（運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)專業(yè)論文）不同重量書包對(duì)肥胖兒童上下樓梯時(shí)步態(tài)及足底受力影響的研究.pdf

m a s t e rd i s s e r t a t i o n s h a n d o n gi n s t i t u t eo fp e a n ds p o t s i n f l u e n c eo fc a r r y i n gd i f f e r e n tw e i g h t so fs c h o o lb a g so ng a i t p h a s ea n dp l a n t a rp r e s s u r ei no b e s ec h i l d r e n 。ss t a i rw a l k i n g z h a n gy a q i a n g ( s p o t sb i o m e c h a n i c s ) s u p e r v i s o r ：p r o f e s s o rd e w e im a o j u n e2 ，2 0 1 1 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是在我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得 的成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容和致謝的地方外，論文中不包含任何 其他任何或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，與我一同工作的同志對(duì)本研究所 做的任何貢獻(xiàn)均已論文中作了明確的說明并表示了謝意。 學(xué)位論文作者簽名：弓餒琵弓發(fā) 導(dǎo)師簽名： 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 研辛 本人完全了解山東體育學(xué)院有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán) 將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃 描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交 論文，并編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)。 學(xué)位論文作者簽名：旅亞多裊 簽字日期：d 7 年婦馬日 剔磁備許氏辛 簽字日期：6 7 年歷弓啦 目錄 摘要i a b s t r a c t ii i l 前言1 11 日u 舌 1 1 問題的提出1 1 2 文獻(xiàn)綜述1 1 2 1 關(guān)于兒童書包重量的研究1 1 2 2 負(fù)重對(duì)步態(tài)的影響的研究2 1 2 3 平地行走以及上下樓時(shí)足底受力的研究5 1 2 4 關(guān)于肥胖生物力學(xué)的研究進(jìn)展6 1 3 研究的目的意義1 0 1 4 研究的創(chuàng)新點(diǎn)1 0 1 5 研究假設(shè)1 0 2 研究對(duì)象及研究方法1 1 2 1 研究對(duì)象1 1 2 2 研究方法1 1 2 2 1 實(shí)驗(yàn)儀器及擺放1 1 2 2 2 實(shí)驗(yàn)方案1 2 2 2 3 數(shù)據(jù)收集1 3 2 2 4 研究指標(biāo)1 5 2 2 5 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)處理1 6 2 2 6 技術(shù)路線1 6 3 、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1 7 3 1 不同書包重量對(duì)肥胖兒童上下樓梯時(shí)步態(tài)的影響1 7 3 1 1 不同書包重量對(duì)肥胖兒童上樓梯時(shí)步態(tài)的影響1 8 3 1 2 不同書包重量對(duì)肥胖兒童下樓梯時(shí)步態(tài)的影響1 8 3 1 3 同一書包重量對(duì)肥胖兒童上下樓梯步態(tài)影響的比較研究1 9 3 2 不同書包重量對(duì)肥胖兒童上下樓梯時(shí)足底受力的影響2 1 3 2 1 不同書包重量對(duì)肥胖兒童上下樓時(shí)垂直壓力的影響2 2 3 2 2 不同書包重量對(duì)肥胖兒童左右方向受力的影響2 5 3 2 3 不同書包重量對(duì)肥胖兒童前后方向受力的影響2 8 4 、分析討論3 0 4 1 不同書包重量對(duì)肥胖兒童上下樓梯時(shí)步態(tài)的影響3 0 4 1 1 不同書包重量對(duì)肥胖兒童上下樓梯時(shí)步態(tài)的影響3 0 4 1 2 同一書包重量對(duì)肥胖兒童上下樓梯步態(tài)影響的比較研究3 1 4 2 不同書包重量對(duì)肥胖兒童上下樓梯時(shí)足底受力的影響3 2 4 2 1 垂直方向壓力3 2 4 2 2 左右方向受力3 4 4 2 3 前后方向受力3 5 5 、結(jié)論3 5 6 、研究局限3 6 參考文獻(xiàn)3 6 山東體育學(xué)院研究生碩士學(xué)位論文不同書包重量對(duì)兒童上下樓梯時(shí)步態(tài)及足底受力的影響 摘要 研究目的：每天都要背負(fù)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(fù)重的研究均表明過重的書包會(huì)造成兒童的身體姿勢(shì)、 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(fù)重狀態(tài)下平地行走的環(huán) 境中進(jìn)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?dòng)帶來的不便。 