老年人步行时足底压力及步态特征的增龄性变化

梁 玉 霍洪峰 杨静怡 王 玮 (河北师范大学体育学院，河北 石家庄 05004)

正常行走是老年人生活自理能力的基本保障，老年人存在着站立及行走晃动不稳、关节运动幅度减小以及韧带弹性和绝对肌力下降等现象。跌倒损伤是制约老年人群步行危险因素，且发生率呈上升趋势，约有1/3以上的65岁以上老年人每年至少跌倒1次〔1〕，其中约有53%是由于行走或站立不稳定造成〔2〕。步行时足底压力分布特征对足履行各生理功能、临床诊断、生物力学及康复研究等均有重要意义〔3，4〕。本研究采用Footscan高频足底压力测试系统，检测不同年龄段老年人群自然行走时的动态足底压力分布，研究老年人年龄增长过程中足底压力指标的变化特征，总结其步态特征增龄性变化的规律。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取河北省石家庄市老年男性90名，足踝关节活动正常，无足部畸形、异常步态和足部外伤史。根据中华人民共和国国务院颁发的《医疗机构管理条例》在实验前将实验方案和风险告知受试者〔5〕，并签署知情同意书。测试于2011年6月在河北师范大学体育学院步态室和河北省优抚医院康复科共同完成。初次进行测试的受试者96例，其中14例不符合筛选方法被剔除，另补测8例，共计90例进入结果分析。见表1。

表1 受试者基本情况比较(n=30，±s)

表1 受试者基本情况比较(n=30，±s)

组别 年龄(岁) 身高(cm) 体重(kg)60岁组60～69 170.8±5.3 70.7±8.5 70岁组 70～79 168.9±3.9 64.5±6.9 80岁组80～89 167.3±4.1 65.0±9.3

1.2 检测仪器 应用比利时RSscan公司生产的Footscan高频足底压力测试系统进行测试(测量频率为126 Hz，传感器密度4个/cm2)。

1.3 检测方法 将Footscan测力平板平放在地板上，测力平板两边均铺上延长跑道。所有受试者均脱鞋袜，自然行走经过平板，足底压力分布解析系统可获得完整步态周期的足底压力分布图。

1.4 筛选方法 纳入标准:(1)脚后跟首先着地;(2)(通过软件时间观测)重复几次步行触板时间基本一致;(3)在经过将Footscan测力平板时没有可用肉眼观察到的错误步态式样。选取3次符合条件的测试数据纳入结果〔6〕。数据采集与分析采用配套软件Footscan SOFTWARE7.0，分析过程将足底分为10个区域: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、足跟内侧和足跟外侧。

1.5 主要观察指标 冲量、时相、足轴角、足内外翻等指标。

1.6 统计学方法 采集数据应用系统分析软件进行压力分布动态显示。应用SPSS11.0软件，结果用±s表示。组间比较采用单因素方差分析，在文献资料研究的基础上进行分析，得出一些规律性的认识〔7，8〕。

2 结果

2.1 足底各区域冲量对比分析 表2显示，60岁组受试者平地自然走时，足部最大冲量部位在第2跖骨，其他各部位冲量由大到小依次为足跟、第3跖骨、第1跖骨、第1趾骨、第4、5跖骨、第2～5趾骨、足弓，左右双足的分布规律基本一致;70、80岁组受试者平地自然走时，足部最大冲量部位均在足跟，其他各部位冲量由大到小依次为第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，左右双足的分布规律基本一致。结果表明，70、80岁组与60岁组受试者行走时足底冲量差异显著。差异表现为:70、80岁组行走时足跟、足弓部位冲量高于60岁组，70、80岁组行走时第1趾骨、第2跖骨部位冲量低于60岁组，差异具有统计学意义;80岁组行走时足跟、足弓部位冲量高于70岁组，80岁组行走时第1趾骨、第2跖骨部位冲量低于70岁组，但差异不具有统计学意义。60、70组老年人行走时左右足差异较小，80岁组老年人行走时存在着一定的差异，尤其是足跟部位，右足明显高于左足。

2.2 支撑期时相分析 行走是周期性运动，按行走动作产生的动力学特征来分析，步态周期分为2个时期:支撑时期和摆动时期，步行时支撑期又可以根据五个特征时相分成4个阶段。根据足刚开始着地时相(IFC)、跖骨刚开始着地时相(IMC)、趾骨刚开始着地时相(IFFC)、足跟离开地面时相(HO)、趾离地时相(LFC)几个关键时相，将支撑时期分为着地阶段(ICP)、前掌接触阶段(FFCP)、整足接触阶段(FFP)和离地阶段(FFPOP)。

