王豐收

（莊浪縣第一中學(xué)，甘肅 平?jīng)?744600）

體質(zhì)是人體的質(zhì)量，體質(zhì)的好壞是學(xué)生通過有規(guī)律、長期的進(jìn)行運(yùn)動(dòng)所獲得。腳是承擔(dān)人體運(yùn)動(dòng)的器官。人類從四肢爬行到雙腳站立，到行走，再到跑跳，行走時(shí)的步態(tài)的特征自然存在。腳部受力的部位和壓力大小、腳底各部位觸覺信息對(duì)外的反饋，對(duì)人體運(yùn)動(dòng)時(shí)行為控制以及限制身體平衡產(chǎn)生巨大的影響。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

中學(xué)生步態(tài)特征。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法 通過知網(wǎng)、萬方等數(shù)據(jù)庫，用“步態(tài)分析”“少年步態(tài)研究”等關(guān)鍵詞檢索相應(yīng)文獻(xiàn)資料， 通過閱讀和整理文獻(xiàn)資料，為本研究提供理論依據(jù)。1.2.2 實(shí)驗(yàn)法 本文實(shí)驗(yàn)對(duì)象為莊浪縣第一中學(xué)、南湖中學(xué)、陽川中學(xué)、朱店中學(xué)初中二年級(jí)男生。對(duì)選取各學(xué)校初中二年級(jí)男生70名，共計(jì)280人，平均體重為 41 20.56kg，年齡為 11 1.5 歲，正常體重標(biāo)準(zhǔn)為18≤BMI≤23.9，占總學(xué)生人數(shù)的80%；超重標(biāo)準(zhǔn)24.0＜BMI≤27.9，占受試學(xué)生人數(shù)的20%。所選實(shí)驗(yàn)對(duì)象身體健康，機(jī)能處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)，跑跳不受限制，均無腿腳殘疾或畸形，無任何神經(jīng)異常與骨骼肌肉系統(tǒng)疾病，無對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生限制的疾病。2016年9—12月在莊浪一中體育館，用2臺(tái)攝像機(jī)（拍攝頻率為50 Hz）以正常步速前進(jìn)，上體保持直立，兩腿用力一致，無情緒及身體狀態(tài)等因素影響，進(jìn)行正面和側(cè)面的拍攝。2臺(tái)攝像機(jī)主光軸互相保持垂直，約90o角度，兩臺(tái)攝像機(jī)高度設(shè)置均為0.8m左右，能拍攝到人體全部。選用長1.1m標(biāo)志物為參照物，按此比例尺成為攝像機(jī)標(biāo)定。正面攝像機(jī)主要用于拍攝步向角，達(dá)到獲取步向角數(shù)據(jù)的所有參數(shù)，標(biāo)定設(shè)置誤差＜0.5 mm。根據(jù)拍攝的影像資料分析，數(shù)據(jù)采集與影像分析采用配套計(jì)算機(jī)軟件F-ScanMobile，測(cè)試時(shí)所有學(xué)生赤腳通過實(shí)驗(yàn)通道，以個(gè)人平常步態(tài)自然行走，應(yīng)用測(cè)量學(xué)原理測(cè)量分析過程將腳底分為10個(gè)大小不同區(qū)域：腳弓、腳跟內(nèi)側(cè)、第1趾骨、第2～5趾骨及第1、2、3、4、5跖骨和腳跟外側(cè)。

1.2.3 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像分析原理，采用運(yùn)動(dòng)解析系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)影像資料進(jìn)行解釋與分析，設(shè)定常規(guī)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)分析參數(shù)。應(yīng)用21個(gè)跟蹤點(diǎn)通過人體模型計(jì)算人體重心。測(cè)量后處理獲取280名學(xué)生的步向角參數(shù)數(shù)據(jù)采用五點(diǎn)平滑法進(jìn)行分析處理。腳底壓力、沖量、接觸面積等參數(shù)的數(shù)據(jù)應(yīng)用Footscan數(shù)據(jù)參數(shù)導(dǎo)出。

利用SPSS軟件分別進(jìn)行均數(shù)t檢驗(yàn)，單因素方差分析， 運(yùn)動(dòng)步態(tài)圖像、spearman相關(guān)分析，footscan軟件采集的數(shù)據(jù)等運(yùn)用逐步回歸法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析與討論。

