不同身體姿態(tài)對(duì)足底壓力的影響

鄒月輝，辛 帥，高 原

（.南通大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院，江蘇 南通226000；2.燕山大學(xué)體育學(xué)院，河北秦皇島066004）

隨著手機(jī)、平板電腦等智能移動(dòng)終端產(chǎn)品的普及和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，日常生活的每一個(gè)縫隙，都有被數(shù)字產(chǎn)品“侵蝕”之勢(shì)，人與人之間的自然交流顯得日漸缺失?！笆謾C(jī)依賴癥”便是最為流行的病癥，人們每天除了不得不睡覺(jué)的時(shí)間，其他時(shí)間基本都在低頭玩手機(jī)。近年來(lái)許多國(guó)內(nèi)學(xué)者研究表明低頭玩手機(jī)會(huì)對(duì)頸椎產(chǎn)生損傷，長(zhǎng)時(shí)間可能會(huì)引起頸椎間盤(pán)突出等疾病，同時(shí)長(zhǎng)時(shí)間盯著屏幕會(huì)產(chǎn)生視覺(jué)疲勞，導(dǎo)致視力下降［1］。人在站立時(shí)低頭玩手機(jī)身體姿態(tài)會(huì)發(fā)生變化，如頭部前傾、彎腰駝背等，這些身體姿態(tài)的變化除了會(huì)對(duì)頸椎等部位產(chǎn)生損傷外，是否會(huì)改變足底壓力的分布?

足底壓力是指人在站立或行走時(shí)，在自身重力的作用下，足底在垂直方向上受到的一個(gè)地面反作用力。足底壓力分布能反映下肢乃至全身的生理結(jié)構(gòu)和功能等方面的信息，對(duì)足底壓力的研究可揭示人體在不同狀態(tài)下的足底壓力特征。足底壓力測(cè)試和步態(tài)分析是一項(xiàng)基于生物力學(xué)原理的國(guó)際先進(jìn)技術(shù)，能客觀評(píng)估及預(yù)測(cè)未來(lái)足部疾病和行走問(wèn)題，提供科學(xué)的康復(fù)治療手段［2］。近年來(lái)國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)足底壓力的研究有不同身體疾病如腦癱患 兒［3］、糖尿?。?］等，不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目如羽毛球［5］、競(jìng) 走［6］等，不同人群如青少年［7］、老年人［8］等對(duì)足底壓力的影響研究。但在低頭族問(wèn)題對(duì)足底壓力影響的研究較少。本研究通過(guò)對(duì)近年來(lái)出現(xiàn)的低頭族問(wèn)題和足底壓力測(cè)試技術(shù)的結(jié)合，研究長(zhǎng)期低頭站立玩手機(jī)和低頭行走玩手機(jī)2種不同身體姿態(tài)對(duì)足底壓力分布的影響并探討足底壓力分布的變化是否會(huì)影響下肢關(guān)節(jié)乃至全身的生理結(jié)構(gòu)。

1 研究對(duì)象及方法

1.1 研究對(duì)象

通過(guò)問(wèn)卷篩選的方法招募體質(zhì)健康的普通學(xué)生60人(男生54人，女生6人)。招募受試者的標(biāo)準(zhǔn)：身體健康，能夠獨(dú)立行走，半年內(nèi)無(wú)下肢損傷，所有受試者均無(wú)神經(jīng)系統(tǒng)疾病、肌肉骨骼疾病、視覺(jué)障礙和前庭疾病，以免影響測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，被試均了解實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和實(shí)驗(yàn)?zāi)康模⒑炇鹬橥鈺?shū)。測(cè)試期間身體狀況良好，并且都進(jìn)行了4種不同姿態(tài)測(cè)試的預(yù)實(shí)驗(yàn)。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 測(cè)試要求

