The basics of postural control assessment: what, how and why do we need to measure?

Journal : Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna
Article : Podstawy oceny równowagi ciała: czyli co, w jaki sposób i dlaczego powinniśmy mierzyć?

Authors :
Kuciel-Lewandowska, J.
Katedra Fizjoterapii, Akademia Medyczna we Wrocławiu, ul. Grunwaldzka 2, 50-355 Wrocław, tel. +48 71 784 01 83, jadwiga.kuciel-lewandowska@am.wroc.pl,
Marcinkiewicz, M.
Katedra Fizjoterapii, Akademia Medyczna we Wrocławiu, ul. Grunwaldzka 2, 50-355 Wrocław, tel. +48 71 784 01 83,,
Kierzek, A.
Katedra Fizjoterapii, Akademia Medyczna we Wrocławiu, ul. Grunwaldzka 2, 50-355 Wrocław, tel. +48 71 784 01 83,,
Pozowski, A.
Katedra Fizjoterapii, Akademia Medyczna we Wrocławiu, ul. Grunwaldzka 2, 50-355 Wrocław, tel. +48 71 784 01 83,,
Ratajczak, B.
Katedra Fizjoterapii, Akademia Wychowania Fizycznego we Wrocławiu, al. I. J. Paderewskiego 35, 51-629 Wrocław,
Boerner, E.
Katedra Fizjoterapii, Akademia Wychowania Fizycznego we Wrocławiu, al. I. J. Paderewskiego 35, 51-629 Wrocław,
Dąbrowski, D.
Katedra Fizjologii i Biochemii, Akademia Wychowania Fizycznego we Wrocławiu, al. I. J. Paderewskiego 35, 51-629 Wrocław, tel. +48 71 347 33 59, 39059@student.awf.wroc.pl,
Ochmann, B.
Katedra Fizjologii i Biochemii, Akademia Wychowania Fizycznego we Wrocławiu, al. I. J. Paderewskiego 35, 51-629 Wrocław, tel. +48 71 347 33 59,
Barczyk-Pawelec, K.
Katedra Fizjoterapii Akademii Wychowania Fizycznego we Wrocławiu, al. I. J. Paderewskiego 35, 51-629 Wrocław, tel. +48 71 347 30 85, katarzyna.barczyk@awf.wroc.pl,
Giemza, C.
Katedra Fizjoterapii Akademii Wychowania Fizycznego we Wrocławiu, al. I. J. Paderewskiego 35, 51-629 Wrocław, tel. +48 71 347 30 85,
Jastrzębska, R.
Katedra Fizjoterapii Akademii Wychowania Fizycznego we Wrocławiu, al. I. J. Paderewskiego 35, 51-629 Wrocław, tel. +48 71 347 30 85,
Hawrylak, A.
Katedra Fizjoterapii Akademii Wychowania Fizycznego we Wrocławiu, al. I. J. Paderewskiego 35, 51-629 Wrocław, tel. +48 71 347 30 85,
Kaczkowska, A.
Katedra Fizjoterapii Akademii Wychowania Fizycznego we Wrocławiu, al. I. J. Paderewskiego 35, 51-629 Wrocław, tel. +48 71 347 30 85,
Kuczyński, M.
Katedra Fizjoterapii i Terapii Zajęciowej, Wydział Fizjoterapii, Akademia Wychowania Fizycznego we Wrocławiu, 51-612 Wrocław, tel. + 48 71 347 30 74, michal.kuczynski@awf.wroc.pl,
Podbielska, M.
Katedra Fizjoterapii i Terapii Zajęciowej, Wydział Fizjoterapii, Akademia Wychowania Fizycznego we Wrocławiu, 51-612 Wrocław, tel. + 48 71 347 30 74,
Bieć, D.
Katedra Fizjoterapii i Terapii Zajęciowej, Wydział Fizjoterapii, Akademia Wychowania Fizycznego we Wrocławiu, 51-612 Wrocław, tel. + 48 71 347 30 74,
Paluszak, A.
Katedra Fizjoterapii i Terapii Zajęciowej, Wydział Fizjoterapii, Akademia Wychowania Fizycznego we Wrocławiu, 51-612 Wrocław, tel. + 48 71 347 30 74,
Kręcisz, K.
Katedra Biomechaniki, Wydział Wychowania Fizycznego i Fizjoterapii, Politechnika Opolska, ul. Prószkowska 76, 45-758 Opole,
Abstract : Umiejętność wszechstronnej i obiektywnej oceny układu równowagi jest niezbędna do oceny postępów terapii i umiejętności równoważnych w sporcie. Niestety, wciąż bardzo niewiele osób zajmujących się fizjoterapią, leczeniem czy treningiem sportowym posiada wiedzę wystarczającą do przeprowadzenia badań równowagi i ich prawidłowej interpretacji. Celem pracy jest przedstawienie podstawowych pojęć, koncepcji i metod niezbędnych do prowadzenia tego typu badań. Szczególną uwagę zwrócono na terminologię, ogólną interpretację sygnałów mierzonych za pomocą platformy sił podczas swobodnego stania oraz na przebieg procedur doświadczalnych.

