中老年人北歐式健走足底壓力特征分析

胡龍威 張愉 張彥龍

(牡丹江師范學(xué)院 黑龍江牡丹江 157000)

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國中老年人越來越重視自身的健康，中老年人運動鍛煉成為中老年人健康發(fā)展的研究熱點。有研究表明，適當(dāng)增加運動頻率及運動持續(xù)時間，可以促進中老年人健康[1]。最適宜且方便的運動方式就是健步走，日常健步走[2]作為一種常見的戶外運動形式，它的運動模式簡單，步頻比日常行走較高、速度較快。中老年人通過這種運動方式能夠提高身體機能，但由于中老年人下肢肌力較弱、骨質(zhì)疏松等身體機能原因運動能力逐漸降低[3]，日常健步走的運動方式可能會增加中老年人的運動風(fēng)險性。

近些年有研究表明，中老年人跌倒的病例呈現(xiàn)遞增趨勢[4]。因此，中老年人鍛煉要考慮采用運動風(fēng)險較小的健走方式。Nordic Walking（北歐式健走）又稱為越野行走，起源于滑雪運動員夏季執(zhí)杖訓(xùn)練，興起于芬蘭，即依靠雙手抓握北歐健走杖支撐地面，以較小的上肢力量利用健走杖將身體向前推進，在鍛煉上肢力量的同時，減輕了下肢運動負荷[5]，降低了健身者因下肢肌力不足而造成的運動風(fēng)險。北歐式健走相對正常健步走能夠增加運動距離、增大步幅、增進上肢肌肉激活，提高下肢穩(wěn)定性、節(jié)省能量、降低腿部疲勞，是更為安全、高效、穩(wěn)定的運動形式[6-8]。在國外，北歐式健走常作為改善老年人步態(tài)[9]的運動干預(yù)康復(fù)訓(xùn)練手段。

從足底壓力的角度出發(fā)比較兩種健走方式的不同，有利于探究二者步態(tài)受力的差異，以及北歐式健走更為適合中老年人的原因。中老年人行走時足底壓力特征：中老年人在第1跖骨處的壓力峰值減小，在其他區(qū)域都表現(xiàn)為增長現(xiàn)象，前腳掌的壓力中心過于密集，足跟、足弓部負荷量過大會影響足部的控制能力[10-14]。而國外對北歐式健走足底壓力分布特征研究較少，特別在對北歐式健走時地面反作用力大小的研究存在爭議[15，16]，國內(nèi)關(guān)于北歐式健走足底壓力的研究尚不多見。

1 實驗過程和實驗方法

1.1 實驗設(shè)計

實驗前后樣本配對檢驗設(shè)計，采集實驗數(shù)據(jù)。

1.2 時間及地點

2020年12月牡丹江師范學(xué)院運動生物力學(xué)實驗室。

1.3 實驗參與者

有3年日常健走經(jīng)歷，無下肢傷病史，且在近期內(nèi)無運動損傷的中老年健身愛好者30名，其中男性16名，女性14名，均對該實驗知情，且為自愿參加并簽署知情同意書。在實驗過程中有2位測試者，沒有按照實驗要求進行訓(xùn)練，所以將其數(shù)據(jù)進行剔除。

測試者基本數(shù)據(jù)：年齡為40～60歲，體重為55±4.8kg，身高為162±5.3cm。

1.4 實驗儀器

采用Footscan測試系統(tǒng)，尺寸大小為50cm×40cm的壓力測試平板，以及采用配套的數(shù)據(jù)采集分析軟件。

1.5 實驗方法

實驗測試分2次進行，第一次對測試者進行正常健步走測試采集，第二次在對測試者進行6周的北歐式健步走訓(xùn)練干預(yù)后，采集測試者北歐式健走時步態(tài)的實驗數(shù)據(jù)。

兩輪測試的具體實驗操作方案如下。

1.5.1 實驗準備

2018年5月-6月，本研究在武進少體校進行了調(diào)查問卷的發(fā)放與回收工作。共發(fā)放文化課教師問卷18份，教練員問卷10份，有效回收率均為100%；發(fā)放運動員問卷100份（其中小學(xué)生問卷56份，初中生問卷44份），有效問卷92份（其中小學(xué)生問卷51份，初中生問卷41份），有效回收率95.8%。

將footscan測力板放在特定的測試跑道中。在實驗測試期間受試者要脫去鞋襪（裸腳測試），進行身高、體重及身體質(zhì)量指數(shù)（BMI）的測算與計算，同時測量登記受試者的足長、足寬等相關(guān)信息，測試前檢查所有受試者足底有無駢體。

1.5.2 實驗要求和數(shù)據(jù)采集

每次測試前都要求受試者進行8min的熱身運動，對每個受試者的兩種健走方式分別進行3次數(shù)據(jù)采集，取平均值，每輪測試時間間隔不低于10min。并用相同行走速度進行健走實驗，最終裸足踩到足底壓力測力板，通過footscan足底測力系統(tǒng)獲得完整的行走步態(tài)動力學(xué)數(shù)據(jù)。

1.5.3 數(shù)據(jù)分析

結(jié)合配套軟件footscan7USB2gait的解析處理，獲取與實驗相關(guān)的數(shù)據(jù)，并進行整理分析。

1.5.4 足底區(qū)域

足底區(qū)域分為10個區(qū)域：第1趾骨、第2～5趾骨、第1跖骨、第2跖骨、第3跖骨、第4跖骨、第5跖骨、足弓、足跟內(nèi)側(cè)和足跟外側(cè)。

