研究目的:随着人口老龄化的进展,老年人姿势控制能力下降、跌倒发生率增加以及医疗支出提高的问题将进一步凸显,因此研究如何促进老年人姿势控制功能、预防跌倒已经成为一个具有重要现实意义的研究问题。亟需探讨老年人姿势稳定性下降的相关因素,制定全面、有效的康复手段以增强其姿势控制能力、预防跌倒。与人体姿势控制能力相关的身体各项机能均存在增龄性衰退。足部作为人体动力链的起始部位,在姿势控制中发挥着重要作用。由于技术条件的限制,相关研究忽略了足部作为独立结构在姿势控制中的作用。以往研究表明,足部肌肉力量是影响老年人平衡与活动能力的重要因素之一,并且与跌倒风险之间存在重要关联。然而由于足部结构复杂,其内部结构对老年人姿势控制的影响及相关机制尚不明确。综上,本研究主要目的在于:基于足部核心系统,分析年龄增加对足部肌肉功能的影响,并深入探讨老年人足部肌肉功能对其姿势控制能力的影响;比较足部肌肉以及踝关节周围肌肉在姿势控制过程中的激活程度,以分析足部肌肉在姿势稳定神经肌肉控制过程中的作用模式;区分足内部肌肉训练以及足外部肌肉功能训练对老年人足部功能以及姿势控制能力的作用差异,以期指导制定全面、有效的干预模式。研究方法:为探究足部肌肉对老年人姿势控制能力的影响,共完成以下三个研究:研究一,年轻人与老年人足部肌肉功能特征的对比研究,并确定老年人足部肌肉功能与其姿势稳定性的关联;研究二,足部肌肉在不同姿势控制任务下的激活特征及其与姿势控制参数的相关性研究,以探究老年人足部肌肉在姿势控制任务中的激活模式;研究三,不同足部肌肉功能训练联合下肢力量训练对老年人姿势稳定性的影响,以上两个研究的发现为基础,进一步验证在常规姿势控制促进干预方案中增加足部肌肉功能训练能否积极促进老年人姿势控制能力的改善。具体研究方法如下:研究一,共有56名健康老年受试者以及57名健康年轻受试者参与。采用ergo Fet测力计测试受试者足部肌肉力量（足内部肌肉力量Doming以及足趾屈曲肌肉力量T1,T23,T2345）、踝关节肌肉力量（跖屈以及背屈肌肉力量）;利用彩色多普勒超声系统采集受试者肌肉形态学（（足母）外展肌、趾短屈肌、足底方肌、（足母）短屈肌、胫骨前肌以及腓骨肌群）;使用高度游标卡尺测试受试者舟状骨下降高度;利用Neuro Com平衡系统的稳定极限测试评估老年人的姿势控制能力。独立样本t检验用于判断两组受试者足部肌肉力量与形态学参数的差异,Spearman相关性分析用于判断老年人足、踝肌肉力量与其姿势稳定性参数之间是否存在相关关系。研究二,共有55名老年受试者,利用Neuro Com平衡系统中的感觉统合测试、稳定极限测试、运动控制测试以及单腿站立测试模拟不同的姿势控制任务,使用Myon无线表面肌电信号采集系统同步采集足部肌肉（（足母）外展肌以及趾短屈肌）与踝关节周围肌肉（胫骨前肌、腓肠肌内侧头、腓肠肌外侧头、腓骨长肌）的肌电信号。分析在不同姿势控制任务中相关肌肉的均方根振幅,并与单腿站立任务中相关肌肉的肌电活动进行标准化。重复测量方差分析用于判断不同姿势控制任务中肌电活动的差异;Spearman相关性分析用于判断老年人足部肌肉激活程度与其姿势稳定性参数之间是否存在相关关系。研究三,招募125名健康老年受试者,随机分为四组,最终共123名受试者完成干预与测试,分别为短足联合下肢力量训练组（31人,66.2±4.5岁）、卷毛巾联合下肢力量训练组（29人,67.7±4.3岁）、单独下肢力量训练组（32人,67.5±4.6岁）以及空白对照组（31人,66.9±4.9岁）。干预训练持续8周,每周三次,每次约45分钟。三组干预组均接受下肢肌肉力量训练,使用两种不同强度的弹力带（前四周,20磅绿色;后四周,30磅蓝色）循序渐进增加强度进行干预,主要涉及髋、膝、踝关节的肌肉力量训练。此外,短足组与卷毛巾组额外完成不同的足部肌肉功能训练,与力量训练相同,每次进行3组,每组12次。两种足部训练通过增加足部负荷（坐位、双腿站立、单腿站立）循序渐进增加运动强度,区别在于短足训练不弯曲跖趾关节,更大程度激活足内部肌肉,而卷毛巾组尽力弯曲脚趾,同时激活足外部肌肉。各组的干预训练均在物理治疗师的监督下完成。在干预前后,利用ergo Fet测力计测试受试者足部肌肉力量（足内部肌肉力量Doming以及足趾屈曲肌肉力量T1、T23、T2345）;利用彩色多普勒超声系统采集受试者足部肌肉形态学（（足母）外展肌、趾短屈肌、足底方肌以及（足母）短屈肌）;使用高度游标卡尺测试受试者舟状骨下降高度;利用Neuro Com平衡系统的感觉统合测试、运动控制测试、自适应测试、稳定极限测试以及单腿站立测试评估老年人的姿势控制能力;使用Berg平衡量表以及站起走测试评估老年人的活动能力。双因素重复测量方差分析用于判断受试者干预前后测试指标的差异。