老年女性倒走的运动学特点

老年女性倒走的运动学特点

卢澎涛

(河南科技学院体育系，河南新乡453003)

关键词〔〕倒走；运动学；步态周期

中图分类号〔〕R173〔文献标识码〕A〔

步行是人类最基本的日常行动方式。目前，多数研究主要集中于前向运动对于人体功能的作用，而忽视了后向运动对人体的积极影响〔1〕。国外已有研究发现〔2～4〕倒走对人体下肢肌力锻炼，平衡能力改善及有氧能力的提高具有积极的效果。本研究对比老年女性倒走与正常走的运动学差异。

1对象和方法

1.1研究对象招募40名65～70岁，无运动障碍、跌倒史、特殊健身爱好的健康老年女性。随机分成倒走组和正常步组各20人。倒走组年龄(62.13±2.10)岁、体重(55.64±5.10)kg、身高(159.32±3.46)cm,正常步组年龄(62.36±2.26)岁、体重(55.93±4.85)kg、身高(158.96±3.30)cm。两组年龄、身高、体重无显著差异(P>0.05)。均自愿参加并知情同意。

1.2倒走和正常走三维测试按照实验人员的要求，受试者光脚，在0.5 m/s跑台上完成倒走和正常走，正侧面和正后面配备两台Sony高清摄像机(50 Hz/s，机高1.5 m，两台摄像机主光轴90°)，同步记录每名受试者一个完整的倒走和正常走的步态周期，使用德国SIMI软件进行运动学解析。数据通过低通滤波平滑，截断频率6 Hz。

1.3测量指标躯干与水平面夹角：双肩连线中点和双髋连线中点所成的直线与水平面的夹角；取左脚着地时相至左脚再次着地时相为一个步态周期，其中前脚为左脚，后脚为右脚。

1.4统计学方法使用SPSS18.0统计软件进行分析,计量资料采用t检验。

2结果

倒走组与正常步组在躯干与水平面夹角具有显著差异(P=0.040)，两组前脚着地阶段前脚髋、膝和踝关节平均角度(P<0.01，P=0.001，P=0.003)、后脚着地阶段后脚髋和踝关节平均角度差异非常显著(P<0.01，P=0.000)。见表1。

表1　两组主要运动学指标

与倒走组比较：1)P<0.05,2)P<0.01,3)P<0.001

第一作者：卢澎涛(1979-)，男，讲师，硕士，主要从事全民健身与社会体育发展研究。

3讨论

Winter等〔5〕研究了年轻人倒走和正常步走时下肢主要肌群的肌电、关节角度、关节肌肉收缩类型等情况，发现除了踝关节，其他关节在倒走时基本与正常步走完全相反。同时发现膝关节在正常走时向心收缩的肌群在倒走时表现出离心收缩，这一特点在肌电测试中得到了论证。Van Deursen等〔6〕研究了青年人在倒走和正常步走运动过程中运动学指标主要在髋、踝关节存在差异。而Grasso等〔7〕得出髋关节在倒走和正常步走出现呈镜面(相反)关系，而膝关节和踝关节未发现类似的结果。同时Devita等〔8〕也认为受试者的髋关节在倒走和正常步走过程中关节、肌肉工作类型相似但方向相反。膝、踝关节则在正常跑和倒退跑的过程中表现出完全相反。上述对于年轻人运动学研究均发现倒走可增加人体膝、踝关节的活动度，增强踝关节内翻肌群、伸膝肌群肌力〔9,10〕。在倒走地面支撑阶段下肢关节变化幅度较正常走要大，这不仅激活了平时很少活动的肌群，且较多牵拉了下肢。另外，在后脚着地阶段膝和踝关节角度平均值比正常走要小，较小的关节运动幅度可减小下肢蹬伸的做功距离，减小地面反作用力做的功，从而减少地面对人体的震荡，避免了膝关节、踝关节的损伤。与上述研究较一致，本研究说明倒走增加了老年女性下肢关节的运动幅度，而训练平时未达到的关节活动度，一定程度上会改善下肢关节的灵活性和肌群力量，因此倒走对于老年女性下肢关节和肌群具有积极的影响。Grasso等〔7〕研究发现，人体在倒走时下肢和关节角度及地面反作用力随时间变化曲线基本上是正走变化的反转，倒走时下肢肌肉的兴奋程度较正常步走要高，这可能与需要人体关节肌肉系统进行重新组织协调有关。这也论证了本研究的观点。

另外，倒走会改善受试者的腰背部肌群的张力。Masumoto等〔3〕对10名青年人倒和正常步走时的腰背部肌群进行表面肌电(sEMG)分析，发现倒走时腰背部肌群放电量显著大于正常步走。Flynn等〔11〕提示倒走锻炼能更大限度地调动腰背部肌肉的工作。吕晓梅等〔12〕对男性学生倒走和正常步走时腰部竖脊肌的放电量进行了对比分析，发现倒走时明显高于正常步走。倒走时还表现出更小的躯干与水平面前夹角，身体重心比正走时靠前。本文认为倒走能增加腰背部肌肉的活动，加速局部血液循环，从而改善腰背部肌肉内部的协调性。预测倒走可能对一些腰部疾病有一定疗效。本研究表明在倒走时重心比正常走靠前，这就需要上体较正常步走后仰，使腰背后伸，这将动员更多腰部肌群(竖脊肌、多裂肌群等)参加活动，从而锻炼了老年女性腰背部肌群。

4参考文献

1韩东波,徐冬青.倒走运动的生物力学特性的研究进展〔J〕.中国康复医学杂志,2011;26(10):990-3.

2Terblanche E,Page C,Kroff J,etal.The effect of backward locomotion training on the body composition and cardiorespiratory fitness of young women 〔J〕.Int J Sprts Med,2005;26(3):214-9.

3Masumoto K,Takasuqi Si,Hotta N,etal.A comprison of muscle activity and heart rate response during backward and forward walking on an underwater treadmill 〔J〕.Gait Post,2007;25(2):222-8.

4Yang YR,Yen JG,Wang RY,etal.Gait outcomes after additional backward walking training in patients with stroke:a randomized controlled trial 〔J〕.Clin Rehabil ,2005;19(3):263-73.

5Winter DA,Pluck N,Yang JF.Backward walking:a simple reversal of forward walking 〔J〕.Mot Behav,1989;21(3):291-305.

6Van Deursen RW,Flynn TW,Mccrory JL,etal.Does a single control mechanism exist for both forward and backward walking 〔J〕?Gait Post,1998;7(3):214-24.

7Grasso R,Bianchi L,Lacquaniti F.Motor patterns for human gait:backward versus forward locomotion〔J〕.J Neurophysiol,1998;80(40):1868-85.

8Devita P,Stribling J.Lower extremity joint kinetics and energetics during backward running 〔J〕.Med Sci Sports Exerc,1991;23(5):602-10.

9Vilensky JA,Gankewicz E,Gehlsen G.A kinematic com-parison of backward and forward walking in Humans 〔J〕.Hum Movement Stud,1987;13(1):29-50.

10Cipriani DJ,Armstrong CW,Gaul S.Backward walking at three levels of treadmill inclination:an elect-romyographic and kinematic analysis 〔J〕.Orthop Sports Phys Ther,1995;22(3):95-102.

11Flynn TW,Soutas-Little RW.Patellofemoral joint compressive forces in forward and backward running〔J〕.Orthop Sports Phys Ther,1995;21(5):277-82.

12吕晓梅,赵焕彬,张海涛.健身反向走的生物力学分析〔J〕.中国体育科技,2008;44(4):139-43.

〔2014-06-15修回〕

(编辑杜娟)