综述:足底表面刺激对健康和临床人群站立平衡及步态神经肌肉反应影响的系统评价

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Electromyography and Kinesiology 2.0

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  这篇系统评价全面分析了足底感觉增强装置(如纹理鞋垫)对站立平衡和步态神经肌肉反应的影响,揭示了其对肌肉活动(EMG)、H反射和运动控制通路的调节作用,尤其在复杂任务和老年人群中效果显著(COP、AP/ML等参数改善)。

  

足底表面刺激如何重塑神经肌肉控制?

引言
站立平衡和步态依赖于感觉输入、神经处理和运动输出的复杂交互。足部皮肤感受器通过检测身体摇摆变化触发姿势反射,而脊髓通路在自动姿势控制中起关键作用。近年,通过鞋垫、鞋具或地面设计增强足底感觉输入(如纹理凸起、振动元件)的干预手段,成为改善平衡和步态的新兴研究方向。

方法学严谨性
本综述遵循PRISMA指南,筛选2773篇文献后纳入17项观察性研究。采用改良Downs and Black工具评估质量,平均得分16.3/22(77.27%),仅1项研究质量较低。所有研究均聚焦即时效应,缺乏长期干预数据。

站立平衡:任务难度决定效果

  • 健康年轻人:纹理鞋垫在静态双足/单足站立中未显著改变肌肉活动(如胫骨前肌TA、腓肠肌MG)或平衡参数,提示简单任务可能无需额外感觉输入。
  • 老年人:在闭眼或泡沫垫站立时,纹理鞋垫减少内侧腓肠肌和股外侧肌(VL)活动,同时降低压力中心(COP)位移和椭圆面积,表明感觉补偿机制激活。
  • 扰动平衡:单侧足底刺激引发对侧竖脊肌(ES)提前激活,提示可用于纠正中风患者的姿势不对称。

步态调控:速度与相位依赖性

  • 速度影响:在跑步机行走中,1.5 m/s速度下纹理鞋垫使TA、VL、比目鱼肌(SOL)活动显著增加,而0.42 m/s时SOL活动降低,显示速度依赖的肌肉募集策略。
  • 临床人群:多发性硬化患者穿砂纸鞋垫时外侧腓肠肌(LG)活动增强,帕金森病患者胫骨前肌(TA)激活时间提前,步态对称性改善。
  • 刺激定位:纹理位于足外侧时增加内收肌(AddH)活动,而内侧纹理提升足弓动力学参数,证实区域特异性效应。

脊髓兴奋性:H反射的初步证据
唯一研究H反射的试验发现,纹理鞋垫使拇展肌(AH)的H/M比值提高,伴随髋关节活动减少和踝关节活动增加,提示Ia传入纤维-α运动神经元传导增强,但需排除突触前抑制干扰。

局限与展望
当前研究异质性高,缺乏标准化刺激方案和长期随访。未来需探索皮层脊髓通路(如经颅磁刺激TMS)、结合肌电频谱分析,并针对特定临床人群(如糖尿病周围神经病变)设计随机对照试验(RCT)。

临床启示
足底感觉干预可作为辅助手段,通过调节神经肌肉控制改善平衡和步态,尤其在感觉受损或任务复杂度高的场景中。优化刺激参数(如纹理几何、空间分布)将提升个性化康复潜力。

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