背包對(duì)青少年平衡、身體姿勢(shì)及步態(tài)影響的研究進(jìn)展

王 敏，陸阿明，張秋霞，王國(guó)棟

背包在現(xiàn)今人們的日常生活中扮演著重要的角色，孩子上學(xué)、青年旅行、成年人上班、軍事行軍、野外生存、登山訓(xùn)練等都離不開背包，但背包對(duì)人體的影響卻常常被忽視。背包這種負(fù)重方式，從外部施加載荷作用于人體，改變了人體重心的位置，為了對(duì)抗這種外加阻力的作用，保持人體平衡及穩(wěn)定，人體的步態(tài)和身體姿勢(shì)等必然也會(huì)做出相應(yīng)調(diào)整[1]。人體過(guò)長(zhǎng)時(shí)間背部負(fù)重或者負(fù)重過(guò)重，則容易導(dǎo)致一系列足部、背部等的損傷問(wèn)題。因此，更多的學(xué)者開始致力于研究不同載荷負(fù)重及不同方式負(fù)重對(duì)人體帶來(lái)的影響（包括負(fù)重后平衡能力的變化、身體姿勢(shì)的變化、步態(tài)的調(diào)整、肌肉活動(dòng)變化、肺容量變化等方面），以達(dá)到不斷調(diào)節(jié)姿勢(shì)、減少疲勞、降低損傷風(fēng)險(xiǎn)的目的。目前國(guó)外已經(jīng)大量開展背包對(duì)人體平衡能力、身體姿勢(shì)和步態(tài)的生物力學(xué)研究，但是國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究卻相對(duì)較少。故本文意在總結(jié)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)背包條件下人體平衡能力、身體姿勢(shì)和步態(tài)變化的研究進(jìn)展，為國(guó)內(nèi)的學(xué)者深入探討該領(lǐng)域提供參考依據(jù)。

1 背包對(duì)青少年平衡能力的影響

平衡能力是人體的一項(xiàng)重要功能，它是人體根據(jù)視覺(jué)、前庭覺(jué)和本體覺(jué)等多感覺(jué)輸入，在重心適度移動(dòng)范圍內(nèi)的各種姿勢(shì)體位（靜態(tài)或動(dòng)態(tài)）下負(fù)重、調(diào)整和維持姿勢(shì)穩(wěn)定的能力。平衡的外在表現(xiàn)是各種姿勢(shì)體位下的負(fù)重，以維持姿勢(shì)穩(wěn)定[2]。

質(zhì)心是物質(zhì)的質(zhì)量中心。人體總質(zhì)量中心 (center of mass,COM)是指人體整體質(zhì)量分布的加權(quán)平均位置[3]。人與地面接觸時(shí),人體壓力中心 (center of pressure,COP)表現(xiàn)為人體向地面施加壓力的作用點(diǎn)。假設(shè)所有人體接觸點(diǎn)都在測(cè)力臺(tái)上的話，壓力中心是來(lái)自一塊測(cè)力臺(tái)的垂直地面反作用力矢量的位置，而這個(gè)位置取決于足部的位置和踝部的肌肉運(yùn)動(dòng)[4-5]。

