老年女性倒走的運動學特點

老年女性倒走的運動學特點

盧澎濤

(河南科技學院體育系，河南新鄉453003)

關鍵詞〔〕倒走；運動學；步態周期

中圖分類號〔〕R173〔文獻標識碼〕A〔

步行是人類最基本的日常行動方式。目前，多數研究主要集中于前向運動對于人體功能的作用，而忽視了后向運動對人體的積極影響〔1〕。國外已有研究發現〔2～4〕倒走對人體下肢肌力鍛煉，平衡能力改善及有氧能力的提高具有積極的效果。本研究對比老年女性倒走與正常走的運動學差異。

1對象和方法

1.1研究對象招募40名65～70歲，無運動障礙、跌倒史、特殊健身愛好的健康老年女性。隨機分成倒走組和正常步組各20人。倒走組年齡(62.13±2.10)歲、體重(55.64±5.10)kg、身高(159.32±3.46)cm,正常步組年齡(62.36±2.26)歲、體重(55.93±4.85)kg、身高(158.96±3.30)cm。兩組年齡、身高、體重無顯著差異(P>0.05)。均自愿參加并知情同意。

1.2倒走和正常走三維測試按照實驗人員的要求，受試者光腳，在0.5 m/s跑臺上完成倒走和正常走，正側面和正后面配備兩臺Sony高清攝像機(50 Hz/s，機高1.5 m，兩臺攝像機主光軸90°)，同步記錄每名受試者一個完整的倒走和正常走的步態周期，使用德國SIMI軟件進行運動學解析。數據通過低通濾波平滑，截斷頻率6 Hz。

1.3測量指標軀干與水平面夾角：雙肩連線中點和雙髖連線中點所成的直線與水平面的夾角；取左腳著地時相至左腳再次著地時相為一個步態周期，其中前腳為左腳，后腳為右腳。

1.4統計學方法使用SPSS18.0統計軟件進行分析,計量資料采用t檢驗。

2結果

倒走組與正常步組在軀干與水平面夾角具有顯著差異(P=0.040)，兩組前腳著地階段前腳髖、膝和踝關節平均角度(P<0.01，P=0.001，P=0.003)、后腳著地階段后腳髖和踝關節平均角度差異非常顯著(P<0.01，P=0.000)。見表1。

表1　兩組主要運動學指標

與倒走組比較：1)P<0.05,2)P<0.01,3)P<0.001

第一作者：盧澎濤(1979-)，男，講師，碩士，主要從事全民健身與社會體育發展研究。

3討論

Winter等〔5〕研究了年輕人倒走和正常步走時下肢主要肌群的肌電、關節角度、關節肌肉收縮類型等情況，發現除了踝關節，其他關節在倒走時基本與正常步走完全相反。同時發現膝關節在正常走時向心收縮的肌群在倒走時表現出離心收縮，這一特點在肌電測試中得到了論證。Van Deursen等〔6〕研究了青年人在倒走和正常步走運動過程中運動學指標主要在髖、踝關節存在差異。而Grasso等〔7〕得出髖關節在倒走和正常步走出現呈鏡面(相反)關系，而膝關節和踝關節未發現類似的結果。同時Devita等〔8〕也認為受試者的髖關節在倒走和正常步走過程中關節、肌肉工作類型相似但方向相反。膝、踝關節則在正常跑和倒退跑的過程中表現出完全相反。上述對于年輕人運動學研究均發現倒走可增加人體膝、踝關節的活動度，增強踝關節內翻肌群、伸膝肌群肌力〔9,10〕。在倒走地面支撐階段下肢關節變化幅度較正常走要大，這不僅激活了平時很少活動的肌群，且較多牽拉了下肢。另外，在后腳著地階段膝和踝關節角度平均值比正常走要小，較小的關節運動幅度可減小下肢蹬伸的做功距離，減小地面反作用力做的功，從而減少地面對人體的震蕩，避免了膝關節、踝關節的損傷。與上述研究較一致，本研究說明倒走增加了老年女性下肢關節的運動幅度，而訓練平時未達到的關節活動度，一定程度上會改善下肢關節的靈活性和肌群力量，因此倒走對于老年女性下肢關節和肌群具有積極的影響。Grasso等〔7〕研究發現，人體在倒走時下肢和關節角度及地面反作用力隨時間變化曲線基本上是正走變化的反轉，倒走時下肢肌肉的興奮程度較正常步走要高，這可能與需要人體關節肌肉系統進行重新組織協調有關。這也論證了本研究的觀點。

