常见异常步态的分析与训练

常见异常步态的分析与训练广西中医药大学第一附属医院何志江进行步态分析所必须的基础知识基本坐标面水平面Horizontalplane额状面Frontalplane矢状面Sagittalplane基本坐标轴X方向——向前，矢状面内的矢状轴Y方向——向上，垂直于水平面的垂直轴Z方向——向右，水平面内的额状轴正常步态中关节和肌肉的活动（一）身体主要部位及关节的活动人在步行时为了减少能量的消耗，身体各部位要尽量维持正常活动范围的运动，减少身体的重心移动。1．骨盆骨盆移动可以被认为是重心的移动。正常成人在步行时身体重心的位置在骨盆的正中线上，从下方起男性约为身高的55%，女性约为50%的高度。步行时重心的上下移动为正弦曲线，在一个步行周期中出现两次，其振幅约4.5cm，最高点是支撑中期，最低点是足跟着地；骨盆的侧方移动也是正弦曲线，在一个步行周期内左、右各出现一次，其振幅约3cm，最大移动度是在左、右足处于支撑中期时出现的，在双足支撑期重心位于左右中间。骨盆在水平面内沿垂直轴旋转角度单侧为4°，双侧为8°。这种旋转可以减少骨盆的上下移动，最大内旋位发生在足跟着地后期，最大外旋位发生在摆动早期。骨盆在矢状面内沿冠状轴的倾斜运动范围约5°，双足支撑相骨盆几乎成水平，支撑中期时处于摆动相的骨盆倾斜角度最大，它可以减少重心的上下移动。在一个步行周期中左右各倾斜一次。2．髋关节正常步行时髋关节屈伸运动中最大屈曲约30°（摆动相中期），最大伸展约20°（足跟离地），共约50°范围，其运动为正弦曲线，如图12-2；内收、外展运动中最大外展约6°（足跟离地）、最大内收约4°（足底着地），共约10°范围，其运动几乎是直线性变化；内外旋运动中外旋4°（足趾离地到足跟着地的摆动相）、内旋4°（从足跟着地到足跟离地的摆动相），共约8°范围，其运动呈曲轴状，从支撑相到摆动相、摆动相到支撑相过渡时产生急剧变化。3.膝关节正常步行时膝关节屈伸运动中最大屈曲约为65°（摆动中期）、最大伸展为0°（足跟着地），共约65°范围。在屈伸运动中，可见轻度屈伸与大范围屈伸两次（双重膝作用）。支撑相中足跟着地与足跟离地时膝关节几乎是伸展状态，支撑相的中期可见约15°的屈伸。除屈伸运动外，膝关节还有旋转运动，足跟离地时为最大外旋，约4°，摆动中期为最大内旋，约12°，共16°范围，其顺序为从足跟着地（内旋）到足底着地（内旋），以后外旋直到足跟离地。4.踝关节正常步行时踝关节的跖屈、背伸运动中最大背伸发生在足跟离地，约15°，足跟离地时为最大跖屈，约20°，共35°。一个步行周期中有2次跖屈和背伸，尤其在支撑相的驱动期踝关节从跖屈位急剧变为背伸位。除屈伸运动外，踝关节还有旋转、内外翻运动。踝关节外旋8°、内旋2°，共约10°范围；外翻3°、内翻12°，共约15°范围。其它部位（1）头头的上下移动与重心的上下移动几乎一致，上下振幅约5～6cm，左右移动振幅约5～6cm。上体上体垂直，双肩平齐，速度加快时稍有前倾；行走时上体有与骨盆旋转方向相反的转动，这个动作可以减少整个身体的扭转。其他部位（2）上肢正常行走时双上肢交替前后摆动，其方向与同侧下肢的摆动方向和骨盆的旋转方向正好相反，如当左下肢与左侧骨盆向前摆动和旋转时，左上肢向后摆动，右上肢向前摆动。此时，上肢的关节运动主要发生在肩关节，足跟着地时为最大伸展，为21.1°，足跟离地时为最大屈曲，为17.4°，共约40°范围。肘关节屈伸是在双足同时支撑时期改变运动方向，最大屈曲为38.9°，最大伸展为-0.4°，共约40°范围。上肢与下肢上肢摆动方向与下肢相反，才可以达到维持身体平衡，减少转动。肩关节自由摆动约30°（屈曲约6°,后伸约24°）。（二）参与的主要肌肉活动步行的动力主要来源于下肢及躯干的肌肉作用，在一个步行周期中，肌肉活动具有保持平衡、吸收震荡、加速、减速和推动肢体运动的功能。1．