随着人口老龄化，骨质疏松症(osteoporosis, OP)已成为一个世界范围日趋严重威胁老年人群健康的重要问题。骨质疏松症患者跌倒极易发生脆性骨折，给患者本人、家庭和社会带来沉重的经济负担^[1-2]。因此，骨质疏松症患者更应该具有良好的平衡功能, 以期减少脆性骨折的发生。

本研究旨在通过Tetrax平衡功能检测系统观察骨质疏松症患者的平衡功能，研究视觉、本体感觉和前庭感觉对其平衡功能的影响。

对象与方法 对象

纳入2016年5月-7月于北京大学第三医院骨质疏松门诊就诊患者59例。经过双能X线骨密度仪检测，其中确诊的原发性骨质疏松症患者31例，纳入骨质疏松(osteoporosis，OP)组。相同年龄段检测结果正常者28例，纳入非OP组。两组均进行平衡功能测试。

排除标准：严重视力障碍；下肢手术史；前庭功能障碍；中枢性或周围性神经病变；服用影响中枢神经系统或影响平衡和肌力的药物；其他不能安全参与平衡功能测试者等。

方法

仪器设备：使用Tetrax平衡功能检测系统(以色列Sunlight医疗器械公司)对两组受试者进行平衡功能检查。该设备通过4个相互独立的测试平台分别连续测定和记录受试者左右足的足底前部和后部的垂直压力变化，记录压力感受器上的力学信号，并将其转化为数字信号传回电脑，软件自动进行数据分析处理。

检查方法：记录受试者的一般资料：年龄、性别、身高、体质量。并对患者进行检查说明，排除心理因素干扰。研究对象进行平衡功能检查前24 h应保持充足睡眠和良好心情，禁用任何可能影响平衡功能的饮料、食物或药物。检查时，需受试者裸足站在测试台面上，双手自然垂于身体两侧，逐个完成测试姿势。测试时尽量保持测试环境安静。所有受试者的检查均由同一名工作人员进行。

取4个姿势观测：(1)睁眼自然站立(normal position, with eyes opened, solid surface, NO)：患者睁眼直立于测试平台上，平视前方；(2)闭眼自然站立(normal position, with eyes closed, solid surface, NC)：患者闭眼直立于测试平台上；(3)睁眼足垫站立(opened eyes on pillows, PO)：患者睁眼直立，脚下垫泡沫足垫，平视前方；(4)闭眼足垫站立(closed eyes on pillows, PC)：患者闭眼直立，脚下垫泡沫足垫。每个姿势站立时间为32 s。观测指标：姿势稳定性指数(postural stability index，ST)是反映人体平衡能力的重要指标^[3]。Tetrax平衡功能检测系统测量四块测试平板上的所有摆动数据(包括摆动的区域、幅度、速度和重心转移模式等因素)，并将其互相关联起来并通过电脑处理即得出姿势稳定性指数。其本质上是姿势摆动的量化数学表达。该参数表示测试对象的整体稳定性，同时也代表了受试者补偿及控制姿势扰动的能力^[4]。该参数与受试者的身高、体质量无关。参数值越高, 说明受试者的稳定性越低；参数值越低，说明受试者的稳定性越高。

统计学方法

用SPSS19.0统计软件进行统计学分析，所有数据用均数±标准差(x±s)表示。对两组间NO、NC、PO、PC 4个姿势下的ST值进行独立样本t检验, 以P＜0.05为具有统计学意义。

结果 基线均衡的比较

比较两组在性别、年龄、身高、体质量4个方面基线均衡性，两组间差异均无统计学意义(P＞0.05)(表 1)。

姿势稳定性指数比较

两组分别取NO、NC、PO、PC 4个姿势的ST值进行独立样本t检验，其中NC姿势下OP组的ST值明显高于非OP组，两组比较，差异有统计学意义(P=0.029)，其他姿势下两组ST值差异无统计学意义(表 2)。

讨论

OP是一种以骨量低下、骨微结构损坏，导致骨脆性增加，易发生骨折为特征的全身性骨骼系统疾病^[5]。脆性骨折又称骨质疏松性骨折，主要发生在脊柱椎体、髋部及前臂桡骨端，是骨质疏松症患者最严重的并发症^[6]。椎体外和部分椎体脆性骨折多由外伤引起，跌倒是其中最常见的原因。因此，良好的平衡功能对于骨质疏松症患者尤为重要。

平衡功能又称人体稳定度，是指人体在静止或运动时，通过反射性或四肢感觉、躯干运动以保持身体重心在稳定位置的基本运动能力^[7]。人体正常姿势的维持主要依靠于中枢神经系统对视觉、本体感觉和前庭感觉(又称“平衡三联”)信息的协调和对运动效应器的控制^[8]。视觉提供头部相对于环境的静态位置、以及头部对于周围相对移动物体的动态信息经一系列传导、分析、整合，进而通过控制前庭眼反射控制眼球肌肉保持视觉稳定，以维持身体平衡。本体感觉是通过存在于关节、皮肤、肌肉、肌腱中的本体感受器受到机械刺激而获得，可以对身体空间位置以及用力大小进行识别，从而更好的控制人体平衡^[9]。前庭感觉是由位于人体内耳前庭迷路的感受器接受头部位置的神经冲动信息形成，并通过一系列的传导、分析、整合、控制以维持姿势的平衡。视觉、本体感觉和前庭感觉在维持人体平衡过程中均起着至关重要的作用，如若其中一种或两种感觉缺失或被干扰，人体即会出现失衡现象^[10]。

