趙功赫，曲 峰

女士單肩包、手提包雖是女性日常搭配，但會改變正常步態(tài)[1]。長期保持某種負重方式，人體就會產(chǎn)生顯著的姿勢適應，而過度沉重的包以及不合適的拿包方式，均會導致重量的分配出現(xiàn)不合適，從而產(chǎn)生不良的姿勢適應，這將導致肩膀、上肢和腰背部的疼痛和脊柱損傷[2-3]。單側(cè)負重對女性的健康有明顯的危害，已經(jīng)證明長時間的單側(cè)負重，會造成肩部、頸部和腰背損傷酸疼、高低肩和脊柱側(cè)彎[4-6]，其中女性是腰背部疼痛風險較高的人群。

外部負重物作用于人體，改變了身體和重物總質(zhì)心的位置，人體會相應地調(diào)整身體姿勢，從而保持身體平衡。骨盆和軀干位于人的中軸，共同實現(xiàn)重力的傳遞，使人體的運動成為一個整體，它們的協(xié)調(diào)運動，對人體步行的穩(wěn)定起著重要的作用。以往的研究[4，7]表明，單側(cè)負重行走時因為負重的不對稱，會導致軀干側(cè)彎和軀干前傾增加，導致較高的腰痛感知水平[8]。這些證據(jù)表明，不對稱的負重會增加腰背部額狀面的負荷。還有研究[9]發(fā)現(xiàn)骨盆和軀干運動的協(xié)調(diào)和腰痛是相關(guān)的，如下腰痛患者表現(xiàn)出剛性更強、靈活性更差的軀干骨盆協(xié)調(diào)模式[10-12]，從腰部損傷角度出發(fā)，單側(cè)負重期間軀干和骨盆是否會和下腰痛和背部疼痛人群行走時軀干和骨盆有類似的運動特征呢？然而，很少有研究探討在不同的單側(cè)負重方式和負重重量下的軀干和骨盆的適應機制。因此，有必要進一步研究軀干和骨盆的運動特征，這將有助于了解腰背損傷的潛在風險。

本研究旨在測量不同單側(cè)負重條件下女性步行時軀干和骨盆的運動特征，量化不同單側(cè)負重方式和重量之間的差異，以期探討單側(cè)負重下的軀干和骨盆的穩(wěn)定控制特征及機理，為研究女性單側(cè)負重的步態(tài)策略提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，為分析單側(cè)負重行走時可能出現(xiàn)的腰背損傷提供依據(jù)。本研究的研究假設(shè)：（1）單側(cè)負重會增加軀干向?qū)?cè)傾斜和向同側(cè)旋轉(zhuǎn)，同時增加骨盆向?qū)?cè)傾斜和向?qū)?cè)旋轉(zhuǎn)；（2）單側(cè)負重會限制骨盆的旋轉(zhuǎn)幅度，增加軀干的晃動幅度；（3）不同單側(cè)負重方式表現(xiàn)出不同的軀干和骨盆運動特征。

1 研究對象與方法

1.1 受試者

經(jīng)篩查招募16 名女大學生。篩查招募標準：身體健康，無神經(jīng)系統(tǒng)和肌肉骨骼系統(tǒng)疾??；無高低肩和長短腿等明顯解剖學不對稱；右利手，且無背單肩包習慣；實驗前無肌肉疲勞癥狀。受試者基本信息見表1。使用G*Power軟件進行事前樣本量估計，計算出樣本量為16，可以達到0.80的統(tǒng)計檢驗力，此時alpha值為0.05，效應量值為0.21。

表1 受試者基本信息（n=16）Table1 Participants Details（n=16）

1.2 實驗儀器

實驗采用的市售女包有可調(diào)節(jié)長度的肩帶和手提的帶子（見圖1），尺寸是20 cm×26 cm×10 cm，重量為300 g，選擇的依據(jù)：有長度可調(diào)的肩帶和手提帶子，可以單肩背包、前臂掛包和手拎包；有較寬的肩帶，可以增加背包的舒適性；包的體積和自重不能過大，在裝入負重填充物（電鍍小鋼板或小沙袋）后包的形變不大。

采用8 鏡頭紅外高速運動捕捉系統(tǒng)（Motion Analysis Raptor-4，USA，200 Hz）采集步行中貼于人體的反光標志點。通過便攜式測速系統(tǒng)（Newtest Powertimer，F(xiàn)inland）監(jiān)控受試者通過測試區(qū)域的平均步行速度，兩個測速儀紅外發(fā)射裝置置于測試區(qū)域的兩邊，二者間距3 m。