竖脊肌（erectorspinae）为背部深层肌，纵列于脊柱两侧，下起骶骨、髂骨，上止椎骨、肋骨、枕骨，作用为使脊柱后伸、头后仰和维持人体于直立姿势。在步行周期站立相初期和末期，竖脊肌活动达到高峰，以确保行走时躯干正直。2．臀大肌（gluteusmaximus）为髋关节伸肌，收缩活动始于摆动相末期，并于支撑相，即足底全面与地面接触时达到高峰。在摆动相后期臀大肌收缩，其目的在于使向前摆动的大腿减速，约在步行周期85%，大腿的运动方向改变为向后，成为下一个步行周期的准备。在支撑相，臀大肌起稳定骨盆、控制躯干向前维持髋关节于伸展位的作用。（二）参与的主要肌肉活动3．髂腰肌（iliopsoas）为髋关节屈肌，髋关节于足跟离地至足趾离地期间伸展角度达到峰值（10°～15°）。为对抗髋关节伸展，从支持相中期开始至足趾离地前，髂腰肌呈离心性收缩，最终使髋关节从支撑相末期由伸展转为屈曲。髂腰肌第二次收缩活动始于摆动相初期，使髋关节屈曲，以保证下肢向前摆动。4．股四头肌（quadricepsfemoris）为全身最大的肌，其中股直肌起于髂前下棘，股内侧肌、外侧肌分别起自股骨粗线内、外侧唇，股中间肌起自股骨体的前面；四个头向下形成一腱，包绕髌骨的前面和两侧，往下续为髌韧带，止于胫骨粗隆。为膝关节强有力的伸肌，股直肌还可屈髋关节。股四头肌收缩活动始于摆动相末期，至支撑相负重期达最大值。此时作为膝关节伸肌，产生离心性收缩以控制膝关节屈曲度，从而使支撑中期免于出现因膝关节过度屈曲而跪倒的情况。步行周期中，股四头肌的第二个较小的收缩活动见于足跟离地后，足趾离地后达峰值。此时具有双重作用：其一，作为髋关节屈肌，提拉起下肢进入摆动相；其二，作为膝关节伸肌，通过离心性收缩来限制和控制小腿在摆动相初、中期向后的摆动，从而使下肢向前摆动成为可能。（二）参与的主要肌肉活动5．缝匠肌（sartorius）是全身最长的肌，起于髂前上棘，经大腿的前面，斜向下内，止于胫骨上端的内侧面，作用为屈髋和屈膝关节，并使已屈的膝关节旋内。在支撑相末期和摆动相初期，作用为屈膝、屈髋，在摆动相末期和支撑相初期，使膝关节旋内。6．腘绳肌（hamstring）包括股二头肌、半腱肌、半膜肌，均起于坐骨结节，跨越髋、膝两个关节，分别止于腓骨头和胫骨粗隆内下方、胫骨内侧髁，作用为伸髋屈膝。主要收缩活动始于摆动相末期，足跟着地时达到活动高峰并持续到支撑相。在摆动相末期，作为屈膝肌，腘绳肌离心性收缩使小腿向前的摆动减速，以配合臀大肌收缩活动（使大腿向前摆动减速），为足跟着地做准备。足跟着地时及着地后，腘绳肌又作为伸髋肌，协助臀大肌伸髋，同时通过稳定骨盆，防止躯干前倾。（二）参与的主要肌肉活动7．胫前肌（tibialisanterior）起自胫骨外侧面，止于内侧楔骨内侧面和第1跖骨底，作用为伸踝关节（背屈）、使足内翻。足跟着地时，胫前肌离心性收缩以控制踝关节跖屈度，防止在足放平时出现足前部拍击地面的情况。足趾离地时，胫前肌收缩，再次控制或减少此时踝关节的跖屈度，保证足趾在摆动相能够离开地面，使足离地动作顺利完成。8．小腿三头肌（tricepssurae）包括腓肠肌和比目鱼肌，起于股骨的内、外侧髁，以跟腱止于跟结节，作用为屈踝关节和屈膝关节。腓肠肌在行走、跑、跳中提供推动力，而比目鱼肌富含慢性、抗疲劳的红肌纤维，主要与站立时小腿与足之间的稳定有关。在站立相，能固定踝关节和膝关节，以防止身体向前倾斜。异常步态分类一、中枢神经损伤所致的异常步态二、周围神经损伤所致的异常步态三、骨关节疾患所致的异常步态四、病变特征性步态一．中枢神经损伤所致的异常步态一、偏瘫步态以及治疗指一侧肢体正常，而另一侧肢体因各种疾病造成瘫痪所形成的步态，由于患侧膝关节僵硬而于摆动相活动范围减少，患侧足下垂内翻，为了将瘫痪下肢向前迈步，摆动相时，骨盆代偿性的上抬后旋，髋关节外展、外旋，使患侧下肢经外侧划一个圆弧将患侧下肢向前迈出。又称画圈步态。偏瘫常见的异常步态1．