人體質(zhì)量中心（COM）和人體壓力中心（COP）的變化可以真實(shí)地反映人體平衡能力的變化。

1.1 不同背包載荷對(duì)青少年平衡能力的影響

有研究表明，不同重量的背包會(huì)引起人體質(zhì)量中心（COM）的變化。Menz等[6]認(rèn)為，由于背部的負(fù)重載荷，導(dǎo)致總體的COM位置以及質(zhì)量都發(fā)生了變化，因此，人體必須改變行走的步態(tài)以保持平衡，從而適應(yīng)載荷的施加。人體壓力中心（COP）的軌跡長(zhǎng)度、包絡(luò)面積、前后及左右偏移位移和動(dòng)搖速度等指標(biāo)均能有效地反映出人體平衡能力的好壞，這些指標(biāo)的值越小說(shuō)明平衡能力越好，反之亦然（如圖 1、2），圖 1反應(yīng)受試者的平衡能力相對(duì)較差，圖2反應(yīng)受試者的平衡能力相對(duì)較好。COP的變化是背包引起的另一個(gè)顯著性變化。Pau等[7]對(duì)小孩背包的研究發(fā)現(xiàn)，不同背包重量時(shí)COP在前后方向的變化有顯著性差異，且背包越重時(shí)COP越向前腳掌移動(dòng)，而COP在左右方向的移動(dòng)則無(wú)顯著性差異。這表明，過(guò)度負(fù)重不僅能增加腳不舒適的風(fēng)險(xiǎn)，并且可能導(dǎo)致腳的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變或者病變。與其研究結(jié)果相似的是，有研究針對(duì)不同背包負(fù)荷[0%、7.5%、10%、12.5%、15%身體重量(BW)]對(duì)脊柱側(cè)彎女生和脊柱正常女生（平均年齡均為13歲）的站立姿勢(shì)和平衡的影響，發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是正常組還是脊柱側(cè)彎組均是背包越重COP在前后方向的移動(dòng)范圍越大，脊柱側(cè)彎組在左右方向的平衡遠(yuǎn)弱于正常組在此方向的平衡，但是背包重量主要是影響前后方向的平衡。這表明背包負(fù)重既影響了軀干在矢狀面內(nèi)的平衡，也影響了軀干在冠狀面內(nèi)的平衡[8]。也有少數(shù)學(xué)者研究了軍用背包對(duì)戰(zhàn)士平衡能力的影響。Heller等[9]對(duì)43名 18～25歲的女大學(xué)生背 0 kg和18.1 kg的軍用背包的靜態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性作了相關(guān)研究，指出同不負(fù)重相比，背18.1 kg包時(shí)COP的軌跡長(zhǎng)度增加了64%、左右偏移位移增加了131%、前后偏移位移增加了54%、COP包絡(luò)面積增加了229%。這些都表明，背18.1 kg的軍用背包會(huì)導(dǎo)致姿勢(shì)搖晃增加，平衡能力降低，進(jìn)而會(huì)增加摔倒和受傷的幾率。Rugelj等人[10-11]的研究結(jié)果也顯示，背上負(fù)重時(shí)，COP的軌跡長(zhǎng)度、前后和左右方向的位移、包絡(luò)面積均隨著載荷的增加呈現(xiàn)線性增加。

結(jié)合相關(guān)研究[12-14]，可以推論，背部負(fù)重會(huì)增加身體整體的重量，使整個(gè)身體的COM上移，這將會(huì)導(dǎo)致姿勢(shì)控制的有效性降低，增加姿勢(shì)搖晃，從而會(huì)降低人體的平衡能力。

當(dāng)人體保持平衡時(shí)，COP就固定在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的位置，而當(dāng)外界給予人體一定程度負(fù)重后，較原先的位置而言，會(huì)導(dǎo)致COP增加前后左右方向晃動(dòng)的位移，姿勢(shì)搖晃增加，從而降低人體的平衡能力。

圖1 COP軌跡長(zhǎng)度大Figure 1 Longer COP Trajectory Length

圖2 COP軌跡長(zhǎng)度小Figure 2 Shorter COP Trajectory Length

1.2 不同背包位置/方式對(duì)青少年平衡能力的影響

除研究不同重量負(fù)荷之外，也有學(xué)者研究了不同背包位置及背包方式對(duì)青少年平衡[d1]能力的影響。背包位置/方式不同，COP相關(guān)指標(biāo)的變化不同。Rugelj等人[10-11]研究了在背上負(fù)重（背包）和腰上負(fù)重（腰夾克）兩種不同負(fù)重位置分別對(duì)姿勢(shì)穩(wěn)定性的影響，結(jié)果顯示，背上負(fù)重時(shí)COP的軌跡長(zhǎng)度、前后和左右方向的位移、包絡(luò)面積均呈現(xiàn)線性增加。但是，腰上負(fù)重時(shí)COP的這些指標(biāo)卻沒(méi)有發(fā)現(xiàn)顯著性差異。這說(shuō)明，負(fù)重位置對(duì)姿勢(shì)的穩(wěn)定性具有顯著性影響。不同背包方式同樣能夠影響人體的平衡能力。Sahli等[15]對(duì)14～15歲的脊柱側(cè)彎青少年背包方式影響平衡的研究認(rèn)為，雙肩背相比較于單側(cè)凸面單肩背而言，COP的所有參數(shù)值明顯降低；背包方式和背包重量的交互作用對(duì)姿勢(shì)穩(wěn)定性（COP移動(dòng)范圍）有顯著性影響。這表明不對(duì)稱的背包方式和背包重量對(duì)姿勢(shì)穩(wěn)定性的影響較大。

