李佳祺，鄭義

（1.北京體育大學(xué)，北京100089；2.首都體育學(xué)院，北京100089）

前言

目前扁平足的研究受到了廣泛的關(guān)注，發(fā)現(xiàn)普通女大學(xué)生扁平足檢出率偏高[1]，脊柱側(cè)彎的概率是正常人的1.5倍[2]。足弓是足部的重要組成部分，正常的足弓既保證了直立時足底支撐的穩(wěn)固性，又能緩沖地面對人體的沖力，同時還起到保護足底的血管、神經(jīng)免受重力壓迫的作用[3]、有助于減震和分散傳遞至足部的力量[4]。為了緩輕過載的內(nèi)側(cè)縱弓，扁平足患者肌肉神經(jīng)代償[5]，不利于運動表現(xiàn)，長時間行走下肢疲勞感明顯。

在行走過程中，從一側(cè)足跟著地到該側(cè)足跟再著地的時間成為一個步態(tài)周期。腳的形態(tài)影響下肢肌肉肌電圖[6]。扁平足人腓腸肌外側(cè)和內(nèi)側(cè)的均方根振幅(Root Mean Square RMS)在1 h行走前后的有顯著性差異，在行走20 min后，扁平足脛骨前肌的疲勞速度明顯大于正常足[7]。由此可見，扁平足行走較正常足相比更易發(fā)生下肢的疲勞。目前主要的治療辦法有手術(shù)、體育鍛煉、矯形鞋,其中手術(shù)是針對畸形有效的方法[8-9]，而足弓支撐鞋墊相對來說成本和風(fēng)險更低，由于其無創(chuàng)、安全和方便被患者廣泛接受。

足弓支撐鞋墊給予塌陷的足弓支撐作用，從外界改善足弓的形態(tài)，改變扁平足人群行走時足部的不良姿態(tài)。湯運啟的研究表明足弓支撐鞋墊可以改善足底壓力的分布[9]，改善行走時膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)活動范圍[10]，從而降低關(guān)節(jié)的損傷風(fēng)險，緩解足底疼痛，緩沖足底壓力，減輕足弓疲勞[11]，另外，在心理層面，足弓支撐鞋墊對扁平足患者產(chǎn)生了較好的主觀感覺效果，可以改善扁平足的步態(tài)特征，長期穿足弓支撐鞋墊可以增加跖屈力量，増加外側(cè)縱弓的支撐作用[12]。從而減緩因長時間運動的肌肉疲勞以及不正常的生物力學(xué)結(jié)構(gòu)引起的損傷。

雖然大部分研究認為足弓支撐鞋墊對扁平足有積極作用，但是也有文獻持相反意見，認為足弓支撐鞋墊對于扁平足人群的肌電作用的效果并不明確[6，13]，沒有強有力的證據(jù)表明使用足弓支撐鞋墊對扁平足有改善作用[14]，甚至穿矯形鞋墊比不穿鞋墊更痛苦[15]。所以本文旨在探究行走時扁平足與正常足女性肌電的差異，以及足弓支撐鞋墊對扁平足女性下肢疲勞的緩解是否存在積極作用，為扁平足的康復(fù)治療工作打下理論基礎(chǔ)。

1 研究方法

1.1 研究對象

受試者為在校女性大學(xué)生，近期無損傷發(fā)生,可以獨立行走。受試者在裸足狀態(tài)下正常自然步行，通過footscan足底壓力板，采用動態(tài)測試(dynamic)測量足底壓力參數(shù)，中足面積占比大于29%定義為扁平足[13]。最終選取受試者為正常組7人，扁平足組7人，且均左腳為扁平足。受試者基本信息如表1。