圖1 實驗負重包Figure1 The Bag Used in the Experiment

1.3 實驗步驟

本研究負重方式包括：單肩背包、前臂掛包和單手提包，負重重量（含包自重）按受試者體重（BW）來設(shè)置，包含4 種：0%、5%、10%和15%BW。3 種負重方式對包帶長度和位置均有控制（見表2）。包帶長度控制在髂嵴高度[1，5]，前臂掛包選擇在右前臂近端1/3的位置，并做標記。

表2 不同負重方式的控制Table2 Loading Conditions

測試開始前，記錄受試者基本信息（身高、體重等），告知受試者實驗步驟和注意事項。正式測試時，受試者換統(tǒng)一的緊身衣并佩戴泳帽，穿統(tǒng)一的運動鞋，并按照Helen-Hayes模型在軀干和骨盆粘貼7個反光標志點（左/右髂前上棘，左/右髂后上棘，第四、五腰椎棘突中點，左/右肩峰）。在每種負重條件下，受試者在距離測力臺直線距離約10 m 處準備，聽到口令后，受試者以正常步態(tài)自然走過測試區(qū)域，上肢自然運動，步行速度控制在（1.1±0.1）m/s[5，13]，視為1 次有效測試。在每種負重條件下采集3 次有效數(shù)據(jù)。為了避免疲勞因素對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響，要求受試者在每次行走測試之間充分休息，受試者根據(jù)自身狀態(tài)自行控制休息時間，保證每次行走前的身體狀態(tài)相同，無疲勞積累（見圖2）。

圖2 負重行走示意圖Figure2 Walking with Weight-bearing

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Motion Analysis自帶數(shù)據(jù)處理軟件Cortex進行所有標志點的識別，使用Butterworth低通濾波對所有標志點進行平滑處理，截斷頻率為13.3 Hz[14]。根據(jù)標志點建立骨盆坐標系[15]、軀干坐標系和大地坐標系[16]，以實驗室大地坐標系為骨盆和軀干的參考坐標系，采用歐拉角的方法計算骨盆和軀干的三維角度，即環(huán)節(jié)相對于參考坐標系分別繞x、y、z軸先后轉(zhuǎn)動，分別獲得額狀面的左右傾角、矢狀面的前后傾角和水平面的回旋角。大地坐標系及環(huán)節(jié)角度方向的定義見圖3，步行方向是沿著大地坐標系x軸方向。

圖3 大地坐標系及環(huán)節(jié)角度方向的定義Figure3 The Definition of Global Coordinate System and Segement Movement Direction

步態(tài)周期定義為左足跟著地到左足跟再次著地，劃分為支撐相和擺動相。計算骨盆角和軀干角在一個步態(tài)周期中的最大值、最小值和幅度（最大值和最小值的差）。角度參數(shù)按一個步態(tài)周期進行歸一化處理。

1.5 統(tǒng)計分析

使用SPSS20.0軟件進行統(tǒng)計分析，采用雙因素重復測量方差分析，分析不同負重方式（單肩背包、前臂掛包、單手提包）和負重重量（0%、5%、10%、15%BW）這2個因素對軀干角和骨盆角的影響，顯著性水平為P＜0.05，當主效應顯著時，后繼檢驗采用LSD法。所有統(tǒng)計結(jié)果采用平均值±標準差的形式呈現(xiàn)在表中。

2 結(jié) 果

2.1 時間參數(shù)

負重方式和重量2 因素對時間參數(shù)的交互作用均沒有統(tǒng)計學意義（P>0.05）。負重重量顯著影響擺動相百分比和支撐相百分比（P<0.05），隨著負重重量的增加，擺動相百分比顯著減小，支撐相百分比顯著增大；而不同負重方式行走的擺動相百分比和支撐相百分比差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）（見表3）。

表3 不同負重狀態(tài)行走時步態(tài)時間參數(shù)（n=16）Table3 Temporal Gait Variables During Walking Under Different Loading Conditions（n=16）

