不同重量書包對肥胖兒童上下樓梯時步態(tài)及足底受力影響的研究.pdf

1、研究目的:每天都要背負沉重的書包上下樓梯這樣的障礙，已經(jīng)成為肥胖兒童日常生活的一部分。關(guān)于正常兒童負重的研究均表明過重的書包會造成兒童的身體姿勢、步態(tài)、足底壓力的異常。以往關(guān)于肥胖兒童的研究均是在無負重狀態(tài)下平地行走的環(huán)境中進行的，內(nèi)容主要涉及肥胖給兒童造成的一些并發(fā)癥以及日?；顒訋淼牟槐?。然而關(guān)于肥胖兒童背負書包上下樓梯的研究至今仍然是個空白。本次研究的目的就是從運動生物力學(xué)的角度揭示背負不同重量的書包對于肥胖兒童上下樓梯時的步態(tài)特

2、征和足底受力特征的影響，以期能為肥胖兒童這一特殊的人群指出負重過程中可能存在的危險隱患，同時在科學(xué)減負這一問題上提供理論指導(dǎo)。
　　 研究方法:在濟南市十畝園小學(xué)隨機選取了16名男性肥胖兒童（年齡:11.19±0.66歲;身高:148.85±14.07cm;體重:75.26±15.99kg;體重指數(shù):29.78±4.10kg/m2）作為本次研究的受試者。一臺攝像機(sony_1000e)用于采集肥胖兒童背負不同重量書包上下樓梯時

3、的步態(tài)參數(shù)，同時利用鑲嵌于第三和第四樓梯的兩臺測力臺(KISTLER，9287BA，9281CA，Siwtzerland)，獲取肥胖兒童上下樓梯時足底的三維受力數(shù)據(jù)。實驗過程中兒童需要背負自身體重(Body Weight，B.W.)的0％，10％，15％和20％重量的雙肩背書包上下樓梯，每次上下樓時要求動作流暢、無間斷，每個書包重量要求完成三次，每完成一次測試休息一分鐘，每完成一種書包重量休息三分鐘。實驗過程中背負不同書包的順序要求隨機

4、。采用重復(fù)性方差分析(Repeated Measure)統(tǒng)計學(xué)方法比較兒童同一指標、不同的書包重量之間有無差異。利用Paired Sample T Test對同一指標、相同重量上下樓之間的有無差異的檢驗。(P＜0.05)
　　 研究結(jié)果:
　　 1、步態(tài)參數(shù):上樓時步態(tài)周期、雙支撐時間百分比和支撐相時間百分比隨著重量的增加而增加，擺動相時間百分比隨著負重的增加而減少。其中與負重0％B.W.、10％B.W.、15％B.W.

5、的重量相比，步態(tài)周期在負重20％B.W.時出現(xiàn)了顯著性的增加;雙支撐時間在負重15％B.W.時出現(xiàn)了顯著性的上升;支撐相時間百分比和擺動相時間百分比在是負重10％B.W.時出現(xiàn)了顯著性差異。下樓時步態(tài)周期、雙支撐時間百分比和支撐相時間百分比也是隨著重量的增加而增加，擺動相時間百分比隨著負重的增加而減少。并且與負重0％B.W.的重量相比，步態(tài)周期、支撐相時間百分比、擺動相時間百分比、雙支撐時間均是在負重20％B.W.時出現(xiàn)顯著性差異。當負

6、重相同重量上下樓之間進行步態(tài)參數(shù)比較時，我們發(fā)現(xiàn)四種負重上樓時步態(tài)周期百分比均顯著高于下樓時的步態(tài)周期，上樓時雙支撐時間百分比在背負10％B.W.、15％B.W.、20％B.W.三個重量的書包時顯著高于下樓時的雙支撐時間百分比。
　　 2、垂直方向壓力:上樓時第一、第二壓力峰值和谷值均是隨著負重的增加而增大，并且在10％B.W.時出現(xiàn)顯著性差異;下樓時最大壓力峰值（第一壓力峰值）隨著負重的增加而增大，并且在10％B.W.時出現(xiàn)顯

7、著性差異。當負重相同重量上下樓之間最大受力進行比較時，我們發(fā)現(xiàn)四種負重上樓時最大受力均顯著高于下樓時的最大受力。
　　 3、左右方向壓力:上樓時四個重量書包之間沒有顯著性差異，上樓時的最大受力在0.069-0.075倍體重之間。下樓時四個重量書包之間沒有顯著性差異，下樓的最大受力在0.12-0.13倍體重之間。下樓時所背負的四個重量的書包的左右方向最大受力均顯著高于上樓時左右方向的最大受力。
　　 4、前后方向最大受力，

8、上樓時和下樓時四個重量書包之間沒有顯著性差異，上樓時的最大受力在0.12-0.13倍體重之間，下樓的最大受力在0.16-0.17倍體重之間。下樓時所背負的四個重量的書包的前后方向最大受力均顯著高于上樓時前后方向的最大受力。
　　 結(jié)論:
　　 1、上樓和下樓時，步態(tài)周期隨著負重的增加而增加，說明隨著負重的增加，兒童的行走速度降低。支撐相、雙支撐相隨著負重的增加而增加，擺動相隨著負重的增加而減小，說明隨著負重的增加，兒童的

9、穩(wěn)定性下降，通過增加支撐相時間（減小擺動相時間）來完成。
　　 2、負重10％體重時已經(jīng)對肥胖兒童的垂直壓力產(chǎn)生了顯著性的影響，如果負重過大很可能引起兒童下肢關(guān)節(jié)的損傷，肌肉的拉傷;四個重量對兒童足底前后和左右方向影響不大;左右方向下樓時的壓力大于上樓時的壓力，說明下樓時比上樓時更加不穩(wěn)定;前后方向下樓時的壓力也是大于上樓時的壓力。這是由于下樓時前腳掌觸地引起的，加上較大地面的垂直作用力，很可能引起足底的病變，建議要通過增加鞋的