表1 受試者基本信息Tab.1 Basic information about subjects

1.2 試驗測試

為了保證實驗的精準(zhǔn)性，受試者均穿著統(tǒng)一的運動鞋和鞋墊。實驗中受試者穿著的鞋子及其型號見圖1，足弓支撐鞋墊相關(guān)信息見圖2。第一次實驗中，正常組和扁平足組共14名受試者均穿著普通鞋墊在跑臺上以3.5 km/h的速度正常行走30 min。為了對比足弓支撐鞋墊的作用，扁平足女性在充分休息后進行第二次實驗，雙足穿著足弓支撐鞋墊行走30 min，由于受試者均為左側(cè)扁平足，所以只采集受試者左側(cè)下肢肌電數(shù)據(jù)。

圖1 實驗用鞋品牌：特步型號：02183316375Fig.1 Experimental shoeBrand:Xtep(China),model:02183316375

圖2 足弓支撐鞋墊品牌：京健達；型號：CORK 200，前掌厚：0.4 cm，足弓高：3.5 cm，后跟高：1.0 cm；材質(zhì)：表層彈力布+乳膠跖骨墊+吸汗泡棉+軟木足弓托架+彈性EVAFig.2 Arch support insoleBrand:Kyogenda,model:CORK 200 Forefoot thickness:0.4 cm;Arch height:3.5 cm Heel height:1.0 cm;Material:surface elastic fabric+latex metatarsal pad+sweat-absorbing foam+cork arch support+elastic EVA

實驗均需要在受試者行走狀態(tài)穩(wěn)定的時開始采集數(shù)據(jù)。使用Trigno Delsys無線表面肌電測試系統(tǒng)記錄受試者行走過程中左側(cè)下肢的肌電信號。首先對受試者下肢用醫(yī)用酒精進行消毒，除去腿毛，隨后在受試者下肢貼上肌電傳感器，方向向上。傳感器粘貼的位置見表2。

表2 傳感器粘貼位置對應(yīng)表Tab.2 Sensor paste position

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用EMG works Analysis進行數(shù)據(jù)分析。用濾波頻率為10~500 Hz進行帶通濾波處理。之后，肌電取絕對值，獲取整流肌電信號。得出第1 min、第10 min、第20 min、第30 min的RMS。

1.4 數(shù)據(jù)分析

將實驗獲得的數(shù)據(jù)用SPSS25和EXCEL軟件進行數(shù)據(jù)分析，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差來表示。采用T檢驗分析下肢肌電數(shù)據(jù)指標(biāo)的差異。P＜0.05表示差異具有顯著性，P＜0.01表示差異具有非常顯著性。由于所選受試者左腳為扁平足，所以僅對左側(cè)的數(shù)據(jù)進行分析。

2 研究結(jié)果

RMS反映一定時間內(nèi)的肌肉放電的平均水平。正常組以及扁平足組穿著足弓支撐鞋墊前后RMS數(shù)據(jù)結(jié)果如表3所示。

表3中為正常組以及扁平足組穿著足弓支撐鞋墊前后的RMS結(jié)果。FF組與N組比第1 min的LHOG的RMS差異具有顯著性(P=0.021)，PL的RMS差異具有非常顯著性(P=0.006)；第10 min的PL、MHOG、LHOG的RMS差異均具有非常顯著性(P=0)、(P=0)、(P=0.001)；第20 min的PL、LHOG的RMS差異具有顯著性(P=0.022)、(P=0.016)，MHOG的RMS具有極顯著差異(P=0.006)；第30 min的PL的RMS差異具有顯著性(P=0.023)，MHOG的RMS、LHOG的RMS差異均具有非常顯著性(P=0.007)、(P=0.007)。FF+ASI與FF相比較只有第10 min的PL的RMS差異具有非常顯著性(P=0.006)，其他在統(tǒng)計學(xué)上無顯著差異。

表3 正常組(N)以及扁平足組(FF)和扁平足穿著足弓支撐鞋墊(FF+ASI)的RMS結(jié)果(mV)Tab.3 RMS results(mV)of normal feet group(N),flat feet group(FF)and flatfeet wearing arch supported insole(FF+ASI)