然而關(guān)于肥胖兒童背負(fù)書包上下樓梯的研究至今仍然是個(gè)空白。本次研究的目的就是 從運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的角度揭示背負(fù)不同重量的書包對(duì)于肥胖兒童上下樓梯時(shí)的步態(tài)特征 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(fù)重過程中可能存在 的危險(xiǎn)隱患，同時(shí)在科學(xué)減負(fù)這一問題上提供理論指導(dǎo)。 研究方j(luò) 法：在濟(jì)南市十畝園小學(xué)隨機(jī)選取了1 6 名男性肥胖兒童( 年齡：1 1 1 9 o 6 6 歲；身高：1 4 8 8 5 1 4 0 7 c m ：體重：7 5 2 6 1 5 9 9 k g ；體重指數(shù)：2 9 7 8 4 1 0k g m 2 ) 作為本次研究的受試者。一臺(tái)攝像機(jī)( s o n y 一1 0 0 0 e ) 用于采集肥胖兒童背負(fù)不同重量書 包上下樓梯時(shí)的步態(tài)參數(shù)，同時(shí)利用鑲嵌于第三和第四樓梯的兩臺(tái)測(cè)力臺(tái) ( k i s t l e r ，9 2 8 7 b a ，9 2 8 1 c a ，s i w t z e r l a n d ) ，獲取肥胖兒童上下樓梯時(shí)足底的三維受力 數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)過程中兒童需要背負(fù)自身體重( b o d yw e i g h t ，b w ) 的o ，1 0 ，1 5 和2 0 重量的雙肩背書包上下樓梯，每次上下樓時(shí)要求動(dòng)作流暢、無間斷，每個(gè)書包重量要 求完成三次，每完成一次測(cè)試休息一分鐘，每完成種書包重量休息三分鐘。實(shí)驗(yàn)過 程中背負(fù)不同書包的順序要求隨機(jī)。采用重復(fù)性方差分析( r e p e a t e dm e a s u r e ) 統(tǒng)計(jì) 學(xué)方法比較兒童同一指標(biāo)、不同的書包重量之間有無差異。利用p a i r e ds a m p l ett e s t 對(duì)同一指標(biāo)、相同重量上下樓之間的有無差異的檢驗(yàn)。( p o 0 5 ) 研究結(jié)果： 1 、步態(tài)參數(shù)：上樓時(shí)步態(tài)周期、雙支撐時(shí)間百分比和支撐相時(shí)間百分比隨著重量的增 加而增加，擺動(dòng)相時(shí)間百分比隨著負(fù)重的增加而減少。其中與負(fù)重o b w 、l o b w 、 1 5 b w 的重量相比，步態(tài)周期在負(fù)重2 0 b w 時(shí)出現(xiàn)了顯著性的增加；雙支撐時(shí)間在 負(fù)重1 5 b w 時(shí)出現(xiàn)了顯著性的上升；支撐相時(shí)間百分比和擺動(dòng)相時(shí)間百分比在是負(fù) 重l o b w 時(shí)出現(xiàn)了顯著性差異。下樓時(shí)步態(tài)周期、雙支撐時(shí)間百分比和支撐相時(shí)間 百分比也是隨著重量的增加而增加，擺動(dòng)相時(shí)間百分比隨著負(fù)重的增加而減少。并且 與負(fù)重o b w 的重量相比，步態(tài)周期、支撐相時(shí)間百分比、擺動(dòng)相時(shí)間百分比、雙支 山東體育學(xué)院研究生碩士學(xué)位論文不同書包重量對(duì)兒童上下樓梯時(shí)步態(tài)及足底受力的影響 撐時(shí)間均是在負(fù)重2 0 b w 時(shí)出現(xiàn)顯著性差異。當(dāng)負(fù)重相同重量上下樓之間進(jìn)行步態(tài) 參數(shù)比較時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)四種負(fù)重上樓時(shí)步態(tài)周期百分比均顯著高于下樓時(shí)的步態(tài)周期， 上樓時(shí)雙支撐時(shí)間百分比在背負(fù)l o b w 、1 5 b w 、2 0 b w 三個(gè)重量的書包時(shí)顯著 高于下樓時(shí)的雙支撐時(shí)間百分比。 2 、垂直方向壓力：上樓時(shí)第一、第二壓力峰值和谷值均是隨著負(fù)重的增加而增大，并 且在l o b w 時(shí)出現(xiàn)顯著性差異；下樓時(shí)最大壓力峰值( 第一壓力峰值) 隨著負(fù)重的 增加而增大，并且在i o b w 時(shí)出現(xiàn)顯著性差異。