The ability to assess the postural performance and stability in a comprehensive and objective way is a prerequisite for the evaluation of progress in therapy or to judge about the significance of postural control in sports. However, neither therapists, clinicians, nor athletic trainers have sufficient skills to perform such assessment. The purpose of this paper is to present the basic notions and methods needed to perform such studies. Attention is focused on terminology, the general interpretation of time-series recorded during quiet stance on force plates and on the experimental procedures.

Keywords : równowaga ciała, stabilność, platforma siłowa, COP, balance of body, stability, force plate, COP,
Publishing house : Indygo Zahir Media
Publication date : 2012
Number : Vol. 18, nr 4
Page : 243 – 249

Bibliography
: 1. J.W. Błaszczyk: Biomechanika kliniczna, PZLW, Warszawa 2004.
2. P.W. Duncan, D.K Weiner, J. Chandler, S. Studenski: Functional reach: a new clinical measure of balance, Journal of Gerontology, vol. 45, 1990, s. 192-197.
3. C.F. Liao, S.I. Lin: Effects of different movement strategies on forward reach distance, Gait & Posture, vol. 28, 2008, s. 16-23.
4. M. Schieppati, M. Hugon, M. Grasso, A. Nardone, M. Galante: The limits of equilibrium in young and elderly normal subjects and in parkinsonians, Electroencephalography and Clinical Neurophysiology, vol. 93, 1994, s. 286-298.
5. M.A. Holbein, M.S. Redfern: Functional stability limits while holding loads in various positions, International Journal of Industrial Ergonomics, vol. 19, 1997, s. 387-395.
6. S.M. Binda, E.G. Culham, B. Brouwer: Balance, muscle strength, and fear of falling in older adults, Experimental Aging Research, vol. 29, 2003, s. 205-219.
7. A. Shumway-Cook, M.H. Woollacott: Motor control theory and practical applications, Lippincott Williams and Wilkins, Baltimore 2001.
8. J.W. Błaszczyk, D.L. Lowe, P.D. Hansen: Ranges of postural stability and their changes in the elderly, Gait & Posture, vol. 2, 1994, s. 11-17.
9. E.W. Thornton, K.S. Sykes, W.K. Tang: Health benefits of tai chi exercise: Improved balance and blood pressure in middle-aged women, Health Promotion International, vol. 19, 2004, s. 33-38.
10. M.E. Rogers, J.E. Fernandez, R.M. Bohlken: Training to reduce postural sway and increase functional reach in the elderly, Journal of Occupational Rehabilitation, vol. 11, 2001, s. 291-298.
11. P.J. Cordo, L.M. Nashner: Properties of postural adjustments associated with rapid arm movements, Journal of Neurophysiology, vol. 47, 1982, s. 287-302.
12. L.M. Hall, S. Brauer, F. Horak, P.W. Hodges: Adaptive changes in anticipatory postural adjustments with novel and familiar postural supports, Journal of Neurophysiology, vol. 103, 2010, s. 968-976.
13. S.R. Lord, R.D. Clark: Simple physiological and clinical tests for the accurate prediction of falling in older people, Gerontology, vol. 42, 1996, s. 199-203.
14. S.R. Lord, H.B. Menz, A. Tiedemann: A physiological profile approach to falls risk assessment and prevention, Physical Therapy, vol. 83, 2003, s. 237-252.
15. D.A. Winter: Human balance and posture control during standing and walking. A review article, Gait & Posture, vol. 3, 1995, s. 193-214.
16. L. Johannsen, A.M. Wing, V. Hatzitaki: Effects of maintaining touch contact on predictive and reactive balance, Journal of Neurophysiology, vol. 97(4), 2007, s. 2686-2695.
17. M. Kuczyński: Model lepko-sprężysty w badaniach stabilności postawy człowieka, Studia i Monografie AWF Wrocław, vol. 65, 2003.
18. R.J. Peterka: Sensorimotor integration in human postural control, Journal of Neurophysiology, vol. 88, 2002, s. 1097-1118.
19. J. Massion: Movement, posture and equilibrium: interaction and coordination, Progress in Neurobiology, vol. 38, 1992, s. 35-56.
20. P.G. Morasso, L. Baratto, R. Capra, G. Spada: Internal models in the control of posture, Neural Networks, vol. 12, 1999, s. 1173-1180.
