足弓高度對青少年運動能力的影響研究

王燚

（1.吉首大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院 湖南 吉首 416000；2.河南理工大學(xué)體育學(xué)院 河南 焦作 454000）

足弓（arches of the foot）是由跗骨、跖骨以及圍繞在其周圍的韌帶和肌腱等構(gòu)成的具有彈性和收縮性的拱形結(jié)構(gòu)，足弓可分為前后方向的縱弓和內(nèi)外方向的橫弓，縱弓又可分為外側(cè)縱弓和內(nèi)側(cè)縱弓。足弓是人類腳的重要結(jié)構(gòu)，有了足弓，使足富有彈性，既可吸收地面對腳的沖擊力量，又可鎖定中足關(guān)節(jié)，使腳變得有力，更好地推動人體活動。引起足弓形態(tài)發(fā)生改變的因素非常復(fù)雜，主要包含先天遺傳因素、后天病理或生活習(xí)慣因素。國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)已經(jīng)證實足弓形態(tài)的改變會引起下肢力學(xué)發(fā)生變化，從而誘發(fā)某些關(guān)節(jié)疾病。高足弓使得下肢減震功能變差，容易誘發(fā)跖痛，爪形趾等病癥。扁平足則因為內(nèi)側(cè)縱弓的缺失或者塌陷，導(dǎo)致足底肌肉和筋膜過度被拉長，容易引起足底筋膜炎、跟腱炎等。查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，足部形態(tài)與人體的運動能力是否存在相關(guān)性的結(jié)論并未明確，一部分學(xué)者表明兩者存在明顯的關(guān)聯(lián)：如Lin等人通過對兒童足部形態(tài)與身體運動能力的相關(guān)性研究得出，足弓塌陷會影響兒童的動作表現(xiàn)和運動成績；AYDOG S T實驗得出足弓形態(tài)與踝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)肌力之間存在顯著相關(guān)性，足部形態(tài)影響著足底和踝關(guān)節(jié)的力量表現(xiàn)。另有學(xué)者表明足弓形態(tài)與人體運動能力沒有明顯的關(guān)聯(lián)：如日本有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)足弓高度不會對人體的速度、靈敏、平衡等基礎(chǔ)能力造成影響；我國有學(xué)者也表明，足弓高度會對踝關(guān)節(jié)肌力產(chǎn)生一定影響，但不會影響其運動能力。綜合以上的研究發(fā)現(xiàn)，足部形態(tài)與人體的運動能力是否存在相關(guān)性的結(jié)論并未明確，而且在研究對象方面，國外的相關(guān)研究多集中在成年人（30-60歲）或者是兒童（6-12歲），針對青少年階段的實驗研究較少；國內(nèi)方面的相關(guān)研究則多集中在特定人群，如武警戰(zhàn)士、體校運動員、扁平足人員等，對普通的青少年的實驗研究非常少。青少年處在生長發(fā)育的最高峰，肌力和動作表現(xiàn)的變化也具有自身的特點，因此本文將普通的青少年作為研究對象，探討足弓高度與運動能力的相關(guān)性。

1、研究對象與方法

1.1、研究對象

河南理工大學(xué)附屬中學(xué)在校學(xué)生，在初一、初二、初三年級中，每個年級隨機(jī)選出30名男生。受試者進(jìn)入此研究的篩選條件是：（1）男性；（2）12-16 歲；（3）無課余體育訓(xùn)練；（4）無足痛史或足部病患。

1.2、身體形態(tài)測量

在晨起、空腹、赤足、短衣短褲的狀態(tài)下對受試者的身高和體重進(jìn)行測量，讀數(shù)分別精確至0.1cm和0.1kg。

1.3、足弓高度測量

利用三維足形態(tài)掃描儀 （FSN-2100,Dream GP Inc,Japan）對足弓高度進(jìn)行測量與分析。受試者將雙腳站在掃描儀上，兩腳與髖部同寬，重心放在兩腳之間。掃描儀通過激光掃描收集足部形態(tài)指標(biāo)，并將數(shù)據(jù)帶入儀器自帶的軟件公式，計算出足背高度、足弓凹陷長度等。

本研究借鑒研究者Williams的足部形態(tài)分類方法，使用足弓高度指數(shù)對足部形態(tài)進(jìn)行評價。足弓高度指數(shù)=足背高度/足弓凹陷長度，利用0.5個標(biāo)準(zhǔn)差法將足弓高度劃分為高、低和正常足弓組。與傳統(tǒng)卡尺測量的方法相比，用足弓高度指數(shù)來評價足部形態(tài)準(zhǔn)確性更高。

1.4、運動能力測試

靈敏性測試：如圖1所示設(shè)置四個標(biāo)志物成一T字形。測試者從A開始。在計時器或教練的指令下，測試者沖刺到B并用右手接觸標(biāo)志桶的底部。然后向左側(cè)滑步到C，用左手接觸C的底部。然后向右滑步到D并用右手觸摸其底部。然后用向左側(cè)滑步到B，最后向后移動到A結(jié)束測試。秒表在受試者通過A時停止，記錄通過時間。