为了方便评价视觉、本体感觉和前庭感觉在维持平衡中的作用，对静态直立状态下的“平衡三联”中的视觉或本体感觉进行干扰，通过不同感觉条件下姿势稳定性指数的对比和分析，能够评价各种不同感觉成分在维持平衡中的作用^[11]。本研究通过Tetrax平衡功能检测系统测试骨质疏松症(OP组)和非骨质疏松症(非OP组)两组受试者的平衡功能，系统将受试者置于从易到难的条件下进行测试。通过改变站立时的支持面和视觉环境条件，系统地、有步骤地控制视觉和本体感觉信息的输入，从而分别对视觉、本体感觉和前庭感觉系统等成分在维持平衡功能上的作用进行数据分析，结果显示由视觉和前庭感觉主导下的姿势稳定性指数，两组间无显著性差异。但在屏蔽视觉和前庭感觉输入，由本体感觉主导的情况下，OP组的姿势稳定性指数明显高于非OP组。这表明对于骨质疏松症患者，由本体感觉主导的姿势较不稳定，说明本体感觉对于骨质疏松患者的平衡功能的影响较大。

探究其可能的原因如下：骨质疏松症特征为骨量低下、骨微结构破坏。但作为与骨骼形态、功能关系最为密切的组织，肌肉也与骨质疏松症有着密切的联系^[12]。骨骼和肌肉共同构成骨骼肌肉系统, 负责机体的运动功能。从遗传学的角度来说, 骨骼和肌肉有着共同的间质前体。骨骼和肌肉除同时受内部(神经内分泌)和外部(力学)因素影响外，还存在相互调控。近期研究发现肌肉和骨骼均是重要的内分泌器官，肌肉分泌的相关因子参与骨骼的调控，对骨骼的生长、发育、发展均有一定的影响；而骨因子同样可调节肌容量和肌力。比如成骨不全的患者表现为肌肉萎缩。发育生物学研究提示可能存在协调肌肉、骨骼质量的分子信号网络，在循环和局部微环境中存在可偶联肌肉和骨骼生长的调节因子^[13]。因此推断骨质疏松症患者成骨细胞和骨细胞的内分泌或旁分泌因子可作用于肌组织，调控肌肉发育、肌容量与肌力。Calbet等^[14]研究发现, 专业足球运动员左腿肌肉重量与其股骨颈骨密度相关。骨密度值越高, 左腿肌肉含量越高, 两者呈直线回归关系。敲除骨钙素基因的小鼠，肌容量会减少10%~20%，导致肌肉的生理功能减退^[10]。王驰等人采用全新的双变量分析策略, 在美国白人女性和中国汉族女性中展开了骨质疏松症和肌肉减少症的双变量全基因组关联研究，发现了NDUFV2、FAM3C和ESRRB基因可能同时与骨质疏松症及肌肉减少症高度相关^[15]。肌肉不仅与骨密度有直接关系, 而且是姿势稳定性指数的独立指标, 对平衡和姿势稳定性起决定性作用^[16], 较低的骨密度和较高的姿势稳定性指数都会增加跌倒的频率^[17]。

本体感觉是指肌肉、肌腱、关节等运动器官本身在运动和静止时产生的感觉。其中骨骼肌主要的本体感受器是肌梭和高尔基腱器官，前者存在于肌肉内可以感受肌肉被牵拉的程度，后者位于肌肉与肌腱连接处主要感受肌肉收缩和关节伸展的程度。人体在运动时本体感受器受到外界刺激，使刺激信号在中枢中有规律的传递，激发神经控制功能，进而激活相应数量的运动单位参与运动^[18]。当今许多研究认为本体感觉是评价肌肉运动觉和关节位置觉的重要指标^[19]。人体通过本体感觉获得各个肢体动作中肌肉、肌腱、关节和韧带的紧张度、缩短和伸长的具体情况，为中枢神经系统分析、整合、控制肢体运动提供帮助^[20]。因此，本体感觉对于平衡控制十分重要, 有效的平衡控制首先需要准确的感觉传入, 而感觉的准确传入依赖于感受器形态和功能的完好。另外，Neurothophin-3 (NT-3)是本体感觉神经存活和发挥生理功能的必需营养因子, 在胚胎发育过程中NT-3就已经开始发挥作用^[21]。成年后, 虽然本体感觉神经元可以不需要NT-3而继续存活, 但仍需要肌梭的梭内肌纤维表达NT-3才能继续发挥生理功能^[22]。因此，肌容量减少的同时, 会导致作为本体感觉主要来源的肌肉本体感受器数目的减少及感觉敏感性减退^[23]。

综上所述，由于骨质疏松症患者骨密度下降，其成骨细胞和骨细胞的内分泌或旁分泌因子作用于肌组织、调控肌容量与肌力的作用减弱，使得骨骼肌及其肌梭内本体感受器数目相对减少，进而使骨质疏松症患者本体感觉的精准传入受到影响，这与本研究得出的结果相符。

如何预防骨质疏松症患者跌倒日益成为国内外学者研究的热点。运动疗法作为一种重要的非药物治疗手段，在骨质疏松症治疗中的重要性逐渐被认识。适当程度的机械应力不仅具有促进成骨，增加骨密度的正面作用，而且还能增强身体平衡性、预防摔倒，对骨质疏松性疼痛也有一定的治疗作用。本体感觉训练是通过刺激本体感受器，提高机体获取和分析外界信号的能力，进而改善机体感知肢体的空间位置、运动以及肢体移动方向、速度来提高功能的训练方式^[24]。因此，对于存在本体感觉下降所致平衡功能障碍的骨质疏松症患者应增加本体感觉方面的运动训练。