從以上兩方面的研究中不難發(fā)現(xiàn)，不僅負(fù)荷重量對(duì)平衡能力有顯著性影響，而且負(fù)重方式也對(duì)平衡能力有著顯著性影響。研究發(fā)現(xiàn)，背部負(fù)重時(shí)，COP的一些相關(guān)指標(biāo)與無(wú)負(fù)重條件下相比均有顯著性差異，載荷越重對(duì)平衡能力的影響越明顯，人體姿勢(shì)在對(duì)稱性負(fù)荷條件下比在非對(duì)稱性負(fù)荷條件下更穩(wěn)定。

根據(jù)相關(guān)研究可知[8,15]，非對(duì)稱性負(fù)重時(shí)，COP的前后及左右方向移動(dòng)距離較對(duì)稱性負(fù)重時(shí)顯著增加，特別是前后方向的移動(dòng)距離變化尤為明顯。從COP位置的變化我們可以推論得出，COP變化幅度越大，身體姿勢(shì)控制有效性越低，從而導(dǎo)致身體平衡能力越差。

2 背包對(duì)青少年身體姿勢(shì)的影響

人體在負(fù)重條件下，不僅會(huì)使人體質(zhì)量中心及人體壓力中心發(fā)生改變，而且當(dāng)載荷達(dá)到一定程度后將會(huì)改變與人體身體姿勢(shì)密切相關(guān)的關(guān)節(jié)角度及脊柱曲線。

2.1 不同背包載荷對(duì)身體姿勢(shì)的影響

一定重量的背包會(huì)明顯改變青少年身體姿勢(shì)角度，如Ramprasad 等[16]對(duì) 200 名（12.5±0.5）歲的健康男學(xué)生背包負(fù)重5%、10%、15%、20%和25%BW時(shí)對(duì)姿勢(shì)角度的影響研究，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)背包重于 15%BW時(shí)寰枕關(guān)節(jié)（CV）角度發(fā)生顯著性變化；當(dāng)背包重于10%BW時(shí)頸椎（HON）和脊柱（HNOT）角度發(fā)生顯著性變化；當(dāng)背包重于 5%BW時(shí)軀干和下肢間的角度發(fā)生顯著性變化；當(dāng)背包重量大于15%BW時(shí)，所有的姿勢(shì)角度都會(huì)發(fā)生變化。而Grimmer等[17]對(duì) 250名 12～18歲的青少年背 3種不同重量（3%、5%、10%BW）的背包對(duì)站立姿勢(shì)的影響進(jìn)行分析時(shí)表明，所有解剖點(diǎn)（頭、頸、肩、臀、大腿、膝、踝）的向前位移均隨著背包重量的增加呈現(xiàn)線性增大。Chow、Kwok等[18]也針對(duì)不同背包負(fù)荷（0%、7.5%、10%、12.5%、15%BW）對(duì)脊柱側(cè)彎女生和脊柱正常女生（平均年齡均為13歲）的站立姿勢(shì)和平衡的影響進(jìn)行了研究，指出在矢狀面上，脊柱側(cè)凸組頭部的傾斜度明顯大于正常組；背包越重，軀干向右旋轉(zhuǎn)度越大且軀干彎曲度也增大，軀干和骨盆間的彎曲度也越大，頭部向軀干的左側(cè)旋轉(zhuǎn)且頭部間的彎曲度減小，頭部越向后轉(zhuǎn)動(dòng)向第7頸椎（C7）靠近。表明背包負(fù)荷既影響了軀干在矢狀面內(nèi)的平衡也影響了軀干在冠狀面內(nèi)的平衡。

