姿势肌群系统整合反射、张力及层级控制理论,是老化科学对经典生理学的延展。作为早期敏感指标与干预靶点,它为理解身、心、智协同衰退提供了统一的理论框架。
The Postural Muscle System: Theoretical Origins and Model Foundations for Aging and Neurobehavioral Regulation
摘要:长期以来,姿势控制被视为运动功能的附属成分,隶属于随意运动或任务执行之后的调节机制。然而,来自神经生理学、运动控制理论与老年科学(geroscience)的累积证据表明,姿势并非动作的副产物,而是神经系统运行的基础工作状态。本文提出"姿势肌群系统(postural muscle system)"这一独立的骨骼肌功能类别,用以区别于核心稳定系统与抗重力执行系统。通过整合 Charles Scott Sherrington 的姿势反射整合理论、Rudolf Magnus 与 Adriaan de Kleijn 的姿势张力反射体系、Vladimir Janda 的紧张肌系统分型,以及 Nikolai Bernstein 的"姿势先于动作"原理,本文系统梳理姿势作为一种紧张型、背景性、且高度自动化系统的概念演进过程。进一步论证姿势肌群在调控能量基线、腺苷信号、炎症张力与觉醒阈值中的核心作用--这些过程均与老化、抑郁及功能性衰退密切相关。该框架为理解肌肉老化与神经行为脆弱性之间的联系提供了统一模型,并为老年人以"重建准备状态"为核心的 Reablement 干预提供了新的理论靶点。
关键词:姿势肌群系统;紧张性姿势控制;老化与衰弱;神经行为调控;腺苷信号;能量基线调节;姿势先于动作;自立支援(Reablement)
1. 引言
近年来,老化研究逐渐将骨骼肌重新认识为一种具有内分泌、代谢与信号调节功能的系统性器官,而不再只是单纯的机械执行器。然而,现有的肌肉分类框架仍主要围绕动作产生、关节稳定或负重能力展开,难以解释多种老年期常见现象,例如:姿态塌陷早于肌力下降、情绪低落先于活动受限、动机减退先于功能丧失等。在老年医学与神经康复实践中,一个反复出现的事实是:姿势控制的退化往往早于明确的虚弱、残疾与依赖。这一现象提示,可能存在一个不同于"核心肌群"与"抗重力肌群"的肌肉系统,其主要功能并非动作或支撑,而是维持一种使行动、认知与参与成为可能的背景生理状态。基于此,本文提出"姿势肌群系统"这一概念。该系统以低阈值、持续性收缩为特征,几乎不受随意意识控制,并与脑干、前庭及自主神经调控高度耦合。为论证这一概念的理论合理性,本文将其置于姿势研究的经典理论脉络中,并构建一个面向老化研究的系统模型。
2. Sherrington:姿势反射的整合本质
在其奠基性著作《神经系统的整合作用》(1906)中,Charles Scott Sherrington 将姿势重新定义为一种反射整合的涌现状态,而非随意运动的被动结果。通过去皮质与去大脑动物实验,他发现,即便缺乏皮层输入,机体仍能在重力作用下维持抗屈曲姿态与持续的肌张活动。这一发现确立了两个关键原则:
①姿势控制在根本上是皮层下的,依赖脑干-脊髓整合;
②姿势构成神经系统的默认运行状态,所有随意动作都叠加其上。
在老化语境中,这意味着:随着基础姿势兴奋性逐步下降,个体在尚未出现明显肌力损失前,就可能已进入一种低准备、低唤醒的系统状态。
3. Magnus 与 de Kleijn:姿势作为张力场
在 Sherrington 之后,Rudolf Magnus 与 Adriaan de Kleijn 提出了"姿势张力反射(tonic postural reflexes)"的概念,将姿势理解为一个全身连续分布的张力场,而非静态构型。他们通过对张力性颈反射与迷路反射的研究发现,头位或前庭输入的细微变化,即可在不引发明显动作的情况下,重新分配全身肌张。这一发现明确区分了:
①相位性动作(phasic movement) ②紧张型姿势(tonic posture)
姿势由此被确立为一种持续存在、缓慢变化、系统级调控的张力状态。在老年个体中,该张力场的稳定性下降,使得轻微扰动即可引发疲劳、不稳或代偿性僵硬。
4. Janda:紧张肌系统的临床转译
Vladimir Janda 是将姿势理论引入临床肌肉评估的重要人物。他提出将骨骼肌功能分为:
①紧张型(tonic)肌群 ②相位型(phasic)肌群
Janda 指出,紧张型肌群通常以慢肌纤维为主,长期处于低水平激活状态,在慢性压力、疲劳、情绪障碍与老化过程中,最容易出现缩短与张力失调。更重要的是,这类失调常常早于肌力下降或功能障碍。这一观察为"姿势肌群"提供了明确的临床入口,使其从抽象的反射概念,转化为可评估、可干预的功能系统。
5. Bernstein:"姿势先于动作"的层级原理
从运动控制理论角度,Nikolai Bernstein 对姿势的基础性地位给出了最系统的阐释。在其多层级控制模型中,姿势被置于最底层、最先启动、最晚退出的位置。Bernstein 认为,任何有意义的动作发生之前,神经系统必须先解决由重力引入的自由度问题,即完成身体轴线、重心与支撑关系的设定。姿势并非为动作服务,而是动作、意图乃至计划得以成立的前提条件。在老化过程中,当姿势调控变得能量成本更高且精度更低时,高层次功能--包括动机、计划与情绪调节--便受到系统性限制。
6. 模型基础:姿势肌群作为调控枢纽
综合上述理论,本文将姿势肌群系统界定为:一种以低阈值、持续性、自动化收缩为特征的骨骼肌系统,主要受脑干-前庭-小脑网络调控,其功能在于维持身体在重力场中的几何结构,并调节觉醒水平、能量基线与自主神经平衡。从系统生理学视角看,姿势肌群位于多个调控维度的交汇点:
①能量调控:持续 ATP 周转决定腺苷的基础水平,影响神经兴奋性
②炎症张力:长期姿势失活促进低度慢性炎症,这是老化的重要特征
③信息处理:持续的本体与前庭输入向大脑传递"是否准备行动"的信号
④情绪状态:姿势张力变化与抑郁、冷漠及探索行为减少高度相关
因此,姿势肌群可被视为连接肌肉老化与神经行为脆弱性的关键调控枢纽。
7. 对老化研究与自立支援照护的启示