當(dāng)負(fù)重相同重量上下樓之間最大受 力進(jìn)行比較時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)四種負(fù)重上樓時(shí)最大受力均顯著高于下樓時(shí)的最大受力。 3 、左右方向壓力：上樓時(shí)四個(gè)重量書包之間沒有顯著性差異，上樓時(shí)的最大受力在 0 0 6 9 0 。0 7 5 倍體重之間。下樓時(shí)四個(gè)重量書包之間沒有顯著性差異，下樓的最大受 力在0 1 2 0 1 3 倍體重之間。下樓時(shí)所背負(fù)的四個(gè)重量的書包的左右方向最大受力均 顯著高于上樓時(shí)左右方向的最大受力。 4 、前后方向最大受力，上樓時(shí)和下樓時(shí)四個(gè)重量書包之間沒有顯著性差異，上樓時(shí)的 最大受力在o 1 2 0 1 3 倍體重之間，下樓的最大受力在0 1 6 一o 1 7 倍體重之間。下 樓時(shí)所背負(fù)的四個(gè)重量的書包的前后方向最大受力均顯著高于上樓時(shí)前后方向的最大 受力。 結(jié)論： 1 、上樓和下樓時(shí)，步態(tài)周期隨著負(fù)重的增加而增加，說明隨著負(fù)重的增加，兒童的行 走速度降低。支撐相、雙支撐相隨著負(fù)重的增加而增加，擺動(dòng)相隨著負(fù)重的增加而減 小，說明隨著負(fù)重的增加，兒童的穩(wěn)定性下降，通過增加支撐相時(shí)間( 減小擺動(dòng)相時(shí) 間) 來完成。 2 、負(fù)重1 0 體重時(shí)已經(jīng)對(duì)肥胖兒童的垂直壓力產(chǎn)生了顯著性的影響，如果負(fù)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(gè)重量對(duì)兒童足底前后和左右方向影 響不大；左右方向下樓時(shí)的壓力大于上樓時(shí)的壓力，說明下樓時(shí)比上樓時(shí)更加不穩(wěn)定； 前后方向下樓時(shí)的壓力也是大于上樓時(shí)的壓力。這是由于下樓時(shí)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緩沖能力 降低傷害。 3 、結(jié)合負(fù)重對(duì)肥胖兒童步態(tài)參數(shù)和足底受力的影響，我們認(rèn)為肥胖兒童的負(fù)重量不應(yīng) 該超過自身體重的1 0 。 山東體育學(xué)院研究生碩士學(xué)位論文不n 書包重量對(duì)兒童上下樓梯時(shí)步態(tài)及足底受力的影響 關(guān)鍵詞：負(fù)重；爬樓；肥胖兒童；步態(tài)；足底壓力 a b s t r a c t o j e c t i v e s ：b o t hl o a dc a r r i a g ea n ds t a i rw a l k i n ga r ef r e q u e n t l ye n c o u n t e r e dd u r i n gt h e c o u r s eo fn o r m a ld a i l ya c t i v i t i e sf o ro b e s ec h i l d r e n p r e v i o u ss t u d i e sh a di n v e s t i g a t e d t h a te x c e e dh e a v ys c h o o lb a gw o u l di n f l u e n c ec h i l d r e n sp o s t u r eg a i ta n dp l a n t a r p r e s s u r ed u r i n gl e v e lw a l k i n g p e r t a i n i n gt oo b e s ec h i l d r e na r ef o c u so np a t h o l o g ya n d d a i l y a c t i v i t i e si n c o n v e n i e n t l yi nu n l o a dc o n d i t i o n s h o w e v e r ，r e s e a r c h o n s p o r t s s i o m e c h a n i c sf o ro b e s ec h l i d r e nl o a dc a r r i a g ed u r i n gs t a i rw a l k i n gi sr a r es of o r t o e x a m i n et h ei n f l u e n c eo fc a r r y i n gd i f f e r e n tw e i g h t so fs c h o o lb a g so ng a i tp h a s ea n d p l a n t a rp r e s s u r ei n o b e s ec h i l d r e n ss t a i rw a l k i n gi st h i ss t u d yo b j e c t i v e s ，i no r d e rt o k n o w ，i st h e r ep o t e n t i a lr i s kf o ro b e s ec h i l d r e nw h e nt h e yl o a d i n gh e a v ys c h o o lb a g d u r i n gs t a i rw a l k i n g ，a n dp r o v i d es o m e ns u g g e