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        脑卒中后跌倒的病理生理学研究

        一、脑卒中后跌倒的流行病学

        1脑卒中后跌倒的危险因子

        脑卒中后跌倒的危险因素在各个时期大致相同。住院期间跌倒最容易发生在翻身时,翻身能力为跌倒最重要的危险因素。日常生活能力,特别是平衡及步态异常则是脑卒中后跌倒的重要危险因素。另外,脑卒中后智能障碍、抑郁、感觉缺失、空间定位障碍也是跌倒的重要危险因素。其他危险因素包括股四头肌力量减弱、痉挛、不能完成10m行走、偏侧忽略及不合作。与非跌倒脑卒中患者相比,年龄、性别、偏盲及脑卒中的类型及部位(双侧脑卒中及脑干除外)与跌倒的相关性差。

        2脑卒中后跌倒的后果

        脑卒中后跌倒可导致躯体及心理损伤。躯体损伤的发生率为8%~69%,轻者为软组织损伤,重者为骨折及其他重要脏器损伤[1-3]。骨折发生率为0.6%~8.5%[2-3],由于脑卒中后麻痹侧骨密度降低,下肢活动减少,下肢瘫痪直接累及髋部,半数以上骨折发生于麻痹侧髋部。髋部骨折后患者独立生活能力减弱,外科治疗骨折的病死率较正常骨折老年人高[5]。心理损伤主要指跌倒害怕再跌倒的恐惧心理,其程度与平衡及步态异常程度有关,害怕再跌倒可限制患者活动,心血管适应能力差,自信心以及生活自理能力下降[6]。脑卒中后抑郁是跌倒的高危因素,害怕再跌倒可加重抑郁,研究表明脑卒中后跌倒2次以上的患者社交能力明显下降,跌倒者更害怕再跌倒而限制社交及身体活动,从而使跌倒风险增加,形成恶性循环[3]。

        二、平衡及步态异常的病理生理学

        维持正常的平衡需要良好的肌力、肌张力、视觉、躯体感觉(本体感觉、前庭功能)以及中枢神经系统的整合功能,其生理基础是身体的翻正反射和平衡反应,静态姿势的维持主要依靠牵张反射,四肢伸肌作为抗重力肌起着主要作用。运动中枢保持身体平衡需要用快速的平衡反应来实现,此反应属于全身的自动性反射,机制是由于机体进行旋转或直线变速运动时,速度的变化刺激前庭器官的结果。维持正常的平衡能力分三级:一级平衡为静态平衡,即机体在无依靠下能坐稳或站稳,体质量平均分配;二级平衡为动态平衡,即机体能做各方向不同摆幅的摆动活动;三级平衡为他动动态平衡,即在他人一定的外力推动下仍能保持平衡。维持步态包括下肢肌肉有节律运动产生足够的机械能量来推动躯体移动,足部有足够的判断能力来预测摇摆,下肢有足够的力量来稳定身体,机体能及时改变步态模式来适应外部环境的变化。

        1平衡的病理生理学

        静态平衡。维持人体静态平衡需感觉器官、中枢神经系统及骨骼肌的协调配合,任何一环节受损均可使静态平衡紊乱,故成为诱发跌倒的内在因素,通常表现为身体摇晃的幅度及频率改变以及下肢负重比例不均。研究显示,脑卒中患者身体摇晃次数较同龄非脑卒中者多,幅度增大,重心偏向健侧下肢,在重心移动时健患侧下肢的动力学改变对维持静态平衡所起的作用不同,患侧只占30%,健侧则起到70%的作用[7]。健、患侧踝关节运动对维持静态平衡所起的作用也不同,患侧为11%~45%,提示患肢对维持平衡的作用较其负重的作用小[7]。脑卒中后继发视觉及智能障碍亦影响静态平衡。视觉障碍时,身体摇晃增多,负重的不对称性相对不受影响,本体感受反馈结构受损时,患者更多依赖视觉信息,使受损的感觉系统重新整合而维持姿势的稳定;继发性认知障碍患者在静态下可出现身体摇晃增多,健侧下肢负重比例增加[8]。脑卒中后静态平衡受损与跌倒相关,但相关系数小(r=0.27),提示静态平衡紊乱导致跌倒的可能性小。有研究表明,身体摇晃不是非脑卒中人群日常生活中跌倒的危险因素,但脑卒中后感觉信息减少及身体控制能力下降对静态平衡的影响大,是跌倒的危险因素[7]。