足底各区域的受力阶段以整足百分比表达，以消除各个受试者个体差异所致的误差，即对足底各指标进行归一化处理，以更准确地反应各个指标的变化。对足支撑时期各阶段动态足底压力支撑时间分配数据进行分析，检测结果显示:支撑时期时间所占比例最大的均为整足接触阶段，其他依次是离地阶段、前掌接触阶段、着地阶段。但各年龄组支撑期各阶段所占支撑期百分比发生了改变，70、80岁组老年人行走时着地阶段、前掌接触阶段百分比高于60岁组，差异具统计学意义，表明其随着年龄的增长而变长。70、80岁组老年人行走时离地阶段百分比低于60岁组，且随着年龄的增长而变短。整足接触阶段比例随年龄增长有下降趋势，见表3。

2.3 足部控制研究 表4可见，70岁组受试者行走时足轴角大于60岁组，80岁组受试者行走时足轴角大于70岁组，差异显著;外八字例数和足内翻例数也随年龄的增长增加。

表2 足底各分区冲量比较(n=30，±s)

表2 足底各分区冲量比较(n=30，±s)

与60岁组比较:1)P＜0.05;2)P＜0.01;与左足比较:3)P＜0.05

部位 60岁组左足 右足70岁组左足 右足80岁组左足 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)足跟内侧 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)足跟外侧 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 足底各区域占支撑期的百分比比较(±s，n=30，%)

表3 足底各区域占支撑期的百分比比较(±s，n=30，%)

与60岁组比较:1)P＜0.05;2)P＜0.01

部位 60岁组左足 右足70岁组左足 右足80岁组左足 右足着地阶段 4.0±1.3 2.1±1.7 7.6±0.92) 5.6±0.72) 6.7±2.81) 4.8±2.51)前掌接触阶段 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)整足接触阶段 52.5±9.2 57.1±2.4 44.4±10.2 42.6±6.8 41.2±18.2 44.5±16.0离地阶段 37.5±8.3 35.5±7.9 28.5±2.52) 30.9±3.8 25.3±5.4 27.1±5.7支撑期100 100 100 100 100 100

表4 行走时足部控制指标比较(n=30，±s)

表4 行走时足部控制指标比较(n=30，±s)

与60岁组比较:1)P＜0.01;与70岁组比较:2)P＜0.05;

部位 60岁组左足 右足70岁组左足 右足80岁组左足 右足足轴角(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足内翻(n)8513 19 26 23

3 讨论

足底各区域的冲量表示地面支撑反作用力在一定时间内对足底区域连续作用产生的积累效应，冲量的大小是疲劳积累的直接原因，对足部易损伤部位的研究具有重要意义。与前期研究中年人行走时易损伤部位一样，60岁组老年人行走时最易疲劳和损伤的部位在足前掌中部。足部过度承重是导致足弓变形的主要因素，足弓的变形常引起足部疾病的发生〔9，10〕。老年人维持足弓的肌肉及韧带松弛，如果长时间持续承受大的负荷，易加剧足弓的下降，进而诱发各种足部疾病。70、80岁组老年人行走时足跟、足弓部位冲量显著增大，即随着年龄的增长增大了足跟、足弓的负荷，因此老年人选择鞋应关注鞋支撑足弓的性能。

老年人随年龄增长身体的各项功能都出现增龄性衰退，行走时后蹬无力，步行速度缓慢，着地阶段、前掌接触阶段均随着年龄增长而增加，使老年人表现出一种拖沓的步态。行走时足底支撑面越大越容易控制身体平衡，足底支撑面大小取决于支撑期的着地阶段和前掌接触阶段的支撑面，着地阶段和前掌接触阶段支撑面小，增加了老年人行走的不稳定性，因此老年人应注意加强动态平衡能力的练习，以防止在转换脚步时摔倒。为提高行走的稳定性，行走过程中前掌接触阶段变长，而该阶段主要由足跟与足弓负重，足弓处压力中心变的密集，这种长期大负荷刺激，易导致疲劳积累，与冲量研究结果相符。70、80岁组间差异无统计学意义，70岁以上的老年人表现出步态能力迅速衰老的特征，60年龄段应为对老年人行走能力进行运动干预的敏感时期。

老年人由于运动功能衰退，平衡能力、协调能力等变弱，为加强行走时平衡的控制，老年人走路的姿势逐渐变为“外八字”，增大足底支撑面积来提高行走的稳定性。“外八字”步姿在足着地阶段、足外侧用力较大，表现为足跟外侧冲量高于足跟内侧，即在着地缓冲阶段呈足内翻姿势，维持足弓的腓侧韧带较弱，很容易过度内翻造成崴脚损伤，因此老年人选择鞋应关注鞋的足部控制性能。

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