将姿势肌群系统从核心稳定与抗重力执行系统中独立出来,具有重要实践意义。这提示,单纯以力量或耐力为导向的干预可能忽视了更底层的调控层级。相反,通过重建低阈值姿势活动,重新校准能量与觉醒基线,或可显著提升个体对后续康复与功能训练的反应性。这一视角与当前强调"准备状态、参与能力与功能重建"的自立支援照护理念高度契合。
8. 结论
姿势肌群系统概念并非对经典生理学的背离,而是其在当代老化科学语境下的自然延展。通过整合 Sherrington 的反射整合理论、Magnus-de Kleijn 的张力场概念、Janda 的紧张肌分型以及 Bernstein 的层级控制模型,本文提出了一个适用于老化与神经行为研究的统一框架。姿势肌群由此被揭示为老化早期的敏感指标与潜在调控靶点,为理解并干预身体、认知与情绪的协同衰退提供了新的理论基础。
杨金宇 初稿(健康界) 2025.1.10
参考资料(References)
姿势理论与神经生理学奠基文献
[1] Charles Scott Sherrington Sherrington CS. The Integrative Action of the Nervous System. New Haven: Yale University Press; 1906.
[2] Rudolf Magnus Magnus R. Körperstellung. Berlin: Springer; 1924.
[3] Adriaan de Kleijn Magnus R, de Kleijn A. The role of the labyrinth in postural reflexes. Brain. 1912;35:241-264.
[4] Nikolai Bernstein Bernstein NA. The Coordination and Regulation of Movements. Oxford: Pergamon Press; 1967.
姿势肌 / 紧张肌系统与临床康复
[5] Vladimir Janda Janda V. Muscle function testing. Oxford: Butterworth-Heinemann; 1983.
[6] Janda V, Frank C, Liebenson C. Evaluation of Muscular Imbalance. In: Liebenson C (ed). Rehabilitation of the Spine. Lippincott Williams & Wilkins; 1996.
[7] Hodges PW, Richardson CA. Contraction of the abdominal muscles associated with movement of the lower limb. Physical Therapy. 1997;77(2):132-144.
[8] Gurfinkel VS, et al. Postural muscle tone in man. Human Physiology. 2006;32:521-534.
老化、姿势、情绪与神经行为调控
[9] Seidler RD, et al. Motor control and aging: Links to age-related brain structural, functional, and biochemical effects.Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 2010;34(5):721-733.
[10] Studenski S, et al.Gait speed and survival in older adults. JAMA. 2011;305(1):50-58.
[11] Slijper H, et al. Postural stability and emotional state. Experimental Brain Research. 2009;198:507-516.
[12] Dantzer R, et al. Inflammation-associated depression: From serotonin to kynurenine. Biological Psychiatry. 2008;54:117-124.
能量、腺苷与觉醒/抑郁
[13] Cunha RA. Adenosine neuromodulation and neuroprotection. Journal of Neurochemistry. 2005;92:116-127.
[14] Ferré S, et al. Adenosine-dopamine receptor-receptor interactions. Physiological Reviews. 2018;98(3):1621-1681.
[15] Pellerin L, Magistretti PJ. Sweet sixteen for ANLS. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 2012;32:1152-1166.
Reablement 与老年功能模型
[16] WHO. World Report on Ageing and Health. World Health Organization; 2015.
[17]Tinetti ME, et al. A care model to improve function and reduce disability. Journal of the American Geriatrics Society. 2012;60:1935-1942.
[18] Aspinal F, et al. Reablement: Supporting older people to live independently. Age and Ageing. 2016;45(5):574-578.
不感兴趣
看过了
取消
人点赞
人收藏
打赏
不感兴趣
看过了
取消
打赏金额
认可我就打赏我~
1元 5元 10元 20元 50元 其它
打赏作者
认可我就打赏我~
扫描二维码
立即打赏给Ta吧!
温馨提示:仅支持微信支付!
已收到您的咨询诉求 我们会尽快联系您