測(cè)試儀器為SENSOR MEDICA足底壓力分布測(cè)試儀。測(cè)試前測(cè)試員預(yù)先將實(shí)驗(yàn)設(shè)備放置在平穩(wěn)光潔的地面上，防止測(cè)力臺(tái)在地面受力不均而造成測(cè)試數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。在測(cè)力臺(tái)兩邊各放一個(gè)長(zhǎng)2m且厚度與測(cè)力臺(tái)相同的軟墊，做為延伸的步道，以保證受試者有足夠的距離正常行走。測(cè)試人員向受試者講解測(cè)試要求的動(dòng)作和實(shí)驗(yàn)過(guò)程，并讓其進(jìn)行預(yù)先的適應(yīng)性練習(xí)。因每個(gè)受試者身體結(jié)構(gòu)及個(gè)人習(xí)慣存在差異，所以以受試者目視前方，雙手自然下垂，雙腳自然分開(kāi)，雙足足跟在同一水平線上為正常站立姿勢(shì)；以受試者自然狀態(tài)下的行走為正常行走；持手機(jī)姿勢(shì)為雙腳自然分開(kāi)，雙手持手機(jī)于腹前，低頭前傾角度控制在40°。

1.2.3 測(cè)試流程

測(cè)試分為靜態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試2方面，每次測(cè)試均獲取一個(gè)完整的步態(tài)周期作為有效數(shù)據(jù)。一個(gè)完整的步態(tài)周期是指在行走的過(guò)程中，從一側(cè)腳跟著地開(kāi)始到另一側(cè)腳跟再次著地構(gòu)成一個(gè)完整的步態(tài)周期。靜態(tài)測(cè)試步驟：要求受試者站在壓力板上呈正常站立姿勢(shì)進(jìn)行靜態(tài)測(cè)試，測(cè)量1次并記錄數(shù)據(jù)；然后要求受試者雙手持手機(jī)并低頭玩手機(jī)60s后，測(cè)量1次并記錄數(shù)據(jù)。靜態(tài)測(cè)試時(shí)如若出現(xiàn)身體晃動(dòng)，雙足出現(xiàn)明顯移動(dòng)的需要重新測(cè)試。動(dòng)態(tài)測(cè)試步驟：首先要求受試者在指定的壓力板步道上來(lái)回正常直立行走，測(cè)量2次并記錄數(shù)據(jù)。然后讓受試者雙手持手機(jī)，在行走的過(guò)程中低頭玩手機(jī)，測(cè)量2次并記錄數(shù)據(jù)。動(dòng)態(tài)測(cè)試時(shí)如若出現(xiàn)行走姿勢(shì)僵硬，行走不自然的，以及持手機(jī)姿勢(shì)不正確的需要重新測(cè)試，以保證測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

足底壓力分布有10個(gè)區(qū)域（如圖 1）：第 1趾骨（T1）、第2-5 趾骨（T2-5）、第 1 跖骨（M1）、第 2 跖骨（M2）、第 3 跖骨（M3）、第 4 跖骨（M4）、第 5 跖骨（M5）、足弓（MF）、足跟內(nèi)側(cè)（MH）和足跟外側(cè)（LH）。

圖1 足底壓力各區(qū)域分布圖

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)收集采用SENSOR MEDICA FREE STEP足底壓力測(cè)試系統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理采用SPSS 24.0軟件包處理，對(duì)同一受試者不同身體姿態(tài)左右足底壓力的差異使用配對(duì)樣本T檢驗(yàn)，各指標(biāo)用X±S的方法表示，顯著性差異為p<0.05，非常顯著性差異為p<0.01。選取靜態(tài)指標(biāo)有左右腳各區(qū)域的面積、平均壓強(qiáng)。動(dòng)態(tài)指標(biāo)有左右腳各區(qū)域的時(shí)空參數(shù)、沖量、負(fù)荷、最大壓強(qiáng)以及平均壓力。

2 研究結(jié)果

2.1 靜止直立狀態(tài)下各區(qū)域參數(shù)結(jié)果分析

2.1.1 靜止直立狀態(tài)下左右腳各區(qū)域面積分布參數(shù)

足底接觸面積是指人在正常站立或行走時(shí)，為了支持身體的穩(wěn)定，足底會(huì)有一定的區(qū)域與地面接觸。由表1可知，低頭玩手機(jī)的人群在靜止直立和低頭直立2種不同姿態(tài)下左右腳足底各個(gè)區(qū)域的分布面積發(fā)生顯著變化。其中低頭站立組左腳足中段面積大于正常站立組，前足及足后無(wú)明顯變化。低頭站立組右腳前足的面積大于正常站立組，足中段以及足后的面積都明顯大于正常站立組。其他區(qū)域低頭站立與正常站立時(shí)無(wú)明顯差異。