2 結(jié)果與分析

2.1 左、右腳10分區(qū)的壓力、沖量特點(diǎn)

正常人走路時(shí)著地與用力順序依次是：腳跟→腳弓→跖骨→趾骨→整個(gè)腳步著地。腳底壓力是指人體行走時(shí)人體重量對(duì)地的作用力使地面對(duì)人體的反作用力。研究表明，參加測(cè)試的同學(xué)自然直線行走時(shí)，腳底不同部分所處的10個(gè)分區(qū)的壓力存在較大差異（P＜0.05）。兩腳各個(gè)部位最大承受壓力的部位為腳跟部，腳后內(nèi)、外側(cè)。研究表明，腳底區(qū)域壓力變化是人體的重心移動(dòng)使人體重量作用于腳底的作用力改變而形成的。腳弓的壓力隨著人體年齡的增大，因腳弓的彎曲度增大使之承受人體的壓力減退。研究表明，體形以及不同腳形的腳底對(duì)腳底的十個(gè)區(qū)域壓力的改變是具有顯著性差異。實(shí)驗(yàn)通過對(duì)所有測(cè)試者正常腳底不同壓力區(qū)域的比較分析，糾正不合理的走姿，獲得比較準(zhǔn)確合理的行走步態(tài)數(shù)據(jù)，為今后進(jìn)一步研究提供理論基礎(chǔ)。

由腳底沖量均值實(shí)驗(yàn)研究：參加測(cè)試者左右腳底各個(gè)分區(qū)沖量除第1趾骨、腳跟內(nèi)側(cè)差異不顯著（P＞0.05），其余8個(gè)區(qū)域均具有明顯差異（P＜0.05）。人體腳底10個(gè)區(qū)域受沖量最大部位分別是腳跟內(nèi)、外側(cè)。本研究表明中學(xué)生期間步態(tài)的特征對(duì)今后步態(tài)的穩(wěn)定性具有積極的促進(jìn)作用。中學(xué)生腳弓受承受的沖量接近腳跟。對(duì)肥胖中學(xué)生腳底大量研究分析獲得；因?yàn)榉逝謱?dǎo)致人體重心偏低，體重向人體雙腳內(nèi)測(cè)靠攏，因此腳底所受沖量最大的部位是腳跟內(nèi)側(cè)，說明中學(xué)生的腳底沖量值與體重和體形有很大的關(guān)聯(lián)，不會(huì)隨著自身體重的增加而改變自己的沖量的大小，對(duì)沖量所承受的腳底區(qū)域是不會(huì)發(fā)生改變的。本文研究認(rèn)為，因?yàn)槿梭w在跑步時(shí)因重心靠前，前腳掌著地，后腳跟部位與地面接觸較少，因此跑步可以改變腳底沖量受力的部位，使得腳底受沖量大的部位得到適當(dāng)?shù)木彌_與休息。

2.2 左、右腳的步向角特點(diǎn)

正常人步向角約為0～15度，腳尖向內(nèi)形成的步向角為負(fù)，腳尖向外形成的步向角為正。體重與步向角關(guān)聯(lián)性研究可知：體重在35～40kg的測(cè)試同學(xué)左、右腳步向角具有不顯著性（P＞0.05），兩者之間關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)。因?yàn)轶w重對(duì)人體行走時(shí)產(chǎn)生向下的壓力，因此能改變兩腳的步向角角度，體重越輕者兩腳的步向角越小，但兩腳的角度不一定相同，一般是左腳＞右腳，最大步向角角度為11.4。、最小角度為9.95。。這說明中學(xué)生的步向角比正常人步向角度要偏小。步向角因受雙腿的限制，改變腿形就能改變步向角，因此步向腳是具有很強(qiáng)的可塑性，這也為糾正八字腳提供了可靠的糾正方法。