s t i o n sf o rr e l i e v el o a d m e t h o d o l o g y ：s i x t e e nm a l es t u d e n t sa g e d11 19 _ + 0 6 6y e a r s ( b o d y w e i g h t 7 5 2 6 1 5 9 9 k gk g ；b o d yh e i g h t l 4 8 8 5 + 1 4 0 7 c mc m ；b o d yi n d e x2 9 7 8 4 - 4 1 0k g m 2 ) w e r e r e c r u i t e dr a n d o m l yf r o ms h im uy u a ne l e m e n t a r ys c h o o l t os e r v ea ss u b j e c t s ac a m e r a ( s o n y _ 10 0 0 e ，j a p a n ) w a su s e d t o c a p t u r i n gg a i tp a r a m e t e r sd u r i n g c h i l d r e nl o a d d i f f e r e n t sw e i g h to fs c h o o l b a gc l i m i n gs t a i r s ，a i m e dt oc o l l e c t i v i n gk i n e t i cd a t a ，t w o f o r c ep l a t e s ( k i s t l e r ，9 2 8 7 b a ，9 2 81c a ，s i w t z e r l a n d ) w e r ee m b e d e di nt h et h i r da n d f o u r t hs t a i rr e s p e c t i v e l y f o u rb a c k p a c k ( o nb o t hs h o u l d e r ) w i t h0 ，10 ，15 ，a n d 2 0 o ft h es u b j e c t s b o d yw e i g h t ，w e r eu s e dw h e nt h e yl o a da s c e n t e d a n dd e c e n t e d s t a i r s e a c hl o a da s kc h i l d r e nt of i n i s h i e d3 t i m e ss m o o t h l y c h i l d r e nw e r ea s k e dt ot a k ea r e s tf o rlm i n i u t ew h e ne a c ht r i a lw a sf i n i s h e da n dw h e nt h r e et i m e st r i a l sw e r et a k e d t h e yc a nt a k ear e s tf o rf i v em i n u t e s ar e p e a t e da n o v a m e a s u r e m e n tw a sp e r f o r m e d t oc o m p a r ef o u rd i f f e r e n c el o a d sf o re a c hd e p e n d e n tv a r i a b l ea n dt h ep a i r e ds a m p l e s t - t e s tw a su s e dt oi n v e s t i g a t ew h e t h e rt h e r ew a sas i g n i f i c a n td i f f e r e n c ei n e a c h d e p e n d e n tv a r i a b l eb e t w e e na s c e n t e dd e s c e n t e ds t a i r s ，( p 0 0 5 ) r e s u l t s ： 1 g a i tp a r a m e t e r s ：i na s c e n d i n gt h es t a i r s ，t h eg a i tc y c l ed u r a t i o n ，d o u b l es u p p o r t d u r a t i o na n ds t a n c ed u r a t i o nw e r ei n c r e a s e da l o n gw i t hl o a di n c r e a s e da n ds w i n g d u r a t i o nw e r ed e d u c e dw h e nl o a di n c r e a s e d t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h eg a i tc y c l e d u r a t i o nw a ss i g n i f i c a n t l yi n c r e a s e dw i t h2 0 b o d yw e i g h tw h e nc o m p a r e d t ot h e 0 10 a n dlo l o a dc o n d i t i o n s w h e nc a r r y i n ga nb a c k p a c kw i t hl o a do f15 