表1 靜止直立狀態(tài)下左、右腳各區(qū)域面積分布參數(shù)（±S,N=60，cm2）

表1 靜止直立狀態(tài)下左、右腳各區(qū)域面積分布參數(shù)（±S,N=60，cm2）

區(qū)域左腳正常站立組 低頭站立組 Sig. 正常站立組右腳低頭站立組 Sig.前足足中段足后47.±13.04 22.6±12.88 36.08±2.11 49.3±14.12 24.43±13.2 37±13.96 0.093 0.03 0.162 52.5±13.85 25.2±11.06 41.1±14.83 55±14.45 27.0±11.88 45.5±15.17 0.035 0.001 0.008

表2 靜止直立狀態(tài)下左、右腳壓強(qiáng)平均值參數(shù)情況（±S,N=60，KPa）

表2 靜止直立狀態(tài)下左、右腳壓強(qiáng)平均值參數(shù)情況（±S,N=60，KPa）

組別 正常站立組左腳右腳305.23±42.67 313±39.02低頭站立組 Sig.0.00 0.00 288±56.84 297±38.31

2.1.2 靜止直立狀態(tài)下左右腳壓力平均值參數(shù)情況

足底壓力平均值是指人在站立或行走時(shí)，在自身重力的作用下，足底在垂直方向上受到的一個(gè)地面反作用力的平均值。由表2可知，低頭玩手機(jī)的人群在靜止直立和低頭直立2種不同姿態(tài)下左右腳足底的平均壓強(qiáng)發(fā)生了顯著變化。其中低頭站立組左右腳的平均壓強(qiáng)都明顯小于正常站立組。

2.2 行走狀態(tài)下時(shí)空及各區(qū)域參數(shù)結(jié)果分析

2.2.1 行走狀態(tài)下時(shí)空參數(shù)情況

平均速度指行走一個(gè)步態(tài)周期與所需時(shí)間的比值，平均步長(zhǎng)指行走時(shí)左右足跟（或趾尖）著地點(diǎn)間的縱向直線距離，每分鐘步數(shù)指一分鐘內(nèi)所行走的步數(shù)，左右腳落地時(shí)間是指從一側(cè)腳跟著地開(kāi)始到另一側(cè)腳跟再次著地所需的時(shí)間。由表3可知，低頭玩手機(jī)的人群在直立行走與低頭行走2種不同姿態(tài)下，行走的平均速度、平均步長(zhǎng)、每分鐘的步數(shù)以及左右腳落地的時(shí)間均發(fā)生了顯著性變化。其中低頭行走組行走的平均速度、平均步長(zhǎng)、每分鐘步數(shù)都明顯小于正常行走組。低頭行走組在行走過(guò)程中左右腳落地的時(shí)間都明顯長(zhǎng)于正常行走組。

2.2.2 行走狀態(tài)下左右腳各區(qū)域壓強(qiáng)-時(shí)間積分參數(shù)情況

壓強(qiáng)-時(shí)間積分表示力在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)足底各區(qū)域連續(xù)作用所產(chǎn)生的積累效應(yīng)。由表4可知，低頭玩手機(jī)的人群在直立行走與低頭行走2種不同姿態(tài)下，左右腳足底各個(gè)區(qū)域的壓強(qiáng)—時(shí)間積分參數(shù)發(fā)生了變化。其中低頭行走組的左腳足跟外側(cè)（RF M）的壓強(qiáng)—時(shí)間積分參數(shù)大于正常行走組，低頭行走組的右腳足弓外側(cè)（MF L）的壓強(qiáng)—時(shí)間積分參數(shù)小于正常行走組。其他區(qū)域在低頭行走時(shí)與正常行走無(wú)明顯差異。

2.2.3 行走狀態(tài)下左右腳各區(qū)域壓強(qiáng)最大值參數(shù)情況

足底壓強(qiáng)最大值是指在一定區(qū)域內(nèi)所受壓力與接觸面積的一個(gè)最大值。由表5可知，低頭玩手機(jī)的人群在正常行走與低頭行走2種不同姿態(tài)下，左右腳足底各個(gè)區(qū)域的最大壓強(qiáng)參數(shù)發(fā)生顯著變化。其中低頭行走組左腳的第二跖骨（MH2）和足弓外側(cè)（MF L）的最大壓強(qiáng)都明顯小于正常行走組，左腳第三跖骨（MH3）和足弓內(nèi)側(cè)（MF M）的最大壓強(qiáng)小于正常行走組。其他區(qū)域在低頭行走時(shí)與正常行走無(wú)明顯差異。