背包后身體傾斜程度的改變最為明顯，如Hong、Brueggemann[19]等對(duì) 10歲男孩背包負(fù)重（0%、10%、15%、20%BW）走時(shí)步態(tài)的變化研究，結(jié)果顯示，與 0%BW相比，20%BW負(fù)重時(shí)軀干明顯向前傾，結(jié)果提示，10歲小孩背包重量不能超過(guò)身體重量的10%BW。而Hong、Cheung[19]等對(duì)11個(gè)9～10歲的小學(xué)生在背包負(fù)重條件下平路行走的步態(tài)和姿勢(shì)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，研究發(fā)現(xiàn)相比于0%、10%和15%BW負(fù)重，20%BW負(fù)重時(shí)身體前傾角度發(fā)生明顯變化，此研究則表明小學(xué)生的背包重量不應(yīng)該超過(guò)15%BW。類似地，Singh[21]等對(duì) 17名（9.65±1.58）歲的小學(xué)生在跑步機(jī)上分別負(fù)重10%、15%、20%BW行走，獲取兒童的姿勢(shì)變化，分析數(shù)據(jù)顯示，大體呈現(xiàn)出背包越重，身體前傾越嚴(yán)重的趨勢(shì)。

從以上研究中可見(jiàn)，隨著負(fù)重載荷的增加，軀干角度會(huì)產(chǎn)生顯著變化，身體會(huì)有更大幅度的前傾，說(shuō)明背包重量對(duì)身體姿勢(shì)有著顯著的影響。

而與以上結(jié)論相悖的是，Al-Khabbaz等[22]對(duì) 19 名（21±3）歲的大學(xué)生在4種不同重量 （0%、10%、15%、20%BW）的背包條件下對(duì)身體姿勢(shì)的影響研究發(fā)現(xiàn)，隨著負(fù)重的增加，身體后傾程度幾乎一樣，只有20%BW時(shí)姿勢(shì)改變最顯著，所以背包重量不應(yīng)超過(guò)20%BW。他們表明身體向后傾的原因可能是當(dāng)有外加負(fù)荷時(shí)，腹直肌的反平衡反應(yīng)不足，導(dǎo)致身體向一個(gè)新的補(bǔ)償性姿勢(shì)轉(zhuǎn)變。

學(xué)者們之間的研究得出一些相互矛盾的結(jié)論，分析其原因，可能是因?yàn)檠芯繉?duì)象的不同以及實(shí)驗(yàn)條件的控制方面不同?？梢?jiàn)，不同背包載荷對(duì)身體姿勢(shì)的影響還有待廣大學(xué)者們進(jìn)一步進(jìn)行研究論證。