1.6 主要測量分析指標

主要測量各區(qū)域的足底壓力峰值、各區(qū)域的平均壓強值、沖量、負荷率時相等動力學(xué)參數(shù)。

先用測試系統(tǒng)分析軟件對實驗數(shù)據(jù)進行處理提取，再通過使用SPSS25.0軟件進行處理，通過配對t檢驗對比分析兩組數(shù)據(jù)的差異顯著水平，結(jié)果用表示。

2 結(jié)果

2.1 兩種健走方式足底各區(qū)域壓力峰值對比分析

由表1兩種健走形式左、右足足底各區(qū)域的最大壓力值比較發(fā)現(xiàn)，北歐式健走足底各區(qū)域最大壓力值都低于正常健走的足底壓力峰值，但在第2～5趾骨、足跟內(nèi)側(cè)、足跟外側(cè)這3個區(qū)域存在非常顯著性的（P＜0.01）；其他區(qū)域并不存在顯著性差異。

2.2 兩種健走方式足底各區(qū)域最大壓強對比分析

通過實驗數(shù)據(jù)研究對兩種健走形式左、右足足底各區(qū)域的最大壓強比較發(fā)現(xiàn)，北歐式健走在第1趾骨、第2～5趾骨、第5跖骨和足弓處的最大壓強要大于正常健走，但不存在顯著差異性；其他區(qū)域小于正常健走，且在足跟內(nèi)側(cè)、外側(cè)存在非常顯著性差異（P＜0.01）；但在足弓處存在非常顯著性差異（P＜0.01）。在實驗過程中，測得北歐式實驗組左腳足弓處的壓強為13.93±5.42，右腳足弓處的壓強為13.18±3.61，測得對照組左腳足弓處的壓強為11.04±5.008，右腳足弓處的壓強為10.20±4.30；北歐式實驗組左腳足跟內(nèi)側(cè)處的壓強為48.34±10.93，右腳足跟內(nèi)側(cè)處的壓強為47.36±8.24，對照組組左腳足跟外側(cè)處的壓強為46.42±16.60，右腳足跟外側(cè)處的壓強52.62±12.03。

2.3 兩種健走方式足底各區(qū)域負荷率對比分析

通過實驗數(shù)據(jù)研究對兩種健走形式左、右足足底各區(qū)域的負荷率比較發(fā)現(xiàn)，北歐式健走除了足跟外側(cè)的負荷率大于正常健走，且存在非常顯著性差異（P＜0.01）；其余各區(qū)域負荷率都低于正常健走，在第1跖骨與足弓處存在非常顯著性差異（P＜0.01）。在實驗過程中測得實驗組左腳、右腳的足跟外側(cè)負荷率為9.44±1.45、9.91±3.05，對照組左腳、右腳的足跟外側(cè)負荷率為8.04±0.42、6.85±0.30；實驗組左腳、右腳在第1跖骨的負荷率為0.32±0.23、0.36±0.14，對照組左、右腳的負荷率為0.49±0.26、0.51±0.34；實驗組左右腳足弓處負荷率為0.51±0.27、0.59±0.25，對照組左右腳足弓處負荷率為0.85±0.45、0.83±0.33。

3 分析與結(jié)論

足底壓力峰值的大小能夠準確反映足底各區(qū)域壓力分布的特征，同時也與足底各區(qū)域疲勞與損傷有很大關(guān)系。中老年人北歐式健走足底壓力峰值在第2～5趾骨、第三跖骨、足跟內(nèi)測、足跟外側(cè)都非常顯著地低于正常健走?？赡苁且驗樵诒睔W式健走時上肢肌肉分擔(dān)部分下肢運動負荷，受地面的反作用力小，使足底各區(qū)域的壓力峰值下降。由此可知，正常健步走的壓力過大，可能會在運動過程中產(chǎn)生應(yīng)力性損傷。足底壓強是反映足底各區(qū)域面積上所受的壓力值大小。北歐式健走的壓強特征整體低于正常健走，但是在足弓處的壓強值顯著大于正常健步走，可能是因為足跟內(nèi)、外側(cè)壓強過低。負荷率反映了足底各區(qū)域壓強變化的快慢，負荷率的大小直接反映足底各區(qū)域壓力負荷的大小及刺激程度，負荷率會受壓力值的降低而降低。北歐式健走第1跖骨、足弓壓力值小于正常健走，說明北歐健走有效地降低該區(qū)域的負荷量；但在足跟外側(cè)區(qū)域北歐健走要顯著大于正常健走，說明北歐式健走在足跟外側(cè)的負荷變化較快，可能與北歐式健走步頻較快有關(guān)。

該研究有幾個局限性。首先，對于正常健步走前和歐式健走后的測量，該研究通過在相同條件下配對比較將系統(tǒng)誤差最小化，但是還是會有系統(tǒng)誤差和其他誤差。其次，目前研究中的受試者之間存在差異，而且實驗方案還不夠完善。再次，該研究只比較足底的動力學(xué)變化，沒有測量肌肉的運動學(xué)變化及EMG活動，需要其他學(xué)者進行進一步探究。最后，該研究沒有花費更多的時間進行訓(xùn)練，只比較了6周后歐式健步走的足底動力學(xué)數(shù)據(jù)，以及缺乏縱向隨訪。

3 結(jié)語

北歐式健步走過程中足底各區(qū)域壓力峰值、壓強、負荷率大多是低于日常的健走，北歐式健走能夠有效改善中老年人足底壓力分布特征，減緩運動過程中的肌肉疲勞，可以有效地降低第1跖骨、足弓的負荷量，增加健走的步頻，是中老年人可選擇的更為安全、穩(wěn)定、高效的健走方式。