2.2 軀干運動特征

負重方式和重量2因素對軀干矢狀面參數(shù)的交互作用均沒有統(tǒng)計學意義（P>0.05）。負重方式顯著影響軀干前傾角度最大值、最小值和活動幅度（P<0.05），負重重量顯著影響軀干前傾角度最大值、最小值（P<0.05）。單手拎包和前臂掛包的軀干前傾角度最大值、最小值均顯著小于單肩背包（P<0.05），軀干前傾活動幅度顯著大于單肩背包（P<0.05），而單手拎包和前臂掛包行走之間的以上指標差異沒有統(tǒng)計學意義（P>0.05）；隨著負重重量的增加，軀干前傾角度最大值和最小值均顯著增大（P<0.05）（見表4）。

表4 不同負重狀態(tài)行走時軀干前傾角度（n=16）Table4 The Sagittal-plane Angular Movement of Trunk During Walking Under Different Loading Conditions（n=16）

不同負重狀態(tài)行走的軀干在一個步態(tài)周期內(nèi)的矢狀面角度曲線見圖4。

圖4 不同負重狀態(tài)行走步態(tài)周期中軀干矢狀面角度（n=16）Figure4 Sagittal-plane Trunk Angles During Walking Under Different Loading Conditions（n=16）

負重方式和重量2因素對軀干額狀面參數(shù)的交互作用均沒有統(tǒng)計學意義（P>0.05）。負重重量顯著影響軀干左傾角度最大值、最小值和活動幅度（P<0.05），負重方式對以上指標均無顯著影響（P>0.05）。軀干左傾角度最大值和最小值均隨著負重重量的增加而顯著增大（P<0.05），而軀干額狀面活動幅度在5%、10%、15%BW 負重之間表現(xiàn)出隨著負重重量增加而顯著增大（P<0.05），但與0%BW 負重相比，僅15%BW 表現(xiàn)出統(tǒng)計學差異，15%BW 負重的軀干額狀面活動幅度顯著大于0%BW（P<0.05）（見表5）。

表5 不同負重狀態(tài)行走時軀干左傾角度（n=16）Table5 The Frontal-plane Angular Movement of Trunk During Walking Under Different Loading Conditions（n=16）

不同負重狀態(tài)行走的軀干在一個步態(tài)周期內(nèi)的額狀面角度曲線見圖5。

圖5 不同負重狀態(tài)行走步態(tài)周期中軀干額狀面角度（n=16）Figure5 Frontal-plane Trunk Angles During Walking Under Different Loading Conditions（n=16）

負重方式和重量2因素對軀干水平面參數(shù)的交互作用均有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。（1）在單肩背包時，軀干左旋角度最大值和最小值隨著負重重量的增加而顯著減小（P<0.05），15%BW的軀干水平面活動幅度顯著大于其他重量（P<0.05），而5%和10%BW的軀干水平面活動幅度顯著小于0%BW（P<0.05）；在前臂掛包時，軀干左旋角度最大值在5%、10%、15%BW負重之間沒有統(tǒng)計學差異，但顯著小于0%BW 負重行走（P<0.05），軀干左旋角度最小值隨著負重重量的增加而顯著減?。≒<0.05），軀干水平面活動幅度隨著負重重量增加而顯著增大（P<0.05）；在單手提包時，軀干左旋角度最大值和最小值隨著負重重量的增加而顯著減?。≒<0.05），而軀干水平面活動幅度在5%、10%、15%BW 負重之間表現(xiàn)出隨著負重重量的增加而顯著增加，但是均顯著小于0%BW負重行走（P<0.05）。（2）在5%BW負重行走時，單手提包和前臂掛包的軀干左旋角度最大值、最小值均顯著小于單肩背包（P<0.05），單手提包的軀干水平面旋轉(zhuǎn)幅度顯著小于單肩背包（P<0.05）；在10%BW負重行走時，單手提包和前臂掛包的軀干左旋角度最大值、最小值均顯著小于單肩背包（P<0.05），單手提包的軀干水平面旋轉(zhuǎn)幅度顯著小于前臂掛包（P<0.05）；在15%BW負重行走時，單手提包的軀干左旋角度最大值、最小值和活動幅度顯著小于前臂掛包和單肩背包（P<0.05），前臂掛包的軀干左旋角度最大值、最小值均顯著小于單肩背包（P<0.05）（見表6）。由于某些指標的原始數(shù)據(jù)中有正數(shù)又有負數(shù)，均數(shù)接近0°，造成標準差相比平均值較大。