2.2 不同背包位置/方式對(duì)身體姿勢(shì)的影響

青少年的身體姿勢(shì)同樣會(huì)因背包而發(fā)生變化，但與所背包的位置及背包方式有關(guān)。Grimmer等[17]對(duì)250名12～18歲的青少年背包，其重心分別在第 7胸椎（T7）、第 12胸椎（T12）和第3腰椎（L3）時(shí)對(duì)站立姿勢(shì)的影響進(jìn)行分析時(shí)指出，當(dāng)背包重心在T7時(shí)所有的解剖點(diǎn)（頭、頸、肩、臀、大腿、膝、踝）均有最大向前位移，此研究表明背包重心應(yīng)該在腰或者髖的水平位置上最佳，推翻了“背包應(yīng)該背在脊柱上方”這一經(jīng)驗(yàn)法則。而與其結(jié)論有些相違背的是，Singh、Koh[21]等對(duì) 17 名（9.65±1.58）歲的小學(xué)生在跑步機(jī)上負(fù)重行走，獲取不同背包位置條件下兒童的姿勢(shì)變化，分析數(shù)據(jù)顯示，靜態(tài)條件下，呈現(xiàn)出背包位置在下背部身體前傾最嚴(yán)重；動(dòng)態(tài)條件下兩種負(fù)重形式無(wú)顯著性差異，但背包在上背部時(shí)出現(xiàn)輕微向前傾的趨勢(shì)。Negrini等[23]對(duì)43名平均年齡在（12.5±0.5）歲的學(xué)生進(jìn)行對(duì)稱性和非對(duì)稱性背包負(fù)重對(duì)姿勢(shì)的影響進(jìn)行了研究，研究發(fā)現(xiàn)8 kg非對(duì)稱性負(fù)重時(shí)軀干向前傾，腰椎角度減小；非對(duì)稱負(fù)重時(shí)，所有解剖面均發(fā)生變化，而對(duì)稱性負(fù)重時(shí)則無(wú)明顯變化。這表明學(xué)生背包應(yīng)避免非對(duì)稱負(fù)重，應(yīng)該對(duì)稱性背包。在相關(guān)的研究中同樣觀察到類似現(xiàn)象,Chansirinukor等[24]指出,背15%BW的雙肩包時(shí)，顱椎角顯著性減小,頭前傾程度更大。Pascoe等[25]研究了10名年齡在11～13歲的青少年以4種方式(無(wú)包、單肩書包、雙肩包、單肩運(yùn)動(dòng)包)背17%BW的書包靜止站立狀態(tài)下的身體姿勢(shì)變化，結(jié)果指出，背單肩包時(shí)支撐肩顯著性上升，脊柱側(cè)彎，但軀干活動(dòng)度更大；背雙肩包時(shí)軀干前傾角更大，但活動(dòng)度受限。

除了背包后即刻身體姿勢(shì)會(huì)發(fā)生變化之外，背包對(duì)身體姿勢(shì)的變化同樣存在滯后效應(yīng)。Hung-Kay等[26]對(duì)14名健康的25～35歲的青年人背包負(fù)重行走后對(duì)姿勢(shì)和重新定位能力影響的滯后效應(yīng)的研究發(fā)現(xiàn)，背包行走后取下背包之后軀干姿勢(shì)和重新定位能力均不能完全恢復(fù)；背包過(guò)程中，脊柱彎曲有明顯的變化，也增加了脊柱重新定位的錯(cuò)誤，增加了脊柱損傷的風(fēng)險(xiǎn)。

可見(jiàn)，背包對(duì)身體姿勢(shì)變化及其滯后效應(yīng)這方面在國(guó)外學(xué)者的研究中是比較熱門的話題，背包對(duì)人體姿勢(shì)到底有著怎樣的影響，還需要更多的學(xué)者投入研究給出定論。

大量研究顯示，背包負(fù)重對(duì)身體姿勢(shì)的影響研究主要集中在青少年，而針對(duì)中老年人背包對(duì)身體姿勢(shì)影響研究卻屈指可數(shù)，特別在老年人這一人群上。隨著現(xiàn)代社會(huì)的逐漸老齡化，為了保證老年人較高的生活質(zhì)量，研究背包對(duì)老年人身體姿勢(shì)的影響顯得尤為重要。

3 背包對(duì)青少年步態(tài)的影響

眾所周知，步態(tài)的生物力學(xué)分析在人類學(xué)、體育學(xué)、軍事學(xué)、宇航學(xué)等領(lǐng)域都已有了廣泛的研究，但因?yàn)槿嗽谪?fù)重條件下行走的步態(tài)研究比較復(fù)雜，行走時(shí)各種變量相互影響導(dǎo)致人體在背包負(fù)重條件下的相關(guān)研究卻明顯不足。不同行走速度、不同負(fù)重量、不同負(fù)重方式都會(huì)成為影響步態(tài)模式的重要因素[27]。國(guó)外的相關(guān)研究已經(jīng)表明，不同背包載荷對(duì)步態(tài)的動(dòng)作結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生較大影響。