        动态平衡。动态平衡的主要机制为正反馈,脑卒中后反馈中枢受损可致动态平衡受损,脑卒中患者身体移动速度减慢,将身体从健侧移动到患侧较其从患侧移动到健侧所需的时间长,目标准确率下降,站立时朝任意方向移动身体的能力均下降,其中健侧移动身体的能力优于患侧[9]。患侧上臂摇晃幅度及高度下降,上臂肌肉的潜伏期延长,正反馈控制的拮抗肌肉运动紊乱,平衡能力及执行挑战性动作的能力下降,提示脑卒中后动态平衡受损[10]。脑卒中后动态平衡受损可增加跌倒风险,脑卒中患者中跌倒者较非跌倒者运动执行能力差,完成规定动作的时间长,加上跌倒者患侧胫骨前肌收缩振幅低,表明正反馈机制受损可导致跌倒[10]。

        他动动态平衡。他动动态平衡通常发生于支撑物移动或翻转,围绕腰部推动物体时,当外部力量作用于机体时,刺激包括体躯、视觉及本体感觉等感觉输入,通过反馈机制使身体保持平衡。脑卒中患者麻痹侧小腿肌肉对突然的支撑物体运动的反应性延迟,麻痹侧膝反射减弱,反射一致性差,致他动动态平衡受损,从而导致跌倒风险增加[11]。另外,跌倒者胫骨前肌、股二头肌及股四头肌反应性延迟,肌肉远近端活动间隙长度延长,亦使跌倒风险增加[12]。

        2步态的病理生理学

        平地行走。脑卒中患者平地行走的共性为:①行走速度变慢。脑卒中后患侧髋关节外展、膝反射、踝关节背屈、腓肠肌力量减弱,使得平地行走能力差,患者试图通过加强患侧髋关节外展以及健侧的推力来来代偿,由于髋部肌肉群力量差,代偿只能部分提高行走速度而达不到正常速度[13]。②脚部清晰度差。脑卒中后患肢无力,患侧胫骨前肌及腓肠肌活性下降,膝关节度小,膝下降使得脚部清晰度下降,易出现摇晃及跌倒,患者常通过下肢的环形运动,骨盆向患侧倾斜、躯干向健侧倾斜来避免[14]。③姿势稳定性差。摇晃后期,患侧踝关节背屈及膝关节外展受限,腓肠肌活性下降,负重后关节度变小,活动不灵活,使得患侧基础支持力量下降,躯干向额部过伸[15]。另外,单腿负重时重心到患脚之间的距离增大,重心投射在基础支持之外,患肢负体质量的比例减少,使得姿势稳定性降低。④步态参数。如速度、迈步时间及长度,双腿负重的时间受智能影响,行走时注意力分散,提示步态损害也包括自动调节受损[16]。脑卒中患者步态参数(步行速度除外)与跌倒的危险因素的关系尚未明确,跌倒者踝反射减弱、髋关节外展差,行走速度减慢,踝足底反射时间缩短,髋关节反射时间延长等步态异常,使行走时跌倒风险增加[15]。

        复杂行走的技巧。步态模式是否适应环境是安全行走的前提,通常用跨越障碍物的能力来评价复杂步行的技巧。脑卒中患者在跨越静态障碍物时采取谨慎的措施,包括先跨的脚的高度低于障碍物使得趾清晰度高,跨步距离短,次数多,与障碍物接触数多,尽管首次横跨障碍物时,健肢的失败率较患侧低,但患者更愿意用患肢横跨,横跨障碍物失败的原因为姿势稳定性减弱,用先跨的脚趾敲打障碍物[17]。患侧脚趾的清晰度降低可增加绊倒的风险,横跨障碍物时压力中心及重心前后分离提示姿势稳定性受损,当障碍物突然出现需患侧横跨时,患侧股二头肌反应慢,姿势稳定性受损更重,失败率更高,提示脑卒中患者步态对障碍物的适应不再受自动调节控制而受智能控制[18]。通过障碍物能力的损害可增加跌倒风险,患者需提高注意力来避免跌倒,提高脑卒中患者生理活动水平能增加户外活动及步行能力,因此步行技术可增加生理功能水平,减少跌倒的发生。

        三、小结

        跌倒是脑卒中常见的并发症,贯穿于脑卒中的整个病程。住院期间空间定位障碍及失语症为跌倒的主要原因,家居期间,跌倒多发生于户外运动时,跌倒可使患者在生理及心理上产生严重影响。跌倒使髋部骨折风险增高,髋部骨折后,患者难已恢复到病前独立运动能力。害怕跌倒在跌倒后常见,可引起活动减少,抑郁甚至独立运动能力降低。(本文作者:邓晓清 单位:南宁市第八人民医院神经内科)

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