健康大學(xué)生自然走時足底壓力特征

摘 要：本文主要通過足底壓力這個平臺，了解大學(xué)生自然行走時足底壓力特征，發(fā)現(xiàn)大學(xué)生自然行走時，足底應(yīng)力-時間曲線呈明顯的雙峰型；足底最大壓力部位在足跟內(nèi)側(cè)，最小壓力部位在第2-5趾骨處；左右兩側(cè)最大沖量都出現(xiàn)在足跟內(nèi)側(cè)，最小沖量在第2-5趾骨處。

關(guān)鍵字：大學(xué)生； 足底壓力特征

中圖分類號：G804.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-3315（2013）02-152-001

一、前言

作為人體日常生活中最基本的走、跑、跳、投動作，為人們正常的生活提供基本的保障。足部是人體重要的組成部分，被譽(yù)為“第二心臟”，跟人的健康狀況息息相關(guān)[1]。足底壓力測量技術(shù)是利用壓力測量儀器對于人體在靜止或運動過程中足底壓力的力學(xué)，幾何學(xué)及時間等參數(shù)進(jìn)行分析研究，反映有關(guān)足的結(jié)構(gòu)與功能和整個身體姿勢控制等情況[2、3]。隨著運動項目的普及和物質(zhì)生活水平的提高，人們對于運動鞋的選擇已經(jīng)不再局限于耐穿和美觀上，而是對鞋子的舒適程度有了更高的要求，但是由于人們不了解自己足底壓力的特征，無法指導(dǎo)他們選擇適合自己的運動鞋[4]。本文主要了解大學(xué)生自然行走時足底的一些特征，為科學(xué)化選擇運動鞋提供必要的理論支持，與此同時，為運動鞋的生產(chǎn)提供依據(jù)。

二、研究對象與方法

1.研究對象

隨機(jī)抽取河北師范大學(xué)非體育專業(yè)55名男生作為測試對象，要求踝關(guān)節(jié)活動正常，無足部畸形和足部外傷史，步態(tài)正常。

2.測試儀器

采用比利時RSscan公司生產(chǎn)的高頻足底壓力分布測試系統(tǒng)Footscan insole進(jìn)行測試，測量頻率為500Hz，傳感器厚度2.2mm，傳感器密度4個/cm2。引出厚度1.5mm，壓力范圍1—60N/cm2，最小分辨率為25g，一致性為±25g。

3.測試方法

將Footscan測力平板平放在地板上，測力板兩端均鋪有延長跑道，跑道的厚度與測力板的厚度保持一致。測試時，要求受試者均脫鞋襪，以自然行走的方式經(jīng)過平板，保證足底壓力系統(tǒng)可獲得完整步態(tài)周期的足底壓力分布圖，測試三次[6]。

數(shù)據(jù)采集與分析采用配套軟件footscan SOFTWARE7.0，分析過程將足底分為10個區(qū)域：第1趾骨、第2-5趾骨、第1跖骨、第2跖骨、第3跖骨、第4跖骨、第5跖骨、足弓、足跟內(nèi)側(cè)和足跟外側(cè)[7]。

統(tǒng)計學(xué)分析：所有數(shù)據(jù)處理均用SPSS18.0軟件，運用簡單描述性統(tǒng)計進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，統(tǒng)計結(jié)果用x±S表示，組間比較采用配對樣本T檢驗進(jìn)行差異性檢驗

三、結(jié)果

1.受試者數(shù)量分析

參加測試的55名受試者，通過查閱前人的研究發(fā)現(xiàn)，性別對于足底壓力的影響不存在顯著性的差異，因此在本次試驗中并沒有按照性別來分組進(jìn)行計算，全部的測試數(shù)據(jù)進(jìn)入結(jié)果分析。

2.大學(xué)生慢走時平均地面反作用力曲線

選取每個受試者自然行走時完整的地面反作用力隨時間的變化曲線，經(jīng)軟件分析得到平均地面反作用力曲線，大學(xué)生自然行走時受試者足底應(yīng)力-時間曲線呈明顯的雙峰型。