圖1 靈敏性測試路線

平衡能力測試：脫下鞋子，站在平衡梁（長100cm，寬12cm，高20cm)上。握住教練的手保持平衡。支撐腿保持平衡時，另一條腿在膝蓋處彎曲并且該腿的腳保持靠近臀部。當(dāng)教練放手時啟動秒表，當(dāng)人失去平衡時（從梁上掉下來或松開腳），停止秒表。記錄維持平衡的時間。

跳躍能力測試：準(zhǔn)備測評階段，受測者雙腳自然分開，呈站立姿勢。接到指令后，受測者屈腿半蹲，雙臂盡力后擺，然后向前上方快速擺臂，雙腿同時發(fā)力，盡力垂直向上起跳，同時單手舉起觸摸摸高器的測評條，測試人員記錄受試者的垂直跳躍高度。

速度能力測試：受測者在50m直線跑道起點位置，采用站立式起跑，受測者須穿膠釘鞋，聽到發(fā)令，以最快速度沖過終點，記錄時間。

2、研究結(jié)果

2.1、受試者基本信息

根據(jù)不同足弓高度組受試者足部形態(tài)指標(biāo)統(tǒng)計數(shù)據(jù) （表1所示）可以看出，在年齡、身高、體重等身體形態(tài)指標(biāo)方面，低足弓組、高足弓組和正常足弓組之間沒有顯著差異 （P＞0.05），而足背高度、足弓凹陷長度和足弓高度指數(shù)具有顯著差異（P＜0.05）。

表1 不同足弓高度組受試者足部形態(tài)指標(biāo)

2.2、不同足弓高度對青少年運動能力的比較情況

根據(jù)不同足弓高度組的青少年運動能力對比情況 （表2所示）。足弓高度對青少年的平衡能力具有顯著的影響（P＜0.05），足弓高度過高或者過低都會影響到青少年的平衡能力。但是，足弓高度對于青少年的靈敏性、跳躍能力、速度能力和有氧耐力不具有顯著影響（P＞0.05）。

表2 不同足弓高度組的運動能力對比

3、討論

本研究借鑒研究者Williams的足部形態(tài)分類方法，根據(jù)足弓高度指數(shù)將受試者分成低足弓、正常足弓和高足弓3組，探討不同足弓高度對青少年運動能力的影響。從研究數(shù)據(jù)結(jié)果得出，足弓高度與靈敏性、跳躍能力、速度能力、有氧耐力指標(biāo)不具有顯著相關(guān)性。這與前人的研究結(jié)果相近，即運動能力中靈敏、跳躍、速度、有氧耐力應(yīng)該是多種影響因素（如，基因遺傳、關(guān)節(jié)之間的動態(tài)協(xié)作能力、肌肉力量與肌腱的彈性勢能等）共同作用的結(jié)果，僅足弓形態(tài)這一單一因素很難對運動能力（靈敏、跳躍、速度、有氧耐力）產(chǎn)生決定性影響。

平衡能力是抵抗外來作用力，保持身體處于穩(wěn)定狀態(tài)的能力。人的任何運動幾乎都是在維持身體平衡的狀態(tài)下進(jìn)行的，在運動中平衡能力下降不但會影響運動表現(xiàn)，而且容易造成運動損傷。平衡能力是人體運動能力的重要方面，但是以往針對足弓是否影響到運動能力的相關(guān)實驗研究卻很少將平衡能力作為測試項目，鑒于此作者將平衡能力測試添加到了此次運動能力測試當(dāng)中。從實驗結(jié)果得出，平衡能力與青少年足弓高度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，即足弓過高或者過低都會影響到青少年的平衡能力。

實驗過程中發(fā)現(xiàn)，高足弓和低足弓人群在平衡測試中更容易失去重心，這也許與足弓形態(tài)異常導(dǎo)致足底力學(xué)失衡有關(guān)。人體在站立位時，足跟、第一跖骨、第五跖骨三點承重，是人體站立狀態(tài)下穩(wěn)定的基礎(chǔ)。一般來說，重心應(yīng)該位于足弓的正上方，這樣才不會使人失去平衡。Aydog等人調(diào)查發(fā)現(xiàn)，踝關(guān)節(jié)的跖屈、內(nèi)旋、外旋的肌力會隨著足弓的高度而發(fā)生變化，肌力的變化不能讓足在三個生物力面（冠狀面、矢狀面、水平面）上的力保持一個穩(wěn)定狀態(tài)，因此足弓高度異常能夠引起足底力學(xué)失衡，使人體的平衡能力下降。

4、結(jié)論

本研究通過測量青少年足弓高度和運動能力等相關(guān)指標(biāo)，探討不同的足弓高度對青少年的運動能力的影響，以及它們之間的內(nèi)在關(guān)系。研究表明：（1）足弓高度與青少年的靈敏性、跳躍能力、速度能力、有氧耐力不具有顯著相關(guān)性；（2）足弓高度與青少年的平衡能力具有顯著相關(guān)性，足弓過高或者過低都會影響到青少年的平衡能力。對于足弓高度異常的青少年，應(yīng)加強(qiáng)平衡能力的相關(guān)訓(xùn)練，在進(jìn)行高強(qiáng)度對抗或者跳躍形式的運動項目時應(yīng)做好踝、膝防護(hù)。