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迈步时的肌肉活动:运动当然需要某种动力。下肢起动,加速和减速的动力借助肌肉。同时惯力和重心引力也是参与活动的附加因素。
经肌电图研究,显示迈步时的肌肉动力作用为时甚短,而长时间借助于惯性向前。一般肌肉的作用只限于肢体的加速和减速。
正常迈步活动时,肌肉动作只占移动阶段的10%(移动的减速阶段),包括腘绳肌、背伸肌、胫前肌、髋内收肌和外展肌,再依次为臀大肌和股四头肌。所有这些肌肉活动达到高峰时,相当于足在站立阶段开始或结束前的10%时间。足跟落地后则减弱。只有小腿肌腹的动作不是在这个阶段。小腿肌腹作用在中立性全足落地和推进阶段。在此阶段它是唯一起作用的一组肌肉。站立阶段的最后10%,小腿肌腹作用下降,背伸肌、髋内收肌起主要作用,同时股四头肌和臀大肌也发挥作用。步态中的双足着地瞬间,体重由一侧肢体转向另一侧肢体。总之,活动的60%是站立阶段(全部或部分负重),40%属移动阶段(移动的肢体不负重)。
简而言之,在走路过程中,是由一侧肢体负重(站立阶段——足部落地),而另一肢体负责向前活动(移动阶段——肢体移向另一新的地点)。正常步态全部过程表明为同侧足跟和足趾的交替负重并向前推移,即体重由迈步向前的足跟支持,以后是全足,直到足跟抬起,最终是前足负重。除骨盆、髋和膝的协调配合动作之外,还有上肢的摆动——当一侧下肢向前推移时,另一侧上肢同时向前摆动。
临床上观察步态是很重要的。步态异常有特殊诊断价值。检查时先让小儿正常走路,再用足跟和足趾走和跑。有时还要让患儿上下楼梯。怀疑有肌肉神经系统疾病时,要让患儿定单线,即用一侧足置于另一足尖前的姿态沿一直线向前走路。还可要求患儿在睁眼和闭眼的情况下,向前和向后各走几步,还要向侧方横行和绕椅子走路,有时还让孩子快走和急停。诊断神经系统疾病有时可从患儿走路的声音变化而得到线索。走路时擦地声常意味着足下垂,擦地声有时也是痉挛性步态的特点。打地声多为共济失调。观察和分析患儿的鞋子磨损部位也很重要。患儿若用支具、拐架,要观察如何具体使用。
临床步态检查非常重要,还可以用仪器分析、研究步态。通过摄像机记录患儿的行走过程,再进行步态分析。还有更复杂的仪器设备可以用来步态分析,例如,动态肌电图可以分析肌肉的运动情况,运动描记仪可以评估关节的活动。这些方法都需要正常情况的对比。
目前,更着重于通过分析氧消耗、心率变化来评估步态的功效。在过去,更多地注意运动的有效性,而较少关注力学的变化。
步态的实验室分析结果对临床的作用仍有一些争议,但不容置疑的是,它是一项非常重要的研究手段。
步态异常的原因:
1.肌肉无力
系步态异常最常见的原因。肌肉无力的部位和程度决定跛行的类型。
臀中肌是髋关节的主要外展肌。正常情况下,单侧下肢站立,同侧臀中肌使对侧骨盆抬高,从而负重侧的髋关节和躯干保持平衡。臀中肌麻痹时,若以麻痹侧下肢负重站立,对侧骨盆则下垂(川德伦堡征阳性),走路患侧负重时,麻痹的臀中肌不能稳定骨盆。患儿走路的每个步态的站立阶段,躯干均向患侧倾斜,身体重心跨过臀中肌麻痹侧的股骨头以代偿外展肌的力弱。步态中的站立阶段,身体重心总是向麻痹侧倾斜(图3-3)。
臀大肌是髋关节的主要后伸肌。臀大肌麻痹的患儿,患侧肢体负重时,躯干总是向后过伸,使身体重心移到髋关节轴线以后。这种代偿是防止髋关节的被动屈曲。
股四头肌是膝关节的主要伸肌。股四头肌对爬楼梯和稳定膝关节非常重要。股四头肌力弱的患儿平地走路时有时可接近正常,不发生膝关节屈曲问题。这是因为正常情况下,膝部的负重中心是在关节的前方,从而膝关节在站立阶段仍能伸直。膝关节如有屈曲畸形,躯干不向前弯则不能保持膝部的伸直。这是用转移重心来平衡肌肉无力的另一例子。