3.1 背包對(duì)兒童少年步態(tài)的影響

步態(tài)的質(zhì)量高低與運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)所承載的負(fù)荷密切相關(guān)[28]。因而，兒童背包后勢(shì)必會(huì)影響其正常步態(tài)?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)研究資料對(duì)兒童背不同重量的書包在跑臺(tái)行走和平地步行時(shí)步態(tài)改變進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，背書包后步態(tài)參數(shù)出現(xiàn)顯著變化，表現(xiàn)為步速減慢、步長(zhǎng)減小、雙支撐相延長(zhǎng)等[24，29-30]。也有相關(guān)學(xué)者得出相似結(jié)論，如 Singh等[31]對(duì) 17名（9.65±1.58）歲的小學(xué)生分別負(fù)重10%、15%、20%BW時(shí)在跑步機(jī)上行走，獲取不同背包負(fù)重位置條件下的時(shí)空運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，研究發(fā)現(xiàn)，負(fù)重條件下的平均步速和平均步頻明顯小于無(wú)負(fù)重條件下的平均步速和步頻；背包重量為20%BW時(shí)的平均步速最?。槐嘲恢迷谏媳巢繒r(shí)的平均步頻明顯少于無(wú)負(fù)重條件的步頻。這說(shuō)明了20%BW負(fù)重條件下行走兒童的步態(tài)模式已經(jīng)發(fā)生了變化，因此，通過(guò)需要相應(yīng)的改變來(lái)盡量減少兒童步態(tài)的不穩(wěn)定性，并且背包負(fù)重不要超過(guò)20%BW。而與以上結(jié)論相悖的是，相關(guān)學(xué)者表明兒童的背包重量不應(yīng)超過(guò)身體質(zhì)量的15%，Hong等[32]對(duì)11名9～10歲的小學(xué)生在背包條件下平路行走步態(tài)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，研究發(fā)現(xiàn)步速和步長(zhǎng)在2 km之后才有明顯變化，而步頻隨負(fù)重大小變化卻沒(méi)有明顯變化；但相比于0%、10%和15%BW負(fù)重，20%BW負(fù)重時(shí)身體前傾角度發(fā)生明顯變化。研究結(jié)論提示小學(xué)生的背包重量不應(yīng)該15%BW。

3.2 背包對(duì)青年人步態(tài)的影響

青年人背包行走時(shí)對(duì)其步態(tài)同樣產(chǎn)生明顯變化。Charteris[33]選擇45名青年男性受試者分別背負(fù)20%、30%、40%、50%和 60%BW，在平地行走40 m研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著背包載荷的增加，雙支撐時(shí)間增大趨勢(shì)明顯，步幅有下降趨勢(shì)，下肢關(guān)節(jié)角度也隨之發(fā)生了變化。

從以上研究中可見(jiàn)，目前對(duì)于負(fù)重條件下步態(tài)的時(shí)空參數(shù)變化，學(xué)者們普遍認(rèn)為，負(fù)重條件下行走，當(dāng)負(fù)重達(dá)到20%BW時(shí)擺動(dòng)時(shí)間會(huì)大幅度下降，擺動(dòng)期最大屈膝幅度減小，這樣也同時(shí)導(dǎo)致雙支撐時(shí)間百分比的增加。

4 小結(jié)

4.1 背包重量、背包位置及方式均對(duì)青少年平衡能力和身體姿勢(shì)造成一定影響。隨著背包載荷的增加，COM和COP的一些相關(guān)指標(biāo)與無(wú)負(fù)重條件下相比均有顯著性差異，載荷越重人體姿勢(shì)穩(wěn)定性越低；人體姿勢(shì)在對(duì)稱性負(fù)荷條件下比在非對(duì)稱性負(fù)荷條件下更穩(wěn)定。大部分學(xué)者認(rèn)為，隨著背包載荷的增加，軀干角度會(huì)產(chǎn)生顯著變化，身體會(huì)有更大幅度的前傾，說(shuō)明背包重量對(duì)身體姿勢(shì)有著顯著的影響；但是也有學(xué)者認(rèn)為，背包條件下身體會(huì)向后傾斜，特別是當(dāng)負(fù)重達(dá)到身體重量的20%后身體后傾幅度明顯增大。學(xué)者們之間的研究得出一些相互矛盾的結(jié)論，分析其原因，可能是因?yàn)檠芯繉?duì)象的不同以及實(shí)驗(yàn)條件的控制方面不同所致?？梢?jiàn)，背包對(duì)身體姿勢(shì)的影響還有待廣大學(xué)者們進(jìn)一步進(jìn)行研究論證。