2.2.4 行走狀態(tài)下左右腳各區(qū)域負(fù)荷參數(shù)情況

表3 行走狀態(tài)下時(shí)空參數(shù)情況（±S,N=60）

表3 行走狀態(tài)下時(shí)空參數(shù)情況（±S,N=60）

組別 正常行走組平均速度平均步長(zhǎng)每分鐘步數(shù)左腳落地時(shí)間右腳落地時(shí)間68.31±7.28 65.85±5.53 104.08±11.36 655.56±65.13 662.62±67.48 59.23±7.21 61.23±5.48 95.56±11.13 709.16±82.02 721.93±125.24低頭行走組 Sig.0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

表4 行走狀態(tài)下左、右腳各區(qū)域壓強(qiáng)-時(shí)間積分參數(shù)情況（±S,N=60，N/S）

表4 行走狀態(tài)下左、右腳各區(qū)域壓強(qiáng)-時(shí)間積分參數(shù)情況（±S,N=60，N/S）

區(qū)域T1 T2-5 MH1 MH2 MH3 MH4 MH5 MF M MF L RF M RF L左腳正常行走組 低頭行走組 Sig. 正常行走組80.97±24.65 17.46±12.24 69.69±25.93 69.27±17.06 75.76±20.99 63.75±20.85 45.67±20.77 6.15±5.16 35.65±21.41 70.69±26.99 63.58±27.3 75.93±31.35 21.59±28.35 74.7±31.23 67.58±17.32 80.03±18.60 66.72±22.13 44.29±18 6.52±7.11 31.25±19.73 79.99±33.45 64.05±28.16 0.162 0.244 0.231 0.484 0.093 0.326 0.609 0.689 0.106 0.049 0.891 75.57±27.68 13.48±12.02 87.79±32.55 73.38±21.8 74.51±23.11 64.99±22.91 36.03±20.33 6.52±5.25 38.47±25.46 70.37±27.19 58.72±25.19右腳85.44±31.8 15.09±12.75 84.43±29.91 76.06±23.91 82.15±22.29 64.11±20.69 35.36±17.75 6.35±5.43 37.35±24.36 75.93±33.2 62.54±27.23低頭行走組 Sig.0.115 0.222 0.648 0.507 0.423 0.421 0.962 0.78 0.011 0.083 0.452

表5 行走狀態(tài)下左、右腳各區(qū)域壓強(qiáng)最大值參數(shù)情況（±S,N=60，KPa）

表5 行走狀態(tài)下左、右腳各區(qū)域壓強(qiáng)最大值參數(shù)情況（±S,N=60，KPa）

區(qū)域T1 T2-5 MH1 MH2 MH3 MH4 MH5 MF M MF L RF M RF L左腳正常行走組 低頭行走組 Sig. 正常行走組1 845.67±466.29 1190.47±600.58 1 897.67±450.3 2 339.07±389.3 2 326.67±376.07 1 882.73±310.37 1 532.53±340.06 950.13±417.44 1 125.67±309.9 1 780.87±342.63 1 162.13±287.89 1 732.33±476.32 1 106.6±537.62 1 842.2±397.61 2 194.8±415.85 2 221.47±418.92 1 856.93±374.73 1 524.67±421.03 810.67±442.43 988.67±308.05 1 758±349.39 1 086±312.36 0.093 0.293 0.335 0.002 0.013 0.687 0.876 0.047 0.003 0.62 0.093 1 672.03±379.18 1 022.38±428.05 1 959.28±428.05 2 278.13±401.34 2 208.58±354.07 1 758.17±403 1 388.48±356.62 969.98±421.52 1 096.67±310.21 1 141.95±305.96 1 590.35±398.34右腳1 727.2±367.41 1051±446.54 1 881.27±358.14 2 257.33±416.48 2 279.33±416.48 1 809.13±373.04 1 367.67±407.81 896.53±370.97 1 072.27±300.37 1 077.07±270.77 1 639.07±324.23低頭行走組 Sig.0.284 0.691 0.203 0.647 0.175 0.355 0.704 0.179 0.590 0.116 0.285

