體育鍛煉對大學生步態特征的影響①

余婷　王少兵　余太英　覃昶琨（.福建師范大學體育科學學院　福建福州　5008； .三股水小學　貴州安順　5604； .新場鄉民族小學　貴州安順　5605）

體育鍛煉對大學生步態特征的影響①

余婷1王少兵1余太英2覃昶琨3
（1.福建師范大學體育科學學院福建福州350108； 2.三股水小學貴州安順561014； 3.新場鄉民族小學貴州安順561015）

摘 要:目的:研究體育鍛煉對大學生行走時步態參數的影響，為大學生參加體育鍛煉提供理論依據。方法:利用h/p/cosmos gaitwayⅡ測力跑臺收集40名大學生步行時的步態參數。結果:長期參加體育鍛煉的大學生步幅、步長、單腳支撐時長明顯增加，雙腳支撐時長、步態周期明顯小于不參加體育鍛煉的學生；長期參加體育鍛煉的大學生學生最大力值、支撐力、蹬地率、明顯高于不參加體育鍛煉的學生，碰撞峰以及觸地受力時長則減小。結論:長期參加體育鍛煉的大學生步態在時空參數和運動學參數都具有顯著性差異，長期參加體育鍛煉有助于增加下肢肌力，改善步態穩定性。

關鍵詞:步態體育鍛煉大學生影響

Effects of Physical Exercise on Gait in College Student

Yu Ting1Wang Shaobing1Yu Taiying2Tan Changkun3
（1.College of Physical Education and Sports Science ， Fujian Normal University ， Fuzhou Fujian，350108， China； 2.Three Water of Primary School， AnshunGuizhou，561014，China； 3.The New Township of National Primary ， AnshunGuizhou，561015，China）

Abstract:Objective:The aim of this study the physical exercise for a long time influence on college students gait characteristics，to provide theoretical support for training college students to participate in sports.Methods: using the H/P/COSMOS， Gaitway Ⅱload running of sports and non-sports 20 college students for gait analysis.Results: the professional sports students stride length，step length， single leg support is obviously higher than that of non-sports professional students， the double-support time， gait cycle was lower than that in non-professional sports students； Sports professional students most strongly value， support， the rate of ground， and significantly higher than that of non-sports group， collision peak and touch the ground stress is obviously less than the sports group.Conclusion: the professional students of sports gait in time and space parameters and kinematic parameters have significant difference， take part in physical exercise helps increase lower limb muscle strength， for a long time to improve gait stability.

Key Word:Gait；Physical exercise；College student；Affect

步態是一種復雜的身體行為，是通過足趾、踝、膝、髖的一系列動作，使身體沿著一定方向上移動的過程。正常步態具有周期性、穩定性、節律性、方向性、協調性以及個體差異性等特征，行走是人類最基本的運動之一[1]。現今國內外對步態的研究多采用足部壓力測力系統或三維測力系統，應用于病愈診斷或臨床分析。多數步態實驗都是在地面進行的，而在具有控速度的測力跑臺上進行步態分析的相對較少。

GaitwayⅡ測力跑臺是德國h/p/cosmos公司與瑞士kistlter公司共同研發的新生代測力跑臺，它是通過在跑臺前后內置兩塊高精度kislter測力板，對受試者進行走或跑的步態分析系統[2]。可以用作身體檢查、損傷后的步態重建以及健身等。本文主要通過控制跑臺速度的情況下長期參加體育鍛煉對人們步態參數的影響，有效地指導人們進行規律科學的體育鍛煉，并為終生體育提供理論支持。

表1　受試者基本情況

表2　步態時空參數±s

表3　動力學參數±s

1　研究對象與方法

1.1研究對象

該研究所選用的實驗對象為福建師范大學40名學生，分別為20名體育專業和20名非體育專業本科生。受試者身體健康，無運動系統疾病，且沒有跑臺上行走的經歷。受試者基本情況見表1。

1.2研究方法

1.2.1實驗方法

受試者以4.6 km/h的恒定速度在h/p/cosmos gaitwayⅡ測力跑臺進行步態測試。為使采集的數據真實可靠，受試者先在跑臺上進行5 min的訓練，以適應在跑臺行走。試驗時，待受試者步行穩定時采集數據，采集時長為10 s，連續采集3次，采樣率100Hz。試驗期間，要求試驗者兩臂自然擺動，自然行走，目視前方，身體重心落于兩塊測力板之間，并在行走期間兩腳落于相應的測力板上。

1.2.2觀察指標

該實驗重在分析體育鍛煉對大學生步態特征的影響，利用德國測力跑臺進行定速的步態測試，選用的指標有時空參數和動力學參數。時空參數[3]是步態研究較易得到的和最常用的指標，反映出人體步行時下肢步行功能和最基本的步態特征。選取的指標有:步幅、步長、步態周期、雙腳支撐時長和單腳支撐時長等。動力學分析是兩塊測力板所測得的足底壓力及人體及地面的相互作用力。選用的動力學參數有:最大力值、支撐力、蹬地率等參數。

