步态是人体结构与功能、运动调节系统、行为及心理活动在行走时的外在表现,但是,其中某个系统或某些方面的功能障碍,都可引起步态异常。常见的病理步态表现可分为下列几类:疼痛步态、慌张步态、臀大肌步态、臀中肌步态、偏瘫步态、共济失调步态、跨阈步态等。
一、概述
正常人的行走能力体现了神经系统、肌肉骨骼系统、生理支持系统之间的完美整合,以及在功能上相互依赖的关系。上述任何一个系统损伤所致的运动功能障碍,均可表现为病理步态。引起病理步态的原因包括:骨关节病变、神经系统病变、肌肉软组织损伤,以及功能性障碍,如疼痛等。理解这些因素如何影响人体的步态质量,将有助于准确认识病理步态的特征,进而使康复治疗有的放矢,提高疗效。
二、常见异常步态
(一)躯干侧弯
一侧下肢受累,行走中表现为躯干向处于站立相的患侧下肢弯曲。如果双侧下肢受累,行走时表现为交替向两侧弯曲,形同鸭子走路,所以又称为鸭步,也称为蹒跚步态。引起这种步态的常见原因有多种,包括髋关节疼痛,髋关节外展肌无力,下肢不等长、髋关节异常等。
(二)膝关节过度伸展
膝关节过伸展是步态异常的另一种常见表现。它通常表现为站立相正常范围膝关节屈曲度消失,膝关节呈过伸展状态,甚至形成膝反张。产生膝关节过伸展或者膝反张的原因,一是由于股四头肌和膝关节屈肌瘫痪或无力,致使臀大肌收缩,被动的将膝关节向后牵拉。另外由于股四头肌痉挛,脑卒中后偏瘫患者在步行中常出现膝关节过伸展,就是这个原因所致。
(三)踝背屈控制异常
踝关节背屈控制异常,在步行中表现在两个方面,一方面是行走初期即首次着地到足放平这个阶段,脚掌着地时拍击地面或前脚掌先着地;另一方面是在迈步相中期,由于踝关节不能正常背屈,导致足廓清动作不能完成,表现为足尖不能离开地面,而拖着向前走,究其原因,主要是胫前肌无力,或跖屈肌痉挛造成。中枢神经系统损伤通常造成跖屈肌痉挛,而外周神经损伤,则引起肌无力。
(四)步宽增加
正常步宽在5~10cm范围内。步宽增加的常见原因有下肢畸形,如髋关节呈外展状态、膝关节外翻等。此外身体稳定性下降,也会导致步宽增宽,如小脑性共济失调,本身感觉障碍等。
三、常见病理步态
(一)疼痛步态
畸形和慢性疼痛均可影响运动功能,患者为避免疼痛,通常会尽量减少活动,久而久之将导致关节活动度下降,关节活动固定,进而进入恶性循环,即疼痛进一步加剧,引起严重的运动功能障碍。为了减少疼痛关节所承受的压力,病人在行走时,疼痛侧下肢站立相时间明显缩短,健侧站立相时间延长,疼痛侧迈步相时,减少下肢运动范围,或减慢下肢摆动速度,也是行走中常见的减痛方式。无论何种原因,例如骨关节炎、骨折、肌腱炎、扭伤等导致行走疼痛时,患侧下肢站立相时间缩短,健侧下肢站立相时间延长,步行速度减慢都是疼痛步态的共同特征。
二)肌无力步态
肌腱损伤或者脊髓前角细胞、神经肌肉接头或肌纤维破坏,都可以导致肌肉瘫痪,它对行走能力的影响是破坏性的。肌力减弱对于步态的影响主要见于步行周期不同阶段中肌肉离心性收缩活动和向心性收缩活动中。
(三)臀大肌步态
臀大肌是主要的髋关节伸肌和躯干稳定肌,它的作用发生在足跟着地身体重心前移时,防止躯干前倾和摔倒。
臀大肌肌力瘫痪的病人行走时,患侧足跟着地后,腹肌和脊柱旁肌群立即收缩,将髋关节向后拽,为了使身体重力线落在髋关节轴的后方,而将髋关节锁定于伸展位,躯干在整个站立相始终保持后倾,同时肩关节后撤,形成典型的挺胸凸腹的“臀大肌步态”(见右图)。单纯性臀大肌肌力弱,可由腘绳肌收缩代偿,而使步态接近正常。