b o d y w e i g h to r a b o v ei n d u c e ds i g n i f i c a n ti n c r e a s e di nt h ed o u b l es u p p o r td u r a t i o na n d c a r r y i n ga nb a c k p a c kw i t hl o a do f10 b o d yw e i g h to r a b o v ei n d u c e ds i g n i f i c a n t d i f f e r e n c ei nt h es t a n c ed u r a t i o na n ds w i n gd u r a t i o n i nd e s c e n d i n gt h es t a i r s ，t h eg a i t c y c l ed u r a t i o n ，d o u b l es u p p o r td u r a t i o na n ds t a n c ed u r a t i o nw e r ei n c r e a s e da l o n gw i t h l o a di n c r e a s e da n ds w i n gd u r a t i o nw e r ed e d u c e dw h e nl o a d i n c r e a s e d t h er e s u l t s s h o w e dt h a tc a r r y i n ga nb a c k p a c kw i t hl o a do f2 0 b o d yw e i g h to ra b o v ei n d u c e d s i g n i f i c a n td i f f e r e n c ei nt h eg a i tc y c l ed u r a t i o n ，d o u b l es u p p o r td u r a t i o n ，s t a n c ed u r a t i o n a n ds w i n gd u r a t i o nw h e nc o m p a r e dt ot h eo l o a dc o n d i t i o n w h e nc o m p a r e dt o a c s e n t ，w ef o u n dt h a ts t a i rd e c e n ts h o w e ds i g n i f i c a n t l yg r e a t e ri nt h eg a i tc y c l ed u r a t i o n f o ra l lc o n d i t i o n st h a na s c e n ta n ds h o w e ds i g n i f i c a n t l yg r e a t e ri nt h ed o u b l es u p p o r t d u r a t i o ni n1o 、15 a n d 2 0 c o n d i t i o n s 2 v e r t i c a lg r o u n dr e a c t i o nf o r c e s ：i na s c e n d i n gt h es t a i r s ，t h ef i r s tp e a k ，m i n i m u ma n d t h es e c o n dp e a kw e r ei n c r e a s e da l o n gw i t hl o a di n c r e a s e d t h er e s u l t ss h o w e dt h a t c a r r y i n ga nb a c k p a c kw i t hl o a d o f10 b o d yw e i g h to ra b o v ei n d u c e ds i g n i f i c a n t i n c r e a s e dw h e nc o m p a r e dt ot h e0 l o a dc o n d i t i o n w n l l e nc a r r y i n gt h eb a c k p a c k ，l o a d s o f10 o fb o d yw e i g h to ra b o v es i g n i f i c a n t l yi n c r e a s e dt h em a x i m u m ( f i r s t ) p e a kf o r c e i nd e c e n t w h e nc o m p a r e dt oa c s e n t ，w ef o u n dt h a ts t a i rd e c e n ts h o w e ds i g n i f i c a n t l y g r e a t e ri nt hm a x i m u mp e a kf o r c ef o rf o u rl o a d s 3 m e d i a l l a t e r a lg r o u n dr e a c t i o nf o r c e s ：s t a t i s t i c a la n a l y s i ss h o w e dt h a tt h e r ew a sn o s i g n i f i c a n ti nt h em e d i a l l a t e r a lg r o u n dr e a c t i