不同负重和背包形式对足底压力特征影响研究

【作者】 王建设； 张泽昊； 余贝贝； 李静静； 李心怡； 陈晓光；

【机构】 河南师范大学体育学院；

【摘要】 研究目的:步行是人们生活中每天重复最多的一种运动。根据美国足部医学会的研究报告显示,一个人平均每天要走8000步左右,人一生所步行的距离可达到地球周长的两周半甚至以上。在上学、工作、购物、出差和旅行途中,人们总会携带一定的物品,背包出行更为便利。背包负重出行时,通过足部作用于地面导致足底压力增加,使足底压力分布发生变化。关于步态的研究一直在发展更新,但是,在"哪种背包方式对足底影响更小"、"负重多少会对足底产生影响"这些问题上还是存在疑问。通过对正常步态,不同背包方式,不同负重时的足底各个区域压力峰值、冲量以及足轴角进行测量分析,探究不同背包方式和负重对不同区域的压力峰值、冲量以及足轴角的影响。为选择合适的背包方式和合理的负重提供建议。研究方法:随机抽样调查40名大学生,男女各20人,所有受试者步态正常、足部无畸形、未进行过专门训练、无严重外伤史。对受试者进行无负重、不同负重(10%和15%的自身体重)下单肩背包(单肩背包为优势侧背包,实验中所有受试者的优势侧均为右侧)、双肩背包足底压力测试。利用RSscan足底压力测试系统获取受试者行走的足底压力特征数据,足底分区分为十个区域:第1趾骨(Toe1)、第2到5趾骨(Toe2-5)、第1跖骨(Meta1)、第2跖骨(Meta2)、第3跖骨(Meta3)、第4跖骨(Meta4)、第5跖骨(Meta5)、足弓(Midfoot)、足跟内侧(Heel Medial),足跟外侧(Heel Lateral)。利用SPSS.21对数据进行统计学处理,不同负重和背包方式之间的足底压力、冲量和足轴角比较采用配对样本t检验。研究结果:1)正常行走时左右脚足跟内侧受力明显大于足部其他部位,受试者左右平衡保持良好。2)10%BW单肩背包时,左第1跖骨,左足跟内侧,右足跟内侧、外侧的压力峰值增加明显(P<0.05);同时左第1趾骨、第1跖骨,左足跟内外侧,右足足弓、足跟内、外侧的的冲量明显增大(P<0.05)。3)15%BW单肩背包时,双足各区压力峰值均增大,显著变化发生在左足的第1趾骨,左第1跖骨,左足跟内侧区,以及右足的第3、4、5跖骨区,右足弓,右足跟内、外侧区(P<0.05);相应冲量也出现明显增加,具体表现在左足第1跖、2跖骨及足跟内、外侧区,右足第2、3、4、5跖骨区和右足跟内、外侧区(P<0.05)。4)双肩背包负重10%BW时,对左足跟内侧,右第4跖骨,右足弓,右足跟内侧、右足跟外侧的压力峰值有明显影响(P<0.05);对左第5跖骨,左足跟内侧,右第3、4、5跖骨区,右足弓,右足跟内、外侧的冲量影响显著(P<0.05)。5)双肩背包负重15%BW时,左足跟内侧,右第4跖骨,右足弓及右足跟内、外侧的压力峰值明显增大(P<0.05);左第1、2跖骨,左足跟内侧区,右第3、4跖骨区,足弓及足跟内、外侧区的冲量均明显增大(P<0.05)。6)单肩负重背包(10%BW和15%BW)时,非优势侧的足轴角显著增大(P<0.05)。7)单肩负重背包右侧足压力峰值和冲量变化更大。研究结论:1)负重背包行走可明显改变行走时足底压力,尤其是足底中前部和足跟部压力。2)单肩负重背包比双肩负重背包影响的足底区域数量更多,范围更大;相同负重时,双肩背包对足底压力和冲量的影响小于单肩背包(优势测)。3)单肩右侧负重背包时,不论是10%BW还是15%BW左脚的足轴角都会显著性增加,导致走路姿态发生变化,习惯性单侧背包可能造成脊柱侧弯等病理学改变。建议:1)不宜长时间负重超过体重的10%。背包行走。2)尽量选取双肩背包方式以减少负重对足底和身体姿势的影响。更多还原