(四)臀中肌步态
臀中肌为髋关节外展肌。正常情况下臀中肌在迈步相过程中起稳定、支撑骨盆的作用。臀中肌步态通常从患者正面观察。当臀中肌麻痹时,骨盆不能固定,无力提起外展和旋转大腿,髋关节侧方稳定受到影响。
一侧臀中肌麻痹时,表现为行走中患腿站立相时,躯干向患侧侧弯,此时下肢处于摆动相的健侧骨盆下降,同时患侧肩关节下沉,以防止健侧骨盆下降过多,从而维持平衡。
双侧臀中肌麻痹时,表现为特殊的步态,步行时上身左右交替摇摆,状为鸭步,任何累及臀中肌本身或其支配神经的疾病,或损伤均可出现这种步态。例如脊髓灰质炎、髋关节骨性关节炎引起的髋关节疼痛、下肢不等长等。
(五)股四头肌步态
股四头肌为跨双关节肌。正常时股四头肌活动始于迈步相末期,以伸展小腿。站立相负重期达到高峰,此时作为髋关节伸肌产生离心性收缩,以控制髋关节屈曲度在小于15~20度之间,保证膝关节与站立中期不因过度屈曲而跪倒,因而起到维持膝关节稳定性的作用。
股四头肌另一个收缩活动见于足趾离地后,此时作为双关节肌具有双重作用。作为髋关节屈肌,股四头肌提拉起下肢摆动向前,而作为膝关节伸肌,股四头肌则控制小腿在站立相初期向后的摆动量,从而启动下肢向前迈步。
股四头肌麻痹时表现为股四头肌步态,表现为足跟着地后膝过伸展,躯干前倾。如果同时伴有髋关节伸肌无力时,患者常常在足跟首次着地期和站立相时,俯身用手按压大腿,以助膝关节伸展,膝关节反复过伸展,将使韧带和关节囊受到牵拉,并导致站立相时膝关节呈反张状态,常见于小儿麻痹后遗症。
(六)跨阈步态
胫前肌为踝关节背屈肌,在行走中胫前肌在不同时期发挥不同作用。在足跟着地时为控制踝关节的跖屈度,防止足前部排击地面,胫前肌离心性收缩;在站立末期足趾离地时,胫前肌再次离心性收缩,以确保迈步相中期足趾能够离开地面完成。因此胫前肌轻度无力时,患者在疲劳或快速行走时,可出现足前部拍击地面的情况;胫前肌中度无力时,足跟着地到足放平动作迅速出现,胫前肌的离心性控制减少,使足前部在足跟着地时就可能出现排击地面的情况;当踝关节背屈肌完全麻痹时,踝关节与整个迈步相过程中呈跖屈,即表现为足下垂。为了使足尖能够顺利离地,保证足廓清动作的完成,患者需要通过抬高患肢,也就是过度屈髋、屈膝进行代偿,其动作犹如跨越门槛,故称为跨阈步态,常见于腓总神经麻痹,小儿麻痹后遗症患者。
(七)帕金森步态
帕金森病患者由于基底节病变,表现为双侧运动控制障碍和运动功能障碍。以面部、躯干、上下肢肌肉运动缺乏、僵硬为特征,步态表现为步行启动困难,双支撑期时间延长,行走时躯干前倾。髋、膝关节轻度屈曲,关节活动范围减小。踝关节与迈步相时无跖屈,双下肢交替迈步动作消失呈足擦地而行。步长、跨步长缩短,由于躯干前倾,致使身体重心前移,为了保持平衡,患者以小步幅快速向前行走。患者虽启动行走困难,而一旦启动却又难以止步,不能随意骤停或转向,呈现出前冲或者是慌张步态。行走时上肢摆动几乎消失,患者常常跌倒。
(八)共济失调步态
小脑或其脑路受损,可导致运动的协调性和精确性受到破坏。患者行走时步态不稳,动作夸张而且不协调,步态多变化,因而重复性比较差。典型特征为行走时两上肢外展,以保持身体的平衡,两足间距加宽,高台腿,足落地沉重,不能走直线,而呈现曲线或呈Z字形前进。因重心不易控制,故步行摇晃不稳,状如醉汉,所以又称为酩酊步态或醉汉步态。
