老年人與青年人足底壓力分布特征比較

李 立 陳玉娟 翟鳳鳴 崔巴特爾 (石家莊學院體育系，河北 石家莊 050035)

約有1/3年齡大于65歲以上的老年人，每年至少跌倒一次，其中約有53%是由于行走或站立不穩(wěn)定造成的，這對老年人產生了嚴重的身體損傷，有的甚至是死亡，還有一些跌倒對老年人產生了相應的心理障礙，如喪失信心，猶豫不決等。造成老年人跌倒的相關危險因素包括肌肉無力、步態(tài)、平衡能力、視覺及認知功能障礙等〔1〕。本研究通過對老年與青年足底壓力特征的比較，來認識老年人的足底壓力的變化，找出老年人易跌倒的原因，為預防老年人跌倒，制定有效可行的干預措施。

1 資料與方法

1.1 研究對象 石家莊市30名健康老年男性〔平均年齡(64.58±3.42)歲〕和30名健康青年男性〔平均年齡(22.54±2.57)歲〕為研究對象，兩組身高〔(169.45±4.41)vs(170.62±6.51)cm〕、體重〔(67.23±5.44)vs(68.7±6.28)kg〕。所有受試者經(jīng)詢問無糖尿病史，無足部畸形、異常步態(tài)和嚴重足部外傷史，在測試前24 h內未參加過劇烈運動，無肌肉疲勞癥狀，測試期間足踝關節(jié)活動正常。

1.2 研究方法 采用比利時足底壓力分布測試系統(tǒng)Footscan insole(測量頻率為500 Hz，傳感器厚度2.2 mm，傳感器密度4個/cm2。引出厚度1.5 mm，壓力范圍1～60 N/cm2，最小分辨率為25 g，一致性為±25 g)對研究對象進行測試。測試時將Footscan測力平板平放在地板上，測力平板兩邊均鋪上延長跑道，要求所有受試者均脫鞋襪，以個人平常步態(tài)自然行走，測量3次，足底壓力分布解析系統(tǒng)可獲得完整步態(tài)周期的足底壓力分布圖。數(shù)據(jù)采集與分析采用配套軟件Footscan7.0，分析過程將足底分為10個區(qū)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、足跟內側和足跟外側。主要指標包括峰力值(Max Force，MF)、負荷率(Load Rate，LR)、沖量(Impulse，IP)。

2 結果

2.1 老年與青年足底各區(qū)域峰力值分布結果 由表1可知，青年男性在行走過程中，左、右足各區(qū)域峰力值分布基本呈一致性，只是在第5跖骨和足弓兩個區(qū)域左、右足壓力峰值表現(xiàn)出較大的差異性(P＜0.05)。老年男性其左、右足壓力峰值在第2～5趾骨、第3跖骨、第5跖骨、足弓四個區(qū)域差異明顯，這些區(qū)域的壓力峰值右足普遍要大于左足(P＜0.05)。

2.2 老年與青年足底各區(qū)域負荷率分布結果 老年左、佑足足底各區(qū)域的負荷率比較，在第1趾骨、第2～5趾骨、第1跖骨、第2跖骨、足弓、足跟內側、足跟外側7個區(qū)域的差異顯著(P＜0.05);青年足底各區(qū)域負荷率左、右雙足之間比較，在第1趾骨、第1跖骨、第2跖骨、足弓4個區(qū)域差異顯著(P＜0.05)。老年與青年足底各區(qū)域的負荷率具有顯著差異(P＜0.05)，老年人各區(qū)域負荷率遠小于青年。見表2。

表1 老年與青年足底各區(qū)域峰力值分布一覽表(x ± s，f/N)

表2 老年與青年足底各區(qū)域負荷率分布一覽表(x ± s，N/s)

表3 老年與青年足底各區(qū)域沖量分布一覽表(x ± s，N/s)

2.3 老年與青年足底各區(qū)域沖量分布結果 見表3。老年左、右足足底各區(qū)域的沖量統(tǒng)計學比較，除第5跖骨、足弓、足跟外側3各區(qū)域除外的7個區(qū)域差異均顯著(P＜0.05);青年行走過程中左、右足足底各區(qū)域的沖量統(tǒng)計學比較在第1跖骨、第2跖骨、第4跖骨、第5跖骨、足弓5個區(qū)域的差異顯著(P＜0.05)。老年與青年左足足底各區(qū)域的沖量比較在第1趾骨、第2-5趾骨、第1跖骨、第2跖骨、第4跖骨、足跟內側、足跟外側7個區(qū)域差異顯著(P＜0.05);老年與青年右足足底各區(qū)域的沖量比較在10個區(qū)域差異均顯著(P＜0.05)。

3 討論

足底壓力的峰力值是反映足底壓力分布的重要指標，峰力值的大小和部位對于足部損傷的發(fā)生具有重要影響〔2〕。本研究表明老年組左、右足各區(qū)域峰力值普遍要小于青年組，產生這種變化的主要原因，可能是由于老年人走路時候，由于身體某些機能的退化，維持平衡的能力較正常人弱，因此行走時不能很好控制重心的連貫移動，這種不連貫使得左、右足的受壓不均勻，表現(xiàn)為某些著力點受力的非對稱性。這可能與老年人步行速度較慢、步幅較小有關，有研究證明，老年人行走時時空參數(shù)特征有著顯著性的降低，其步行速度和步幅下降明顯，表現(xiàn)出短步幅、低節(jié)律的特點〔3〕。有研究表明步速加快可使足底壓力增高，步速與足底壓力呈正相關〔4～7〕;也有研究認為老年人峰力值普遍較小的原因，可能與老年人足著地方式有較大關系〔8〕。由于老年人肌肉力量減弱，身體控制能力降低，在行走過程中害怕跌倒，因此，其著地時可能更加小心謹慎。這種人體自身的保護機制，導致足著地方式發(fā)生了變化，足跟著地點靠近身體總重心，著地角度更垂直，降低了足部著地時受到的大的沖擊。導致單步步長縮短和速度下降，這樣著地時刻足底壓力峰值下降。另有研究認為老年人足底峰力值降低的原因與老年人肌肉力量下降有關，肌肉力量下降，導致足與地面的作用力減小，蹬地力呈下降趨勢，從而引起各區(qū)域峰力值減小〔9〕。負荷率，表示壓強的變化快慢，可解釋為足底各解剖區(qū)域的負荷變化速率，變化越快，局部接受壓力刺激越大〔10〕。

沖量是指作用于物體的外力與外力作用時間的乘積，它表示了力在一定時間內對足底各區(qū)域連續(xù)作用所產生的積累效應〔11〕。所以足底各區(qū)域沖量的大小受每個區(qū)域的壓力值和接觸時間兩個因素的影響〔12〕，對于認識老年人平衡能力具有重要意義。本研究表明老年人左足最大沖量由大到小的排列順序是第2跖骨＞足跟內側＞第3跖骨＞足跟外側＞第1跖骨＞第4跖骨＞第5跖骨＞足弓＞第1趾骨＞第2～5趾骨;青年人左足最大沖量由大到小的排列順序是足跟內側＞第3跖骨＞足跟外側＞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;老年人右足最大沖量由大到小的排列順序是第2跖骨＞足跟內側＞足跟外側＞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;青年人右足最大沖量由大到小的排列順序是足跟內側＞第2跖骨＞第3跖骨＞足跟外側＞第1趾骨＞第1跖骨＞第4跖骨＞第5跖骨＞足弓＞第2～5趾骨;由此可見排列順序有很大的不同，是不是這些不同而造成老年人跌倒的風險增加，需要進一步的研究論證。

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