表6 行走狀態(tài)下左、右腳各區(qū)域負(fù)荷參數(shù)情況（±S,N=60，cm2）

表6 行走狀態(tài)下左、右腳各區(qū)域負(fù)荷參數(shù)情況（±S,N=60，cm2）

區(qū)域T1 T2-5 MH1 MH2 MH3 MH4 MH5 MF M MF L RF M RF L左腳正常行走組 低頭行走組 Sig. 正常行走組10.15±3.14 2.42±1.32 9.41±2.92 10.36±2.22 11.73±2.83 9.81±2.54 6.71±2.22 1.85±1.37 7.69±3.63 15.86±3.6 14.61±3.92 9.18±3.51 2.83±2.84 9.61±2.89 10.03±2.45 11.8±2.59 10.11±3.07 6.56±2.23 1.76±1.44 6.34±3.71 17.44±4.81 14.34±4.22 0.029 0.28 0.688 0.407 0.125 0.511 0.662 0.697 0.018 0.024 0.642 10.5±4.34 2.28±1.68 11.29±3.38 10.67±2.01 11.07±2.61 9.76±2.66 5.37±2.61 2.01±1.26 7.8±4.03 16±4.21 13.26±3.69右腳10.05±3.19 2.19±1.52 10.78±2.81 10.89±2.48 11.92±2.85 9.58±2.29 5.06±2.03 1.88±1.2 7.35±3.48 11.54±4.59 13.76±3.63低頭行走組 Sig.0.428 0.651 0.246 0.523 0.014 0.666 0.383 0.389 0.452 0.437 0.354

足底負(fù)荷是指人在正常站立或行走時(shí)，足底為了克服自身重力而承擔(dān)的阻力。由表6可知，低頭玩手機(jī)的人群在正常行走與低頭行走2種不同姿態(tài)下，左右腳足底各個(gè)區(qū)域的負(fù)荷參數(shù)發(fā)生顯著變化。其中低頭行走組左腳足底的第一趾骨（T1）、足弓外側(cè)（MF L）的負(fù)荷小于正常組，足跟內(nèi)側(cè)（RF M）的負(fù)荷大于正常行走組。其中低頭行走組右腳足底第三跖骨（MH3）的負(fù)荷明顯大于正常行走組。其他區(qū)域在低頭行走時(shí)與正常行走無(wú)明顯差異。

2.2.5 行走狀態(tài)下左右腳各區(qū)域壓力平均值參數(shù)情況

足底壓力平均值指人在站立或行走時(shí)，在自身重力的作用下，足底各個(gè)區(qū)域內(nèi)在垂直方向上所受到的地面反作用力與其接觸面積的比值［9］。由表7可知，低頭玩手機(jī)的人群在正常行走與低頭行走2種不同姿態(tài)下，左右腳足底各個(gè)區(qū)域的壓力平均值參數(shù)發(fā)生了顯著變化。其中低頭行走組左腳足底的第一趾骨（T1）的平均壓力小于正常行走組，足弓外側(cè)（MF L）的平均壓力明顯小于正常行走組。其中低頭行走組右腳足底的第三跖骨（MH3）明顯大于正常行走組。其他區(qū)域在低頭行走時(shí)與正常行走無(wú)明顯差異。

