Баланс (способность)

редактировать
Женщина демонстрирует способность балансировать A официант балансирует бокалы

Баланс в биомеханика - это способность поддерживать линию тяжести (вертикальную линию от центра масс ) тела в пределах основания опоры с минимальным постуральным колебанием. Колебание - это горизонтальное движение центра тяжести, даже когда человек стоит на месте. Определенное колебание необходимо и неизбежно из-за небольших возмущений внутри тела (например, дыхание, смещение веса тела с одной стопы на другую или с передней части стопы на заднюю) или из-за внешних триггеров (например, визуальные искажения, смещение пола). Увеличение раскачивания не обязательно является индикатором дисфункционального баланса, а скорее является индикатором снижения сенсомоторного контроля.

Содержание
  • 1 Поддержание баланса
  • 2 Нарушения равновесия
  • 3 Тренировка баланса
  • 4 Оценка функционального баланса
  • 5 Количественная (компьютеризированная) оценка
  • 6 Влияние усталости на баланс
  • 7 Другие факторы, влияющие на баланс
  • 8 Произвольный контроль баланса
  • 9 Уравновешенность и двойное выполнение задач
  • 10 Ссылки
  • 11 Внешние ссылки
Поддержание баланса

Для поддержания баланса требуется координация входных сигналов от нескольких сенсорных систем, включая вестибулярную, соматосенсорную и зрительную системы.

  • Вестибулярная система: органы чувств, регулирующие равновесие (равновесие ); информация о направлении, связанная с положением головы (внутреннее гравитационное, линейное и угловое ускорение)
  • Соматосенсорная система: ощущения проприоцепции и кинестезии суставов; информация от кожи и суставов (давление и вибрация); пространственное положение и перемещение по отношению к опорной поверхности; движение и положение различных частей тела относительно друг друга
  • Зрительная система: ссылка на вертикальность движения тела и головы; пространственное положение относительно объектов

Чувства должны обнаруживать изменения пространственной ориентации относительно основания опоры, независимо от того, движется ли тело или изменяется основание. Существуют факторы окружающей среды, которые могут повлиять на баланс, такие как условия освещения, изменение поверхности пола, алкоголь, наркотики и ушная инфекция.

Нарушение баланса

Есть нарушения баланса, связанные со старением. Связанное с возрастом снижение способности вышеуказанных систем получать и интегрировать сенсорную информацию способствует нарушению баланса у пожилых людей. В результате пожилые люди подвержены повышенному риску падений. Фактически, каждый третий взрослый в возрасте 65 лет и старше будет падать каждый год.

В случае, когда человек стоит спокойно прямо, предел устойчивости определяется как степень покачивания позы, при которой теряется равновесие и требуется корректирующее действие.

Покачивание тела может происходить во всех плоскостях движения, что делает его способность к восстановлению все более сложной. Исследования показывают, что нарушение постурального баланса связано с контролем медиально-латеральной стабильности и повышенным риском падения. Чтобы оставаться в равновесии, стоящий человек должен иметь возможность сохранять вертикальную проекцию своего центра масс в пределах своей опоры, что приводит к небольшому медиально-латеральному или передне-заднему колебанию. Растяжение связок голеностопного сустава - одна из наиболее часто встречающихся травм у спортсменов и физически активных людей. Наиболее распространенной остаточной инвалидностью после растяжения связок голеностопного сустава является нестабильность и раскачивание тела. Механическая нестабильность включает недостаточность стабилизирующих структур и подвижность, превышающую физиологические пределы. Функциональная нестабильность включает повторяющиеся растяжения связок или ощущение податливости голеностопного сустава. Около 40% пациентов с растяжением связок голеностопного сустава страдают от нестабильности и увеличения раскачивания тела. Травма лодыжки вызывает проприоцептивный дефицит и нарушение контроля осанки. Люди с мышечной слабостью, скрытой нестабильностью и сниженным контролем позы более восприимчивы к травмам лодыжки, чем люди с лучшим контролем позы.

У людей с неврологическими заболеваниями может серьезно нарушиться равновесие. Люди, перенесшие, например, инсульт или травму спинного мозга, могут бороться с этой способностью. Нарушение баланса тесно связано с будущим функционированием и восстановлением после инсульта и является самым сильным предиктором падений.