共济失调步态也见于下肢感觉缺失患者,表现为步调急促、跌跌撞撞。此外由于缺乏本身感觉反馈,患者行走时常需要低头看自己的脚,因此在晚间或黑暗中行走时将感到特别困难。
(九)偏瘫步态
偏瘫步态是由于中枢神经系统损伤引起的肌张力和运动控制的变化,从而导致步态的异常。脑卒中、脑外伤后偏瘫患者的肢体运动,常常表现为刻板的整体运动,患者不能将各种运动随意组合,例如不能在髋关节屈曲时伸展膝关节,伸髋关节和膝关节时不能背屈踝关节。典型的偏瘫步态表现为偏瘫上肢以屈肌联带运动为主,该侧上肢摆动时肩关节下沉并后撤,肘、腕及手指关节屈曲内收,偏瘫下肢以伸肌联带运动为主,表现为髋关节伸展、内收并内旋,膝关节伸展即站立相膝反张,迈步相时膝关节屈曲显著受限,踝关节跖屈内翻。
偏瘫患者步行速度减慢,健侧步幅缩短,患侧站立相时间较健侧缩短,摆动相时由于股四头肌痉挛而使膝关节屈曲显著受限,迈步相时膝关节屈曲受限,加上踝关节跖屈使患侧下肢相对变长,向前迈步变得很困难。为了使瘫痪侧下肢能够向前摆动,迈步相时患者肩关节下降,骨盆代偿性抬高,髋关节外展、外旋,偏瘫下肢经外侧画一个半圆弧,以代替正常的足趾廓清动作,形成了一个画圈步态(见右图)。
(十)脑瘫
脑性瘫痪简称脑瘫,是指胎儿在出生前,出生过程中或出生后一个月内,由于各种原因引起的非进行性脑损伤所致大脑功能不良综合征,主要表现为中枢性运动障碍及姿势异常。临床根据运动障碍,分为痉挛型、手足徐动型、共济失调型、肌张力低下型以及混合型等,根据累及部位又可分为单瘫、截瘫、偏瘫、双瘫、四肢瘫、三瘫和双重瘫。
在所有类型脑瘫中,痉挛型脑瘫发病率最高,占病人的60~70%,病变波及锥体束系统。肌张力增高、肢体活动受限,下肢表现为大腿内侧肌肌张力增高、髋关节内旋、大腿外展困难、踝关节跖屈。痉挛型脑瘫患儿行走时骨盆前倾,由于髋关节内收肌肌群痉挛,行走时迈步相下肢向前内侧迈出,双膝内侧常相互摩擦碰撞,腘绳肌活动过度而使膝关节即使在站立相时也呈现过度屈曲。
胫骨后肌、踝关节跖屈肌和内翻肌痉挛时,身体重心前移,以足前部着地行走,并呈剪刀步或交叉步,交叉严重时步行困难。踝关节跖屈肌痉挛使踝关节在站立相中后期背屈消失,足跟不能着地,而在迈步相则表现为过度跖屈。
(上图左图)显示髋关节在站立相伸展消失,膝关节在站立相过度屈曲,而迈步相屈曲受限,以至关节活动范围显著下降的情况。两者在站立相过度屈曲的表现,均是踝关节跖屈肌痉挛导致的继发结果,因此跖屈肌痉挛是站立相踝、膝、髋关节运动异常的原因。
(上图右图)显示脑瘫患儿行走中期,膝关节运动角度曲线的变化和作用于膝关节的各种肌群活动情况。由图可见膝关节迈步相屈曲峰值向后延迟,而迈步相屈曲角度减小,同时观察表面肌电图显示骨直肌活动延长,由此可以推断骨直肌痉挛是迈步相膝关节运动异常的原因。
(十一)痉挛型脑瘫步态特征
1.胫骨后肌、踝关节跖屈肌、内翻肌痉挛时,首次着地方式为足尖着地。
2.由于尖足,髋、膝关节站立相屈曲角度继发性加大。
3.膝关节迈步相屈曲受限,步行周期ROM下降。
4.髋关节内收肌群痉挛导致行走时迈步相下肢向前内侧迈出,双膝内侧常相互摩擦碰撞,
呈剪刀状,故称剪刀步态。
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