表6 不同負重狀態(tài)行走時軀干左旋角度（n=16）Table6 The Horizontal-plane Angular Movement of Trunk During Walking Under Different Loading Conditions（n=16）

不同負重狀態(tài)行走軀干在一個步態(tài)周期內(nèi)的水平面角度曲線見圖6。

圖6 不同負重狀態(tài)行走步態(tài)周期中軀干水平面角度（n=16）Figure6 Horizontal-plane Trunk Angles During Walking Under Different Loading Conditions（n=16）

2.3 骨盆運動特征

負重方式和重量2因素對骨盆矢狀面參數(shù)的交互作用均不顯著（P>0.05）。負重重量顯著影響骨盆前傾角度最大值、最小值和活動幅度（P<0.05），負重方式對以上指標均無顯著性影響（P>0.05）。隨著負重重量的增加，骨盆前傾角度最大值顯著增大（P<0.05），在5%BW、10%BW、15%BW之間，骨盆前傾角度最小值無明顯差異，但是均大于0%BW 負重（P<0.05），當負重重量達到10%BW 時，骨盆前后傾幅度顯著大于0%BW 負重（P<0.05）（見表7）。

表7 不同負重狀態(tài)行走時骨盆前傾角度（n=16）Table7 The Sagittal-plane Angular Movement of Pelvis During Walking Under Different Loading Conditions（n=16）

不同負重狀態(tài)行走的骨盆在一個步態(tài)周期內(nèi)的矢狀面角度曲線見圖7。

圖7 不同負重狀態(tài)行走步態(tài)周期中骨盆矢狀面角度（n=16）Figure7 Sagittal-plane Pelvis Angles During Walking Under Different Loading Conditions（TO=toe off，ST=foot strike）（n=16）

負重方式和重量2因素對骨盆額狀面參數(shù)的交互作用均不顯著（P>0.05）。負重重量顯著影響骨盆左傾角度最大值、最小值和活動幅度（P<0.05），負重方式對以上指標均無顯著性影響（P>0.05）。隨著負重重量的增加，骨盆左傾角度最大值、最小值顯著增大（P<0.05），而骨盆額狀面活動幅度顯著減?。≒<0.05）（見表8）。

表8 不同負重狀態(tài)行走時骨盆左傾角度（n=16）Table8 The Frontal-plane Angular Movement of Pelvis During Walking Under Different Loading Conditions（n=16）

不同負重狀態(tài)行走的骨盆在一個步態(tài)周期內(nèi)的額狀面角度曲線見圖8。

圖8 不同負重狀態(tài)行走步態(tài)周期中骨盆額狀面角度（n=16）Figure8 Frontal-plane Pelvis Angles During Walking Under Different Loading Conditions（n=16）

負重方式和重量2因素對骨盆水平面運動學參數(shù)的交互作用均不顯著（P>0.05）。負重方式和重量均顯著影響骨盆左旋角度最小值和活動幅度（P<0.05）。單手拎包的骨盆左旋角度最小值顯著小于單肩背包和前臂掛包（P<0.05），活動幅度顯著大于單肩背包和前臂掛包（P<0.05），而單肩背包和前臂掛包行走之間的各指標無顯著差異（P>0.05）；隨著負重重量的增加，骨盆左旋角度最小值顯著增大（P<0.05），活動幅度顯著減小（P<0.05）（見表9）。

表9 不同負重狀態(tài)行走時骨盆左旋角度（n=16）Table9 The Horizontal-plane Angular Movement of Pelvis During Walking Under Different Loading Conditions（n=16）

不同負重狀態(tài)行走的骨盆在一個步態(tài)周期內(nèi)的水平面角度曲線見圖9。

圖9 不同負重狀態(tài)行走步態(tài)周期中骨盆水平面角度（n=16）Figure9 Horizontal-plane Pelvis Angles During Walking Under Different Loading Conditions（n=16）

3 分析與討論

3.1 時間參數(shù)

在本實驗中，支撐相百分比隨著單側(cè)負重重量的增加而顯著增大，5%、10%、15%與0%BW負重相比，支撐相百分比分別增加了0.63%、1.40%和1.83%。這一結(jié)果與前人[17]關(guān)于負重行走的研究結(jié)果一致，說明負重重量增加，人體會利用更多的支撐相來維持穩(wěn)定，減小擺動相的占比，來減小不穩(wěn)定因素，從而使人體加快形成一個動態(tài)的平衡體系。但不同單側(cè)負重方式對支撐相百分比沒有顯著影響，結(jié)果與前人[1]研究一致。