足下垂和内翻步态足下垂指摆动相踝关节背屈不足，常与足内翻或外翻同时存在，可导致廓清障碍。代偿机制包括：摆动相增加同侧屈髖、屈膝，下肢划圈行进，躯干向对侧倾斜。常见病因是胫前肌无活动或活动时相异常。单纯的足下垂主要见于脊髓损伤、儿麻和外周神经损伤。矫治方法：①胫前肌肌力训练；坐位、站位勾脚尖练习，根据患者情况，脚背上可放置沙袋以抗阻训练。②对足下垂严重的患者有条件的可给以踝足矫形器（AFO）。③配合站斜板牵伸小腿三头肌及胫后肌、功能性电刺激（FES）或肌电触发功能性电刺激等，以抑制小腿三头肌张力，提高胫前肌的肌力和运动控制能力。对因局部小腿三头肌张力过高的患者，有条件的可行局部肌肉神经阻滞，以帮助缓解痉挛。腓肠肌、比目鱼肌和趾长屈肌活动时间延长与足下垂关系最为密切。腓肠肌和比目鱼肌并非总是表现一致，治疗时要加以注意。如果胫前肌和胫后肌都与足内翻有关，治疗时必须要明确何为主要因素。2．膝塌陷原因：小腿三头肌（比目鱼肌为主）无力时，胫骨在支撑相中期和后期向前行进过分，导致踝关节不稳或膝塌陷步态，即支撑相膝关节过早屈曲，同时伴有对侧步长缩短，同侧足推进延迟，如果患者采用增加股四头肌收缩的方式避免膝关节过早屈曲，并稳定膝关节，将导致同侧膝关节在支撑相末期屈曲延迟，最终导致伸膝肌过用综合症。在不能维持膝关节稳定时往往使用上肢支持膝关节，以进行代偿。相关肌肉包括：腓肠肌-比目鱼肌和股四头肌。股四头肌肌电活动可延长和过度活跃。矫治方法：①对腘绳肌痉挛导致的伸膝障碍，首先可行站斜板和手法牵伸训练、功能性电刺激（FES）或肌电触发功能性电刺激等，以抑制腘绳肌肌张力，同时强化小腿三头肌肌力训练如踮脚步行、前脚掌踏楼梯上下训练等。②对痉挛严重的，有条件的可行局部肌肉神经阻滞，必要时有条件的可给以伸膝矫形器以辅助治疗。③加强拮抗肌股四头肌肌力训练如靠墙马步蹲、功率自行车训练、登山器踏踩训练、直腿抬高训练、上下楼梯训练等。3．膝过伸原因：膝过伸很常见，一般是代偿性改变，见于支撑相早期。1.一侧膝关节无力可导致对侧代偿膝过伸；2.小腿三头肌痉挛或挛缩导致膝过伸；3.膝塌陷步态时采用膝过伸代偿；4.股四头肌肌力不足或支撑相伸膝肌痉挛；5.躯干前屈时重力线落在膝关节中心前方，促使膝关节后伸以保持平衡等。矫治方法：①股四头肌牵伸训练。②股四头肌肌力训练，方法同上。③膝关节控制训练。④臀大肌肌力训练：1伸膝后踢腿/抗阻后踢腿。2俯卧背飞。3靠墙伸髋踏步。4倒退步行，随患者能力的提高。⑤步行分解训练（如下）：单腿负重靠墙伸髋→离墙站立患腿上下台阶患腿支撑伸髋站立，健腿跨越障碍靠墙伸髋踏步侧方迈步、原地迈步单腿负重靠墙伸髋→离墙站立患腿上下台阶患腿支撑伸髋站立，健腿跨越障碍靠墙伸髋踏步侧方迈步、原地迈步4．臀中肌步态原因：一侧臀中肌无力时，不能有效的维持髋关节的侧向稳定性，髋关节向患侧凸，患者肩和腰出现代偿性侧弯，使重力线通过髋关节的外侧，依靠内收肌来保持侧方稳定。患者在支撑相早期和中期，骨盆向患侧下移超过5°，造成患侧下肢相对过长，所以在摆动相膝关节和踝关节屈曲增加，以保证地面廓清。典型双侧臀中肌无力的步态特征：步行时上身左右交替摇摆，形如鸭子走路，故又称为鸭步。矫治方法1.加强臀中肌肌力训练如侧踢腿、抗阻侧踢腿等；2.提降骨盆训练等；3.侧方上下楼梯训练，如为一侧肌无力，训练时采用患侧腿先上楼梯，健侧腿先下楼梯的方法；4.站立位姿势调整训练，应在矫正镜前训练调整姿势，包括单腿站立时，躯干保持稳定不许动；5.侧方迈步（横行）步行训练，开始横行训练时，可让患者背靠墙走，以增加安全性，随患者能力的提高，可上跑步机上训练横行，并可逐步增加坡度和速度。5臀大肌步态原因：臀下神经损伤时，导致臀大肌无力，髋关节伸和外旋受限。行走时，由于臀大肌无力，表现为挺胸、凸腹，躯干后仰，过度伸髋，膝绷直或微屈，重力线落在髋后。整个行走过程重心在水平面前后方向的移位要大于在垂直面内的移位。矫治方法1.臀大肌肌力训练2.伸膝后踢腿/抗阻后