3 討論與分析

3.1 靜止姿態(tài)下低頭玩手機(jī)對(duì)身體生理結(jié)構(gòu)以及足底壓力分布的影響分析

隨著智能設(shè)備和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展與普及以及人們生活的節(jié)奏加快，常常會(huì)見(jiàn)到人們?cè)陂e暇之余拿出手機(jī)，低頭觀看自己喜歡的內(nèi)容，這樣的行為不僅減少了人與人之間的溝通交流，而且對(duì)于自身的健康也是極為不利的。低頭族是社會(huì)科技發(fā)展的一種畸形產(chǎn)物。有研究表明人們低頭最大的角度為45°，如果低頭角度超過(guò)了30°則會(huì)影響到頸椎，長(zhǎng)期如此則會(huì)對(duì)頸椎產(chǎn)生損傷［1］。相關(guān)研究表明人在低頭玩手機(jī)時(shí)由于姿態(tài)的改變對(duì)上肢肌群產(chǎn)生了顯著影響，人體的右側(cè)斜方肌、左側(cè)斜方肌、左右頸豎脊肌的肌肉疲勞程度加?。?0］。也有研究表明人在操作手機(jī)時(shí)拇指肌肉在較小范圍內(nèi)操作時(shí)，疲勞發(fā)展迅速，屈伸運(yùn)動(dòng)比內(nèi)收外展方向慢，并建議使用小觸摸按鈕來(lái)提升拇指的性能［11］。人在正常站立時(shí)大腿的股四頭肌和小腿的腓腸肌保持收縮，以此維持身體直立不倒。有研究表明人在直立狀態(tài)下低頭玩手機(jī)，踝關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)沒(méi)有顯著變化，左腓腸肌的激活開(kāi)始稍微延遲［12］。本實(shí)驗(yàn)在進(jìn)行過(guò)程中有部分受試者的頸部、腰部以及小腿出現(xiàn)了酸脹的狀況。因此本實(shí)驗(yàn)結(jié)果印證了前人的觀點(diǎn)。從姿態(tài)控制的角度分析人體在重力作用下能夠保持直立是因?yàn)樯眢w的質(zhì)量重心位置處于足部的支撐面內(nèi)。在靜止站立姿勢(shì)下因?yàn)樯硪蛩氐挠绊?，人的身體將會(huì)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，但只要身體的重心位置一直處于足部支撐面內(nèi)，人就不會(huì)發(fā)生跌倒［13］。在姿勢(shì)控制的研究領(lǐng)域中分為內(nèi)部干擾和外部干擾作用下而產(chǎn)生的身體控制能力，外部干擾來(lái)自周圍的環(huán)境，如腳底支撐面的突然變化；內(nèi)部干擾則是來(lái)自自身身體姿態(tài)變化，如彎腰低頭，手臂上抬。這2種干擾都會(huì)使身體質(zhì)量重心發(fā)生偏移，因此會(huì)影響到姿態(tài)的穩(wěn)定性［14］。本研究受試者在直立低頭玩手機(jī)的過(guò)程中，產(chǎn)生了內(nèi)部干擾身體姿態(tài)發(fā)生了變化，如頭部前傾，彎腰駝背，臀部后移。這種干擾使身體內(nèi)部產(chǎn)生了改變身體質(zhì)量重心的力，加劇了身體質(zhì)量重心的不穩(wěn)定狀態(tài)，嚴(yán)重降低了身體姿態(tài)的穩(wěn)定性，增加了跌倒的風(fēng)險(xiǎn)。

人類最常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)就是站立和行走，這種最基本的運(yùn)動(dòng)形式的足底壓力分布可以反映下肢乃至全身的生理結(jié)構(gòu)和機(jī)能的信息［15］。人在正常站立時(shí)左右腳所承受的壓力是均勻的，即左右腳各區(qū)域的壓力分布基本上是相同的，大多數(shù)人在靜止站立時(shí)，主要以后足接觸地面，且后足所承受的壓力最大，足趾承受壓力較小［16］。本研究發(fā)現(xiàn)低頭站立組左腳足中段面積大于正常站立組。右腳前足、足中段以及足后的面積都大于正常組。左右腳的平均壓強(qiáng)都明顯小于正常站立組。由數(shù)據(jù)測(cè)試結(jié)果可知，與正常站立的足底壓力分布相比，人在直立低頭玩手機(jī)時(shí)足底壓力發(fā)生了明顯的變化。右足接觸地面的面積明顯增大反映出受試者在站立時(shí)低頭玩手機(jī)身體重心向右方發(fā)生了偏移；左右腳足底的平均壓強(qiáng)明顯減小，說(shuō)明人在站立時(shí)低頭玩手機(jī)時(shí)身體重心前傾，導(dǎo)致在后足承受的壓力減小，所以造成左右足底平均壓強(qiáng)減小。本實(shí)驗(yàn)受試者（優(yōu)勢(shì)手均為右手）均以右手持手機(jī)，左手托扶手機(jī)。所以站立時(shí)低頭玩手機(jī)人的身體重心會(huì)偏向了右前方即持手機(jī)手一側(cè)。有研究表明在一個(gè)相對(duì)完整的步態(tài)周期中，為了防止足底遭受過(guò)高的足底壓力而造成損傷，足在支撐相和擺動(dòng)相時(shí)具有生物力學(xué)保護(hù)作用，足會(huì)盡可能地增大接觸部位的受力面積去應(yīng)對(duì)足底壓力［17］。因此本研究的結(jié)果與前人的觀點(diǎn)相符。

