中老年人北欧式健走足底压力特征分析

胡龙威 张愉 张彦龙

(牡丹江师范学院 黑龙江牡丹江 157000)

随着经济的发展，我国中老年人越来越重视自身的健康，中老年人运动锻炼成为中老年人健康发展的研究热点。有研究表明，适当增加运动频率及运动持续时间，可以促进中老年人健康[1]。最适宜且方便的运动方式就是健步走，日常健步走[2]作为一种常见的户外运动形式，它的运动模式简单，步频比日常行走较高、速度较快。中老年人通过这种运动方式能够提高身体机能，但由于中老年人下肢肌力较弱、骨质疏松等身体机能原因运动能力逐渐降低[3]，日常健步走的运动方式可能会增加中老年人的运动风险性。

近些年有研究表明，中老年人跌倒的病例呈现递增趋势[4]。因此，中老年人锻炼要考虑采用运动风险较小的健走方式。Nordic Walking（北欧式健走）又称为越野行走，起源于滑雪运动员夏季执杖训练，兴起于芬兰，即依靠双手抓握北欧健走杖支撑地面，以较小的上肢力量利用健走杖将身体向前推进，在锻炼上肢力量的同时，减轻了下肢运动负荷[5]，降低了健身者因下肢肌力不足而造成的运动风险。北欧式健走相对正常健步走能够增加运动距离、增大步幅、增进上肢肌肉激活，提高下肢稳定性、节省能量、降低腿部疲劳，是更为安全、高效、稳定的运动形式[6-8]。在国外，北欧式健走常作为改善老年人步态[9]的运动干预康复训练手段。

从足底压力的角度出发比较两种健走方式的不同，有利于探究二者步态受力的差异，以及北欧式健走更为适合中老年人的原因。中老年人行走时足底压力特征：中老年人在第1跖骨处的压力峰值减小，在其他区域都表现为增长现象，前脚掌的压力中心过于密集，足跟、足弓部负荷量过大会影响足部的控制能力[10-14]。而国外对北欧式健走足底压力分布特征研究较少，特别在对北欧式健走时地面反作用力大小的研究存在争议[15，16]，国内关于北欧式健走足底压力的研究尚不多见。

1 实验过程和实验方法

1.1 实验设计

实验前后样本配对检验设计，采集实验数据。

1.2 时间及地点

2020年12月牡丹江师范学院运动生物力学实验室。

1.3 实验参与者

有3年日常健走经历，无下肢伤病史，且在近期内无运动损伤的中老年健身爱好者30名，其中男性16名，女性14名，均对该实验知情，且为自愿参加并签署知情同意书。在实验过程中有2位测试者，没有按照实验要求进行训练，所以将其数据进行剔除。

测试者基本数据：年龄为40～60岁，体重为55±4.8kg，身高为162±5.3cm。

1.4 实验仪器

采用Footscan测试系统，尺寸大小为50cm×40cm的压力测试平板，以及采用配套的数据采集分析软件。

1.5 实验方法

实验测试分2次进行，第一次对测试者进行正常健步走测试采集，第二次在对测试者进行6周的北欧式健步走训练干预后，采集测试者北欧式健走时步态的实验数据。

两轮测试的具体实验操作方案如下。

1.5.1 实验准备

2018年5月-6月，本研究在武进少体校进行了调查问卷的发放与回收工作。共发放文化课教师问卷18份，教练员问卷10份，有效回收率均为100%；发放运动员问卷100份（其中小学生问卷56份，初中生问卷44份），有效问卷92份（其中小学生问卷51份，初中生问卷41份），有效回收率95.8%。

将footscan测力板放在特定的测试跑道中。在实验测试期间受试者要脱去鞋袜（裸脚测试），进行身高、体重及身体质量指数（BMI）的测算与计算，同时测量登记受试者的足长、足宽等相关信息，测试前检查所有受试者足底有无骈体。

1.5.2 实验要求和数据采集

每次测试前都要求受试者进行8min的热身运动，对每个受试者的两种健走方式分别进行3次数据采集，取平均值，每轮测试时间间隔不低于10min。并用相同行走速度进行健走实验，最终裸足踩到足底压力测力板，通过footscan足底测力系统获得完整的行走步态动力学数据。