2.3 體重與腳的壓力、沖量、接觸面積、步向角單因素方差分析

不同體重的單因素方差分析：（1）體重與腳底沖量，體重越大，腳底各個(gè)區(qū)域著地面越大，對(duì)地面的壓力就越大。實(shí)驗(yàn)證明肥胖人群均大于正常人群腳底各區(qū)域所受地面反作用力的沖量。說明體重偏重者的腳底所帶來的沖量要比正常人要大得多。（2）體重越大腳底各區(qū)域接觸面積大而且對(duì)地面的耐受力加重，因此接觸面也隨著增大而改變腳底的承重面。體重較大者因?yàn)槟_底各區(qū)域要承擔(dān)更多體重對(duì)其的壓力，因此腳的尺寸和腳與承受壓力支持面的接觸面積比正常體形的人更大。（3）研究發(fā)現(xiàn)，體重越大，行走時(shí)的步向角因受體重壓力對(duì)地面作用于人體的影響也逐漸增大。由于受到較重的壓力，體重偏重者容易形成外“八”字腳、內(nèi)“八”字腳或者外偏腳步態(tài)。因?yàn)轶w重較大的測(cè)試者在正常行走時(shí)，身體重心靠后，受力面積不均，重心高低浮動(dòng)，導(dǎo)致在橫向的平衡性比前向較差，因此，體重越大者在行走時(shí)，為了保持身體平衡處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，使通過腳的外展來擴(kuò)大腳底承重面積，以增強(qiáng)身體行走過程中重心點(diǎn)始終保持與行走時(shí)一致，使身體動(dòng)態(tài)平衡性。（4）地面對(duì)身體的反作用力使腳底壓力、行走時(shí)步向角、作用于地面的作用力對(duì)腳底沖量、腳底各區(qū)域接觸面積等各研究部位與人體的體重具有顯著性差異（P＜0.05）。腳底所承受的壓力等于重心垂直于地面的應(yīng)力與地面接觸面積二者的商，因此，體重對(duì)腳底作用于地面對(duì)人體的反作用力在不同區(qū)域的壓力具有很大的相關(guān)性，體重決定腳底各接觸面所受壓力。腳底各部位所承受身體的壓力之和與體重的大小有明顯正相關(guān)（r=0.732，P＜0.01），腳底各部位壓力之和給身體的反作用力是促進(jìn)人體向前行駛動(dòng)力所在。

3 結(jié)論與建議

3.1 中學(xué)生行走時(shí)腳底對(duì)地面作用力的反作用力于人體對(duì)地面壓力承受部位、人體對(duì)地面的作用力、腳底與地面的接觸面積和行走時(shí)雙腳的步向角等各個(gè)不同因素，對(duì)身體成長發(fā)育及骨骼增長有明顯的影響，尤其在很大程度上影響了中學(xué)生向成人過度時(shí)的體形發(fā)展及完善。

3.2 中學(xué)生在行走過程時(shí)，左、右腳的腳底各區(qū)域作用于地面對(duì)人體的反作用力帶來的壓力分布由于受到自身體型及行走時(shí)姿態(tài)的限制，在沒有特別有意限制或故意改變等各因素的影響的情況下，中學(xué)生行走時(shí)的步態(tài)很大程度上已經(jīng)接近成年人，因此行走時(shí)壓力主要集中在腳跟部向腳掌部過度。

3.3 體重與腳底各區(qū)域?qū)Φ孛娴膲毫哂忻黠@的相關(guān)性。左、右腳的沖量與腿型有很大的相關(guān)性，正常腿形行走時(shí)，人體重心靠后，因此對(duì)腳底的壓力分布在腳底跟部，對(duì)腳踝和膝關(guān)節(jié)有很大影響；X形腿行走時(shí)，壓力集中在腳跟內(nèi)側(cè)，體重越大對(duì)腳踝內(nèi)側(cè)損傷越厲害，對(duì)膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)的損傷也很大；O形腿行走時(shí)，壓力主要集中在腳掌外側(cè)，體重越大對(duì)膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)損傷越嚴(yán)重。體重與腳底沖量具有顯著相關(guān)。

3.4 建議所有中小學(xué)在體育課中篩查行走異常的同學(xué)，進(jìn)行專門性矯正訓(xùn)練，特別是行走或跑步時(shí)動(dòng)作行為的規(guī)范，借用器械對(duì)異形腿的輔助矯正。采用常規(guī)性、正確性、長期性、任務(wù)性和負(fù)重性以及給予很大程度的條件性的制度等多重方法，使中學(xué)生快樂、健康的正常成長。

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