o nf o r c e sf o rf o u rc o n d i t i o n sw h a t e v e r a s e n to rd e c e n t i na s c e n d i n gt h es t a i r s ，t h em a x i m u mp e a kf o r c ei sr a n g ef r o m0 0 6 9 t i m eb o d yw e i g h tt oo 0 7 5 i nd e s c e n d i n gt h es t a i r s ，t h em a x i m u mp e a kf o r c ei sr a n g e f r o m0 12t i m eb o d yw e i g h tt o0 13 w h e nc o m p a r e dt oa c s e n t ，w ef o u n dt h a ts t a i r v 山東體育學(xué)院研究生碩士學(xué)位論文 不同書包重量對(duì)兒童上下樓梯時(shí)步態(tài)及足底受力的影響 d e c e n ts h o w e ds i g n i f i c a n t l yg r e a t e ri nt hm a x i m u mp e a kf o r c ef o rf o u rl o a d s 4 a n t e r i o r p o s t e r i o rg r o u n dr e a c t i o nf o r c e s ：t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h e r ew a sn o s i g n i f i c a n ti nt h ea n t e r i o r p o s t e r i og r o u n dr e a c t i o nf o r c e sf o rf o u rc o n d i t i o n sw h a t e v e r a s e n to rd e c e n t i na s c e n d i n gt h es t a i r s ，t h em a x i m u mp e a kf o r c ei sr a n g ef r o m0 12 t i m eb o d yw e i g h tt oo 13t i m eb o d yw e i g h t i nd e s c e n d i n gt h es t a i r s ，t h em a x i m u mp e a k f o r c ei sr a n g ef r o m0 16t i m eb o d yw e i g h tt o0 17t i m eb o d yw e i g h t w h e nc o m p a r e dt o a c s e n t ，w ef o u n dt h a ts t a i rd e c e n ts h o w e ds i g n i f i c a n t l yg r e a t e ri n t hm a x i m u mp e a k f o r c ef o rf o u rl o a d s co n c l u s i o n s ： 1 i na s c e n d i n gt h es t a i r sa n di nd e s c e n d i n gt h es t a i r s ，t h eg a i tc y c l ed u r a t i o nw a s i n c r e a s e da l o n gw i t hl o a di n c r e a s e d ，i no t h e rw o r d s ，t h ew a l k i n gv e l o c i t yw a sr e d u c e d a l o n gw i t hl o a di n c r e a s e d t h eg a i tc y c l ed u r a t i o n ，d o u b l es u p p o r td u r a t i o na n ds t a n c e d u r a t i o nw e r ei n c r e a s e da l o n gw i t hl o a di n c r e a s e da n ds w i n gd u r a t i o nw e r ed e d u c e d w h e nl o a di n c r e a s e d ，t h a ti st os a y , c h i l d r e n ss t a b i l i t yw a sd e c r e a s e da st h el o a d i n c r e a s e d i no r d et ok e e pb a l a n g c e ，s u b j e c t sw e r ef o r c e dt oc o m p e n s a t eb ys h o r t e n i n g t h e i rs w i n gp h a s eo ra d d i n gt h e i rs t a n c ep h a s e ，w h i c hm a yb ea na t t e m p tt om i n i m i z e t h ed u r a t i o no fu n - s t e a d ys i n g l e - l i m bs t a n c e 2 t h