第二章 姿势与运动的发育

第一节 概 述

婴儿生后最初一年内,以卧位、坐位、膝立位到站立位等姿势运动发育为主,1周岁以后到6周岁进入了步行、上下楼梯、跨越障碍物、单腿站立、跑、跳等运动能力发育阶段。1周岁以内是生长发育的关键时期,此时期的姿势运动发育对以后移动运动能力发育具有重要的作用。

一、原始反射

原始反射(primitive reflex)是胎儿最早出现的运动形式,在婴儿的一定时期内仍持续存在,是一种避开有害刺激或保存生存状态的本能反应。

原始反射的出现标志着运动发育的开始,反射的出现提示了中枢神经系统的发育,而运动的发育标志了中枢神经系统的成熟度。

原始反射的消失则标志着中枢神经系统发育分化完成,标志着获得新运动功能的开始,因为新运动功能的开始必须首先抑制原始反射。

婴儿期的一定阶段内存在原始反射是正常现象,但是,如果在应该消失时仍然存在,则为异常表现,是病理性的。由于原始反射的持续存在会阻碍正常姿势反射和正常运动的发育,从而导致了姿势异常和运动障碍。所以,可以应用对原始反射的检查来判断神经系统发育成熟程度。

二、姿势运动发育分期

姿势运动发育分六个时期,各时期均有特征性的姿势和移动运动形式。

(一)姿势维持期

姿势维持期为姿势运动发育的第一阶段,时间范围是生后1~3个月,此期有两大特征,即生理性屈曲和原始反射,这是与生俱来的适合其生存的功能。

1.生理性屈曲

生理性屈曲是胎儿期姿势的延伸,采用这种姿势在出生时能使其顺利地通过产道,出生后也有利于自我保护。婴儿在出生后无论在仰卧位上还是在俯卧位上都是处于屈曲状态,上下肢在中间关节处屈曲,躯干也呈屈曲状态。这是因为婴儿出生后失去了子宫的保护,不能从外界获得安全感,采用这种屈曲的姿势是用以加强身体各部位的联合,借以保持姿势的安定,因此具有重要的生理意义。

2.原始反射

各种原始反射在发育学上具有重要意义,认为与摄取营养、避免危险等项关联的保护性机制有关。

反射是未经大脑思考的对刺激的瞬间反应,反射具有运动的方向性,如握持反射是向着屈曲的方向,而非对称性紧张性颈反射和拥抱反射则是向着伸展方向。婴儿经历了这两种类型的反射后,反射回路逐渐减弱,以屈曲占优势的情况也随之减弱。当大脑结构分化以后,对同一种刺激就会出现两种截然不同的反应,如让不同时期的小儿处在俯卧位上,如果处于姿势维持期,由于紧张性迷路反射的影响,会呈全身屈曲的状态,即头低臀高位。过了姿势维持期以后,紧张性迷路反射的影响消失,小儿会用肘或手支撑抬起头部,呈现出头高臀低位。

出生后的婴儿经历了仰卧位、俯卧位以及被人竖着抱起等姿势后,颈部周围的肌群逐渐协调收缩,使得头部能稳定地竖起。左右侧颈肌的协调使头部能保持在正中位上,而头部的对称性又可促使躯干的对称性,使两手能逐渐拿到胸前,并将两手合在一起,即正中位指向的发育。

(二)移动准备期

为姿势运动发育的第二阶段,时间范围是生后4~6个月,是为移动运动做准备的时期。是在获得了第一阶段的姿势对称性、抗重力姿势、头部和躯干伸展的基础上,开始向翻身和坐位能力发育的时期。

翻身运动是坐位的必要条件,需要具备如下几项能力:

1.头颈部的控制

翻身时首先从仰卧位转向侧卧位,这样可使颈部稍稍屈曲回旋,然后再从侧卧位转向俯卧位,这时与前相反,颈部稍稍伸展并借助于躯干的回旋活动。通过频繁地哺乳、怀抱、在俯卧位上的抬头即颈部的屈曲、上抬等活动使颈部肌群出现同时收缩,促进了控制颈部功能的发育。完成翻身动作需要头部的悬空,还必须能够竖直的向前后左右方向伸出,前者在3个月时发育,后者在4个月时发育。

