DOI: https://doi.org/10.3389/fphys.2025.1743559
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41574195
تاريخ النشر: 2026-01-07
المؤلف: Jared R. Fletcher وآخرون
الموضوع الرئيسي: التوازن، والمشي، والوقاية من السقوط
نظرة عامة
تسلط هذه المراجعة الصغيرة الضوء على الدور الحاسم لعضلة السوليوس في الحفاظ على الاستقرار الوضعي لدى كبار السن، مع التأكيد على مساهمتها في منع السقوط، وهو سبب رئيسي للإصابة في هذه الفئة السكانية. تولد عضلة السوليوس لحظات انثناء مستمرة ضرورية لاستقرار مركز كتلة الجسم، مدعومة بألياف العضلات من النوع الأول المقاومة للإرهاق وترتبط وتر أخيل المرن الذي يعزز صلابة الكاحل ويخفف الاضطرابات. ومع ذلك، يؤدي التقدم في العمر إلى انخفاض في صلابة الأوتار ومعدل تطوير العزم، مما يهدد وظائف العضلة المثبتة ويزيد من خطر السقوط. بالإضافة إلى ذلك، تتدهور آليات الاستقرار الانعكاسية لعضلة السوليوس، والتي تشمل تعديلات سريعة في تنشيط العضلات من خلال مسارات عصبية متنوعة، مع تقدم العمر، مما يؤدي إلى استجابات أبطأ وأقل تكيفًا لاضطرابات التوازن.
تؤكد الخاتمة على الخصائص الفريدة لعضلة السوليوس، مثل مساحتها العرضية الكبيرة والاتصال الانعكاسي القوي، والتي تعتبر حيوية للتحكم في الوضعية. تؤدي الانخفاضات المرتبطة بالعمر في كل من الخصائص الميكانيكية والعصبية، إلى جانب زيادة إرهاق العضلات المعاكسة، إلى تقليل فعالية السوليوس في الحفاظ على الاستقرار. بينما هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات التأكيدية لتأسيس رابط مباشر بين وظيفة السوليوس وخطر السقوط، تشير المراجعة إلى أن التدريب العصبي العضلي المستهدف الذي يهدف إلى الحفاظ على وظيفة السوليوس والعضلة الأمامية الساقية قد يكون استراتيجية واعدة لتعزيز التحكم في الوضعية وتقليل السقوط بين كبار السن.
مقدمة
تسلط مقدمة الورقة الضوء على الدور الحاسم لضعف التحكم في الوضعية في زيادة خطر السقوط بين كبار السن، حيث يعاني 20%-30% من الأفراد فوق 65 عامًا من السقوط سنويًا في كندا. تُعتبر السقوط السبب الرئيسي للإصابة المرتبطة بالاستشفاء والوفيات في هذه الفئة السكانية، مع تداعيات اقتصادية كبيرة، حيث تكلف حوالي 5.6 مليار دولار كندي سنويًا. تناقش هذه الفقرة الوظائف البيوميكانيكية لعضلة السوليوس، التي تتحمل المسؤولية الرئيسية عن الحفاظ على الاستقرار الوضعي من خلال لحظتها المستمرة للانثناء (PF) أثناء الوقوف الهادئ. تُعتبر عضلة السوليوس، التي تتميز بنسبة عالية من ألياف العضلات من النوع الأول ومساحة عرضية فسيولوجية كبيرة، مناسبة بشكل خاص للانقباضات المستدامة منخفضة الشدة، مما يجعلها ضرورية للحفاظ على التوازن.
تستكشف الورقة أيضًا الجوانب الميكانيكية والعصبية لعضلة السوليوس التي تساهم في التحكم في الوضعية. تشير إلى أن التقدم في العمر يؤدي إلى انخفاض في صلابة الأوتار وقوة العضلات، مما يؤثر سلبًا على نقل قوة PF ويزيد من خطر السقوط. يتم التأكيد على الخصائص الفريدة لعضلة السوليوس، بما في ذلك قدراتها على التحكم الانعكاسي، كأمر حيوي لمواجهة الاضطرابات في التوازن. يقترح المؤلفون أن التدخلات التي تهدف إلى الحفاظ على قوة السوليوس وصلابة الأوتار يمكن أن تخفف من العجز الميكانيكي المرتبط بالعمر، مما يعزز الاستقرار الوضعي ويقلل من خطر السقوط لدى كبار السن. بشكل عام، تمهد المقدمة الطريق لفحص مفصل لمساهمات السوليوس العصبية الميكانيكية في التوازن والوقاية من السقوط، خاصة في سياق الشيخوخة.
نقاش
في هذا القسم، يناقش المؤلفون الدور الحاسم لعضلة السوليوس في الحفاظ على الاستقرار الوضعي، خاصة في سياق الشيخوخة والانخفاض المرتبط بها في الخصائص الميكانيكية والانعاكاسية. يبرزون أنه عندما تكون صلابة مفصل الكاحل السلبية غير كافية، كما هو الحال في كبار السن أو الأفراد ذوي فرط حركة المفاصل، يعوض النظام العصبي العضلي من خلال زيادة التقلص المتزامن للعضلات. هذه الاستراتيجية، على الرغم من أنها تثبت الاستقرار، إلا أنها تتطلب تكلفة أيضية أعلى وقد تؤدي إلى إرهاق أسرع للعضلات، خاصةً مع اختلاف مقاومة الإرهاق بين السوليوس وعضلة الساق الأمامية. يؤكد المؤلفون أن السوليوس يعمل كدعامة ميكانيكية ومثبتة انعكاسية، حيث تسمح خصائصه الفريدة بتخفيف الاضطرابات الصغيرة وتسهيل التصحيحات التكيفية أثناء تحديات التوازن.
