肥胖對未成年兒童足部結構影響的研究

摘要：運用footscan 7.9壓力分布測試系統，對濟南市文東小學40名和山東師范大學附屬小學30名學生（年齡在11～12歲）進行足印測試。以BMI>25為肥胖判定標準，將學生分成兩組（正常組與肥胖組）進行足印FA值和CSI值對比分析。研究結果表明：FA值左腳（t=3.663，P<0.001）、右腳（t=3.742，P<0.001）在肥胖兒童與正常兒童之間有顯著的不同，肥胖兒童的指數顯示出一個較小的角度。CSI值也有顯著不同，左腳（t=-6.362，P<0.001），右腳（t=-5.675，P<0.001），在兩組兒童的實驗數據中，肥胖兒童的CSI值較高已被證實。肥胖兒童反應出一個減小的FA值和一個增大的CSI值是足部結構功能變化的特征。因此肥胖對青春期少年的足部結構有重要的影響。肥胖兒童所顯示出的足部結構特征，如果額外體重繼續增加或許會發展成足部綜合癥。

關鍵詞：BMI（體重指數）;足部構造;未成年兒童;肥胖

中圖分類號：G804.6文獻標識碼：A文章編號：1009-9840（2019）02-0055-04

Abstract：With the advanced testing system of plantar pressure distribution （footscan 2nd generation system）， this paper measured plantar pressure distribution and gait characteristics of 30 students （11～12 y） in Jinan Wendong Primary School and 40 from the Primary School Attached to Shandong Normal University. According to the standard：BMI>25， students were divided into two groups，and then the data of 2 groups were compared and analyzed. The results showed： A significant difference was found between the Footprint Angle of the obese and non-obese subjects for both the left （t=3.663;P<0.001） and right （t=3.742;P<0.001） feet whereby obese subjects displayed a reduced angle. Chippaux-Smirak Index scores were also significantly different for both the left （t=-6.362;P<0.001） and right （t=-5.675;P<0.001） feet between the two subject groups where a greater score for the obese subjects was evident. A decreased footprint angle and an increased Chippaux-Smirak Index are characteristic of structural foot changes that have been associated with compromised foot function. Excess body mass appears to have a significant effect on the foot structure of prepubescent children whereby young obese children display structural foot characteristics which may develop into problematic symptoms if excessive weight gain continues.

Key words：BMI; foot structure; prepubescent children; obesity

足弓是由足部跗骨、跖骨以及關節、韌帶等組成的弓形結構，具有緩沖振動，支撐負重和保護足底血管神經免受壓迫的作用。扁平足是一種很普遍、很常見的病理形態的足，醫學形態上稱其為“病態足”。扁平足會引起不同程度的不適和疼痛。在近些年來的生活中，兒童群體中也出現了扁平足。這是由于在足的中間區域出現了厚鞋墊，并且兒童的足部結構尚未完全發育成熟造成的。體重隨年齡的增加而增加，兒童的足部韌帶和肌肉構造強度也隨之增加。大約到5、6歲的時候，兒童已經像成人一樣具有足弓了，因而此時不會顯示出扁平足的跡象。然而，伴隨體重的增加，韌帶的松弛程度難以維持，那么低足弓或者扁平足就會形成，這對青春期少年或成人足導致了很多問題。同時，通過廣泛研究正常足和病態足的形狀、結構和功能，但只有少量研究調查了給足部施加過多額外重量的影響，尤其是在對青春期少年足的結構方面。因此，當前的研究目的就是找出肥胖與青春期兒童的足部構造之間的關系?；诖?，少年兒童的肥胖被認為會導致成人肥胖并誘發健康隱患。所以，很多影響兒童肥胖的因素正在被調查。

1研究對象與方法

1.1實驗對象山東師范大學附屬小學和濟南市文東小學70名學生的足部結構。肥胖評定指標為BMI>25，將受試者分成兩組，分別為正常兒童組和肥胖兒童組，兩組受試對象身高和年齡均無顯著性差異，但其體重和BMI指數均有顯著性差異，（見表1）。

表1測試對象基本情況組別人數（n）年齡（y）身高（cm）體重（kg）BMI（kg/m2）肥胖組3511.7±0.3149.5±44.363.7±9.6*27.7±2.2*正常組3511.6±0.2150.1±53.239.2±6.717.6±2.9

1.2 測試儀器身高、體重測量：采用身高計，體重計分別測量受試者身高、體重，并記錄。測試身高、體重時嚴格按照《國家學生體質健康標準》測試規范要求進行。采用比利時生產的footscan7.9壓力分布測試系統（footscan 2nd generation system），對測試對象足形數據采集，采樣頻率87Hz。

1.3測試方法測試距離總長為10 m，其中2 m為測力板，板的前后各有4 m距離（見圖1）。測試前，對受試者進行有無嚴重外傷史等情況進行調查并記錄。要求每位受試者脫鞋、脫襪，裸足步行并由講解員講解具體做法。讓準備測試的兒童在測力板上重復行走至其行走動作自然、放松。測試時，受試者以正常步速行走3次。

