跌倒後之回復反應 (fall recovery)

一般人的平衡受到干擾之後，通常必須在三百到四百毫秒(Chen, HC.

1993)的短時間內藉由關節產生的力矩與運動回復平衡(Thelen, DG, Schultz, AB et al., 1996)，如利用軀幹的擺動或使用下肢向前跨步(Luchies, CW, Alexander, NB et al., 1994)。然而關節之力矩卻未必能在如此短的時間內到 達最大值，因此除了最大肌力，關節力矩之最大值與產生時間可能也是影 響藉由跨步回復平衡的重要因素。上述Thelen, Schultz et al. (1996)之研究結 果發現：高齡者隨著生理的衰退，關節力矩需要耗費較多的時間達到指定 的力矩大小。

根據此研究結果，Thelen, Wojcik et al. (1997)假設隨著年齡的衰退，將 會降低高齡者藉由跨步回復平衡的能力。實驗藉由將高齡受測者與年輕受 測者之腰部以纜繩繫住，使其往前傾倒一固定角度後釋放纜繩，藉此評估 高齡受測者與年輕受測者藉由跨步回復平衡的能力。實驗結果顯示，在小 傾斜角度時高齡族群與年輕族群之結果相似；然而於最大傾斜角度時，高 齡族群成功藉由跨步以回復平衡之結果顯著小於年輕族群。此一結果證實 隨著年齡提升造成的生理衰退，將會降低高齡族群在失去平衡時，藉由跨 步回復平衡的成功率。Wojcik, Thelen et al. (2001)也發現隨著傾斜角度增 加，受測者也會以較大的膝蓋與髖關節(hip joint)運動範圍應對，且無論年 輕或著高齡之受測者通常會以最大之關節力矩嘗試回復平衡。因此，高齡

人口能否在跌倒之後關鍵的三百至四百毫秒短時間內，藉由身體軀幹及四 肢輸出合適的反應，將是避免嚴重跌倒傷害的關鍵因素。

在不同年齡族群使用的回復策略方面，除了上述所說之力矩展開速度與 大小差異外，高齡族群可能較為仰賴髖關節的運動以控制姿勢的穩定性，

而年輕族群則可能較依賴腳踝關節之運動(Okada, S, Hirakawa, K et al., 2001)。

Horak (2006)將回復平衡之策略整理為腳踝策略(the ankle strategy)、髖關 節策略(the hip strategy)、跨步(take a step)三種模式，其中前二項策略之腳步

不改變，而後者藉由跨步或抬手等方式改變base of support 之範圍(Horak, FB. 1987; McIlroy, WE and Maki, BE. 1996)。腳踝策略(the ankle strategy)，在

可靠穩固之站立平面將腳踝當作倒單擺之固定支點以維持身體平衡，應對 小範圍之軀幹晃動(body sway)。髖關節策略(the hip strategy)，利用髖關節之

力矩迅速改變身體之質心，通常用於站立之平面不允許使用腳踝策略或需 要快速改變質心之情況。跨步(steping)則為行走中常見之回復平衡策略。Eng, Winter et al. (1994)將跨步的模式分為 elevating strategy 與 lowering strategy。

在elevating strategy 的部份，跌倒者在 swing phase 中受到障礙物阻礙之下 肢將會嘗試以升高下肢的方式克服(跨過)障礙物以繼續進行中的步態；而 lowering strategy 則是讓受到障礙物阻礙之下肢保持在障礙物之後，藉由未 受阻礙之下肢克服障礙物以回復平衡。

除了前後向的跨步之外，在失去平衡時有效的控制質心側向的運動也是 一個影響回復平衡動作重要的因素。研究顯示，側向的穩定性與跌倒風險 有相當之關係(Maki, BE, Holliday, PJ et al., 1994; Lord, SR, Rogers, MS et al., 1999)。且側向之跌倒也較容易導致髖關節骨折(Hayes, WC, Myers, ER et al., 1993; Nevitt, MC and Cummings, SR. 1993; Cumming, RG and Klineberg, RJ.

1994)。Rogers, Hedman et al. (2001)研究對年輕成人、高齡跌倒者與高齡且 未有跌倒經歷的三種受測族群，使用馬達系統與繩套隨機出力，從受測者 腰部進行前後向的平衡干擾，使受測者產生跨步。結果顯示高齡跌倒者相 較於其他受測者顯著在跨步側方向有較多的身體移動以及側向跨步。

在回復平衡反應的起始時間方面，Pijnappels, Bobbert et al. (2005)之研究 指出：支撐腳的肌電訊號(EMG)之起始反應與峰值約在跌倒發生後之 200 毫秒內。且模擬滑倒(slip)實驗之研究亦得到相似之結果(Hughes, M. A., Schenkman, M. L. et al., 1995; Marigold, D. S., Bethune, A. J. et al., 2003;

Sakai, M., Shiba, Y. et al., 2008)。Chen, Ashton-Miller et al. (1994)使用虛擬光 柵(virtual light band)模擬障礙物之出現，藉由改變障礙物出現之時機，研究 受測者反應時間是否充足以克服(跨過或及時停止)虛擬光柵障礙。其結果顯 示，供受測者反應之時間越長，受測者將越容易克服忽然出現之障礙。顯 示當平衡受到干擾時，能夠反應之時間長短亦為平衡回復動作成功與否的 重要因素。