3.2 軀干運動特征

本研究發(fā)現(xiàn)，隨著右側(cè)負重重量的增加，整個步態(tài)周期中的軀干后傾角度逐漸減小，前傾角度逐漸增大，而軀干的前后傾活動幅度沒有明顯變化，5%、10%、15%與0%BW負重相比，軀干前傾角度最大值分別增加了6.30%、23.49%和44.31%，說明負重重量達到15%BW時，軀干前傾的特征已經(jīng)產(chǎn)生了極大的變化。以往針對軀干前后負重的研究發(fā)現(xiàn)，軀干后負重會增加軀干前傾的角度[18-19]，而軀干前負重會增加軀干后傾角度[20]，人體通過調(diào)整軀干前后傾角度來調(diào)整身體和重物總質(zhì)心的位置，使總質(zhì)心更靠近支撐面的中心，提高步態(tài)的穩(wěn)定性。女性單側(cè)負重時，負重物更偏向于身體后方，因此軀干前傾特征變化更接近背部負重，單側(cè)負重過重同樣會造成軀干前傾產(chǎn)生更大變化。

右側(cè)負重物相對于軀干在額狀面上的位置存在更大的偏離，造成軀干始終保持左傾位，且隨著負重重量增加，整個步態(tài)周期中的軀干左傾角度增大。在自然行走中，在左側(cè)足著地到足放平階段，軀干會向左傾斜，是為了將重心從雙腳圍成的支撐面內(nèi)過渡到左腳的單腳支撐面中，當右腳離地進入左腳的單支撐期時，身體逐漸會向右側(cè)傾斜。身體的這種左右傾斜主要是為了調(diào)節(jié)并保持身體重心在支撐面的位置，從而維持行走過程的平衡和穩(wěn)定。本研究中單側(cè)負重重量達到15%BW時，發(fā)現(xiàn)軀干左右晃動幅度較0%BW顯著增大，增加13.94%，軀干左右晃動幅度的增大不利于行走穩(wěn)定性，行走時軀干晃動范圍大是中老年人發(fā)生跌倒的重要危險因素[21]，因此單側(cè)負重重量超過15%BW，軀干左右晃動增大可能會增加步行中跌倒風險。

右側(cè)負重限制了軀干左旋，增大了軀干右旋，且隨著負重重量增加，軀干右旋角度增大。這是因為單側(cè)負重限制了負重側(cè)手臂的擺動，手臂擺動的功能是抵消擺動腿產(chǎn)生的角動量，手臂擺動的受限造成軀干向受限側(cè)的旋轉(zhuǎn)增大來代償。前人[22-23]的研究指出當一側(cè)手臂活動受限時，會造成另一側(cè)手臂的更大擺動幅度，這是為了保持上肢和下肢運動的協(xié)調(diào)性，而另一側(cè)手臂更大的擺動幅度是由軀干向受限一側(cè)的轉(zhuǎn)動增大引起。H.GOUJON 等[24]的研究認為，上肢的靈活性和軀干骨盆的協(xié)調(diào)運動有關(guān)，因此上肢擺動的受限在一定程度上也影響了軀干和骨盆的協(xié)調(diào)運動。J.K.F.NG等[25]證明下腰痛患者的軀干運動時存在肌肉活動的不對稱模式，本研究中單側(cè)負重，造成軀干旋轉(zhuǎn)的不對稱，從而導致軀干兩側(cè)肌肉活動的不對稱，因此長時間下去可能會導致下腰痛的產(chǎn)生。另外，與單肩包相比，前臂掛包和手拎包軀干始終處于更加右旋的位置，說明前臂和手部的負重物對負重側(cè)上肢的約束更大，擺動受限更大，而單肩背包的負重物在肩部，負重側(cè)上肢相對可以更自由擺動，就造成前臂掛包和手拎包條件下軀干更大的向受限側(cè)旋轉(zhuǎn)。

