综述：步态变化与衰老：潜在病理的早期预警信号

这篇综述指出，老年人步态变化不应被忽视，它可能是潜在疾病的早期标志。

　　### 步态变化与衰老：潜在病理的早期预警信号
在日常生活中，走路看似是一项简单的活动，但从生物学角度来看，它实则是一个极其复杂的行为过程，涉及神经系统的几乎所有层面。随着年龄的增长，人们常常会观察到一些细微的步态变化，以往这些变化常被简单归结为正常衰老的结果，甚至还出现了 “老年步态” 这样的术语。然而，越来越多的研究证据表明，这些与年龄相关的步态变化不应仅仅被视为衰老的自然现象，而更应看作是潜在年龄相关疾病的重要指标。这篇综述将深入探讨步态作为潜在疾病早期预警系统的可能性，以及早期诊断对疾病防治的重要意义。

步态控制的生理机制

从概念上讲，步态主要包含三个关键组成部分：有节奏的踏步运动、平衡控制以及适应环境需求的能力。在踏步过程中，平衡控制至关重要，因为每走一步，人体的重心都会超出支撑面（双脚与地面的接触区域），此时后续的脚步落点就成为将重心恢复到支撑面内的关键，以防止摔倒。同时，有节奏的踏步运动和重心控制之间的相互配合，还需要不断根据环境变化进行调整，这种调整既可以是反应性的（比如在绊倒时做出的反应），也可以是前瞻性的（比如提前避开障碍物以防止绊倒）。

在生理层面，有节奏的踏步运动依赖于一个基本的 “运动网络”。这个网络包括脊髓中央模式发生器、脑干中脑和小脑的运动区域，以及投射到运动皮层的皮质纹状体输入。平衡控制则高度依赖于传入的感觉信息，包括视觉、前庭和本体感觉，这些信息会在脊髓、皮层下和皮层等多个层面进行整合。此外，分布在大脑中的多个皮质区域，特别是额顶叶和辅助运动区，参与了行走过程的调整和适应。值得注意的是，步态不仅仅与神经系统密切相关，还依赖于周围神经系统（如周围神经和肌肉）、骨骼系统（骨骼和关节）以及心血管系统的健康状况。由于步态涉及如此众多复杂的结构和系统，任何一个环节出现功能障碍，都可能导致步态模式发生变化，而这些变化通过仔细的临床观察是能够被发现的。

在日常临床实践中，评估步态有着一套规范的方法。通常，患者需要在走廊进行行走测试，理想的测试轨迹长度至少为 10 米，并且要能够围绕身体轴进行转身。医生还会要求患者闭上眼睛行走、向后退几步以及跑步，这些测试都能为判断步态状况提供有价值的信息。观察步态时，需要从正面和矢状面两个角度进行，重点关注时空参数和特定的步态阶段。时空特征方面，要留意步态速度、步高、步长以及步长和步宽的规律性是否存在异常。虽然时空参数无法通过肉眼精确量化，但明显的偏差很容易被观察到。

步态周期可以进一步细分为不同的阶段。借助仪器化的步态分析技术，可以识别出八个阶段，但在实际操作中，尤其是对于患有神经步态障碍的患者，实时准确识别这些阶段往往具有一定难度。一种更为实用的方法是将步态周期分为站立阶段、每条腿的摆动阶段以及这些阶段之间的转换。分别对左右腿的这些阶段进行识别，并检查是否存在异常情况。此外，关注躯干和手臂的运动也非常重要，因为它们同样能提供有用的信息，而且手臂在正常行走和跑步时的运动方式可能会有所不同。除了视觉观察，聆听脚步声也能帮助判断，比如脚离地高度降低会产生拖步声，足背屈肌无力会导致拍击声，而连续脚步不对称则会造成不规则的脚步声。

步态作为疾病早期标志的证据

过去，当 “老年步态” 的概念首次被提出时，人们普遍认为衰老本身就足以解释行走过程中出现的变化。这种所谓的老年步态通常被认为表现为行走速度普遍减慢、支撑面变宽以及共济失调式的蹒跚。在这种观念的影响下，对于那些仅表现出步态变化的老年人，人们认为没有必要进行额外的检查，也无需进行对症治疗。然而，在过去的二十年里，这种观念逐渐被摒弃。大量研究表明，步态变化可能是许多进行性神经疾病早期的临床症状，随着疾病的发展，这些症状会逐渐演变成完全典型的疾病状态。而且，与年龄相关的步态变化并非无害，它们与普通人群中死亡率的增加密切相关，死亡原因可能直接与潜在的神经退行性疾病有关，也可能间接由于活动能力下降引发的一系列问题导致。另外，即使是年事已高的人，如果身体健康，步态也可能完全保持正常，这表明在健康个体中，步态变化并非衰老不可避免的伴随现象。