Еще одна группа населения, у которой серьезно нарушено равновесие, - это пациенты с болезнью Паркинсона. Исследование, проведенное Нардоне и Шиппати (2006), показало, что люди с проблемами равновесия при болезни Паркинсона связаны с пониженным пределом устойчивости и нарушением выработки упреждающих двигательных стратегий и аномальной калибровки.

У нормального населения также может отрицательно сказаться уравновешенность из-за утомления мускулатуры, окружающей лодыжки, колени и бедра. Однако исследования показали, что мышечная усталость в области бедер (ягодичные и поясничные разгибатели) и коленей в большей степени влияет на устойчивость позы (раскачивание). Считается, что мышечная усталость приводит к снижению способности сокращаться с нужной силой и точностью. В результате изменяются проприоцептивная и кинестетическая обратная связь со стороны суставов, что может отрицательно повлиять на сознательное восприятие суставов.

Тренировка баланса
Баланс Тренировка баланса

Поскольку баланс является ключевым фактором восстановления и он необходим во многих наших повседневных делах, он часто включается в планы лечения физиотерапевтами и эрготерапевтами при работе с гериатрией, пациентами с неврологическими заболеваниями или другими людьми, они определили, что это полезно.

Тренировка равновесия у пациентов с инсультом поддерживается в литературе. Методы, обычно используемые и доказавшие свою эффективность для этой группы, включают практику равновесия сидя или стоя с различными прогрессиями, включая тягу, вариации опоры, использование наклонных досок, тренировку походки с разной скоростью и упражнения по лестнице. Еще один метод улучшения баланса - это тренировка возмущением, то есть внешняя сила, прикладываемая к центру масс человека в попытке сдвинуть его с опоры. Тип тренировки должен определяться физиотерапевтом и будет зависеть от характера и тяжести инсульта, стадии восстановления, а также способностей пациента и нарушений после инсульта.

Комплексная эквилибристическая тренировка

Были изучены такие группы населения, как пожилые люди, дети с нервно-мышечными заболеваниями и люди с двигательными нарушениями, такими как хроническая нестабильность голеностопного сустава, и было показано, что тренировка равновесия приводит к улучшению осанки и улучшению « равновесие в стойке на одной ноге »в этих группах. Эффект от тренировки равновесия можно измерить с помощью более различных средств, но типичными количественными результатами являются центр давления (ЦД), постуральное колебание и статический / динамический баланс, которые измеряются способностью субъекта поддерживать равновесие. установить положение тела при некоторой нестабильности.

Некоторые типы упражнений (походка, баланс, координация и функциональные задачи; укрепляющие упражнения; трехмерные упражнения и несколько типов упражнений) улучшают клинические результаты баланса у пожилых людей, и кажутся безопасными. По-прежнему недостаточно доказательств, подтверждающих общую физическую активность, компьютеризированные программы баланса или вибрационные пластины.

Оценка функционального баланса

Функциональные тесты баланса сосредоточены на поддержании как статического, так и динамического баланса, независимо от того, включает ли оно тип возмущения / смены CoM или при спокойной стойке. Доступны стандартизированные тесты равновесия, позволяющие смежным специалистам в области здравоохранения оценить контроль осанки человека. Вот некоторые доступные тесты функционального баланса:

  • Тест Ромберга : используется для определения проприоцептивного вклада в вертикальное равновесие. Субъект остается в спокойном положении, пока глаза открыты. Если этот тест не является достаточно сложным, есть тест заостренного Ромберга. Испытуемые должны были скрестить руки, ноги вместе и закрыть глаза. Это уменьшает базу поддержки, поднимает центр субъекта массы, и не позволяет им использовать свои руки, чтобы помочь сбалансировать
  • Функциональный Reach Test :. Измеряет максимальное расстояние можно достичь вперед за вытянутую руку, при этом сохраняя ноги посажены в положении стоя.
  • Шкала баланса Берга : измеряет способность к статическому и динамическому равновесию с использованием функциональных задач, которые обычно выполняются в повседневной жизни. В одном исследовании сообщается, что шкала баланса Берга является наиболее часто используемым инструментом оценки на протяжении реабилитации после инсульта и показала, что она является надежным показателем нарушения баланса у пациентов, перенесших инсульт.
  • Оценка подвижности, ориентированная на результат. (POMA) : измеряет статический и динамический баланс с помощью задач по тестированию баланса и походки.
  • Timed Up and Go Test : измеряет динамический баланс и подвижность.
  • Шкала эффективности баланса : мера самоотчета, которая проверяет уверенность человека при выполнении повседневных задач с посторонней помощью или без нее.
  • Star Excursion Test : тест динамического равновесия, который измеряет максимальный охват одной стойки в нескольких направлениях.
  • Тест системы оценки баланса ( BESTest) : Тесты для 6 уникальных методов контроля баланса для создания специализированного протокола реабилитации путем выявления конкретных нарушений баланса.
  • Тест системы оценки мини-баланса (Mini-BESTest) : Это краткая форма Тест системы оценки баланса применяется как в клинической практике, так и в исследованиях. Тест используется для оценки нарушений равновесия и включает 14 пунктов задачи динамического равновесия, разделенных на четыре подкомпонента: упреждающая регулировка позы, реактивный контроль позы, сенсорная ориентация и динамическая походка. Mini-BESTest был протестирован в основном на неврологические заболевания, а также на другие заболевания. Обзор психометрических свойств теста подтверждает надежность, валидность и отзывчивость, и, согласно обзору, он может считаться стандартной мерой баланса.
  • BESS . BESS (система подсчета ошибок баланса) - широко используемый способ оценки баланса. Он известен как простой и доступный способ получить точную оценку баланса, хотя валидность протокола BESS подвергается сомнению. BESS часто используется в спортивных условиях для оценки влияния травм головы от легкой до средней степени тяжести на устойчивость осанки. BESS тестирует три отдельных стойки (двойная нога, одиночная нога, тандем) на двух разных поверхностях (твердая поверхность и пена средней плотности), в общей сложности шесть тестов. Каждый тест длится 20 секунд, а все время оценивания составляет примерно 5–7 минут. Первая стойка - это стойка с двумя ногами. Участнику предлагается встать на твердую поверхность, ноги рядом, руки на бедрах и закрытые глаза. Вторая стойка - это стойка на одной ноге. В этой стойке участнику предлагается встать на не доминирующую ногу на твердую поверхность, руки на бедрах и закрытые глаза. Третья позиция - это тандемная позиция. Участник встает пяткой к носку на твердую поверхность, руки на бедрах и глаза закрыты. Четвертая, пятая и шестая стойки повторяются в первой, второй и третьей стойках, за исключением того, что участник выполняет эти стойки на поверхности из пеноматериала средней плотности. Оценка BESS проводится экзаменатором, который ищет отклонения от правильной позы. Отклонение отмечается, когда во время тестирования у участника происходит одно из следующих событий: открытие глаз, снятие рук с бедер, спотыкание или падение, отрыв передней части стопы или пятки от тестируемой поверхности, отведение или сгибание бедра более чем на 30 градусов., или пребывание вне надлежащего положения для тестирования более 5 секунд.

Сотрясение мозга (или легкая черепно-мозговая травма) были связаны с дисбалансом среди участников спорта и военнослужащих. Некоторые из стандартных тестов баланса могут оказаться слишком простыми или трудоемкими для применения в этих высокофункциональных группах. Были собраны рекомендации экспертов по оценке баланса, подходящей для военнослужащих.

Количественные (компьютеризированные) оценки

В связи с последними техническими достижениями, растущей тенденцией в оценках баланса стал мониторинг центр давления (земное движение) (CoP), вектор реакции центра масс на земле, длина пути в течение заданного времени. При количественной оценке минимальная длина пути ЦС свидетельствует о хорошем балансе. Силовые пластины лабораторного класса считаются «золотым стандартом» измерения КП. NeuroCom Balance Manager (NeuroCom, Clackamas, OR, США) - это коммерчески доступная система динамической постурографии, которая использует компьютеризированное программное обеспечение для отслеживания CoP во время выполнения различных задач. Эти различные оценки варьируются от теста на сенсорную организацию, изучающего различные системы, которые вносят вклад через сенсорный рецептор, до пределов теста на стабильность, наблюдающего за диапазоном движений, скоростью и временем реакции лодыжки участника. Хотя NeuroCom считается отраслевым стандартом для оценки баланса, он стоит дорого (около 250 000 долларов).

В течение последних 5 лет исследования были направлены на создание недорогих и портативных устройств, способных точно измерять КП. Недавно балансировочная доска Nintendo Wii (Nintendo, Киото, Япония) была проверена на силовой пластине и оказалась точным инструментом для измерения CoP. Это очень интересно, поскольку разница в цене в технологии (25 долларов против 10 000 долларов) делает доску баланса Wii. подходящая альтернатива для врачей использовать количественную оценку баланса. Другие недорогие, изготовленные на заказ силовые пластины интегрируются в эту новую динамику, чтобы создать растущую область исследований и клинической оценки, которая принесет пользу многим группам населения.

