靜態姿勢穩定性

靜態姿勢穩定性可以被定義為在牢固不變的支撐面上保持平穩的一種能力。這裡的“平穩”為儘可能保持身體不活動。一般來說，人體的靜態姿態主要包含站、坐和臥等，而研究最多的，也是在實際中最常用的是站姿的靜態穩定性問題。

介紹

許多因素會對靜態姿勢穩定性構成影響。靜態姿勢控制系統非常複雜，依賴於感知系統精確地感知外界環境，和在中樞神經系統水平的前庭、視覺和本體感知輸入對外界信息的處理和整合。中樞神經系統根據目前姿態可以採用多種不同的策略來保持姿勢平衡和穩定。除了個體的感知和運動能力外，支撐面積也在姿勢穩定性有重要作用。這裡所謂的支撐面積包含足的姿勢、肌骨系統特徵和約束條件等。

人體環節位移

人體環節位移指的是頭、軀幹等人體環節做出適應性動作，改變位置以維持平衡。人體在站立時的環節的活動通常被描述為“倒鐘擺模型”（圖1）。在靜態站立時，在矢狀面內，人體圍繞踝關節前後搖擺，正常成人擺動範圍約為5~7 mm。在冠狀面內，同樣存在類似的現象，正常成人的擺動範圍約為3~4 mm。

圖1 人體靜態站立的倒鐘擺模型

肌肉活動性

在平衡控制時，肌肉活動是預期的前饋機制，的其目的在於阻止倒鐘擺模型傾倒，並將身體拉回到參考位置。與之相反地，由於踝關節肌肉的力學性質產生的內在反饋則體現為短期內的零延遲，來延緩倒鐘擺模型的傾倒趨勢。倒鐘擺模型將質心和壓力中心聯繫起來，其中前者是被控變數，後者是控制變數。在臨界水平，肌肉本身不足以穩定身體時，前饋控制的機制的補償作用就非常必要。

測量

在這裡強調一下反覆提到的幾個概念。

（1） 質心（centre of mass, COM） 是一個點，可以在全局坐標系內集中等效全部身體質量。正常站立時，人體的質心通常位於第二骶椎附近。

（2） 重心（Centre of gravity, COG）是質心在豎直方向上的投影。

（3） 壓力中心（centre of pressure, COP）可以定義為人體全部地面反力集中作用等效的一點。

如圖2所示，當壓力中心在中心前面時，逆時針力矩（Iα）作用在踝關節，使得軀幹向後旋轉，從而達到平衡。而當壓力中心在中心後面時，順時針力矩作用在踝關節，導致身體軀幹向前旋轉，從而失去平衡跌倒。

圖2 壓力中心與中心的關係

擴展閱讀

• 胡耿丹, 王樂軍, 牛文鑫. 運動生物力學. 同濟大學出版社. 2013年12月, 第1版.
  
• Goldie PA, Bach TM, Evans OM. Force platform measures for evaluating postural control: reliability and validity. Arch Phys Med Rehabil. 1989; 70(7): 510-517.
  
• Yang JF, Winter DA. Electromyography reliability in maximal and submaximal isometric contractions. Arch Phys Med Rehabil. 1983; 64(9): 417-420.