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(xué)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(chǎn)生了嚴(yán)重的身體損傷，有的甚至是死亡，還有一些跌倒對老年人產(chǎn)生了相應(yīng)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(guān)危險因素包括肌肉無力、步態(tài)、平衡能力、視覺及認(rèn)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(rèn)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(yù)防老年人跌倒，制定有效可行的干預(yù)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(yán)重足部外傷史，在測試前24 h內(nèi)未參加過劇烈運(yùn)動，無肌肉疲勞癥狀，測試期間足踝關(guān)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(jìn)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(nèi)側(cè)和足跟外側(cè)。主要指標(biāo)包括峰力值(Max Force，MF)、負(fù)荷率(Load Rate，LR)、沖量(Impulse，IP)。

2 結(jié)果

2.1 老年與青年足底各區(qū)域峰力值分布結(jié)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(fù)荷率分布結(jié)果 老年左、佑足足底各區(qū)域的負(fù)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(nèi)側(cè)、足跟外側(cè)7個區(qū)域的差異顯著(P＜0.05);青年足底各區(qū)域負(fù)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(fù)荷率具有顯著差異(P＜0.05)，老年人各區(qū)域負(fù)荷率遠(yuǎn)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(fù)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(jié)果 見表3。老年左、右足足底各區(qū)域的沖量統(tǒng)計學(xué)比較，除第5跖骨、足弓、足跟外側(cè)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(xué)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(nèi)側(cè)、足跟外側(cè)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(biāo)，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(chǎn)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(jī)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(diǎn)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(guān)，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(diǎn)〔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(guān)〔4～7〕;也有研究認(rèn)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(guān)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(jǐn)慎。這種人體自身的保護(hù)機(jī)制，導(dǎo)致足著地方式發(fā)生了變化，足跟著地點(diǎn)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(dǎo)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(rèn)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(guān)，肌肉力量下降，導(dǎo)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(fù)荷率，表示壓強(qiáng)的變化快慢，可解釋為足底各解剖區(qū)域的負(fù)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(nèi)對足底各區(qū)域連續(xù)作用所產(chǎn)生的積累效應(yīng)〔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(rèn)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(nèi)側(cè)＞第3跖骨＞足跟外側(cè)＞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(nèi)側(cè)＞第3跖骨＞足跟外側(cè)＞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(nèi)側(cè)＞足跟外側(cè)＞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(nèi)側(cè)＞第2跖骨＞第3跖骨＞足跟外側(cè)＞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(fēng)險增加，需要進(jìn)一步的研究論證。

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