يتناول النقاش أيضًا المسارات الانعكاسية المختلفة التي تساهم في وظيفة السوليوس المثبتة، بما في ذلك ردود الفعل الانعكاسية الشوكية، والردود الانعكاسية الجلدية، والردود الانعكاسية الدهليزية الشوكية، والردود الانعكاسية عبر القشرة ذات الكمون الطويل. يؤثر التقدم في العمر سلبًا على هذه الانعكاسات، مما يؤدي إلى انخفاض الحساسية والقدرة على التكيف، مما قد يزيد من خطر السقوط. يقترح المؤلفون أن التدخلات التي تهدف إلى تعزيز مكاسب الانعكاس وضبط استجابات الانعكاس يمكن أن تحسن التحكم في الوضعية لدى كبار السن. ويختتمون بالدعوة إلى تدريب عصبي عضلي مستهدف للحفاظ على وظيفة السوليوس، مشيرين إلى أن هذه الطريقة قد تكون استراتيجية واعدة لتقليل السقوط بين السكان المتقدمين في العمر، على الرغم من الحاجة إلى مزيد من البحث لتأسيس روابط مباشرة بين أداء السوليوس وخطر السقوط.
DOI: https://doi.org/10.3389/fphys.2025.1743559
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41574195
Publication Date: 2026-01-07
Author(s): Jared R. Fletcher et al.
Primary Topic: Balance, Gait, and Falls Prevention
Overview
This mini-review highlights the critical role of the soleus muscle in maintaining postural stability in older adults, emphasizing its contribution to preventing falls, a significant cause of injury in this population. The soleus generates continuous plantarflexion moments essential for stabilizing the body’s center of mass, aided by its fatigue-resistant type I muscle fibers and a compliant Achilles tendon that enhances ankle stiffness and buffers perturbations. However, aging leads to declines in tendon stiffness and the rate of torque development, which compromise the muscle’s stabilizing functions and increase fall risk. Additionally, the soleus’s reflexive stabilization mechanisms, which involve rapid adjustments in muscle activation through various neural pathways, also deteriorate with age, resulting in slower and less adaptable responses to balance disturbances.
The conclusion underscores the soleus’s unique attributes, such as its large cross-sectional area and strong reflex connectivity, which are vital for postural control. Age-related declines in both mechanical and neural properties, coupled with increased antagonist muscle fatigue, diminish the soleus’s effectiveness in maintaining stability. While further confirmatory studies are necessary to establish a direct link between soleus function and fall risk, the review suggests that targeted neuromuscular training aimed at preserving soleus and tibialis anterior function could be a promising strategy to enhance postural control and reduce falls among older adults.
Introduction
The introduction of the paper highlights the critical role of impaired postural control in increasing fall risk among older adults, with 20%-30% of individuals over 65 experiencing falls annually in Canada. Falls are identified as the leading cause of injury-related hospitalization and mortality in this demographic, with significant economic implications, costing approximately CAD 5.6 billion annually. The section discusses the biomechanical functions of the soleus muscle, which is primarily responsible for maintaining postural stability through its continuous plantarflexor (PF) moment during quiet standing. The soleus, characterized by a high proportion of type I muscle fibers and a large physiological cross-sectional area, is particularly suited for sustained low-intensity contractions, making it essential for balance maintenance.
The paper further explores the mechanical and neural aspects of the soleus that contribute to postural control. It notes that aging leads to declines in tendon stiffness and muscle strength, which adversely affect PF force transmission and increase fall risk. The soleus’s unique properties, including its reflexive control capabilities, are emphasized as vital for counteracting balance perturbations. The authors propose that interventions aimed at preserving soleus strength and tendon stiffness could mitigate age-related mechanical deficits, thereby enhancing postural stability and reducing fall risk in older adults. Overall, the introduction sets the stage for a detailed examination of the soleus’s neuromechanical contributions to balance and fall prevention, particularly in the context of aging.
Discussion
In this section, the authors discuss the critical role of the soleus muscle in maintaining postural stability, particularly in the context of aging and its associated decline in mechanical and reflexive properties. They highlight that when passive ankle joint stiffness is insufficient, as seen in older adults or individuals with joint hypermobility, the neuromuscular system compensates through increased muscle co-contraction. This strategy, while stabilizing, incurs a higher metabolic cost and may lead to quicker muscle fatigue, particularly as the soleus and its antagonist, the tibialis anterior, exhibit differing fatigue resistance. The authors emphasize that the soleus serves as both a mechanical brace and a reflexive stabilizer, with its unique properties allowing it to buffer small perturbations and facilitate adaptive corrections during balance challenges.
The discussion also addresses the various reflex pathways that contribute to the soleus’s stabilizing function, including spinal stretch reflexes, cutaneous reflexes, vestibulospinal reflexes, and long-latency transcortical reflexes. Aging negatively impacts these reflexes, leading to reduced sensitivity and adaptability, which may increase fall risk. The authors propose that interventions aimed at enhancing reflex gain and tuning reflex responses could improve postural control in older adults. They conclude by advocating for targeted neuromuscular training to preserve soleus function, suggesting that this approach may be a promising strategy for reducing falls among aging populations, although further research is needed to establish direct links between soleus performance and fall risk.