脑血管疾病在出现孤立性步态变化的老年人中，可能是最常见的潜在神经系统疾病类型。纵向随访研究发现，这类人群死于心血管并发症的风险增加，这间接提示了他们可能存在潜在的心血管疾病。通过 CT 或 MRI 扫描等神经影像学研究发现，有年龄相关步态变化的人，大脑中常常存在白质病变或腔隙性梗死。

帕金森病（PD）也是一种需要考虑的潜在神经系统疾病。如今已经明确，在 PD 的前驱期，患者就可能出现步态变化，而此时距离根据其他症状确诊 PD 可能还有数年时间。最早的证据来自两项针对携带 LRRK2-G2019S 突变的 PD 患者一级亲属的研究。在第一项研究中，纳入了 52 名健康亲属，其中 27 名是非突变携带者，25 名是突变携带者，且这些携带者当时尚未满足 PD 的诊断标准。研究结果显示，在双任务条件下以及快速行走时，突变携带者的步幅时间变异性比非携带者更高，并且加速度计信号的主峰幅度也更低。在后续一项更大规模的研究中，涉及 186 名携带 LRRK2-G2019S 突变的 PD 患者亲属（其中 122 名是突变携带者），发现携带者在双任务条件下手臂摆动的不对称性和变异性更大，轴向旋转的平滑度也更低。

另一项证据来自对患有特发性快速眼动睡眠行为障碍（IRBD）这一 PD 前驱症状人群的研究。在一项研究中，纳入了 78 名 IRBD 患者，其中 20 人在研究过程中发展为帕金森综合征。这些患者的步态变化（通过 MDS-UPDRS 量表的 28 - 31 项进行测量）平均在帕金森综合征确诊前 4.4 年就已出现。在另一项更大规模的研究中，154 名 IRBD 患者（其中 55 人发展为帕金森综合征或痴呆）的主观步态变化（通过 MDS-UPDRS 量表第二部分测量）在表型转换前 6 年就已存在，而客观步态变化（通过 MDS-UPDRS 量表第三部分测量）则在 2 年前出现。

前瞻性队列研究也为 PD 与步态变化的关系提供了证据。在一项研究中，696 名健康成年人（平均年龄 63 岁）每隔两年接受一次评估，在评估过程中，参与者需要在单任务和双任务条件下以不同速度行走，并在腰部佩戴可穿戴传感器。在研究过程中，有 16 名参与者被诊断为 PD，平均在首次就诊后 4.5 年。结果显示，更高的步时间变异性和所有步态特征的不对称性与更短的确诊时间相关。这一发现与鹿特丹研究中的一项巢式病例对照研究结果一致，该研究涉及 109 名发展为 PD 的个体和 1199 名年龄、性别匹配的对照者。在 PD 确诊前的最后 4.5 年，参与者出现了步态变化，而手臂摆动减少在确诊前 8.6 年就已被测量到，这一结果与早期的一些传闻性研究相符，即手臂摆动不对称减少可能是 PD 的最早迹象。

最近一项基于英国生物银行研究子集的队列研究，聚焦于通过腕部佩戴的加速度计收集的数据。该研究规模较大，共有 103712 名参与者佩戴了加速度计，其中 196 人在加速度计数据收集两年多后被诊断为 PD。有趣的是，在 PD 前驱期，这些患者的加速度曲线与年龄、性别匹配的对照组相比显著降低。而且在确诊前长达 7 年的时间里，没有其他检测方式（如遗传学、生活方式因素、血液样本或前驱症状）能比步态变化更好地预测未来是否会患上 PD。

综合这些研究可以看出，PD 患者在确诊前 2 - 7 年可能就会出现步态变化，这些变化在具有挑战性的情况下（如同时进行认知任务时）会更加明显，主要表现为不对称、加速度降低和变异性增加。虽然目前仅依靠孤立的步态变化还无法确诊 PD，也不会立即改变治疗方案，但及时识别这些早期步态变化，并结合其他前驱症状（如 IRBD、便秘、嗅觉减退等临床症状，或 α - 突触核蛋白检测等诊断生物标志物），可能会更可靠地检测出 PD 的前驱期。这样一来，这些患者就有机会参与到众多正在进行的临床试验中，这些试验旨在研究能够减缓神经退行性变进程的疾病修饰干预措施，从而有可能延缓甚至推迟 PD 的确诊时间。

