体育锻炼对大学生步态特征的影响①

余婷　王少兵　余太英　覃昶琨（.福建师范大学体育科学学院　福建福州　5008； .三股水小学　贵州安顺　5604； .新场乡民族小学　贵州安顺　5605）

体育锻炼对大学生步态特征的影响①

余婷1王少兵1余太英2覃昶琨3
（1.福建师范大学体育科学学院福建福州350108； 2.三股水小学贵州安顺561014； 3.新场乡民族小学贵州安顺561015）

摘 要:目的:研究体育锻炼对大学生行走时步态参数的影响，为大学生参加体育锻炼提供理论依据。方法:利用h/p/cosmos gaitwayⅡ测力跑台收集40名大学生步行时的步态参数。结果:长期参加体育锻炼的大学生步幅、步长、单脚支撑时长明显增加，双脚支撑时长、步态周期明显小于不参加体育锻炼的学生；长期参加体育锻炼的大学生学生最大力值、支撑力、蹬地率、明显高于不参加体育锻炼的学生，碰撞峰以及触地受力时长则减小。结论:长期参加体育锻炼的大学生步态在时空参数和运动学参数都具有显著性差异，长期参加体育锻炼有助于增加下肢肌力，改善步态稳定性。

关键词:步态体育锻炼大学生影响

Effects of Physical Exercise on Gait in College Student

Yu Ting1Wang Shaobing1Yu Taiying2Tan Changkun3
（1.College of Physical Education and Sports Science ， Fujian Normal University ， Fuzhou Fujian，350108， China； 2.Three Water of Primary School， AnshunGuizhou，561014，China； 3.The New Township of National Primary ， AnshunGuizhou，561015，China）

Abstract:Objective:The aim of this study the physical exercise for a long time influence on college students gait characteristics，to provide theoretical support for training college students to participate in sports.Methods: using the H/P/COSMOS， Gaitway Ⅱload running of sports and non-sports 20 college students for gait analysis.Results: the professional sports students stride length，step length， single leg support is obviously higher than that of non-sports professional students， the double-support time， gait cycle was lower than that in non-professional sports students； Sports professional students most strongly value， support， the rate of ground， and significantly higher than that of non-sports group， collision peak and touch the ground stress is obviously less than the sports group.Conclusion: the professional students of sports gait in time and space parameters and kinematic parameters have significant difference， take part in physical exercise helps increase lower limb muscle strength， for a long time to improve gait stability.

Key Word:Gait；Physical exercise；College student；Affect

步态是一种复杂的身体行为，是通过足趾、踝、膝、髋的一系列动作，使身体沿着一定方向上移动的过程。正常步态具有周期性、稳定性、节律性、方向性、协调性以及个体差异性等特征，行走是人类最基本的运动之一[1]。现今国内外对步态的研究多采用足部压力测力系统或三维测力系统，应用于病愈诊断或临床分析。多数步态实验都是在地面进行的，而在具有控速度的测力跑台上进行步态分析的相对较少。

GaitwayⅡ测力跑台是德国h/p/cosmos公司与瑞士kistlter公司共同研发的新生代测力跑台，它是通过在跑台前后内置两块高精度kislter测力板，对受试者进行走或跑的步态分析系统[2]。可以用作身体检查、损伤后的步态重建以及健身等。本文主要通过控制跑台速度的情况下长期参加体育锻炼对人们步态参数的影响，有效地指导人们进行规律科学的体育锻炼，并为终生体育提供理论支持。

表1　受试者基本情况

表2　步态时空参数±s

表3　动力学参数±s

1　研究对象与方法

1.1研究对象

该研究所选用的实验对象为福建师范大学40名学生，分别为20名体育专业和20名非体育专业本科生。受试者身体健康，无运动系统疾病，且没有跑台上行走的经历。受试者基本情况见表1。

1.2研究方法

1.2.1实验方法

受试者以4.6 km/h的恒定速度在h/p/cosmos gaitwayⅡ测力跑台进行步态测试。为使采集的数据真实可靠，受试者先在跑台上进行5 min的训练，以适应在跑台行走。试验时，待受试者步行稳定时采集数据，采集时长为10 s，连续采集3次，采样率100Hz。试验期间，要求试验者两臂自然摆动，自然行走，目视前方，身体重心落于两块测力板之间，并在行走期间两脚落于相应的测力板上。

1.2.2观察指标

该实验重在分析体育锻炼对大学生步态特征的影响，利用德国测力跑台进行定速的步态测试，选用的指标有时空参数和动力学参数。时空参数[3]是步态研究较易得到的和最常用的指标，反映出人体步行时下肢步行功能和最基本的步态特征。选取的指标有:步幅、步长、步态周期、双脚支撑时长和单脚支撑时长等。动力学分析是两块测力板所测得的足底压力及人体及地面的相互作用力。选用的动力学参数有:最大力值、支撑力、蹬地率等参数。