1.5.3 数据分析

结合配套软件footscan7USB2gait的解析处理，获取与实验相关的数据，并进行整理分析。

1.5.4 足底区域

足底区域分为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。

1.6 主要测量分析指标

主要测量各区域的足底压力峰值、各区域的平均压强值、冲量、负荷率时相等动力学参数。

先用测试系统分析软件对实验数据进行处理提取，再通过使用SPSS25.0软件进行处理，通过配对t检验对比分析两组数据的差异显著水平，结果用表示。

2 结果

2.1 两种健走方式足底各区域压力峰值对比分析

由表1两种健走形式左、右足足底各区域的最大压力值比较发现，北欧式健走足底各区域最大压力值都低于正常健走的足底压力峰值，但在第2～5趾骨、足跟内侧、足跟外侧这3个区域存在非常显著性的（P＜0.01）；其他区域并不存在显著性差异。

2.2 两种健走方式足底各区域最大压强对比分析

通过实验数据研究对两种健走形式左、右足足底各区域的最大压强比较发现，北欧式健走在第1趾骨、第2～5趾骨、第5跖骨和足弓处的最大压强要大于正常健走，但不存在显著差异性；其他区域小于正常健走，且在足跟内侧、外侧存在非常显著性差异（P＜0.01）；但在足弓处存在非常显著性差异（P＜0.01）。在实验过程中，测得北欧式实验组左脚足弓处的压强为13.93±5.42，右脚足弓处的压强为13.18±3.61，测得对照组左脚足弓处的压强为11.04±5.008，右脚足弓处的压强为10.20±4.30；北欧式实验组左脚足跟内侧处的压强为48.34±10.93，右脚足跟内侧处的压强为47.36±8.24，对照组组左脚足跟外侧处的压强为46.42±16.60，右脚足跟外侧处的压强52.62±12.03。

2.3 两种健走方式足底各区域负荷率对比分析

通过实验数据研究对两种健走形式左、右足足底各区域的负荷率比较发现，北欧式健走除了足跟外侧的负荷率大于正常健走，且存在非常显著性差异（P＜0.01）；其余各区域负荷率都低于正常健走，在第1跖骨与足弓处存在非常显著性差异（P＜0.01）。在实验过程中测得实验组左脚、右脚的足跟外侧负荷率为9.44±1.45、9.91±3.05，对照组左脚、右脚的足跟外侧负荷率为8.04±0.42、6.85±0.30；实验组左脚、右脚在第1跖骨的负荷率为0.32±0.23、0.36±0.14，对照组左、右脚的负荷率为0.49±0.26、0.51±0.34；实验组左右脚足弓处负荷率为0.51±0.27、0.59±0.25，对照组左右脚足弓处负荷率为0.85±0.45、0.83±0.33。

3 分析与结论

足底压力峰值的大小能够准确反映足底各区域压力分布的特征，同时也与足底各区域疲劳与损伤有很大关系。中老年人北欧式健走足底压力峰值在第2～5趾骨、第三跖骨、足跟内测、足跟外侧都非常显著地低于正常健走。可能是因为在北欧式健走时上肢肌肉分担部分下肢运动负荷，受地面的反作用力小，使足底各区域的压力峰值下降。由此可知，正常健步走的压力过大，可能会在运动过程中产生应力性损伤。足底压强是反映足底各区域面积上所受的压力值大小。北欧式健走的压强特征整体低于正常健走，但是在足弓处的压强值显著大于正常健步走，可能是因为足跟内、外侧压强过低。负荷率反映了足底各区域压强变化的快慢，负荷率的大小直接反映足底各区域压力负荷的大小及刺激程度，负荷率会受压力值的降低而降低。北欧式健走第1跖骨、足弓压力值小于正常健走，说明北欧健走有效地降低该区域的负荷量；但在足跟外侧区域北欧健走要显著大于正常健走，说明北欧式健走在足跟外侧的负荷变化较快，可能与北欧式健走步频较快有关。

该研究有几个局限性。首先，对于正常健步走前和欧式健走后的测量，该研究通过在相同条件下配对比较将系统误差最小化，但是还是会有系统误差和其他误差。其次，目前研究中的受试者之间存在差异，而且实验方案还不够完善。再次，该研究只比较足底的动力学变化，没有测量肌肉的运动学变化及EMG活动，需要其他学者进行进一步探究。最后，该研究没有花费更多的时间进行训练，只比较了6周后欧式健步走的足底动力学数据，以及缺乏纵向随访。

3 结语

北欧式健步走过程中足底各区域压力峰值、压强、负荷率大多是低于日常的健走，北欧式健走能够有效改善中老年人足底压力分布特征，减缓运动过程中的肌肉疲劳，可以有效地降低第1跖骨、足弓的负荷量，增加健走的步频，是中老年人可选择的更为安全、稳定、高效的健走方式。