脑性瘫痪(以下简称脑瘫)患儿头部控制能力的发育未完善,难以控制头部,常以颈部屈曲、将头部抵在床面上的形式使整个躯体反转地进行翻身。

2.四肢、躯干与头颈分离地独立活动

翻身时需要左右手与左右足能够经常变换不同的活动姿势,这种随意的不对称性动作可以促使姿势向对称性发育。要完成翻身动作,躯干和四肢必须不受颈部回旋的影响。

部分脑瘫患儿由于残留了非对称性紧张性颈反射,致使由于头部的活动而限制了四肢的活动,随意运动的控制受限,影响翻身运动的发育。

3.髋关节的多轴性活动与下肢的分离运动

新生儿期的四肢活动由于受头颈部的影响,各关节很难出现分离运动。在髋关节屈曲时必然带有膝关节的屈曲,呈现髋关节、膝关节和踝关节的连带运动,即整体运动模式。翻身运动需要躯干和四肢的分离运动模式以及髋关节的多方向的活动,只有在躯干呈伸展位,下肢呈屈曲位时才容易进行翻身运动。

4.躯干与骨盆的控制

翻身这一动作几乎涉及身体所有的姿势变换,最重要的是躯干的回旋。新生儿期四肢的主要活动是以屈曲和伸展为中心的,随着躯干稳定性的增加,四肢的活动朝向内收、外展进而向回旋方向发展,即运动类型的发育顺序是屈曲、伸展→内收外展→回旋(矢状面→冠状面→水平面)。婴儿通过坐位、屈膝位、站立位等不同阶段的反复训练,使得各种功能有机地结合在一起,从而完成这些运动动作的发育。为了完成躯干和骨盆的回旋动作,促使卧位时上肢和躯干的屈曲、伸展、侧屈等动作的发育具有重要意义。婴儿在仰卧位上3个月后可逐渐地将四肢和臀部抬高,6个月时可用两手去抓脚,同时可将身体反转成拱桥状。这些自然的动作实际都是一种训练方式,都是为躯干从前后、左右方向向站立做准备,也是为以后能自由地旋转和恢复原来的姿位的躯体活动做准备。

5.上肢的支撑性

上肢支撑能力的获得是保证完成翻身运动的一个重要因素,是翻身的必要准备条件。因为翻身时需要用肘部抵压住床面使对侧身体离开床面。在此之前,婴儿在俯卧位上头部上抬,同时用双脚蹬着床面。当头部抬起时身体的重心向臀部下移。而双脚蹬着床面又使得身体重心向头部方向上移。这种动作的反复训练,使得肩胛带出现同时收缩。当肩胛带区域受到锻炼后,使得婴儿在仰卧位上能将双手伸向前方。仰卧位与俯卧位的伸手练习又使得在俯卧位上的用肘部支撑成为可能,最终能用手掌来支撑体重。

(三)屈膝坐位期

为姿势运动发育的第三阶段,时间范围是生后7~9个月,这一阶段是从最早的抗重力姿势即坐位转向更高级姿势的发育时期。从坐位向卧位,再从坐位站起等进行姿势转换要经历各种各样的中间姿势,并从而取得保持屈膝位姿势的能力。四爬运动、双膝立位、单膝立位都是以膝关节为支点的运动,所以屈膝位的动作控制也是姿势运动发育的重要阶段。在这一阶段重要的移动方式是四肢爬行移动,要完成四爬运动需要具备以下能力:

1.单手的支撑性

小儿6~7个月时既能够用一只手支撑身体,而使另一只手抬起,如做不到这一动作就不能进行上肢的交互运动。上肢支撑能力的增强就是通过俯卧位上用手支撑进行体重移动、进行手的伸出运动以及从仰卧位或俯卧位转换为坐位等的频繁训练而获得的。在爬行的初期,需要将手抬起,使身体的重心移向臀部。反之,只有将体重向臀部移动,才能使手抬起。所以,单手的支撑性很重要。

2.上肢伸向前方或侧方的降落伞反应

降落伞反应是一种保护性反应,在降落伞反应未发育成熟时,在四爬前进中,一旦一只手遇到障碍物就可能出现向前方跌倒的现象,结果会导致小儿惧怕四爬而减少对这一运动的兴趣,降落伞反应发育成熟就会避免这一情况。

