（西北師范大學(xué)體育學(xué)院 甘肅 蘭州 730070）

我國四大高原涵蓋全國包括青海、甘肅、寧夏、陜西、河南、內(nèi)蒙古、西藏、貴州及云南在內(nèi)的九個省區(qū)，高原總面積占國土總面積的36.64%，總?cè)藬?shù)為481046萬人，占全國總?cè)丝诘?2%。65歲及以上人數(shù)32028萬人，占全國65歲及以上總?cè)藬?shù)的24.6%。從數(shù)據(jù)來看，高原地區(qū)占地面積較大，老年人口數(shù)量較多。根據(jù)《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》中提到的在推動全民健身與全民健康融合發(fā)展的過程中，特別要突出解決好“老年人、婦女、兒童等重點人群的健康問題，基于以上背景，關(guān)注高原老年人健康必將是我國“積極老齡化”進程中的重要組成部分。

人類行走的正常步態(tài)是中樞神經(jīng)及周圍神經(jīng)系統(tǒng)、肌肉骨骼肌系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)等多系統(tǒng)共同參與的結(jié)果，任何一個系統(tǒng)的失調(diào)都會影響到步態(tài)的穩(wěn)定性，從而增加老年人的跌倒風(fēng)險。研究表明，中樞神經(jīng)組織是機體所有器官中，對缺氧最敏感，最易受損的組織。高原低氧環(huán)境對神經(jīng)控制機體具有負面影響，其主要表現(xiàn)在眼手協(xié)調(diào)能力及反應(yīng)速度變慢，準確性降低等。由于高原老年人長期生活在低氧條件下，再加之生理功能的自然退化，更會表現(xiàn)出中樞神經(jīng)對運動系統(tǒng)控制不利?；诖?，本研究以高原環(huán)境為研究背景，通過老年人步態(tài)特征探討低氧生活環(huán)境下運動對老年人防跌倒的意義，旨在為高原低氧老年人群健康老齡化提出寶貴建議。

1、研究對象與方法

1.1、研究對象

本文以運動對高原老年人步態(tài)的影響為研究對象。于2019年10月至11月在青海省西寧市共招募長期居住在高原的10名老年女性為調(diào)查對象，其中長期參加體育鍛煉的老年女性5名，分為運動組，平均年齡（62±1.00）歲，僅參加日常身體活動，除此之外不進行體育鍛煉的老年女性5名，分為對照組，平均年齡 （64.6±3.29）歲。兩組基本情況無統(tǒng)計學(xué)差異。

老年受試者納入標準：（1）年齡≥60周歲的老年女性；（2）無中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，無視覺及前庭功能障礙，無下肢運動障礙；（3)最近6個月內(nèi)未發(fā)生跌倒；（4）知情同意。

1.2、研究方法

（1）三維高速攝像測量法。

采用Qualisys紅外遠光高速運動捕捉測試系統(tǒng)，共六個紅外攝像頭，采樣頻率為60HZ，根據(jù)試驗場地布置攝像機，使攝像機能夠捕捉到受試者身上所粘貼的全部反光球，共計36個，分別粘貼于髂前上棘、髂后上棘、大腿、小腿、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)、第一跖趾、足第二指骨、第五跖趾關(guān)節(jié)及足跟骨處。實驗前對儀器設(shè)備進行校準與調(diào)試，并對拍攝范圍進行靜態(tài)標定以減少實驗誤差，標定系統(tǒng)誤差為1mm以內(nèi)。

（2）數(shù)據(jù)處理。

實驗所獲取的原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入V3D軟件進行進一步數(shù)據(jù)處理，采用低通濾波，截斷頻率為6HZ，利用運動圖像解析步態(tài)時空參數(shù)值。本研究所選取的步態(tài)時空參數(shù)有：步態(tài)周期、支撐期時間、擺動期時間、支撐期占比、擺動期占比、步長、跨步長、步頻、步速等；關(guān)節(jié)角度參數(shù)為髖、膝、踝關(guān)節(jié)角度，其中髖關(guān)節(jié)三維角度定義為骨盆坐標系與大腿坐標系之間的歐拉角；膝關(guān)節(jié)三維角度定義為小腿坐標系與大腿坐標系之間的歐拉角；踝關(guān)節(jié)三維角度定義為小腿坐標系與足坐標系之間的歐拉角。

1.3、統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS22.0軟件進行分析，運用獨立樣本T檢驗分析顯著性水平，P＜0.05具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2、結(jié)果

2.1、高原老年人一般步態(tài)特征參數(shù)總體分析

步態(tài)周期指行走過程中一側(cè)足跟著地至該側(cè)足跟再次著地時所經(jīng)過的時間。在高原老年人自然行走的測試中我們發(fā)現(xiàn)，運動組與對照組的步態(tài)周期存在顯著性差異（P＜0.05），其他時間指標不存在顯著性差異（見表1）。

表1 兩組時間參數(shù)比較分析

兩組空間參數(shù)比較發(fā)現(xiàn)，運動組與對照組步速、步頻有顯著性差異（P＜0.05），其步長、步寬、跨步長無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表2。