表7 行走狀態(tài)下左、右腳各區(qū)域壓力平均值參數(shù)情況（±S,,N=60，N）

表7 行走狀態(tài)下左、右腳各區(qū)域壓力平均值參數(shù)情況（±S,,N=60，N）

區(qū)域T1 T2-5 MH1 MH2 MH3 MH4 MH5 MF M MF L RF M RF L左腳正常行走組 低頭行走組 Sig. 正常行走組64.27±24.69 16.01±10.48 60.46±21.09 65.54±16.72 70.66±20.6 62.05±18.01 42.69±16.07 12.63±10.53 50.86±27.07 101.2±26.8 92.83±25.46 56.39±23.03 17.19±18.81 59.78±21.99 61.69±16.34 72.64±18.91 62.29±20.71 40.05±15.16 1096±9.08 39.33±23.76 105.91±31.49 87.88±26.7 0.012 0.645 0.832 0.096 0.459 0.936 0.234 0.248 0.003 0.319 0.192 63.02±24.57 14.79±24.57 71.6±22.78 66.55±14.67 68.2±17.95 61.17±19.37 34.64±17.41 12.74±8.34 52.8±30.76 103.07±31.96 86.6±28.63右腳61.9±19.66 13.13±8.63 66.84±18.83 67.83±18.79 74.22±20.6 60.03±18.71 31.79±14.39 11.87±8.37 47.11±26.59 103.29±33.61 85.49±25.34低頭行走組 Sig.0.708 0.376 0.083 0.577 0.007 0.681 0.209 0.386 0.196 0.962 0.749

3.2 動(dòng)態(tài)姿勢(shì)下低頭玩手機(jī)對(duì)身體生理結(jié)構(gòu)以及足底壓力分布的影響分析

人在行走和跑步等活動(dòng)過(guò)程中，在一個(gè)步態(tài)周期內(nèi)的部分時(shí)間，只有一只足著地承擔(dān)著身體的全部重力和維持身體穩(wěn)定性，雙足協(xié)作起到推動(dòng)身體前行并維持身體平衡的作用［18］。異常的行走姿勢(shì)會(huì)對(duì)感覺(jué)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，感覺(jué)系統(tǒng)分為視覺(jué)、前庭覺(jué)和本體感覺(jué)，感覺(jué)系統(tǒng)可以感覺(jué)外部環(huán)境的變化并轉(zhuǎn)輸至中樞神經(jīng)處理。有研究表明反應(yīng)時(shí)間可以表示中樞神經(jīng)系統(tǒng)的處理速度，隨著年齡的增長(zhǎng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)會(huì)發(fā)生一些變化，而這些變化會(huì)導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)處理外界改變的時(shí)間變長(zhǎng)［19］。當(dāng)在行走時(shí)低頭玩手機(jī)，人的注意力主要集中在手機(jī)上，對(duì)外界的感知能力減弱，神經(jīng)中樞處理突發(fā)事故的反應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)，所以當(dāng)人在行走時(shí)低頭玩手機(jī)應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力減弱，更易發(fā)生事故。本研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期低頭玩手機(jī)的人群在直立行走與低頭行走2種不同姿態(tài)下，行走的平均速度、平均步長(zhǎng)、每分鐘的步數(shù)以及左右腳落地的時(shí)間均發(fā)生了顯著性變化。其中低頭行走組行走的平均速度、平均步長(zhǎng)、每分鐘步數(shù)都明顯小于正常組。低頭行走組在行走過(guò)程中左右腳落地的時(shí)間都長(zhǎng)于正常組。這表明人在低頭行走時(shí)玩手機(jī)不能充分觀察前方路況，身體重心不穩(wěn)。為了增加行走的穩(wěn)定性，會(huì)本能的減慢行走的速度、步長(zhǎng)。雙手操作手機(jī)行走注意力不集中，會(huì)增加整足接觸地面階段時(shí)間。有研究發(fā)現(xiàn)青年人與中年人足底各部位壓強(qiáng)排列順序比較穩(wěn)定,反映出足部生理結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定性。中年組除五跖外各部位的壓強(qiáng)呈現(xiàn)明顯下降趨勢(shì),而足底各部位與地面的接觸時(shí)間、接觸面積呈現(xiàn)明顯增加趨勢(shì),反映出中年人五跖利用率提高,而運(yùn)動(dòng)機(jī)能逐漸退化，行走速度變慢,足部控制與身體平衡能力降低［20］。