4.2 目前對(duì)于背包條件下行走步態(tài)的時(shí)空參數(shù)的變化，學(xué)者們普遍認(rèn)為，當(dāng)背包達(dá)到身體重量的20%時(shí)擺動(dòng)時(shí)間會(huì)大幅度下降，擺動(dòng)期最大屈膝幅度減小，這樣也同時(shí)導(dǎo)致雙支撐時(shí)間百分比的增加。

5 問(wèn)題與展望

國(guó)外學(xué)者們對(duì)背包影響青少年平衡、身體姿勢(shì)及步態(tài)的研究已有較為顯著的研究成果，主要集中在不同背包載荷對(duì)其的影響，但是就不同背包方式及不同背包位置對(duì)這3方面的影響的研究卻相對(duì)較少，而針對(duì)背包對(duì)平衡能力、身體姿勢(shì)及步態(tài)影響的滯后效應(yīng)的研究更是寥寥無(wú)幾；另外，到目前為止，學(xué)者們大量的研究都集中在背包對(duì)青少年平衡能力、身體姿勢(shì)及步態(tài)影響的研究上，卻只有少量的學(xué)者研究了成年人背包對(duì)其的影響，隨著現(xiàn)代化生活質(zhì)量的提高，中老年人背包旅行的現(xiàn)象也日益突現(xiàn)，而針對(duì)中老年人背包影響平衡、身體姿勢(shì)及步態(tài)的研究卻屈指可數(shù)，特別在老年人這一人群上。故這就提示了我國(guó)學(xué)者可以從以上幾點(diǎn)針對(duì)背包對(duì)人體平衡能力、身體姿勢(shì)及步態(tài)的影響進(jìn)行進(jìn)一步探索研究。

[1] 宋麗華,陳民盛.人體負(fù)重行走的生物力學(xué)研究及前景[J].中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù),2011,15(41):7771-7774.

[2] 金挺劍,葉祥明,林堅(jiān),等.強(qiáng)化患側(cè)下肢負(fù)重訓(xùn)練對(duì)腦卒中患者平衡與功能性步行能力的影響[J].中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2009,24(11):995-998.

[3] 趙煥彬,李建設(shè).運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)[M].第三版.北京:高等教育出版社，2008.

[4] 孟昭莉,元文學(xué),劉海斌,等.壓電式測(cè)力平臺(tái)系統(tǒng)輸出壓力中心參數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2010,31(4):21-23.

[5] 李世明,Tanvi Bhatt.人體動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性理論及防跌倒擾動(dòng)性訓(xùn)練進(jìn)展[J].體育科學(xué),2011,04:67-74.

[6] Menz HB,Lord SR,Fitzpatrick RC.(2003).Acceleration patterns of the head and pelvis when walking on level and irregular surfaces.Gait&Posture,18(1):35-46.

[7] Pau M,Corona F,Leban B,et al.(2011).Effects of backpack carriage on foot–ground relationship in children during upright stance[J].Gait&posture,33(2):195-199.

[8] Chow DHK,Kwok MLY,Cheng JCY,et al.(2006).The effect of backpack weight on the standing posture and balance of schoolgirls with adolescent idiopathic scoliosis and normal controls[J].Gait&posture,24(2):173-181.

[9] Heller MF,Challis JH,Sharkey NA.(2009).Changes in postural sway as a consequence of wearing a military backpack[J].Gait&posture,30(1):115-117.

[10] Rugelj D,Sev?ek F.(2009).The influence of load placement on postural sway parameters[C].Springer Berlin Heidelberg,1821-1824.

[11] Rugelj D,Sevsek F.(2011).The effect of load mass and its placement on postural sway[J].Applied ergonomics,42(6):860-866.