21. J.R. Peterka, P.J. Loughlin: Dynamic regulation of sensorimotor integration in human postural control, Journal of Neurophysiology, vol. 91, 2004, s. 410-423.
22. P. Cordo, J. Inglis, S. Verschueren, J. Collins, D. Merfeld, S. Rosenblum, S. Buckley, F. Moss: Noise in human spindles, Nature, vol. 383, 1996, s. 769-770.
23. A. Priplata, J. Niemi, J. Harry, L. Lipsitz, J. Collins: Vibrating insoles and balance control in elderly people, Lancet, vol. 362, 2003, s. 1123-1124.
24. M. Kuczyński, Z. Rektor, D. Borzucka: Postural control in quiet stance in the second league male volleyball players, Human Movement, vol. 10, 2009, s. 12-15.
25. A. Mansfield, C.J. Danells, E. Inness, G. Mochizuki, W.E. McIlroy: Between-limb synchronization for control of standing balance in individuals with stroke, Clinical Biomechanics, vol. 26(3), 2011, s. 312-317.
26. L.C. Anker, V. Weerdesteyn, I.J. van Nes, B. Nienhuis, H. Straatman, A.C. Geurts: The relation between postural stability and weight distribution in healthy subjects, vol. 27(3), 2008, s. 471-477.
27. M. Roerdink, A.C. Geurts, M. de Haart, P.J. Beek: On the relative contribution of the paretic leg to the control of posture after stroke, Neurorehabilitatinon and Neural Repair, vol. 23(3), 2009, s. 267-274.
28. J. Mizrahi, Z. Susak: Bi-lateral reactive force patterns in postural sway activity of normal subjects, Biological Cybernetics, vol. 60(4), 1989, s. 297-305.
29. J.W. Blaszczyk, F. Prince, M. Raiche, R. Hébert: Effect of ageing and vision on limb load asymmetry during quiet stance, Journal of Biomechanics, vol. 33(10), 2000, s. 1243-1248.
30. E.V. Fraizer, S. Mitra: Methodological and interpretive issues in posture-cognition dual-tasking in upright stance, Gait & Posture, vol. 27, 2008, s. 271-279.
31. S. Mitra, E.V. Fraizer: Effects of explicit sway-minimization on postural-suprapostural dual-task performance, Human Movement Science, vol. 23, 2004, s. 1-20.
32. G. Wulf, J. Mercer, N. McNevin, M.A. Guadagnoli: Reciprocal influences of attentional focus on postural and suprapostural task performance, Journal of Motor Behavior, vol. 36(2), 2004, s. 189-199.
33. G. Wulf, M. Landers, R. Lewthwaite, T. Töllner: External focus instructions reduce postural instability in individuals with Parkinson disease, Physical Therapy, vol. 89, 2009, s. 162-168.
34. R. Dickstein, R.J. Peterka, F.B. Horak: Effects of light fingertip touch on postural responses in subjects with diabetic neuropathy, Journal of Neurology Neurosurgery and Psychiatry, vol. 74(5), 2003, s. 620-626.
35. R. Creath, T. Kiemel, F. Horak, J.J. Jeka: The role of vestibular and somatosensory systems in intersegmental control of upright stance, Journal of Vestibular Research, vol. 18(1), 2008, s. 39-49.
36. M. Woollacott, A. Shumway-Cook: Attention and the control of posture and gait: a review of an emerging area of research, Gait & Posture, vol. 16, 2002, s. 1-14.
37. Y. Laufer, T. Ashkenazi, N. Josman: The effects of a concurrent cognitive task on the postural control of young children with and without developmental coordination disorder, Gait & Posture, vol. 27(2), 2008, s. 347-351.
38. K. Le Clair, C. Riach: Postural stability measures: what to measure and for how long, Clinical Biomechanics, vol. 11(3), 1996, s. 176-178.
39. M.G. Carpenter, J.S. Frank, D.A. Winter, G.W. Peysar: Sampling duration effects on centre of pressure summary measures, Gait & Posture, vol. 13(1), 2001, s. 35-40.
40. H. van der Kooij, A.D. Campbell, M.G. Carpenter: Sampling duration effects on centre of pressure descriptive measure, Gait & Posture, vol. 34(1), 2011, s. 19-24.
DOI :
Qute : Kuciel-Lewandowska, J. ,Marcinkiewicz, M. ,Kierzek, A. ,Pozowski, A. ,Ratajczak, B. ,Boerner, E. ,Dąbrowski, D. ,Ochmann, B. ,Barczyk-Pawelec, K. ,Giemza, C. ,Jastrzębska, R. ,Hawrylak, A. ,Kaczkowska, A. ,Kuczyński, M. ,Podbielska, M. ,Bieć, D. ,Paluszak, A. ,Kręcisz, K. ,Kręcisz, K. , Podstawy oceny równowagi ciała: czyli co, w jaki sposób i dlaczego powinniśmy mierzyć?. Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna Vol. 18, nr 4/2012
facebook