定性就會受到影響，需要其它感覺特別是視覺系統的輸入。如果此時閉目站立，由于同時失去了軀體和視覺的感覺輸入，身體出現傾斜、搖晃，并容易摔倒。
（3）前庭系統：包括三個半規管，感知人體角加速度運動，橢圓囊、球囊（耳石器）感知
的瞬時直線加速運動及與直線重力加速有關的頭部位置改變的信息，經中腦的第四對顱神經（滑車神經）進人腦干。頭部的旋轉刺激了前庭系統中兩個感受器。其一為半規管內的壺腹嵴（運動位置感受器），能感受頭部在三維空間中的運動角加（減）速度變化而引起的刺激。其二為前庭迷路內的橢圓囊斑和球囊斑，感受靜止時的地心引力和直線加（減）速度的變化引起的刺激。在軀體感覺和視覺系統正常的情況下，前庭沖動在控制人體重心位置上的作用很小。只有當軀體感覺和視覺信息輸入均不存在（被阻斷）或輸入不準確發生沖突時，前庭系統的感覺輸入在維持平衡的過程中才變得至關重要。
2．中樞整合 三種感覺信息輸入在包括脊髓、前庭核、內側縱束、腦干網狀結構、小腦及大腦皮層等多級平衡覺神經中樞中進行整合加工，并形成產生運動的方案。當體位或姿勢變化時，為了判斷人體重心的準確位置和支持面情況，中樞神經系統將三種感覺信息進行整合，迅速判斷何種感覺所提供的信息是有用的，何種感覺所提供的信息是相互沖突的，從中選擇出那些提供準確定位信息的感覺輸入，放棄錯誤的感覺輸入。
3．運動控制（輸出） 中樞神經系統在對多種感覺信息進行分析整合后下達運動指令，運動系統以不同的協同運動模式控制姿勢變化，將身體重心調整回到原來的范圍內或重新建立新的平衡。
當平衡發生變化時，人體可以通過三種調節機制或姿勢性協同運動模式來應變，包括踝調節、髖調節及跨步調節機制。
（1）踝調節(ankle strategy)：是指人體站在一個比較堅固和較大的支持面上, 受到一個較小的外界干擾(如較小的推力) 時，身體重心以踝關節為軸進行前后轉動或擺動（類似鐘擺運動），以調整重心，保持身體的穩定性。
（2）髖調節(hip strategy)：正常人站立在較小的支持面上(小于雙足面積) ，受到一個較大的外界干擾時，穩定性明顯降低，身體前后擺動幅度增大。為了減少身體擺動使重心重新回到雙足的范圍內，人體通過髖關節的屈伸活動來調整身體重心和保持平衡。
（3）跨步調節(stepping strategy)：當外力干擾過大，使身體的搖動進一步增加，重心超出其穩定極限，髖調節機制不能應答平衡的變化時，人體啟動跨步調節機制，自動地向用力方向快速跨出或跳躍一步，來重新建立身體重心支撐點，為身體重新確定穩定站立的支持面，避免摔倒。
此外，前庭神經系統，內側縱束向頭部投射影響眼肌運動，經前庭脊髓通路向尾端投射維
持軀干和下肢肌肉興奮性，經γ運動纖維傳出的沖動調整梭內肌纖維的緊張性；而經運動纖維發放的沖動調整骨骼肌的收縮，使骨骼肌保持適當的肌張力，能支撐身體并能抗重力運動，但又不會阻礙運動。交互神經支配或抑制可以使人體能保持身體某些部位的穩定，同時有選擇性地運動身體的其他部位，產生適宜的運動，完成大腦所制定的運動方案，其中靜態平衡需要肌肉的等長運動，動態平衡需要肌肉的等張運動。上述幾方面的共同作用結果，使得人體保持平衡或使自己處于一種穩定的狀態。
（三） 平衡的評定
包括主觀評定和客觀評定兩個方面。主觀評定以觀察和量表為主，客觀評定主要是指平衡測試儀評定。