Влияние усталости на равновесие
Влияние усталости на равновесие

Сложность баланса позволяет множеству мешающих переменных влиять на способность человека оставаться в вертикальном положении. Усталость (медицинская), вызывающая дисфункцию центральной нервной системы (ЦНС), может косвенно привести к неспособности оставаться в вертикальном положении. Это неоднократно наблюдается в клинических популяциях (например, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз). Еще одна серьезная проблема, связанная с влиянием усталости на равновесие, связана с спортсменами. Тестирование равновесия стало стандартной мерой, помогающей диагностировать сотрясение мозга у спортсменов, но из-за того, что спортсмены могут быть очень утомлены, клиницистам трудно точно определить, сколько спортсменам нужно отдыхать, прежде чем уйдет усталость, и они могут измерить баланс, чтобы определить, сотрясение ли спортсмена. Это может иметь разрушительные последствия при просмотре студенческих и профессиональных игр, в которых от спортсмена зависит сообщество. До сих пор исследователи смогли оценить только то, что спортсменам нужно 8–20 минут отдыха перед проверкой баланса. Это может быть огромной разницей в зависимости от обстоятельств.

Другие факторы, влияющие на равновесие

Возраст, пол и рост, как было показано, влияют на способность человека балансировать и на оценку этого баланса. Как правило, у пожилых людей более сильное влияние на тело во всех условиях тестирования. Тесты показали, что пожилые люди демонстрируют более короткий функциональный досягаемость и большую длину пути колебания тела. Рост также влияет на раскачивание тела, так как с увеличением роста функциональный охват обычно уменьшается. Однако этот тест является лишь мерой переднего и заднего покачивания. Это сделано для создания воспроизводимого и надежного инструмента оценки клинического баланса. Кокрановский обзор 2011 года показал, что определенные типы упражнений (например, походка, равновесие, координация и функциональные задачи; укрепляющие упражнения; трехмерные упражнения [например, тайцзи] и их комбинации) могут помочь улучшить равновесие у пожилых людей. Однако не было или не было доказательств эффективности общих физических нагрузок, таких как ходьба и езда на велосипеде, компьютерные игры на равновесие и вибрационные пластины.

Добровольный контроль баланса

Хотя равновесие - это в основном это автоматический процесс, распространен добровольный контроль. Активный контроль обычно имеет место, когда человек находится в ситуации, когда баланс нарушен. Это может иметь противоречащий интуиции эффект увеличения осанки во время основных действий, таких как стояние. Одно из объяснений этого эффекта состоит в том, что сознательный контроль приводит к чрезмерной коррекции нестабильности и «может непреднамеренно нарушить относительно автоматические процессы управления». В то время как концентрация на внешней задаче «способствует использованию более автоматических процессов управления».

Баланс и двойная задача

Надпостуральные задачи - это те действия, которые полагаются на контроль позы при выполнении другого поведенческого цель, например, ходьба или создание текстового сообщения стоя. Исследования показали, что постуральная стабильность позволяет выполнять другие виды деятельности. Другими словами, стоять в устойчивом вертикальном положении совсем не полезно, если человек упадет при попытке выполнить какое-либо задание. Считается, что у здорового человека контроль осанки сводит к минимуму количество требуемых усилий (не обязательно минимизирует колебания) при успешном выполнении надпостуральной задачи. Исследования показали, что спонтанное ослабление постурального колебания происходит в ответ на добавление вторичной цели.

МакНевин и Вульф (2002) обнаружили улучшение положения тела при внешнем направлении внимания человека по сравнению с направлением внимания изнутри. То есть сосредоточение внимания на эффектах своих движений, а не на самом движении, повысит производительность. Это является результатом использования более автоматических и рефлексивных процессов управления. Когда кто-то сосредоточен на своих движениях (внутренний фокус), они могут непреднамеренно вмешиваться в эти автоматические процессы, снижая их производительность. Внешнее сосредоточение внимания улучшает устойчивость позы, несмотря на временами усиливающееся колебание позы. Считается, что использование процессов автоматического управления за счет внешней фокусировки внимания улучшает как производительность, так и обучение. Принятие внешнего фокуса внимания впоследствии улучшает выполнение супра-постуральных задач, одновременно повышая устойчивость позы.

Ссылки
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-11 07:50:03
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте