老年人步行時(shí)足底壓力及步態(tài)特征的增齡性變化

梁 玉 霍洪峰 楊靜怡 王 瑋 (河北師范大學(xué)體育學(xué)院，河北 石家莊 05004)

正常行走是老年人生活自理能力的基本保障，老年人存在著站立及行走晃動(dòng)不穩(wěn)、關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)幅度減小以及韌帶彈性和絕對(duì)肌力下降等現(xiàn)象。跌倒損傷是制約老年人群步行危險(xiǎn)因素，且發(fā)生率呈上升趨勢(shì)，約有1/3以上的65歲以上老年人每年至少跌倒1次〔1〕，其中約有53%是由于行走或站立不穩(wěn)定造成〔2〕。步行時(shí)足底壓力分布特征對(duì)足履行各生理功能、臨床診斷、生物力學(xué)及康復(fù)研究等均有重要意義〔3，4〕。本研究采用Footscan高頻足底壓力測(cè)試系統(tǒng)，檢測(cè)不同年齡段老年人群自然行走時(shí)的動(dòng)態(tài)足底壓力分布，研究老年人年齡增長(zhǎng)過(guò)程中足底壓力指標(biāo)的變化特征，總結(jié)其步態(tài)特征增齡性變化的規(guī)律。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 選取河北省石家莊市老年男性90名，足踝關(guān)節(jié)活動(dòng)正常，無(wú)足部畸形、異常步態(tài)和足部外傷史。根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院頒發(fā)的《醫(yī)療機(jī)構(gòu)管理?xiàng)l例》在實(shí)驗(yàn)前將實(shí)驗(yàn)方案和風(fēng)險(xiǎn)告知受試者〔5〕，并簽署知情同意書(shū)。測(cè)試于2011年6月在河北師范大學(xué)體育學(xué)院步態(tài)室和河北省優(yōu)撫醫(yī)院康復(fù)科共同完成。初次進(jìn)行測(cè)試的受試者96例，其中14例不符合篩選方法被剔除，另補(bǔ)測(cè)8例，共計(jì)90例進(jìn)入結(jié)果分析。見(jiàn)表1。

表1 受試者基本情況比較(n=30，±s)

表1 受試者基本情況比較(n=30，±s)

組別 年齡(歲) 身高(cm) 體重(kg)60歲組60～69 170.8±5.3 70.7±8.5 70歲組 70～79 168.9±3.9 64.5±6.9 80歲組80～89 167.3±4.1 65.0±9.3

1.2 檢測(cè)儀器 應(yīng)用比利時(shí)RSscan公司生產(chǎn)的Footscan高頻足底壓力測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試(測(cè)量頻率為126 Hz，傳感器密度4個(gè)/cm2)。

1.3 檢測(cè)方法 將Footscan測(cè)力平板平放在地板上，測(cè)力平板兩邊均鋪上延長(zhǎng)跑道。所有受試者均脫鞋襪，自然行走經(jīng)過(guò)平板，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。

1.4 篩選方法 納入標(biāo)準(zhǔn):(1)腳后跟首先著地;(2)(通過(guò)軟件時(shí)間觀(guān)測(cè))重復(fù)幾次步行觸板時(shí)間基本一致;(3)在經(jīng)過(guò)將Footscan測(cè)力平板時(shí)沒(méi)有可用肉眼觀(guān)察到的錯(cuò)誤步態(tài)式樣。選取3次符合條件的測(cè)試數(shù)據(jù)納入結(jié)果〔6〕。數(shù)據(jù)采集與分析采用配套軟件Footscan SOFTWARE7.0，分析過(guò)程將足底分為10個(gè)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(nèi)側(cè)和足跟外側(cè)。

1.5 主要觀(guān)察指標(biāo) 沖量、時(shí)相、足軸角、足內(nèi)外翻等指標(biāo)。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采集數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)分析軟件進(jìn)行壓力分布動(dòng)態(tài)顯示。應(yīng)用SPSS11.0軟件，結(jié)果用±s表示。組間比較采用單因素方差分析，在文獻(xiàn)資料研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析，得出一些規(guī)律性的認(rèn)識(shí)〔7，8〕。