軀干角度的變化反映人體在行走過程中保持上體平衡的能力，軀干的運動是身體主動控制以協(xié)調(diào)胸廓、骨盆和下肢等運動的關(guān)系，最終保持人體穩(wěn)定[26]。單側(cè)負重時軀干向?qū)?cè)傾斜增大，向同側(cè)旋轉(zhuǎn)增大，伴隨著步行時間的延長，短時間看來，會使軀干兩側(cè)肌肉活動不對稱，對側(cè)肌肉一直處于收縮狀態(tài)而變得緊繃，加速這部分肌肉的疲勞，而長期單側(cè)負重步行，局部肌肉疲勞產(chǎn)生積累，脊柱受力不平衡，導致椎間盤發(fā)生移位，甚至引發(fā)腰背部病痛等[5]。肌肉活動的不對稱性可能預示著軀干穩(wěn)定性的破壞及腰背疼痛的發(fā)展[27]。后續(xù)研究應增加受試者步行時間，同時加入軀干部肌肉的肌電研究。

3.3 骨盆運動特征

本研究發(fā)現(xiàn)，隨著右側(cè)負重重量的增加，整個步態(tài)周期中的骨盆前傾角度逐漸增大，負重重量達到10%BW及以上，骨盆前后傾幅度較0%BW顯著增大，增大了12.28%，這種差別隨著負重重量的增大會更加明顯。這主要是因為人體在向前行走的過程中，當足跟著地邁出下一步時，身體和重物總重力的力線在骨盆矢狀軸的前方通過，對骨盆產(chǎn)生了前傾力矩，負重重量越大，前傾力矩越大，故造成骨盆更大的前傾，長期單側(cè)負重行走，可能造成骨盆前后兩側(cè)肌力不平衡，產(chǎn)生骨盆前傾的不良體態(tài)。骨盆前傾使腰椎處于過度前彎的狀態(tài)，會增加第5 腰椎和骶骨周圍軟組織的壓力，引起疼痛等一些列不良癥狀[28]。

本研究中，隨著右側(cè)負重重量的增加，整個步態(tài)周期中骨盆左傾角度逐漸增大，骨盆左右傾幅度逐漸減小，5%、10%、15%與0%BW 相比，骨盆左傾角度最大值分別增加了6.24%、10.31%、13.84%，右傾角度最大值分別減小了16.35%、36.28%、53.57%。研究發(fā)現(xiàn)右傾角度最大值減小的更明顯，因為在右足離地進入左足單支撐相時，骨盆達到右傾最大值，此時人體通過增加軀干左傾角度和減小骨盆右傾角度來將身體和負重物總質(zhì)心投影在左在左足支撐面內(nèi)，而在左足離地進入右足單支撐相時，骨盆達到左傾最大值，而此時由于負重物位于右側(cè)，離右足的支撐面相對更近，故對骨盆左傾角度最大值的影響更小。汪敏加等[29]的研究發(fā)現(xiàn)，青年非特異性下腰痛患者比無腰痛者的骨盆側(cè)傾程度更明顯，在側(cè)傾的情況下，骨盆偏離中立位導致兩側(cè)肌肉的失衡與慢性下腰痛的癥狀有一定的相關(guān)性。在本研究中，單側(cè)負重后骨盆在額狀面向?qū)?cè)傾斜的增加，必然會影響到骨盆周圍的肌肉功能，造成兩側(cè)肌肉力量、肌肉緊張度和肌肉柔韌性的不對稱，長期單側(cè)負重行走，骨盆肌肉緊張度和柔韌性的失衡會產(chǎn)生骨盆側(cè)傾的不良體態(tài)。而骨盆側(cè)傾會導致腰椎兩側(cè)椎旁肌的張力和緊張度出現(xiàn)差異，從而產(chǎn)生腰椎的力學改變，可能導致下腰痛。