er e s u l t ss h o w e dt h a tc a r r y i n ga nb a c k p a c kw i t hl o a do f10 b o d yw e i g h to ra b o v e i n d u c e ds i g n i f i c a n ti n c r e a s e di nt h ev e r t i c a lg r o u n dr e a c t i o nf o r c e s t h ei n c r e a s e dl o a d c a r r i e do nt h eb a c kw o u l db r i n gt ot h ep o t e n t i a lr i s ko fl o w e rl i m bj i o n t sm u s c l ef i b e r d a m a g ew h e n t h el o a db e c o m e st o og r e a t s t a t i s t i c a la n a l y s i ss h o w e dt h a tt h e r ew a sn o s i g n i f i c a n ti nt h em e d i a l l a t e r a lg r o u n dr e a c t i o nf o r c e s f o rf o u rc o n d i t i o n sw h a t e v e r a s e n to rd e c e n t t h es a n l es i t u a t i o nf o rt h et h ea n t e r i o r p o s t e r i og r o u n dr e a c t i o nf o r c e s w h e nc o m p a r e dt oa c s e n t ，w ef o u n dt h a ts t a i rd e c e n ts h o w e ds i g n i f i c a n t l yg r e a t e ri nt h e m a x i m u m p e a kf o r c ef o rf o u rl o a d s a st ot h em e d i a l l a t e r a lg r o u n dr e a c t i o nf o r c e s ，w e c o n c l u d e dt h a td u r i n gd e c e n tc h i l d r e ns h o w e dm o r ei n s t a b i l i t yt h a na s c e n t a st ot h et h e t h ea n t e r i o r p o s t e r i og r o u n dr e a c t i o nf o r c e s ，s t a i rd e c e n ts h o w e ds i g n i f i c a n t l yg r e a t e ri n t h em a x i m u mp e a kf o r c et h a ns t a i ra s c e n t , j u s tb e c a u s ed u r i n gd e s c e n tt h ef o r e f o o t v t o u c h d o w ng r o u n d ，a d de x c e e dv e r t i c a lg r o u n dr e a c t i o nf o r c e s ，i tp o s t u l a t e dt h a to b e s e c h i l d r e na r ea ta ni n c r e a s e dr i s ko fd e v e l o p i n gf o o tp a t h o l o g i e sd u et oi n c r e a s e dp l a n t a r l o a d sb e i n gb o r n eb yt h es m a l lf o r e f o o tb o n e s c a u t i o ns h o u l db ee x e r c i s e di nr e l a t i o nt o t h el o a dc a r r i e d ，a n dt h eu s eo fs h o e sw i t hp r o p e rc u s h i o n i n ga b i l i t y 3 c o n s i d e rg a i tp a r a m e t e r sa n dp l a n t a rp r e s s u r e ，w ec o n c l u d e dt h a tb a c kp a c kw e i g h t s h o u l dn o te x c e e d10 o f b o d yw e i g h ti no b e s eb o y s k e yw o r d s ：l o a dc a r r i a g es t a i rw a l k i n go b e s e c h i l d r e ng a i tp h a s ep l a n t a rp r e s s u r e v 山東體育學(xué)院研究生碩士學(xué)位論文不同書包重量對(duì)兒童上下樓梯時(shí)步態(tài)及足底受力的影響 1 前言 1 1 問題的提出 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，使得當(dāng)今兒童學(xué)習(xí)任務(wù)加大。