[12] Costello K,Matrangola S,Madigan M.(2012).Independent effects of adding weight and inertia on balance during quiet standing[J].Biomedical Engineering Online,11(1):20-33.

[13] Qu X,Nussbaum M.(2009).Effects of external loads on balance control during upright stance:Experimental results and model-based predictions[J].Gait&Posture,29(1):23-30.

[14] Rosker J,Markovic G,Sarabon N.(2011).Effects of vertical center of mass redistribution on body sway parameters during quiet standing[J].Gait&Posture,33(3):452-456.

[15] Sahli S,Rebai H,Ghroubi S,et al.(2013).The effects of back-pack load and carrying method on the balance of adolescent idiopathic scoliosis subjects[J].The Spine Journal,13(12):1835-1842.

[16] Ramprasad M,Alias J,Raghuveer AK.(2010).Effect of backpack weight on postural angles in preadolescent children[J].Indian pediatrics,47(7):575-580.

[17] Grimmer K,Dansie B,Milanese S,et al.(2002).Adolescent standing postural response to backpack loads:a randomized controlled experimental study[J].BMC Musculoskeletal Disorders,3(1):10.

[18] Chow DHK,Kwok MLY,Cheng JCY,et al.(2006).The effect of backpack weight on the standing posture and balance of schoolgirls with adolescent idiopathic scoliosis and normal controls[J].Gait&posture,24(2):173-181.

[19] Hong Y,Brueggemann GP.(2000).Changes in gait patterns in 10-year-old boys with increasing loads when walking on a treadmill[J].Gait&posture,11(3):254-259.

[20] Hong Y,Cheung CK.(2003).Gait and posture responses to backpack load during level walking in children[J].Gait&posture,17(1):28-33.

[21] Singh T,Koh M.(2009).Effects of backpack load position on spatiotemporal parameters and trunk forward lean[J].Gait&posture,29(1):49-53.

[22] Al-Khabbaz YSSM,Shimada T,Hasegawa M.(2008).The effect of backpack heaviness on trunk-lower extremity muscle activities and trunk posture[J].Gai&posture,28(2):297-302.

[23] Negrini S,Negrini A.(2007).Postural effects of symmetrical and asymmetrical loads on the spines of schoolchildren[J].Scoliosis,2(8):1-7.

[24]CHANSIRINUKOR W,WILSON D,GRIMMER K,et al.(2001).Effects of backpack on student:Measurement of cervical and shoulder posture[J].Aust J Physiothe,47(2):110-116.

[25] PASCOE DD,PASCOE DE,WANG YT,et al.(1997).Influence of carrying book bags on gait cycle and posture of youths[J].Ergonomics,40(6):631-641.

[26] Hung-Kay Chow D,Kit-Fong Hin C,OuD,et al.(2011).Carryover effects of backpack carriage on trunk posture and repositioning ability[J].International Journal of Industrial Ergonomics,41(5):530-535.

[27] Cappellini G,Ivanenko YP,Poppele RE,et al.(2006).Motor patterns in human walking and running.[J].Journal Of Neurophysiology,95(6):3426-3437.

[28] CAPPOZZO A.Gait analysis methodology[J].Hum Mov Sci,1984,3(1-2):27-50．

[29]HONG YL,BRUEGGEMANN GP.(2000).Changes in gait pattern in 10-year-old boys with increased loads when walking on a treadmill[J].Gait Posture,11(3):254-259.

[30] SINGH T,KOH M.(2009).Effects of backpack load position on spationtem-poral parameters and trunk forward lean[J].Gait Posture,29(1):49-53.

[31] Singh T,Koh M.(2009).Effects of backpack load position on spatiotemporal parameters and trunk forward lean[J].Gait&posture,29(1):49-53.

[32] Hong Y,Cheung CK.(2003).Gait and posture responses to backpack load during level walking in children[J].Gait&posture,17(1):28-33.

[33] Charteris J.(1998).Comparison of the effects of backpack loading and of walking speed on foot-floor contact patterns[J].Ergonomics,41(12):1792-1809.