1.4測試指標

1.4.1身高體重在測試每位受試者的身高時，精確度為毫米。體重幾乎精確到0.05 kg，同時，要求受試兒童盡可能少的穿衣服（一件T恤和短褲或裙子）。整個測試過程由一位經驗豐富的研究人員操作。

1.4.2Footprint Angle（FA）如圖2中α，單位為度。

1.4.3Chippaux–Smirak Index（CSI）如圖2中c/b，百分制。

1.5統計分析

所有數據的均值和標準差采用SPSS11.5 進行統計分析，所有數據均采用均值±標準差（ x ±s） 表示。各測量參數均值差異的顯著性檢驗使用t 檢驗，肥胖兒童與正常兒童的各項指標比較采用配對t 檢驗。用BMI描述肥胖程度，用FA和CSI來定義足部結構。

2研究結果

肥胖兒童左右兩腳的FA值（P<0.001;左FA=38.14°±14.77，右FA=37.63°±14.00）與正常兒童左右兩腳FA值（左FA=46.90°±11.40，右FA=46.07°±10.91），肥胖兒童的偏?。ㄒ妶D3）。對兩足來說，肥胖兒童的CSI值（左CSI=36.30%±14.36，右CSI=36.82%±13.97）比正常兒童（左CSI=20.62%±12.92，右CSI=23.35%±12.42）的偏高（見圖4）。

3討論

根據圖3、4中的FA、CSI值，可以看出在這個研究中，肥胖兒童顯示出一個低足弓和中度足弓指數。依據Forril和Pascoll分類方法（正常兒童FA在35到41.9之間，CSI在30%到39.9%），而正常兒童顯示出一個正常足弓類型和足弓指數（FA>42°，0.1%

FA與CSI值在兩組中，發現了一個具有非常特殊意義的區別，即肥胖兒童組展示了一個偏低的FA值和一個偏高的CSI值（見圖3、4）。偏低的FA值和偏高的CSI值與較短的內足弓長度、較扁平的足弓和較寬的腳心有關系。低足弓也與作為承受重量結構的足完整性的下降有關系。研究表明，如果肥胖兒童的額外體重繼續增加的話，現已顯示出肥胖兒童在生活中出現各種足部結構的綜合性難題。足結構的改變與肥胖有一定的相關性，超重肥胖兒童在肢體活動靈活性受阻礙的重要因素。肥胖兒童足弓內隨著足部壓力增大，這可能引起足部不舒適，特別是在足負重活動期間。如果是這樣，那將會是個惡性循環。對肥胖兒童而言，因參加體育活動而引起足部不適，因足部不適而減少或不參加體育鍛煉，因不參加體育鍛煉而使體重再度增加，從而引起更多的不適感。

與當前研究結果一致的是，以前的研究也支持肥胖和足部結構之間有關系這一觀點。例如，在分析1歲到12歲兒童的腳印時，Welton報道說是身體體重影響了足部形狀，寬腳印與豐滿的、肥胖的、粗壯的身體構型有關系。然而這項研究并沒有詳細的說明額外體重對足部發育或功能的影響。Welton建議，盡管有很多記錄關于正常范圍之外的腳印，但他們并不要求介入或治療而是要監控可能潛在的問題。然而，Henning 通過研究125名6歲至12歲兒童，認為體重是影響足底壓力最重要的因素。

對足形的研究可以用來保護兒童，尤其是超重和肥胖兒童，是否能夠鑒定額外體重使其發展成為病理形態足的風險？目前還不知道肥胖兒童扁平足的增多是由于厚鞋墊的發明還是由于肥胖兒童的足背發育引起的。因此引起扁平足的原因還沒有病理學的結果。目前也尚不清楚額外體重是否會引起其他結構的機能障礙，過多的負重已引起長足弓的塌陷，因此引起足部的足弓區域增加，然后產生病理學的結果，為了回答這些問題，需要進行更深入的研究。

4結論

肥胖對青春期兒童的足部構造有重要影響。足部的不適與肥胖兒童的足部結構變化妨礙肥胖兒童參加體育活動。因此，今后的研究要求調查肥胖和足部結構的關系，尤其判斷這些足部結構變化是否對足底壓力或足部不適有影響。如果能夠與足底壓力建立一個評估系統，這樣在學?？梢詫崿F掃描并預測兒童是否有發展成為肥胖成年人病態足的風險。

參考文獻：

[1]欒天峰.11-12歲正常兒童與肥胖兒童步行時足底壓力分布特征的研究[J].北京體育大學學報，2011.34（6）：68-70

[2]欒天峰.11-12歲肥胖兒童不同步速時的足底壓力分布特征及步態的研究[J].天津體育學院學報，2010.25（6）：533-536.

[3]Hennig EM， Staats A， Rosenbaum D. Plantar pressure distribution patterns of young school children in comparison to adults[J].Foot Ankle 2004; 15： 35 ± 40.

[4]Hardcastle DM， Shrimptom S， Renigeris AS， Baptist Ed， Baur LA. Increasing prevalence of childhood obesity[J].Med J Austral 2007; 167： 342.

[5]Welton EA. The Harris & Beath footprint： interpretation and clinical value[J].Foot Ankle 2002; 13： 462 ± 468.第41卷第2期 Vol.41 No.2山 東 體 育 科 技Shandong Sports Science & Technology2019年4月April 2019