3.四点支持位的平衡能力

为了保证四爬的正常进行,必须具备四点支持位的平衡能力,否则,如果双手掌和双膝关节之间的间隔过大,虽然可以比较稳定保持静态的四点支持位,但对于四爬移动来说就显得费力而笨拙。此时,如果缩小上下肢间的距离,可以给身体重心的移动带来方便,但又会使四爬移动不稳定。因此,四爬移动需要这一姿位上的平衡反应能力的成熟。平衡反应能力对重心的移动非常重要,婴儿在发育过程中必须经历坐位平衡、四点支持位的平衡以及从四点支持位到坐位的姿势转换中的中间姿位的平衡反应能力的磨炼。

4.骨盆和大腿的支持能力

不熟练的爬行移动和脑瘫患儿的爬行移动主要表现为腰部的左右摇摆,这是因为髋关节的屈肌、伸肌、外展肌等肌群在下肢的交互运动中对骨盆及其周围组织的支撑力不足的关系。在坐位的躯干回旋运动和伴有伸手动作的重心移动训练都是为提高骨盆的支撑能力做准备。

5.下肢的交互运动和上肢的协调性

在四爬移动中,上下肢的协调交互运动可以保证身体的重心向前方移动。手和脚的协调性、下肢的交互运动是在仰卧位时手和足屈伸游戏以及双足的交互踢蹬过程中发展而来的。

6.头和躯干的分离运动

对称性紧张性颈反射有助于保持抬头和伸手的四肢爬行姿势,但是如果这种反射过强,则会使爬行变成为兔跳样移动,这种运动模式对爬行移动起到了阻碍作用。所以,必须抑制对称性紧张性颈反射,使头颈部与躯干运动分离,实现上下肢的伸展和交互运动。

(四)屈膝站立期

为姿势运动发育的第四阶段,时间范围是生后10~12个月,这一阶段是不断训练和加强屈膝位的躯体控制能力,获得站立步行能力的时期。这一时期发育的重点是抓物、扶物站立和辅助步行(10~11个月)。完成辅助步行必需的能力有如下几点:

1.站立位躯干的完全伸展和回旋

辅助步行就是借助于辅助具进行向侧方的步行,由于是垂直移动,所以必须具有保持躯干直立位的能力。只有躯干直立了,身体才会有旋转的余地和空间。在辅助站立中通过手伸向左右或后方的活动训练为躯干的直立和回旋做准备。

2.立位髋关节的外展、前伸和膝关节的伸直位

由于辅助步行是横向移动,除了需要上肢的前伸外,还需要髋关节的外展和膝关节的伸直位,这样才能保证下肢负荷体重,正常小儿到5个月左右才具有这一能力。

3.立位时重心向左右侧移动

辅助步行使得重心向前方或后方转移,其双足也能自由地张开并跟随移动。当小儿在扶物站立时进行头部的转动和伸手的动作可以导致身体重心在两脚掌之间移动。如果在扶物站立同时进行身体的前后摇晃,可以致使身体重心在两脚掌底之间的前后移动。

4.踝关节背屈和脚掌足趾的平衡反应

扶物站立后的重心转移体验不仅增强了下肢的支撑力,也提高了当脚掌重心发生偏移时的平衡反应能力。例如,当躯体向后方倾倒时,可通过踝关节的背屈和足趾关节的伸展这一机制来防止跌倒。

5.脚的迈步支撑反应

在站立时突然发生躯体重心的移动,为了防止跌倒,下肢可以自动做好防御准备,即向要跌倒的方向跨出一步的反应,此即跨步平衡反应。

6.从屈膝位站起

在站立位上还可以练习下肢的支撑力、下肢的分离动作及平衡反应,在此基础上可以向站立位移行。与第三阶段同样,在向站立位发展时,也充分体验中间姿位的姿势状态,从而提高躯体的控制能力。

(五)双足步行期

为姿势运动发育的第五阶段,时间范围是生后12个月以后,这一阶段在经历了前述的自我姿势的调节、独立移动重心和扶物站立阶段之后,进入了步行期。步行期还需经历许多如下的发育阶段:

1.挑担样步行

即在步行时用双上肢来维持平衡,上肢呈挑担样姿势,肩胛骨内收,脊背呈伸展状态,也有人称这种姿势为 “熊步”或 “高姿卫兵”。这种姿势容易保持躯干的稳定。随着躯干平衡能力的增强,这种姿势的必要性逐渐减少,双上肢平举的高度逐渐下降,行走时已经无需依靠上肢的辅助来保持身体的平衡。其后,大约在4岁时上肢的功能是帮助骨盆回旋,表现为手腕的甩动,在成熟的步态中,骨盆和肩胛带的运动是反方向的。

2.骨盆回旋的发展

早期步行姿势的稳定是很重要的,必须依靠髋关节周围肌肉的同时收缩,并因而影响了骨盆的回旋。随着踝关节支撑力的增强,已经没有必要再进行髋关节的过度收缩了,于是就可以出现骨盆的回旋。其后,随着年龄的增长,腹部脂肪的减少,腹肌的力量作用增强,骨盆的回旋动作会不断加强。

3.步幅由宽变窄

1周岁前后,婴儿的身体重心与成人相比相对较高,为了使步态稳定,从物理学角度来看双脚必须保持与地面的宽大的接触面积,即基底加宽。所以,在跨步时需要采用髋关节外展、外旋并增大步幅才能满足这一要求。随着步态平衡的稳定性增高,步幅逐渐变窄。

婴儿早期的四爬动作实际上是在训练重心向左右平行性的移动,为步行期的髋关节内收、内旋做准备的。

4.脚掌着地的发展

足部运动需要髋关节外展、外旋,因而步行时需要髋关节和膝关节呈过度屈曲状态,使足上提,然后脚掌着地。当踝关节的支撑力得到加强后,就不需要髋关节和膝关节的过度屈曲了,到2岁左右,踝关节呈踢球样着地。其后,逐渐过渡到足跟着地、足尖离地的正常成人步态。

5.站立位膝过伸

早期步行时,为了确保下肢能够支撑身体,站立时膝关节呈过度伸展状态,随着躯干的平衡和下肢支撑能力的增强,只在足跟着地的瞬间使得膝关节呈伸展位,而在步行周期的支撑相时膝关节变成轻度屈曲状态。这时的膝关节轻度屈曲不但能够缓冲足跟着地时的冲击力,还可以抑制重心的惯性移动。早期步行时身体重心向上下左右方向移动的幅度较大,能量消耗也较多。由于膝关节的轻度屈曲缓冲了重心的垂直偏移,故而不容易发生疲劳,使得儿童可以进行较长距离的步行。

6.步速、步数和重心移动

由于婴儿的脚短小,早期步行时与地面的接触面积也较小,不易获得步态的平衡,只有靠增加步数来获得这种平衡,称之为小步跑。这种状态不仅步幅不一致,而且重心在上下左右偏移很大,容易发生疲劳,所以只能行走短距离。随着脚掌的增宽,支撑相时间相对延长,稳定性增加,逐渐变为缓慢步态。

(六)步行后的运动能力发育期

为姿势运动发育的第六阶段,在获得了双足步行的能力之后,还需要在实际应用中不断练习,逐渐增强步行能力。

1周岁以后出现了上台阶动作的发育,最初需要用手抓扶住楼梯的栏杆,至15个月时就可以脱离栏杆,但是上楼梯时是一只脚上一层楼梯后,另一只脚也要上同一层,两脚并上后再上另一层。到了3岁左右方能连续的、一只脚一层地上楼梯。上楼梯时身体重心的移动是和前进的方向一致的,而下楼梯时,重心的方向滞后,前进方向和身体重心的移动方向是相反的。可见,下楼梯动作对身体运动的平衡能力要求更高,所以下楼梯比上楼梯的发育要晚,要到5~6岁时。

上楼梯时必须具备的运动能力是通过在平地上跑、跳(2岁)、从高处向下跳(3岁)、单足站立(3岁半)、跳着走(5岁)等动作的发育过程而获得的。通过不断的移动运动能力的练习,运动姿势的转变加快,并逐渐出现有节奏感的运动,这一点将在本章第二节中的向立位转换的移动运动模式中进行清楚地叙述。

5~6岁时,儿童已经可以适应高低不平的路面,可在上面平稳地行走。

从上述的姿势运动发育过程可总结出其规律,即随着年龄的增长,运动能力的发育逐渐完成,运动技能逐步提高,运动操作步骤逐渐由繁到简,并向节约能量消耗、提高运动效率的方向发展。

(陈秀洁)