老年人与青年人足底压力分布特征比较

李 立 陈玉娟 翟凤鸣 崔巴特尔 (石家庄学院体育系，河北 石家庄 050035)

约有1/3年龄大于65岁以上的老年人，每年至少跌倒一次，其中约有53%是由于行走或站立不稳定造成的，这对老年人产生了严重的身体损伤，有的甚至是死亡，还有一些跌倒对老年人产生了相应的心理障碍，如丧失信心，犹豫不决等。造成老年人跌倒的相关危险因素包括肌肉无力、步态、平衡能力、视觉及认知功能障碍等〔1〕。本研究通过对老年与青年足底压力特征的比较，来认识老年人的足底压力的变化，找出老年人易跌倒的原因，为预防老年人跌倒，制定有效可行的干预措施。

1 资料与方法

1.1 研究对象 石家庄市30名健康老年男性〔平均年龄(64.58±3.42)岁〕和30名健康青年男性〔平均年龄(22.54±2.57)岁〕为研究对象，两组身高〔(169.45±4.41)vs(170.62±6.51)cm〕、体重〔(67.23±5.44)vs(68.7±6.28)kg〕。所有受试者经询问无糖尿病史，无足部畸形、异常步态和严重足部外伤史，在测试前24 h内未参加过剧烈运动，无肌肉疲劳症状，测试期间足踝关节活动正常。

1.2 研究方法 采用比利时足底压力分布测试系统Footscan insole(测量频率为500 Hz，传感器厚度2.2 mm，传感器密度4个/cm2。引出厚度1.5 mm，压力范围1～60 N/cm2，最小分辨率为25 g，一致性为±25 g)对研究对象进行测试。测试时将Footscan测力平板平放在地板上，测力平板两边均铺上延长跑道，要求所有受试者均脱鞋袜，以个人平常步态自然行走，测量3次，足底压力分布解析系统可获得完整步态周期的足底压力分布图。数据采集与分析采用配套软件Footscan7.0，分析过程将足底分为10个区域: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、足跟内侧和足跟外侧。主要指标包括峰力值(Max Force，MF)、负荷率(Load Rate，LR)、冲量(Impulse，IP)。

2 结果

2.1 老年与青年足底各区域峰力值分布结果 由表1可知，青年男性在行走过程中，左、右足各区域峰力值分布基本呈一致性，只是在第5跖骨和足弓两个区域左、右足压力峰值表现出较大的差异性(P＜0.05)。老年男性其左、右足压力峰值在第2～5趾骨、第3跖骨、第5跖骨、足弓四个区域差异明显，这些区域的压力峰值右足普遍要大于左足(P＜0.05)。

2.2 老年与青年足底各区域负荷率分布结果 老年左、佑足足底各区域的负荷率比较，在第1趾骨、第2～5趾骨、第1跖骨、第2跖骨、足弓、足跟内侧、足跟外侧7个区域的差异显著(P＜0.05);青年足底各区域负荷率左、右双足之间比较，在第1趾骨、第1跖骨、第2跖骨、足弓4个区域差异显著(P＜0.05)。老年与青年足底各区域的负荷率具有显著差异(P＜0.05)，老年人各区域负荷率远小于青年。见表2。

表1 老年与青年足底各区域峰力值分布一览表(x ± s，f/N)

表2 老年与青年足底各区域负荷率分布一览表(x ± s，N/s)

表3 老年与青年足底各区域冲量分布一览表(x ± s，N/s)

2.3 老年与青年足底各区域冲量分布结果 见表3。老年左、右足足底各区域的冲量统计学比较，除第5跖骨、足弓、足跟外侧3各区域除外的7个区域差异均显著(P＜0.05);青年行走过程中左、右足足底各区域的冲量统计学比较在第1跖骨、第2跖骨、第4跖骨、第5跖骨、足弓5个区域的差异显著(P＜0.05)。老年与青年左足足底各区域的冲量比较在第1趾骨、第2-5趾骨、第1跖骨、第2跖骨、第4跖骨、足跟内侧、足跟外侧7个区域差异显著(P＜0.05);老年与青年右足足底各区域的冲量比较在10个区域差异均显著(P＜0.05)。

3 讨论

足底压力的峰力值是反映足底压力分布的重要指标，峰力值的大小和部位对于足部损伤的发生具有重要影响〔2〕。本研究表明老年组左、右足各区域峰力值普遍要小于青年组，产生这种变化的主要原因，可能是由于老年人走路时候，由于身体某些机能的退化，维持平衡的能力较正常人弱，因此行走时不能很好控制重心的连贯移动，这种不连贯使得左、右足的受压不均匀，表现为某些着力点受力的非对称性。这可能与老年人步行速度较慢、步幅较小有关，有研究证明，老年人行走时时空参数特征有着显著性的降低，其步行速度和步幅下降明显，表现出短步幅、低节律的特点〔3〕。有研究表明步速加快可使足底压力增高，步速与足底压力呈正相关〔4～7〕;也有研究认为老年人峰力值普遍较小的原因，可能与老年人足着地方式有较大关系〔8〕。由于老年人肌肉力量减弱，身体控制能力降低，在行走过程中害怕跌倒，因此，其着地时可能更加小心谨慎。这种人体自身的保护机制，导致足着地方式发生了变化，足跟着地点靠近身体总重心，着地角度更垂直，降低了足部着地时受到的大的冲击。导致单步步长缩短和速度下降，这样着地时刻足底压力峰值下降。另有研究认为老年人足底峰力值降低的原因与老年人肌肉力量下降有关，肌肉力量下降，导致足与地面的作用力减小，蹬地力呈下降趋势，从而引起各区域峰力值减小〔9〕。负荷率，表示压强的变化快慢，可解释为足底各解剖区域的负荷变化速率，变化越快，局部接受压力刺激越大〔10〕。

冲量是指作用于物体的外力与外力作用时间的乘积，它表示了力在一定时间内对足底各区域连续作用所产生的积累效应〔11〕。所以足底各区域冲量的大小受每个区域的压力值和接触时间两个因素的影响〔12〕，对于认识老年人平衡能力具有重要意义。本研究表明老年人左足最大冲量由大到小的排列顺序是第2跖骨＞足跟内侧＞第3跖骨＞足跟外侧＞第1跖骨＞第4跖骨＞第5跖骨＞足弓＞第1趾骨＞第2～5趾骨;青年人左足最大冲量由大到小的排列顺序是足跟内侧＞第3跖骨＞足跟外侧＞第2跖骨＞第4跖骨＞第1趾骨＞第5跖骨＞第1跖骨＞足弓＞第2-5趾骨;老年人右足最大冲量由大到小的排列顺序是第2跖骨＞足跟内侧＞足跟外侧＞第4跖骨＞第1跖骨＞第3跖骨＞第1趾骨＞第5跖骨＞第2-5趾骨＞足弓;青年人右足最大冲量由大到小的排列顺序是足跟内侧＞第2跖骨＞第3跖骨＞足跟外侧＞第1趾骨＞第1跖骨＞第4跖骨＞第5跖骨＞足弓＞第2～5趾骨;由此可见排列顺序有很大的不同，是不是这些不同而造成老年人跌倒的风险增加，需要进一步的研究论证。

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