隨著右側(cè)負重重量的增加，在左足著地時骨盆達到右旋最大值顯著減小，而在右足著地時骨盆達到左旋最大值沒有明顯變化，同樣是因為負重物在右側(cè)，距離右足支撐面相對更近，故對右足著地時的骨盆旋轉(zhuǎn)影響更小。因此單側(cè)負重對骨盆向?qū)?cè)旋轉(zhuǎn)沒有顯著影響，但是限制了骨盆向同側(cè)旋轉(zhuǎn)，因此骨盆的旋轉(zhuǎn)幅度也相應被限制，5%、10%、15%與0%BW相比，骨盆旋轉(zhuǎn)幅度分別減小了13.86%、21.58%、26.36%，與E.J.HYUNG 等[30]的研究結(jié)果一致。行走中，軀干的旋轉(zhuǎn)通過肩帶動上肢擺動，骨盆的旋轉(zhuǎn)帶動下肢動擺動，上半身和下半身的擺動會處于一種平衡狀態(tài)，從而保持行走的動態(tài)平衡[31]。有研究[32]指出，手臂擺動受限，身體上半部分的角動量隨之減小，因此骨盆的旋轉(zhuǎn)運動也受到限制，也支持本研究的結(jié)果。而骨盆旋轉(zhuǎn)的過大抑制可能會導致在行走過程中不能沿著一條直線行進。其他的研究[33]發(fā)現(xiàn)，腹部肌肉在行走時也起到一定的作用，可以驅(qū)使胸廓與骨盆產(chǎn)生相對的運動。骨盆與軀干的這種不同相位轉(zhuǎn)動，為整個身體平滑地向前行進提供了一種平衡的作用。單側(cè)負重后骨盆向?qū)?cè)旋轉(zhuǎn)增大，造成了骨盆旋轉(zhuǎn)的不對稱，A.C.BARBOSA 等[34]的研究表明骨盆旋轉(zhuǎn)不對稱和骶髂關(guān)節(jié)功能障礙有關(guān)，而大約40%的腰痛發(fā)作和骶髂關(guān)節(jié)功能障礙有關(guān)[28]。S.KUAI等人[35]指出，下腰痛和軀干骨盆運動的節(jié)律異常有關(guān)，而單側(cè)負重后骨盆和軀干旋轉(zhuǎn)表現(xiàn)出不同的代償反應就是節(jié)律異常的表現(xiàn)，長時間下去可能會導致下腰痛的發(fā)生。另外，本研究發(fā)現(xiàn)手拎包的骨盆旋轉(zhuǎn)幅度顯著大于單肩背包和前臂掛包，這是因為本實驗中控制單肩背包和前臂掛包的包袋長度在髂嵴的高度，對骨盆旋轉(zhuǎn)的限制更明顯。

骨盆在行走中既承受來自軀干與上肢的負荷，又可有效地向上或向下傳遞力和運動，是對步態(tài)效率有著極大影響的“控制點”。J.F.SEAY等[36]對有下腰痛的人群進行步態(tài)分析，發(fā)現(xiàn)較健康人群的骨盆旋轉(zhuǎn)增加，而我們沒有發(fā)現(xiàn)單側(cè)負重后骨盆旋轉(zhuǎn)增加，鑒于我們發(fā)現(xiàn)單側(cè)負重時，骨盆前傾增大，向同側(cè)傾斜增大，向?qū)?cè)旋轉(zhuǎn)增大，因此骨盆多維度運動特征改變，伴隨著時間的延長，造成骨盆周圍肌肉力量、肌肉緊張度和肌肉柔韌性的失衡，產(chǎn)生骨盆前傾、骨盆側(cè)傾等不良體態(tài)，甚至產(chǎn)生下腰痛等一些列不良癥狀。

本研究僅探討單側(cè)負重對軀干和骨盆的角度特征的影響，但對角度極值出現(xiàn)時間等時間指標的影響需在今后進一步探討。其次，本研究僅探討負重物整體在身體一側(cè)的負重方式，而對側(cè)挎包是一種的特殊的不對稱負重，需在后續(xù)研究中加入，以期全面了解單側(cè)負重對軀干和骨盆運動特征的影響。

4 結(jié) 論

（1）單側(cè)負重行走時，軀干和骨盆偏離中立位，增加了軀干和骨盆額狀面和水平面運動特征的不對稱性。軀干向?qū)?cè)傾斜增大、向同側(cè)旋轉(zhuǎn)增大，骨盆向?qū)?cè)傾斜增大、向?qū)?cè)旋轉(zhuǎn)增大，從而保持步行的穩(wěn)定性。

（2）單側(cè)負重會導致步行中軀干和骨盆運動節(jié)律的異常。當負重重量達到10%BW時，對骨盆旋轉(zhuǎn)幅度產(chǎn)生較大限制，當負重重量達到15%BW時，會顯著增加軀干左右晃動幅度，降低軀干的穩(wěn)定性。

（3）不同單側(cè)負重方式的差異主要體現(xiàn)在軀干和骨盆在水平面上的旋轉(zhuǎn)運動，軀干和骨盆的旋轉(zhuǎn)表現(xiàn)出了不同的代償反應。