除了 PD，在其他进行性运动障碍疾病中，也能观察到前驱期的步态变化。例如，对于那些具有亨廷顿病、脊髓小脑共济失调（SCA）、遗传性痉挛性截瘫（HSP）或 X 连锁肌张力障碍 - 帕金森综合征基因易感性但尚未出现症状的个体，研究发现他们的步态已经出现了变化。在一项研究中，15 名亨廷顿基因未表现出症状的突变携带者与 20 名健康对照者相比，行走速度和步长降低，双支撑时间增加，步态变异性更高。在对 30 名携带与 HSP 4 型（SPG4）相关的 SPAST 基因致病性变异的个体和 23 名健康对照者的研究中，虽然时空参数没有显著差异，但通过基于红外摄像机的运动捕捉系统进行运动学分析发现，前驱期的 SPAST 基因突变携带者在步态周期中脚跟离地的最大高度和足部运动范围减小。对 30 名无症状的 ATXN2 等位基因扩增（≥32 个 CAG 重复，与 SCA2 相关）携带者和 30 名匹配对照者的步态量化研究发现，携带者的摆动期变异性更大。还有研究表明，通过 6 个可穿戴传感器测量的 32 个特征数据组合所表达的步态变化，会先于完全表现出症状的 X 连锁肌张力障碍 - 帕金森综合征出现。

大量证据表明，步态速度降低不仅会先于认知障碍出现，还能对其进行预测。在一项涉及 1570 名符合条件的参与者的多队列研究中，所有参与者在入组时均未患有痴呆症，且年龄在 65 岁及以上，他们同意进行年度临床评估和死后脑捐赠。通过让参与者行走 8 英尺并进行两个 360 度转身来评估步态功能，根据完成轨迹的时间和所需步数构建综合步态评分。结果发现，在这些参与者中，步态功能下降比认知功能下降最多可提前十年。有趣的是，尸检结果显示，与认知功能下降之前的步态功能下降相关的是大脑中的大梗死灶，而不是阿尔茨海默病的病理变化，这与之前提到的年龄相关步态变化和潜在脑血管疾病之间的关联相符。

多神经病患者常常最早出现的症状就是步态变化，而且多神经病的患病率会随着年龄的增长而增加。由于感觉障碍和随后平衡能力的下降，多神经病患者通常会采用更宽的支撑面行走，步态速度降低，双支撑期延长。在鹿特丹的一项基于人群的研究中，对 1445 名参与者进行了多神经病筛查（通过症状问卷、神经系统检查和神经传导研究），发现患有明确多神经病的人在前一年跌倒的可能性几乎是正常人的两倍，而且多神经病与跌倒导致的受伤有关。在对 977 名参与者的随机子集进行的步态评估中，使用电子步道进行测量，结果发现多神经病患者的步态速度降低、步频减少，并且在串联行走时出现更多错误。

骨关节炎虽然不是导致步态障碍的神经学原因，但它对步态的影响也不容忽视。患有髋关节或膝关节骨关节炎的患者，步态速度会降低。这是因为他们的步长缩短，同时步频也减少。而且，骨关节炎通常会导致不对称的步态模式，在受影响最严重的一侧，步长更短，站立时间也更短，这种步态被称为抗痛性步态。

步态变化对预后的影响

年龄相关的步态变化值得高度关注，一个重要原因是它与死亡风险增加密切相关。多项前瞻性队列研究都聚焦于步态与生存之间的关系，并且有研究有力地证明了步态变化（如行走速度降低）与死亡风险增加之间的联系。在一项基于人群的纵向研究中，126 名老年人（年龄在 87 - 97 岁之间）被分为正常步态、老年步态（即无法用明显病理原因解释的行走变化）和由已知疾病引起的步态障碍三组。结果发现，与正常步态的人相比，老年步态的人死亡风险（主要源于心血管疾病）更高，且与由已知疾病引起步态障碍的人死亡风险相似。另一项研究汇集了九项队列研究的数据，涉及 34485 名年龄在 65 岁及以上的成年人，这些人被随访了 6 - 21 年。综合这九项研究结果，发现步态速度越慢，生存率越低，具体来说，行走速度每增加 0.1m/s，死亡风险就相应降低（风险比为每 0.1m/s，0.88）。在健康、衰老和身体成分研究中，对 2364 名最初健康的老年人在 8 年时间里进行定期的 20 米步行测试，测量他们的步态速度变化，并将其分为缓慢、中等和快速下降三类。结果显示，步态速度快速下降的人比缓慢下降的人死亡风险高 90%。在鹿特丹研究中，4490 名参与者接受了步态评估并进行随访，平均随访时间为 4.5 年。使用约 6 米长的电子步道进行步态评估，该步道不仅能收集步态速度，还能收集其他时空参数。将这些参数分为七个领域进行分析，发现其中节奏（主要反映步态速度）与死亡风险的关联最为紧密，步态速度每降低 0.1m/s，死亡风险就会增加 1.21 倍，其次是节奏（涉及时间步态测量的变量）、阶段（单支撑和双支撑时间比例相关的变量）以及支撑面加宽。