除正常組AT的RMS整體上隨時間延長而增大以外，RF、PL、MHOG、LHOG隨時間延長均呈現(xiàn)整體下降趨勢，并且MHOG下降最明顯。無論是正常組還是扁平足組是否穿著足弓支撐鞋墊，RF波動最穩(wěn)定且最小，AT、PL、MHOG、LHOG的RMS值相對于RF較大。

3 討論

RMS反映一定時間內(nèi)的肌肉放電的平均水平。一項研究在尸體模擬顯示扁平足的足部內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)負荷增加[16]，行走時募集更多的MHOG、LHOG和AT，以減少過載的內(nèi)側(cè)縱弓[5]，與前人[7，17]的研究結(jié)果相一致，顯示為各肌肉RMS更大，所以扁平足人群較正常足相比腓骨長肌和腓腸肌更易疲勞。

扁平足組在穿足弓支撐鞋墊后，腓腸肌內(nèi)側(cè)頭的RMS整體減小，足弓支撐墊改變了扁平足不良的生物力學(xué)結(jié)構(gòu)，降低了MHOG的放電，進而意味著MHOG的疲勞緩解。在第30 min時RF、AT、LHOG的RMS水平降低，達到了緩解肌肉疲勞的作用，可能是受試者此前還沒能適應(yīng)鞋墊，或是足弓支撐鞋墊長時間才可以達到緩解疲勞的效果。然而，PL的RMS大部分時刻均高于穿鞋墊前，可能穿做足弓支撐鞋墊后，下肢生物力學(xué)結(jié)構(gòu)改變，PL代償了MHOG、LHOG和AT的疲勞，也可能是足弓支撐鞋墊在脛骨前肌緩解疲勞上體現(xiàn)為負面效應(yīng)。

扁平足穿著足弓支撐鞋墊后，各肌肉RMS整體上并沒有隨著時間的延長而增長，反而下降，因為幾乎所有足部韌帶的最大應(yīng)力隨著鞋墊的材料硬度和足弓高度的增加而增加[15]。換句話說，實驗所用的足弓支撐鞋墊的硬度和高度，導(dǎo)致各肌肉和韌帶的最大應(yīng)力增加，在相同負荷下收縮力量越大則需要動員的肌肉減少，減緩了由時間延長產(chǎn)生的疲勞，則導(dǎo)致RMS減小。也有可能是因為，行走時間延長，主要是慢肌纖維比例增多，在肌電上顯示為低頻放電[12]，所以顯示為均方根振幅隨著時間延長而減小。

本實驗存在一定的局限性。本實驗的研究對象均為女性，可能與男性扁平足患者的肌電數(shù)據(jù)具有一定的差異。另外，扁平足患者的足弓塌陷程度不同，本實驗采用的是普通市售的足弓支撐鞋墊，并非為受試者專門定制的專業(yè)鞋墊，建議根據(jù)患者的足弓高度選取不同高度的足弓支撐鞋墊并且增大運動量，進一步研究足弓支撐鞋墊對扁平足人群緩解下肢疲勞是否存在積極作用。

4 結(jié)論

（1）較正常足相比，扁平足女性腓骨長肌、腓腸肌內(nèi)側(cè)和外側(cè)肌肉放電更高，提示扁平足下肢肌肉更易產(chǎn)生疲勞。

（2）足弓支撐鞋墊整體降低了腓腸肌內(nèi)側(cè)，以及第30 min時股直肌、脛骨前肌、腓腸肌外側(cè)的放電水平，意味著疲勞的緩解。因此，穿著足弓支撐鞋墊將有助于緩解扁平足人群腓腸肌內(nèi)側(cè)的疲勞，以及長時間行走所產(chǎn)生的股直肌、脛骨前肌、腓腸肌外側(cè)的疲勞，具有一定的積極作用。