2 結(jié)果

2.1 足底各區(qū)域沖量對(duì)比分析 表2顯示，60歲組受試者平地自然走時(shí)，足部最大沖量部位在第2跖骨，其他各部位沖量由大到小依次為足跟、第3跖骨、第1跖骨、第1趾骨、第4、5跖骨、第2～5趾骨、足弓，左右雙足的分布規(guī)律基本一致;70、80歲組受試者平地自然走時(shí)，足部最大沖量部位均在足跟，其他各部位沖量由大到小依次為第2跖骨、第3跖骨、第1跖骨、第4跖骨、第1趾骨、足弓、第5跖骨、第2～5趾骨，左右雙足的分布規(guī)律基本一致。結(jié)果表明，70、80歲組與60歲組受試者行走時(shí)足底沖量差異顯著。差異表現(xiàn)為:70、80歲組行走時(shí)足跟、足弓部位沖量高于60歲組，70、80歲組行走時(shí)第1趾骨、第2跖骨部位沖量低于60歲組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;80歲組行走時(shí)足跟、足弓部位沖量高于70歲組，80歲組行走時(shí)第1趾骨、第2跖骨部位沖量低于70歲組，但差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。60、70組老年人行走時(shí)左右足差異較小，80歲組老年人行走時(shí)存在著一定的差異，尤其是足跟部位，右足明顯高于左足。

2.2 支撐期時(shí)相分析 行走是周期性運(yùn)動(dòng)，按行走動(dòng)作產(chǎn)生的動(dòng)力學(xué)特征來(lái)分析，步態(tài)周期分為2個(gè)時(shí)期:支撐時(shí)期和擺動(dòng)時(shí)期，步行時(shí)支撐期又可以根據(jù)五個(gè)特征時(shí)相分成4個(gè)階段。根據(jù)足剛開(kāi)始著地時(shí)相(IFC)、跖骨剛開(kāi)始著地時(shí)相(IMC)、趾骨剛開(kāi)始著地時(shí)相(IFFC)、足跟離開(kāi)地面時(shí)相(HO)、趾離地時(shí)相(LFC)幾個(gè)關(guān)鍵時(shí)相，將支撐時(shí)期分為著地階段(ICP)、前掌接觸階段(FFCP)、整足接觸階段(FFP)和離地階段(FFPOP)。

足底各區(qū)域的受力階段以整足百分比表達(dá)，以消除各個(gè)受試者個(gè)體差異所致的誤差，即對(duì)足底各指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理，以更準(zhǔn)確地反應(yīng)各個(gè)指標(biāo)的變化。對(duì)足支撐時(shí)期各階段動(dòng)態(tài)足底壓力支撐時(shí)間分配數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，檢測(cè)結(jié)果顯示:支撐時(shí)期時(shí)間所占比例最大的均為整足接觸階段，其他依次是離地階段、前掌接觸階段、著地階段。但各年齡組支撐期各階段所占支撐期百分比發(fā)生了改變，70、80歲組老年人行走時(shí)著地階段、前掌接觸階段百分比高于60歲組，差異具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明其隨著年齡的增長(zhǎng)而變長(zhǎng)。70、80歲組老年人行走時(shí)離地階段百分比低于60歲組，且隨著年齡的增長(zhǎng)而變短。整足接觸階段比例隨年齡增長(zhǎng)有下降趨勢(shì)，見(jiàn)表3。

2.3 足部控制研究 表4可見(jiàn)，70歲組受試者行走時(shí)足軸角大于60歲組，80歲組受試者行走時(shí)足軸角大于70歲組，差異顯著;外八字例數(shù)和足內(nèi)翻例數(shù)也隨年齡的增長(zhǎng)增加。

表2 足底各分區(qū)沖量比較(n=30，±s)

表2 足底各分區(qū)沖量比較(n=30，±s)

與60歲組比較:1)P＜0.05;2)P＜0.01;與左足比較:3)P＜0.05

部位 60歲組左足 右足70歲組左足 右足80歲組左足 右足第1趾骨 30.1±8.2 47.3±10.3 29.1±13.6 28.9±12.8 27.2±10.9 23.8±11.1第2～5趾骨 12.0±3.7 24.1±6.4 5.4±5.51) 5.9±2.92) 7.0±5.4 8.5±4.1第1跖骨 40.4±9.5 41.9±4.9 29.6±12.8 32.1±15.5 25.0±10.8 37.5±13.13)第2跖骨 80.9±15.3 60.9±12.6 42.8±15.62) 38.1±8.82) 36.7±13.42) 37.9±9.82)第3跖骨 63.4±9.3 39.3±9.5 36.1±10.72) 33.3±7.9 32.3±9.1 33.8±10.5第4跖骨 25.1±4.9 11.7±3.7 29.2±9.4 28.8±10.6 26.5±7.2 30.2±9.2第5跖骨 19.7±4.1 14.8±2.9 22.6±20.5 17.9±10.9 20.4±15.5 19.4±8.7足弓 9.6±3.6 8.5±3.1 21.1±36.52) 23.0±11.72) 29.0±30.62) 30.2±15.22)足跟內(nèi)側(cè) 60.8±15.8 68.7±19.5 74.7±29.21) 82.4±22.11) 109.5±49.52) 81.0±33.82)3)足跟外側(cè) 59.1±19.4 64.2±17.8 88.8±27.81) 73.3±21.91) 126.3±53.72) 99.5±22.32)3)

表3 足底各區(qū)域占支撐期的百分比比較(±s，n=30，%)

表3 足底各區(qū)域占支撐期的百分比比較(±s，n=30，%)

與60歲組比較:1)P＜0.05;2)P＜0.01

部位 60歲組左足 右足70歲組左足 右足80歲組左足 右足著地階段 4.0±1.3 2.1±1.7 7.6±0.92) 5.6±0.72) 6.7±2.81) 4.8±2.51)前掌接觸階段 5.0±1.8 5.3±1.6 19.5±1.82) 20.0±2.4 b 26.8±19.32) 23.6±14.52)整足接觸階段 52.5±9.2 57.1±2.4 44.4±10.2 42.6±6.8 41.2±18.2 44.5±16.0離地階段 37.5±8.3 35.5±7.9 28.5±2.52) 30.9±3.8 25.3±5.4 27.1±5.7支撐期100 100 100 100 100 100

表4 行走時(shí)足部控制指標(biāo)比較(n=30，±s)

表4 行走時(shí)足部控制指標(biāo)比較(n=30，±s)

與60歲組比較:1)P＜0.01;與70歲組比較:2)P＜0.05;

部位 60歲組左足 右足70歲組左足 右足80歲組左足 右足足軸角(度) 10.4±3.6 12.5±4.8 16.7±4.91) 17.8±4.61) 20.3±6.91)2) 26.8±7.81)外八字(n) 6 8 16 14 21 24足內(nèi)翻(n)8513 19 26 23

3 討論

足底各區(qū)域的沖量表示地面支撐反作用力在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)足底區(qū)域連續(xù)作用產(chǎn)生的積累效應(yīng)，沖量的大小是疲勞積累的直接原因，對(duì)足部易損傷部位的研究具有重要意義。與前期研究中年人行走時(shí)易損傷部位一樣，60歲組老年人行走時(shí)最易疲勞和損傷的部位在足前掌中部。足部過(guò)度承重是導(dǎo)致足弓變形的主要因素，足弓的變形常引起足部疾病的發(fā)生〔9，10〕。老年人維持足弓的肌肉及韌帶松弛，如果長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)承受大的負(fù)荷，易加劇足弓的下降，進(jìn)而誘發(fā)各種足部疾病。70、80歲組老年人行走時(shí)足跟、足弓部位沖量顯著增大，即隨著年齡的增長(zhǎng)增大了足跟、足弓的負(fù)荷，因此老年人選擇鞋應(yīng)關(guān)注鞋支撐足弓的性能。

老年人隨年齡增長(zhǎng)身體的各項(xiàng)功能都出現(xiàn)增齡性衰退，行走時(shí)后蹬無(wú)力，步行速度緩慢，著地階段、前掌接觸階段均隨著年齡增長(zhǎng)而增加，使老年人表現(xiàn)出一種拖沓的步態(tài)。行走時(shí)足底支撐面越大越容易控制身體平衡，足底支撐面大小取決于支撐期的著地階段和前掌接觸階段的支撐面，著地階段和前掌接觸階段支撐面小，增加了老年人行走的不穩(wěn)定性，因此老年人應(yīng)注意加強(qiáng)動(dòng)態(tài)平衡能力的練習(xí)，以防止在轉(zhuǎn)換腳步時(shí)摔倒。為提高行走的穩(wěn)定性，行走過(guò)程中前掌接觸階段變長(zhǎng)，而該階段主要由足跟與足弓負(fù)重，足弓處壓力中心變的密集，這種長(zhǎng)期大負(fù)荷刺激，易導(dǎo)致疲勞積累，與沖量研究結(jié)果相符。70、80歲組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，70歲以上的老年人表現(xiàn)出步態(tài)能力迅速衰老的特征，60年齡段應(yīng)為對(duì)老年人行走能力進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干預(yù)的敏感時(shí)期。

老年人由于運(yùn)動(dòng)功能衰退，平衡能力、協(xié)調(diào)能力等變?nèi)?，為加?qiáng)行走時(shí)平衡的控制，老年人走路的姿勢(shì)逐漸變?yōu)椤巴獍俗帧保龃笞愕字蚊娣e來(lái)提高行走的穩(wěn)定性。“外八字”步姿在足著地階段、足外側(cè)用力較大，表現(xiàn)為足跟外側(cè)沖量高于足跟內(nèi)側(cè)，即在著地緩沖階段呈足內(nèi)翻姿勢(shì)，維持足弓的腓側(cè)韌帶較弱，很容易過(guò)度內(nèi)翻造成崴腳損傷，因此老年人選擇鞋應(yīng)關(guān)注鞋的足部控制性能。

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