異常的行走姿勢(shì)會(huì)對(duì)姿勢(shì)控制產(chǎn)生影響，姿勢(shì)控制是人體各個(gè)器官之間相互配合維持身體的重心在重心支撐面之內(nèi)；姿勢(shì)控制所需參與的肌肉需要整合本體感覺(jué)、前庭覺(jué)、視覺(jué)等多種感受器的傳入神經(jīng)，然后經(jīng)過(guò)大腦有意識(shí)或無(wú)意識(shí)的加工信息，從而完成肌肉活動(dòng)［21］。當(dāng)人在行走時(shí)低頭玩手機(jī)身體的內(nèi)部干擾加大，身體重心在重心支撐面內(nèi)晃動(dòng)加大，不穩(wěn)定狀態(tài)加劇，因此更易發(fā)生跌倒。本研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期低頭玩手機(jī)的人群在正常行走與低頭行走2種不同姿態(tài)下，左右腳足底各個(gè)區(qū)域的平均壓力和壓力最大值參數(shù)發(fā)生顯著變化。其中低頭行走組右腳足底的第三跖骨 （MH3）大于正常行走組，左腳足底的第一趾骨（T1）與足弓外側(cè)（MF L）的平均壓力明顯小于正常行走組，右腳足底第三跖骨（MH3）的平均壓力明顯大于正常行走組。這表明行走時(shí)低頭玩手機(jī)由于姿態(tài)的改變，頭部前傾，臀部后移，造成身體的重心的前移。有研究表明青年人正常行走左右足跟區(qū)壓強(qiáng)高度相關(guān),其次是第三、四跖區(qū),第二跖區(qū),第五跖區(qū),拇趾區(qū)和第一跖區(qū)［22］。從臨床研究可知，異常的步態(tài)可能會(huì)引起參與走路和運(yùn)動(dòng)控制的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，由此產(chǎn)生的損傷可以使足部相關(guān)的肌肉力量下降、肌肉協(xié)調(diào)能力、平衡能力、感覺(jué)能力下降會(huì)影響行走耐力等更容易產(chǎn)生跌倒以及下肢關(guān)節(jié)的損傷［23］。

4 結(jié)論與建議

由研究結(jié)果可以得出，異常姿勢(shì)的行走和站立感覺(jué)系統(tǒng)對(duì)周圍環(huán)境的觀察能力下降，神經(jīng)中樞處理突發(fā)時(shí)間的速度減慢，身體質(zhì)量重心在質(zhì)量支撐面的晃動(dòng)加劇，身體維持平衡所需的肌肉活動(dòng)增多，肌肉代償增加更易產(chǎn)生疲勞，在面對(duì)突發(fā)事故時(shí)更易產(chǎn)生跌倒。站立時(shí)低頭玩手機(jī)足底壓力發(fā)生了變化，主要表現(xiàn)在右腳前足、足中段以及足后面積明顯增大，這反應(yīng)出站立時(shí)低頭玩手機(jī)身體重心偏向了右前方，導(dǎo)致右側(cè)下肢支撐身體的接觸面增大。在行走時(shí)低頭玩手機(jī)受試者步態(tài)特征以及足底部分區(qū)域發(fā)生了顯著變化，主要表現(xiàn)在右腳第三跖骨的平均面積和最大壓力，足跟內(nèi)側(cè)的負(fù)荷都明顯增大。這反映出在行走時(shí)低頭玩手機(jī)，右腳支撐身體的負(fù)荷增大，右側(cè)下肢肌肉的代償增加，長(zhǎng)此以往右側(cè)下肢更易產(chǎn)生疲勞乃至損傷。

鑒于異常姿態(tài)的站立和行走會(huì)使身體機(jī)能減弱以及改變足底壓力的分布，因此建議人們應(yīng)提高對(duì)于正確身體姿態(tài)的認(rèn)識(shí)，在日常生活中應(yīng)注意保持正確的身體姿態(tài)，增強(qiáng)對(duì)于身體健康的保護(hù)意識(shí)；適當(dāng)提高腿部力量，增強(qiáng)下肢關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性；在站立或行走時(shí)不應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間低頭玩手機(jī)，應(yīng)盡量集中注意力，雙手跟隨身體自然擺動(dòng)，抬頭目視前方觀察行走的路況，保持正確的行走姿態(tài)，以提高行走的穩(wěn)定性。