1.2.3数据处理

将采集的3组数据导入Excel进行处理，后用spss19.0软件对所测数据进行分析，p＜0.05为有显著性差异，p＜0.01为非常显著性差异。因为两脚的步态具备对称性特征[4-6]，该实验将左右脚步态进行均值处理得出时空动力学参数，时空参数和动力学参数以平均数和标准差表示。

2　结果与分析

2.1体育锻炼对大学生步态时空参数的影响

对两组实验对象的行走实验结果进行统计分析，得出两组步态时空参数的统计值如表2所示。

由表2可知，两组间的每步时长没有统计学意义。而步幅、步长、单脚支撑时长、双脚支撑时长均有非常显著的统计学意义（p ＜0.01），体育组步态周期小于非体育组（p＜0.05）。表明长期从事体育锻炼不仅能提高人体的心肺功能，对人体的稳定性也有相应的促进作用。该研究结果与张彩芳等人[7]研究结果相一致，即长期参加锻炼的大学生步态稳定性明显提高，在步速一定的情况下，通过加大步长，降低步频提高了步态的稳定性。研究表明，长期参加体育锻炼的大学生步幅、步长优于非体育专业大学生，充分发展下肢肌力及其稳定性。经常从事体育锻炼有助于提高大学生行走过程中单脚支撑时长，降低双脚支撑时长，从而加大步长，降低步频，提高步行质量。

2.2体育锻炼对大学生步态动力学参数的影响

由表3得知，非体育组碰撞峰明显高于体育组（p＜0.01），由于步行时非体育专业的学生脚跟拖地明显，与地面产生较大摩擦。长期参加体育锻炼在步行过程中触地受力时长，每步受力曲线面积，蹬地率明显高于非体育组（p＜0.05）。体育组最大力值，支撑力明显高于非体育组（p＜0.01）。

碰撞峰是脚跟落地时与地面碰撞产生的压力，拖脚行走更明显；最大力值是脚跟落地时产生的地面反作用力；支撑力出现在第一峰与第二峰之间；蹬地率是下肢每秒所承受的地面反作用力。由表3可知体育生碰撞峰及受力时长显著小于非体育生，非体育生在行走时所承受的地面作用更大，表明在同一速度下行走时非体育生与地面产生较大的摩擦力。而体育生最大力值，支撑力及蹬地率显著大于非体育生，在同等速度下行走时，体育生下肢力量大，协调性好，增加步态稳定性，提高步行能力。

研究结果表明，体育锻炼对大学生步态在时空参数和运动学参数都具有良好的改变。这是人体对长期体育锻炼所发生的适应性改变的成果。体育锻炼增加大学生下肢肌力，提高步态稳定性。但是，体育锻炼和缺乏体育锻炼对健康的影响都具有滞后性，这是机体对刺激产生适应性变化的特点所决定的。所以，培养每个人的体育爱好和良好的体育锻炼习惯，对提高全民族的身体素质意义重大。

3　结语

3.1结论

（1）该研究通过对比体育与非体育生步态参数可知，长期从事体育锻炼的人步幅，步长及单脚支撑时长增加，降低双脚支撑时长以及步态周期减小，提示体育锻炼能有效提高下肢功能。

（2）体育锻炼能减少步行时与地面的摩擦，提高地面对身体的缓冲，从而增加步行质量。

3.2建议

由上文表2、表3我们可以得知体育专业学生不管是从时空参数还是运动学参数，步态参数都优于非体育专业的学生。揭示，长期参加体育锻炼对大学生的步态具有积极作用，提高下肢肌肉力量，提高稳定性，从而改善步行质量。建议人们多参加体育运动，增加体力劳动，避免久坐不动的生活方式，培养良好的终生体育意识。

参考文献

[1]陆明刚，宋启敏.步态参数的测试[J].上海大学学报，1998（4）: 8 7 -9 1.

[2]包海涛.使用三维测力平台系统分析与评价足部力学指标的研究[D].大连理工大学，2008.

[3]李香平.中国正常成人步行时空参数研究及其临床应用[D].第三军医大学，2012.

[4]黄红拾，敖英芳，李松竹，等.健康女大学生步行时左右足支撑期时相特征比较[J].中国运动医学杂志，2011，30（2）:136-139.

[5] Hamill J，Bates B T，Knutzen K M.Ground reaction force symmetry during walking and running［J］.Research Quarterly for Exercise and Sport，1984，55（3）:289-293.

[6] Blanc Y，Balmer C，Landis T，etal.Temporal parameters and patterns of the foot roll over during walking:normative data for healthy adults［J］.Gait Posture，1999，10（2）:97-108.

[7]张彩芳，周军，史清钊.太极拳运动对老年人不太稳定性的影响[J].现代生物医学进展，2011（5）:918-921.

作者简介:①余婷（1990—），女，汉，贵州贵阳人，硕士研究生在读，研究方向:运动生理学方向。

中图分类号:G804.49

文献标识码:A

文章编号:2095-2813（2015）06（c）-0007-02