对日常临床实践和未来研究的意义

在日常临床实践中，步态变化不应被轻易视为正常衰老的结果，而应被看作是潜在疾病相关的一个或多个（神经）结构功能障碍的 “临床生物标志物”。通常情况下，步态障碍可能是由多种相对较小的损伤共同导致的，这些损伤单独来看可能并不明显，但综合起来却会引发明显的步态问题。比如，患者可能同时存在轻度多神经病和白质病变，单独的任何一种情况可能都不太容易被察觉，但两者结合就会导致明显的步态问题。需要指出的是，年龄相关的步态变化虽然对潜在病理状况较为敏感，但通常并不具有特异性。以步态速度降低为例，它并非某一种特定神经系统疾病所特有的，而是在许多不同神经系统疾病的前驱期都较为常见。这是因为降低步态速度是一种简单有效的适应方式，可以减少行走过程中平衡控制的复杂性。同样，支撑面加宽也是一种常见的适应策略，通常是个体为了应对自身感知到的步态或平衡缺陷而做出的调整。然而，也有一些步态变化并非是代偿性调整的结果，而是直接反映了潜在病理所导致的原发性缺陷，比如单侧手臂摆动减少，这种情况的鉴别诊断范围相对较窄，其中就包括帕金森病的早期阶段。

有一种基于体征的方法可用于分析神经步态变化。当识别出步态异常后，可以以这些异常表现为起点，进行有针对性的鉴别诊断，这通常从详细的临床检查开始。通过询问病史和进行有针对性的临床测试，如罗姆伯格试验（该试验可帮助区分小脑性共济失调和感觉性共济失调），能够缩小鉴别诊断的范围。在某些情况下，可能需要通过随访观察病情的进展，才能最终明确诊断。此外，患者教育也能发挥重要作用，指导受影响的个体监测步态残疾的进展情况，或者关注其他警示信号，如尿急或认知能力下降，一旦出现这些情况，就应及时进行重新检查。

细微的步态变化有助于临床医生更早地做出诊断，这对于大多数受影响的个体来说意义重大，因为他们往往在更早的时候（有时甚至是几年前）就已经察觉到自己步态的变化，而现在终于能得到一个合理的解释。更重要的是，及时诊断为早期干预提供了机会。对于因白质病变导致步态变化的个体，进行最佳的心血管管理是非常必要的。至少，应该鼓励这些个体尽管存在与年龄相关的步态障碍，但仍要保持身体活动，因为不良的预后可能在一定程度上是由于活动能力下降引发的继发性问题导致的。虽然对于许多其他神经系统疾病，目前还无法进行早期干预，但全球范围内有许多正在进行的研究，这些研究正在评估一些具有疾病修饰潜力的有前景的疗法。正如前面所提到的，早期出现的步态变化有可能成为更大规模检测组合的一部分，用于识别处于疾病前驱期的个体，让他们有机会参与到探索早期疾病阶段疾病修饰可能性的研究中，因为在这个阶段，还有大量的神经元组织有可能得到挽救。随着技术的不断进步，利用各种设备检测细微的步态变化变得越来越可行，这不仅包括在先进的步态实验室中进行详细的步态分析，还包括使用腕部佩戴的加速度计（如集成在智能手表中的设备）就能检测到一些步态特征变化。这些发展为在人群层面利用步态作为早期预警系统带来了令人振奋的新机遇。

通过对步态变化与衰老关系的深入研究，我们逐渐认识到步态变化背后隐藏的疾病风险。未来，在临床实践中更加重视步态评估，结合先进的技术手段和科学的研究方法，有望实现对多种疾病的早期发现和干预，为人们的健康提供更有力的保障。