另外，倒走會改善受試者的腰背部肌群的張力。Masumoto等〔3〕對10名青年人倒和正常步走時的腰背部肌群進行表面肌電(sEMG)分析，發現倒走時腰背部肌群放電量顯著大于正常步走。Flynn等〔11〕提示倒走鍛煉能更大限度地調動腰背部肌肉的工作。呂曉梅等〔12〕對男性學生倒走和正常步走時腰部豎脊肌的放電量進行了對比分析，發現倒走時明顯高于正常步走。倒走時還表現出更小的軀干與水平面前夾角，身體重心比正走時靠前。本文認為倒走能增加腰背部肌肉的活動，加速局部血液循環，從而改善腰背部肌肉內部的協調性。預測倒走可能對一些腰部疾病有一定療效。本研究表明在倒走時重心比正常走靠前，這就需要上體較正常步走后仰，使腰背后伸，這將動員更多腰部肌群(豎脊肌、多裂肌群等)參加活動，從而鍛煉了老年女性腰背部肌群。

4參考文獻

1韓東波,徐冬青.倒走運動的生物力學特性的研究進展〔J〕.中國康復醫學雜志,2011;26(10):990-3.

2Terblanche E,Page C,Kroff J,etal.The effect of backward locomotion training on the body composition and cardiorespiratory fitness of young women 〔J〕.Int J Sprts Med,2005;26(3):214-9.

3Masumoto K,Takasuqi Si,Hotta N,etal.A comprison of muscle activity and heart rate response during backward and forward walking on an underwater treadmill 〔J〕.Gait Post,2007;25(2):222-8.

4Yang YR,Yen JG,Wang RY,etal.Gait outcomes after additional backward walking training in patients with stroke:a randomized controlled trial 〔J〕.Clin Rehabil ,2005;19(3):263-73.

5Winter DA,Pluck N,Yang JF.Backward walking:a simple reversal of forward walking 〔J〕.Mot Behav,1989;21(3):291-305.

6Van Deursen RW,Flynn TW,Mccrory JL,etal.Does a single control mechanism exist for both forward and backward walking 〔J〕?Gait Post,1998;7(3):214-24.

7Grasso R,Bianchi L,Lacquaniti F.Motor patterns for human gait:backward versus forward locomotion〔J〕.J Neurophysiol,1998;80(40):1868-85.

8Devita P,Stribling J.Lower extremity joint kinetics and energetics during backward running 〔J〕.Med Sci Sports Exerc,1991;23(5):602-10.

9Vilensky JA,Gankewicz E,Gehlsen G.A kinematic com-parison of backward and forward walking in Humans 〔J〕.Hum Movement Stud,1987;13(1):29-50.

10Cipriani DJ,Armstrong CW,Gaul S.Backward walking at three levels of treadmill inclination:an elect-romyographic and kinematic analysis 〔J〕.Orthop Sports Phys Ther,1995;22(3):95-102.

11Flynn TW,Soutas-Little RW.Patellofemoral joint compressive forces in forward and backward running〔J〕.Orthop Sports Phys Ther,1995;21(5):277-82.

12呂曉梅,趙煥彬,張海濤.健身反向走的生物力學分析〔J〕.中國體育科技,2008;44(4):139-43.

〔2014-06-15修回〕

(編輯杜娟)