一、基本概念

一、基本概念

(一)步行周期

步行周期(gaitcycle)是指一侧足跟接地起到同侧足跟再次接地止的时间过程,即称一个步态周期。由支撑相和动相构成(图6-2)。

图示

图6-2 步行周期

1.支撑相(stancephase)

是指下肢接触地面并承受重力的时间。在一个正常的步行间期中,支撑相占60%,其中大约有10%为双支撑相。因此支撑相的大部分时间是单足支撑。步行与跑步的关键差别在于步行有双足支撑的时间,即双支撑相,相当于支撑足首次接触地面及承重反应期和对侧足的减重反应和足离地时期。双支撑相的时间与步行速度成反比,步障碍时一般首先表现为双支撑相时间延长,以增加步行稳定性。支撑相包括足跟接地、足掌接地,支撑中相、足跟离地、足趾离地5个时段。

2.摆动相(swingphase)

是指足离开地面向前迈步到再次落地的时间,占步行周期的40%。摆动相分为三个时段,即摆动早期、摆动中期和摆动末期。

步行周期各相的百分比是通过正常人以较舒适的速度步行时测得的,步行速度发生改变,这些百分比也会发生很大的变化。步行速度加快单支撑相的时间就会延长,而缩短双支撑相的时间。步行时身体重心做上下5°的移动。骨盆做幅度8°左右的前后旋转。正常步态的维持有赖于髋关节前屈30°,后伸10°;膝关节充分伸展,屈曲60°;踝关节跖屈20°,背伸15°左右活动度。

(二)步行的基本机制

1.人体重心(gravitycenter)

人体重心位于第二骶骨前缘,两髋关节中央。直线运动时该中心是身体摆动最小的部位,步行时减少中心摆动是降低能耗的关键,其变化包括:

(1)骨盆前后倾斜:摆动侧的髋关节前向速度高于支撑相,造成骨盆前倾。(https://www.daowen.com)

(2)骨盆左右倾斜:摆动侧骨盆平面低于支撑侧。

(3)骨盆侧移:支撑相骨盆向支撑腿的方向侧移。

(4)纵向摆动:重力中心在单支撑相最高,双支撑相最低。上下动8~10cm。

(5)膝关节支撑相早期屈曲:支撑侧膝关节屈曲15°。

(6)体重转移:支撑侧早期在跖屈肌的作用下体重由足跟转移到全足。

(7)膝关节支撑相晚期屈曲:支撑侧膝关节屈曲30°~40°。

2.廓清机制(clearance)

廓清是指步行周期的摆动相下肢适当离开地面,以保证肢体向前行进,其包括摆动相早期—中期髋关节屈曲,摆动相早期膝关节屈曲,摆动相中—末期踝关节背屈。另外,骨盆的稳定性也参与廓清机制,支撑相对廓清机制也有一定影响。

(三)步行的肌肉活动特征

肌肉活动是步行的动力基础,具有步行速度和环境依赖性。步态异常与肌肉活动异常通常有密切的关系(表6-12)。

表6-12 正常步行周期中主要肌肉的作用

图示

正常步态是健康成年人以最自然、最舒坦的姿态行进时的步态,具有三个特点:身体平稳、步长适当、能耗最少。正常步态行走需要中枢神经系统、周围神经系统以及骨骼肌系统的动态配合,并通过骨盆、髋关节、膝关节、踝关节和足趾的一系列活动而共同完成,躯干基本保持在两足之间的支撑面上。正常步态行走时其重心最小限度的定位于骨盆,加上适宜的关节运动和相适宜的力量,因而步态流畅。