3.大學(xué)生慢走時足底各區(qū)域最大壓力分布

大學(xué)生在自然行走時，足底最大壓力部位在足跟內(nèi)側(cè)，其他各部分峰值壓力由大到小依次為足跟外側(cè)、第2跖骨、第3跖骨、第1趾骨、第1跖骨、第4跖骨、足弓、第5跖骨、第2-5趾骨；左右兩足最大壓力分布的規(guī)律基本一致。大學(xué)生自然行走時右足第2-5趾骨處的最大壓力大于左足，差異具有高度顯著性意義（p<0.01）；左足第3跖骨處的最大壓強(qiáng)大于右足，差異具有顯著性意義（p<0.05）。

4.大學(xué)生慢走時足底各區(qū)域達(dá)峰力值時間分布情況

大學(xué)生自然行走時足底各區(qū)域達(dá)峰力值時間（Time to Maximum Force ，Time MaxF）左右兩足在足跟內(nèi)側(cè)和足跟外側(cè)的差異具有顯著性（p<0.05）；在第一趾骨、第3跖骨、第4跖骨、第5跖骨、足弓處的差異具有高度顯著性（p<0.01）。

5.大學(xué)生慢走時足底各區(qū)域所受沖量情況

大學(xué)生自然行走時，左右兩側(cè)最大沖量都出現(xiàn)在足跟內(nèi)側(cè)，左腳其他部分峰值沖量由大到小依次為足跟外側(cè)、第3跖骨、第2跖骨、第1跖骨、第1趾骨、第4跖骨、足弓、第5跖骨、第2-5趾骨；右腳其他各部分峰值沖量由大到小依次為足跟外側(cè)、第2跖骨、第3跖骨、第1跖骨、第1趾骨、第4跖骨、足弓、第5跖骨、第2-5趾骨。左足跟外側(cè)的最大沖量大于右足，差異具有顯著性；在足弓處的沖量大于右足，差異具有高度顯著性；右足在第2-5趾骨處的沖量大于左足，差異具有高度顯著性。

四、討論

行走是人體的基本運動之一，按照動作產(chǎn)生的動力學(xué)特征來分析，走是通過腿部的后蹬與上、下肢的擺動相配合而產(chǎn)生向前推動力的周期性位移動作。人體自然行走時，足底的壓力——時間曲線呈明顯的雙峰型，第一峰值壓力代表足跟著地階段，因為足跟著地階段為足落地緩沖階段，足被動的承受地面給的支撐反作用力；第二峰由于足主動蹬離地面引起，從兩個峰值壓力的數(shù)值來看，第一峰值壓力大于第二峰值壓力。

通過左右足的比較分析，蹬伸時刻右腳的峰值壓力明顯高于左足，這可能是由于測試者大部分都是以右足作為優(yōu)勢足，習(xí)慣使用右足進(jìn)行蹬地發(fā)力，使得前掌部位因持續(xù)性的效應(yīng)累計造成該部位的過度勞損。

沖量表示力在一定時間內(nèi)對足底各區(qū)域連續(xù)作用時產(chǎn)生的累積效應(yīng)，研究足底各個區(qū)域的沖量對足部造成的損害有重要的意義，與此同時，對于個性化運動鞋和功能性鞋墊的設(shè)計具有一定的參考價值。

五、結(jié)論

1.大學(xué)生自然行走時，足底應(yīng)力-時間曲線呈明顯的雙峰型。

2.足底最大壓力部位在足跟內(nèi)側(cè)，最小壓力部位在第2-5趾骨處。

3.左右兩側(cè)最大沖量都出現(xiàn)在足跟內(nèi)側(cè)，最小沖量在第2-5趾骨處。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳劍.步態(tài)生物力學(xué)研究進(jìn)展，中國體育科技[J]（01），2002. 16-17+26

[2]王立平.足底壓力測量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用研究，浙江體育科學(xué)[J]2004，（01）：43-46+90

[3]張勤良，倪朝民.鞋靴對足底壓力分布影響及其舒適度研究進(jìn)展，中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志[J]2012，（02）：180-183