1.2.3數據處理

將采集的3組數據導入Excel進行處理，后用spss19.0軟件對所測數據進行分析，p＜0.05為有顯著性差異，p＜0.01為非常顯著性差異。因為兩腳的步態具備對稱性特征[4-6]，該實驗將左右腳步態進行均值處理得出時空動力學參數，時空參數和動力學參數以平均數和標準差表示。

2　結果與分析

2.1體育鍛煉對大學生步態時空參數的影響

對兩組實驗對象的行走實驗結果進行統計分析，得出兩組步態時空參數的統計值如表2所示。

由表2可知，兩組間的每步時長沒有統計學意義。而步幅、步長、單腳支撐時長、雙腳支撐時長均有非常顯著的統計學意義（p ＜0.01），體育組步態周期小于非體育組（p＜0.05）。表明長期從事體育鍛煉不僅能提高人體的心肺功能，對人體的穩定性也有相應的促進作用。該研究結果與張彩芳等人[7]研究結果相一致，即長期參加鍛煉的大學生步態穩定性明顯提高，在步速一定的情況下，通過加大步長，降低步頻提高了步態的穩定性。研究表明，長期參加體育鍛煉的大學生步幅、步長優于非體育專業大學生，充分發展下肢肌力及其穩定性。經常從事體育鍛煉有助于提高大學生行走過程中單腳支撐時長，降低雙腳支撐時長，從而加大步長，降低步頻，提高步行質量。

2.2體育鍛煉對大學生步態動力學參數的影響

由表3得知，非體育組碰撞峰明顯高于體育組（p＜0.01），由于步行時非體育專業的學生腳跟拖地明顯，與地面產生較大摩擦。長期參加體育鍛煉在步行過程中觸地受力時長，每步受力曲線面積，蹬地率明顯高于非體育組（p＜0.05）。體育組最大力值，支撐力明顯高于非體育組（p＜0.01）。

碰撞峰是腳跟落地時與地面碰撞產生的壓力，拖腳行走更明顯；最大力值是腳跟落地時產生的地面反作用力；支撐力出現在第一峰與第二峰之間；蹬地率是下肢每秒所承受的地面反作用力。由表3可知體育生碰撞峰及受力時長顯著小于非體育生，非體育生在行走時所承受的地面作用更大，表明在同一速度下行走時非體育生與地面產生較大的摩擦力。而體育生最大力值，支撐力及蹬地率顯著大于非體育生，在同等速度下行走時，體育生下肢力量大，協調性好，增加步態穩定性，提高步行能力。

研究結果表明，體育鍛煉對大學生步態在時空參數和運動學參數都具有良好的改變。這是人體對長期體育鍛煉所發生的適應性改變的成果。體育鍛煉增加大學生下肢肌力，提高步態穩定性。但是，體育鍛煉和缺乏體育鍛煉對健康的影響都具有滯后性，這是機體對刺激產生適應性變化的特點所決定的。所以，培養每個人的體育愛好和良好的體育鍛煉習慣，對提高全民族的身體素質意義重大。

3　結語

3.1結論

（1）該研究通過對比體育與非體育生步態參數可知，長期從事體育鍛煉的人步幅，步長及單腳支撐時長增加，降低雙腳支撐時長以及步態周期減小，提示體育鍛煉能有效提高下肢功能。

（2）體育鍛煉能減少步行時與地面的摩擦，提高地面對身體的緩沖，從而增加步行質量。

3.2建議

由上文表2、表3我們可以得知體育專業學生不管是從時空參數還是運動學參數，步態參數都優于非體育專業的學生。揭示，長期參加體育鍛煉對大學生的步態具有積極作用，提高下肢肌肉力量，提高穩定性，從而改善步行質量。建議人們多參加體育運動，增加體力勞動，避免久坐不動的生活方式，培養良好的終生體育意識。

參考文獻

[1]陸明剛，宋啟敏.步態參數的測試[J].上海大學學報，1998（4）: 8 7 -9 1.

[2]包海濤.使用三維測力平臺系統分析與評價足部力學指標的研究[D].大連理工大學，2008.

[3]李香平.中國正常成人步行時空參數研究及其臨床應用[D].第三軍醫大學，2012.

[4]黃紅拾，敖英芳，李松竹，等.健康女大學生步行時左右足支撐期時相特征比較[J].中國運動醫學雜志，2011，30（2）:136-139.

[5] Hamill J，Bates B T，Knutzen K M.Ground reaction force symmetry during walking and running［J］.Research Quarterly for Exercise and Sport，1984，55（3）:289-293.

[6] Blanc Y，Balmer C，Landis T，etal.Temporal parameters and patterns of the foot roll over during walking:normative data for healthy adults［J］.Gait Posture，1999，10（2）:97-108.

[7]張彩芳，周軍，史清釗.太極拳運動對老年人不太穩定性的影響[J].現代生物醫學進展，2011（5）:918-921.

作者簡介:①余婷（1990—），女，漢，貴州貴陽人，碩士研究生在讀，研究方向:運動生理學方向。

中圖分類號:G804.49

文獻標識碼:A

文章編號:2095-2813（2015）06（c）-0007-02