研究结果:研究一,（1）与年轻人相比,老年人足部肌肉力量（Doming,平均差值MD=-0.29N/kg;T1,MD=-0.43 N/kg;T23,MD=-0.26 N/kg;T2345,MD=-0.37 N/kg,p值均＜0.05）以及踝关节肌肉力量（背屈,MD=-1.27 N/kg;跖屈,MD=-0.95 N/kg,p值均＜0.05）均明显下降;（2）与年轻人相比,老年人足部肌肉形态学（（足母）外展肌:厚度,MD=-0.74mm/m,面积,MD=-0.18 cm2/m;趾短屈肌:厚度,MD=-0.39mm/m,面积,MD=-0.11 cm2/m;足底方肌:厚度,MD=-0.49mm/m,面积,MD=-0.15cm2/m;（足母）短屈肌:厚度,MD=-1.22 mm/m,面积,MD=-0.34 cm2/m,p值均＜0.05）也发生明显减小;（3）老年人拱足肌肉力量,与其稳定极限范围存在中等程度的正相关关系（前向偏移:r=0.302,p=0.027;优势向偏移:r=0.424,p=0.001;非优势向偏移:r=0.346,p=0.009;综合偏移:r=0.375,p=0.006）;老年人跖屈肌肉力量,与其稳定极限范围也存在中等程度的正相关关系（优势向偏移:r=0.319,p=0.017;综合偏移:r=0.375,p=0.006）。研究二,（1）感觉统合测试:足部肌肉的激活程度在6种任务之间存在显著性差异（（足母）外展肌,F=35.72,p＜0.001;趾短屈肌,F=35.72,p＜0.001）;事后检验结果显示,与正常状态（条件一）相比,在发生干扰感觉输入的状态下（条件二、三、四、五、六）,足部肌肉的激活程度明显增加。相对于仅干扰一种感觉的条件（条件二、三、四）,同时干扰两种感觉输入（条件五、六）状态下足部肌肉的激活程度增加更为显著。与踝关节周围肌肉进行对比后,在六种条件下,各肌肉激活程度之间存在显著差异（p＜0.001）;事后检验结果显示,在条件一、二、三、四中,腓肠肌内外侧的激活程度最高,且与其余肌肉之间存在显著性差异,而在难度较大的条件五、六中,胫骨前肌、腓肠肌内外侧与趾短屈肌之间的激活程度无明显差异（p＞0.05）;（2）运动控制测试:在支撑面向后平移任务中,腓肠肌内侧、腓肠肌外侧以及趾短屈肌激活程度最高,并且相互之间并无显著性差异（p＞0.05）;相对于低、中移动速度,在较高移动速度下,足部肌肉的激活程度明显增加（p＜0.001）。在支撑面向前平移任务中,胫骨前肌的激活程度最高,且随着平移速度的增加,其激活程度显著增加（p＜0.001）;在中、高移动速度的任务中,趾短屈肌与腓肠肌、腓骨长肌的激活程度之间不存在显著性差异（p＞0.05）。（3）稳定极限任务:在向前与向优势侧的重心转移任务中,（足母）外展肌与趾短屈肌的激活程度与姿势稳定参数之间存在中等相关,且具有统计学意义（（足母）外展肌,r=0.355–0.636,p＜0.05;趾短屈肌,r=0.336–0.622,p＜0.05）。研究三,（1）足部肌肉力量:与对照组相比,短足组的Doming与T2345的提高存在显著组间差异（Doming,p=0.017;T2345,p=0.042）;与对照组以及单独下肢力量组相比,卷毛巾组T1、T23、T2345的提高具有显著的组间差异（所有p＜0.05）;（2）足部肌肉形态学参数与舟状骨下降高度:仅卷毛巾组的（足母）外展肌横截面积指标存在明显的组间差异（与空白对照组相比,p＜0.05）;舟状骨下降高度并无显著的时间与交互效应;（3）姿势稳定性:感觉统合测试中,相对于单独下肢力量组或空白对照组,短足组均衡得分、策略得分以及综合得分的部分指标明显提高（p＜0.05）。在稳定极限测试中,与空白对照组相比,短足组在向优势侧、向非优势侧移动以及综合转移的运动速度指标之间具有显著的组间差异（向优势侧,p=0.01;向非优势侧,p=0.026;综合,p=0.009）。而在运动控制测试、自适应测试以及单腿站立测试中,并没有发现显著性改变（p＞0.05）。研究结论:（1）老年人足部肌肉存在功能性衰退,主要表现为足部肌肉力量下降与形态学改变;对于老年人而言,其足内部肌肉力量以及踝关节跖屈力量与姿势稳定参数之间存在正相关关系,提示足部肌肉在老年人姿势控制过程中可能发挥潜在作用;（2）在静态姿势控制任务中,感觉输入干扰发生时,足部肌肉发挥补充作用,协助调节姿势稳定;在动态姿势控制任务中,支撑面发生非预期的水平移动,足部肌肉的激活程度根据移动方向以及平移速度发生适应性改变;此外,足部肌肉募集程度与老年人姿势稳定极限表现相关,提示足部肌肉协助增加老年人姿势稳定范围;（3）不同的足部肌肉功能训练对老年人足部力量的改善作用不同,其中短足训练明显提高足内部肌肉力量,而卷毛巾训练则明显提高足趾屈曲力量;姿势控制方面,在常规的姿势控制促进干预方案中增加短足训练,可以明显改善老年人静态姿势控制能力、稳定极限表现,但对动态姿势控制能力的改善作用并不明显。