股四头肌完全麻痹同时伴有膝关节屈曲畸形和臀肌力弱,则患儿只能用手压住患侧大腿前方才能走路。
图3-3臀中肌跛行
腓肠肌和比目鱼肌负责步态站立阶段的最后(向前推进)动作。腓肠肌和比目鱼肌麻痹时,患儿呈足跟行走的步态。迈步向前推进力减小:胫骨在距骨上后移。正常情况下,腓肠肌和比目鱼肌充分收缩后,可将足跟提起用足趾负重。连续提足跟动作十次以上,仍能充分伸屈踝关节,躯干也不向前倾。垂足步态系因足背伸肌麻痹。在步态的移动阶段,下肢向前移动时,足不能背伸。
由于不能对抗地心引力和对抗小腿三头肌群的作用,造成足下垂。患儿洗脚时需用力屈膝和屈髋外旋并抬起下肢才成。垂足步态主要造成在移动阶段的运动障碍。
2.骨与关节的结构性畸形
下肢短缩是否发生跛行取决于其短缩的程度。下肢短缩2cm左右可借骨盆倾斜而不显跛行,但可看出患侧肩、髂嵴和髂前上棘低。另一种代偿的方式是患侧足下垂,或健侧较长的下肢屈髋或屈膝。下肢短缩引起的跛行,由于体重移向短缩一侧的下肢,故头、肩和骨盆发生倾斜。
下肢关节强直可造成病理步态。跛行的类型与该关节强直和强直在什么位置有关。髋关节强直时,走步的移动阶段骨盆主要借腰椎移动。膝关节僵硬时,借提高骨盆而使足部在移动阶段离地。
踝关节强直时,其步态不易与正常者鉴别。
所谓避痛性跛行是患肢骨关节疼痛,走路的站立阶段缩短,在负重时出现避痛性“快捣步”。
先天性髋关节脱位时,股骨头失去臼内的正常位置而跨于其上,使臀中肌的肌力减弱,患儿的步态为“臀中肌跛行”或称为川德伦堡步态。
3.神经系统疾病
神经系统疾病可产生各种不同的步态,有的是该病特有的,举例如下:
(1)痉挛性步态:
痉挛指肌张力过高,腱反射亢进,肌牵拉反射增强,与对抗肌力失去平衡而出现的畸形。痉挛性麻痹或为单侧或为双侧,可引起典型跛行。患儿可出现足趾对足趾,足趾对足跟或平足步态。并发胫后肌强直的,则有足内翻;腓骨肌强直时则有足外翻。
痉挛性麻痹患儿出现剪刀步时,髋关节内收,内旋肌包括内侧腘绳肌紧张,一侧膝关节交叉于另一膝关节之前,互相摩擦,同时可能出现川德伦堡步态。走路时患儿上肢也失去正常的移动。上肢的姿势呈肘关节屈曲,肩关节内收、内旋,前臂旋前,腕关节屈曲,拇指内收,其他手指向掌侧屈曲。后天性痉挛性麻痹患儿,肩关节也可能外展,胫前肌收缩力增强,肌力平衡和协调动作受损。轻型病例不能走单线,重症者只能扶双拐走路。检查时应当注意有无相互矛盾的动作。仔细观察患儿爬动的方式。鞋子磨损部位可提示足趾走路情况。拖着脚走步的摩擦声音也是其特征。
(2)不协调的步态
1)脊髓共济失调步态:
系脊髓或脑干固有通路障碍所致。小儿常见于周围神经炎或脑干病变,成人多系脊髓痨、侧索硬化症。引起失调步态系失去体位感和方向感。在睁眼走路时,患儿步态借助于视力的感受并不显示异常。但重症患儿则采双足分开的宽基底步态,先用足跟着地,然后用足趾负重,并出现磨地声响或双响步态。有时根据这种双响步态足以诊断脊髓性失调。仔细观察患儿在走路时是用眼盯住地面和自己的脚。如要求患儿闭眼走路,则不知向何处迈步,而无法走路。
2)小脑共济失调步态:
无论睁眼和闭眼均呈现失调。这种失调系因小脑和其连接系统受损。患儿有宽基底的步态,不稳、不规则且不能沿单线走路。有全身性抖动和肌肉颤动。这种步态见于小脑疾病。若病变只限于一侧小脑半球,出现向患侧倾斜。
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