表2 兩組空間參數(shù)比較分析

2.2、行走過程中下肢各關(guān)節(jié)角度分析

首次足跟觸地時在水平面上運動組傾向于髖內(nèi)旋，對照組傾向于髖外旋。足趾離地瞬間，運動組傾向于髖屈曲，對照組傾向于髖伸展，兩者不具有顯著性差異（P＞0.05）；運動組髖內(nèi)收與對照組髖外展具有顯著性差異（P＜0.05）；水平面上，運動組傾向于髖內(nèi)旋，對照組傾向于髖外旋，兩者不具有顯著性差異（P＞0.05）。足跟觸地時刻運動組傾向于膝外展，對照組傾向于膝內(nèi)收。足趾離地瞬間運動組傾向于膝外展，對照組傾向于膝內(nèi)收，但均無顯著性差異。足跟觸地時刻運動組傾向于踝外旋，對照組傾向于踝內(nèi)旋，均無統(tǒng)計學(xué)意義。具體見表3：于對照組，這也從側(cè)面反映出不論是增齡性功能退化還是環(huán)境影響，運動能夠有效的促使老年人擁有相對于同齡人更好的肌力與平衡性。我國老年人行走過程中“求穩(wěn)不求快”也在本研究中再次被印證。

正常步態(tài)是一個復(fù)雜的過程，涉及到軀干和四肢的一系列協(xié)調(diào)、交替運動，而在步行過程中為減少能量的消耗，髖、膝、踝三大關(guān)節(jié)有一個同步的運動模式，當任何一個關(guān)節(jié)出現(xiàn)損傷或異常時都會導(dǎo)致步態(tài)障礙。本研究結(jié)果顯示在支撐期內(nèi)運動組傾向于髖屈曲，對照組傾向于髖伸展，足趾離地時髖屈曲是為了加速擺動，髖關(guān)節(jié)依次帶動大腿、小腿以獲得更快的擺動速度。支撐期內(nèi)運動組與對照組膝關(guān)節(jié)不同特征時刻未出現(xiàn)顯著性差異，支撐期內(nèi)膝關(guān)節(jié)有屈伸運動，一般在足跟落地時伸展，足趾離地時屈曲，單腿支撐階段膝關(guān)節(jié)略微彎曲，有利于蹬伸階段大腿肌群的發(fā)力，還可以降低重心起伏。支撐期內(nèi)運動組膝外展，對照組膝內(nèi)收。步行過程中膝內(nèi)收是為了減少寬幅步態(tài)，以避免行走過程中身體的搖晃程度。踝關(guān)節(jié)在支撐期內(nèi)始終繞額狀面產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，從足跟著地瞬間的背屈運動到足趾離地時的跖屈運動，既有利于獲得蹬地時的地面反作用力，又可以緩沖著地時的阻力。

綜上所述，高原老年人在行走過程中常采用最自然、舒適的姿態(tài)，大多數(shù)老年人并不會注意自己的行走姿勢，如“外八字”、“內(nèi)八字”步態(tài)常常會被人們所忽略，并未感知到其屬于異常步態(tài)，由于行走過程中關(guān)節(jié)角度的變化導(dǎo)致足底受力不均勻，不僅加大了步行過程中的能量消耗，且長久積累下來將會導(dǎo)致嚴重的關(guān)節(jié)損傷。本研究通過設(shè)置運動組與對照組對高原老年人髖、膝、踝關(guān)節(jié)角度進行更深層次的解析，探討參與運動鍛煉后關(guān)節(jié)角度的變化，但可能由于其低氧環(huán)境下運動對攝氧量的需求過高使得老年人的運動負荷未達到一定的效果，或是居住在高原的老年人對當前運動負荷的適應(yīng)，使得研究結(jié)果并未體現(xiàn)出顯著性差異，但本研究的結(jié)果可以體現(xiàn)高原老年人步態(tài)特點，在今后的研究中以期通過更大的樣本量來整理，歸納。

表3 行走時兩組下肢各關(guān)節(jié)角度比較

3、討論

步速是指單位時間內(nèi)所行進的距離。本研究結(jié)果顯示高原運動組及對照組老年人步速參數(shù)有明顯的差異性，這不僅可以解釋為老年人增齡性的機能下降，也考慮其與低氧刺激所形成的老年人反應(yīng)時的延長，視覺感知能力下降及動作緩慢、遲鈍有關(guān)。步速小于1.0m/s被認為是異常的，自發(fā)步行速度通常從60歲開始每年下降1%左右，且步速作為評估人體運動能力的常用指標，其參數(shù)值的降低預(yù)示著人體抵抗干擾，保持高功效的運動能力的降低。步頻是指每分鐘所行走的步數(shù)，正常成人每分鐘大約行走95-125步/min。本研究結(jié)果顯示，運動組老年人的平均步頻為55步/min，而對照組的平均步頻為46步/min，運動組步頻參數(shù)顯著高