老年人步行時足底壓力及步態特征的增齡性變化

梁 玉 霍洪峰 楊靜怡 王 瑋 (河北師范大學體育學院，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不穩、關節運動幅度減小以及韌帶彈性和絕對肌力下降等現象。跌倒損傷是制約老年人群步行危險因素，且發生率呈上升趨勢，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定造成〔2〕。步行時足底壓力分布特征對足履行各生理功能、臨床診斷、生物力學及康復研究等均有重要意義〔3，4〕。本研究采用Footscan高頻足底壓力測試系統，檢測不同年齡段老年人群自然行走時的動態足底壓力分布，研究老年人年齡增長過程中足底壓力指標的變化特征，總結其步態特征增齡性變化的規律。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取河北省石家莊市老年男性90名，足踝關節活動正常，無足部畸形、異常步態和足部外傷史。根據中華人民共和國國務院頒發的《醫療機構管理條例》在實驗前將實驗方案和風險告知受試者〔5〕，并簽署知情同意書。測試于2011年6月在河北師范大學體育學院步態室和河北省優撫醫院康復科共同完成。初次進行測試的受試者96例，其中14例不符合篩選方法被剔除，另補測8例，共計90例進入結果分析。見表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 檢測儀器 應用比利時RSscan公司生產的Footscan高頻足底壓力測試系統進行測試(測量頻率為126 Hz，傳感器密度4個/cm2)。

1.3 檢測方法 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。所有受試者均脫鞋襪，自然行走經過平板，足底壓力分布解析系統可獲得完整步態周期的足底壓力分布圖。

1.4 篩選方法 納入標準:(1)腳后跟首先著地;(2)(通過軟件時間觀測)重復幾次步行觸板時間基本一致;(3)在經過將Footscan測力平板時沒有可用肉眼觀察到的錯誤步態式樣。選取3次符合條件的測試數據納入結果〔6〕。數據采集與分析采用配套軟件Footscan SOFTWARE7.0，分析過程將足底分為10個區域: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。

1.5 主要觀察指標 沖量、時相、足軸角、足內外翻等指標。

1.6 統計學方法 采集數據應用系統分析軟件進行壓力分布動態顯示。應用SPSS11.0軟件，結果用±s表示。組間比較采用單因素方差分析，在文獻資料研究的基礎上進行分析，得出一些規律性的認識〔7，8〕。

2 結果

2.1 足底各區域沖量對比分析 表2顯示，60歲組受試者平地自然走時，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，左右雙足的分布規律基本一致;70、80歲組受試者平地自然走時，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，左右雙足的分布規律基本一致。結果表明，70、80歲組與60歲組受試者行走時足底沖量差異顯著。差異表現為:70、80歲組行走時足跟、足弓部位沖量高于60歲組，70、80歲組行走時第1趾骨、第2跖骨部位沖量低于60歲組，差異具有統計學意義;80歲組行走時足跟、足弓部位沖量高于70歲組，80歲組行走時第1趾骨、第2跖骨部位沖量低于70歲組，但差異不具有統計學意義。60、70組老年人行走時左右足差異較小，80歲組老年人行走時存在著一定的差異，尤其是足跟部位，右足明顯高于左足。

2.2 支撐期時相分析 行走是周期性運動，按行走動作產生的動力學特征來分析，步態周期分為2個時期:支撐時期和擺動時期，步行時支撐期又可以根據五個特征時相分成4個階段。根據足剛開始著地時相(IFC)、跖骨剛開始著地時相(IMC)、趾骨剛開始著地時相(IFFC)、足跟離開地面時相(HO)、趾離地時相(LFC)幾個關鍵時相，將支撐時期分為著地階段(ICP)、前掌接觸階段(FFCP)、整足接觸階段(FFP)和離地階段(FFPOP)。

足底各區域的受力階段以整足百分比表達，以消除各個受試者個體差異所致的誤差，即對足底各指標進行歸一化處理，以更準確地反應各個指標的變化。對足支撐時期各階段動態足底壓力支撐時間分配數據進行分析，檢測結果顯示:支撐時期時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生了改變，70、80歲組老年人行走時著地階段、前掌接觸階段百分比高于60歲組，差異具統計學意義，表明其隨著年齡的增長而變長。70、80歲組老年人行走時離地階段百分比低于60歲組，且隨著年齡的增長而變短。整足接觸階段比例隨年齡增長有下降趨勢，見表3。

2.3 足部控制研究 表4可見，70歲組受試者行走時足軸角大于60歲組，80歲組受試者行走時足軸角大于70歲組，差異顯著;外八字例數和足內翻例數也隨年齡的增長增加。

表2 足底各分區沖量比較(n=30，±s)

表2 足底各分區沖量比較(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)足跟內側 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 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 足底各區域占支撐期的百分比比較(±s，n=30，%)

表3 足底各區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 行走時足部控制指標比較(n=30，±s)

表4 行走時足部控制指標比較(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足內翻(n)8513 19 26 23

3 討論

足底各區域的沖量表示地面支撐反作用力在一定時間內對足底區域連續作用產生的積累效應，沖量的大小是疲勞積累的直接原因，對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易損傷部位一樣，60歲組老年人行走時最易疲勞和損傷的部位在足前掌中部。足部過度承重是導致足弓變形的主要因素，足弓的變形常引起足部疾病的發生〔9，10〕。老年人維持足弓的肌肉及韌帶松弛，如果長時間持續承受大的負荷，易加劇足弓的下降，進而誘發各種足部疾病。70、80歲組老年人行走時足跟、足弓部位沖量顯著增大，即隨著年齡的增長增大了足跟、足弓的負荷，因此老年人選擇鞋應關注鞋支撐足弓的性能。

老年人隨年齡增長身體的各項功能都出現增齡性衰退，行走時后蹬無力，步行速度緩慢，著地階段、前掌接觸階段均隨著年齡增長而增加，使老年人表現出一種拖沓的步態。行走時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定性，因此老年人應注意加強動態平衡能力的練習，以防止在轉換腳步時摔倒。為提高行走的穩定性，行走過程中前掌接觸階段變長，而該階段主要由足跟與足弓負重，足弓處壓力中心變的密集，這種長期大負荷刺激，易導致疲勞積累，與沖量研究結果相符。70、80歲組間差異無統計學意義，70歲以上的老年人表現出步態能力迅速衰老的特征，60年齡段應為對老年人行走能力進行運動干預的敏感時期。

老年人由于運動功能衰退，平衡能力、協調能力等變弱，為加強行走時平衡的控制，老年人走路的姿勢逐漸變為“外八字”，增大足底支撐面積來提高行走的穩定性。“外八字”步姿在足著地階段、足外側用力較大，表現為足跟外側沖量高于足跟內側，即在著地緩沖階段呈足內翻姿勢，維持足弓的腓側韌帶較弱，很容易過度內翻造成崴腳損傷，因此老年人選擇鞋應關注鞋的足部控制性能。

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