書包過重 問題已經(jīng)引起了世界范圍內(nèi)家長(zhǎng)和社會(huì)的高度關(guān)注 i - 4 10 根據(jù)報(bào)道，澳大利亞兒童 書包的平均重量是5 3 千克，接近兒童體重的1 0 9 6 15 1 。美國(guó)小學(xué)生的書包重量相當(dāng) 于1 7 b w 13 1 。香港兒童的平均書包重量相當(dāng)于他們2 0 2 b w 6 1 。德國(guó)學(xué)生 背負(fù)的書包重量超過他們體重的2 0 ，最重時(shí)達(dá)到學(xué)生體重的1 8 2 1 。馬軍1 等人調(diào)查了北京中小學(xué)生的書包重量，統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)學(xué)生背負(fù)重量平均為4 2k g ，平 均為學(xué)生1 1 1 b w 。小學(xué)生正處于生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵階段，許多研究發(fā)現(xiàn)過重的 書包背負(fù)會(huì)對(duì)兒童的生長(zhǎng)發(fā)育造成眾多不利影響，例如過重的書包會(huì)引起脊柱異 常、背部肌肉酸疼和麻木 9 - 1 4 10 以上研究大多是關(guān)于平地負(fù)重行走和跑臺(tái)負(fù)重行走 的研究，只有h o n gn 1 和蘇明亮“1 的關(guān)于正常兒童負(fù)重研究是在樓梯上進(jìn)行的。他 們的對(duì)正常兒童爬樓梯的研究主要是身體姿勢(shì)、步態(tài)方面和足底的垂直受力。肥 胖兒童作為一個(gè)特殊人群在世界范圍內(nèi)已經(jīng)越來越多 1 5 1 。肥胖本身就是一個(gè)長(zhǎng)期 負(fù)重的狀態(tài)，然而和正常兒童一樣，肥胖兒童每天也要經(jīng)歷背著沉重的書包上學(xué) 這樣的必修課。有研究證實(shí)n 6 1 肥胖兒童的活動(dòng)能力較正常兒童有所下降。對(duì)于上 下樓這樣的日?；顒?dòng)對(duì)肥胖兒童來說無疑會(huì)變得困難 1 7 1 。關(guān)于肥胖兒童背負(fù)不同 重量的書包上下樓梯時(shí)對(duì)其步態(tài)和足底受力有何影響，至今仍然是一個(gè)空白。本 文試圖研究肥胖兒童背負(fù)自身不同重量的雙肩背書包上下樓梯時(shí)對(duì)其步態(tài)和足底 受力的影響。 1 2 文獻(xiàn)綜述 1 2 1 關(guān)于兒童書包重量的研究 1 9 7 9 年s a n d e r 等人研究發(fā)現(xiàn)德國(guó)學(xué)生背負(fù)的書包重量超過他們體重的1 8 2 ， 背負(fù)最重的時(shí)候達(dá)到學(xué)生體重的2 0 1 。 1 9 8 8 年香港兒童與發(fā)展協(xié)會(huì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)香港學(xué)生背負(fù)的書包重量大約是學(xué)生體 重的2 0 2 ，他們研究的8 1 2 名學(xué)生中有4 5 名學(xué)生出現(xiàn)了脊柱畸形。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)， 脊柱畸形的4 5 名學(xué)生的書包平均重量為4 7 4 k g ，高于總體樣本的均值4 6 1 k g ，所以 山東體育學(xué)院研究生碩士學(xué)位論文不同書包重量對(duì)兒童上下樓梯時(shí)步態(tài)及足底受力的影響 他們認(rèn)為脊柱畸形與書包的重量有關(guān)1 。 1 9 9 7 年p a s c o e 3 1 等人對(duì)平均年齡為1 1 3 歲的美國(guó)學(xué)生的研究指出，美國(guó)學(xué)生 的書包重量平均為7 7 千克，約占他們體重的1 7 。在研究的三種類型的書包中( 單 肩背包、雙肩背包、單肩運(yùn)動(dòng)包) 發(fā)現(xiàn)單肩書包會(huì)引起承重肩的顯著性提高同時(shí) 伴有脊柱向同側(cè)的彎曲。他們發(fā)現(xiàn)肌肉酸痛、背痛、四肢麻木、肩痛等癥狀均與 過重的書包重量有關(guān)。在t r o u s s i e r n l 和j o h n s o n 1 叫的研究中也得出了一致的結(jié)論。 根據(jù)g r i m m e r 1 等人的研究，在澳大利亞他們的兒童背負(fù)的平均書包重量為 5 3 k g ，大約占兒童體重的1 0 ，g r i m m e r 等人認(rèn)為脊柱病癥與負(fù)重關(guān)系密切。 2 0 0 1 年馬軍“8 1 等人以6 1 4 歲兒童少年為研究對(duì)象，采用運(yùn)動(dòng)負(fù)荷實(shí)驗(yàn)，測(cè)定兒童 少年最大耗氧量、最大心率以及不同負(fù)荷運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中耗氧量、心率、能量消耗等 變化，并觀察負(fù)荷運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中兒童主觀感覺及出汗情況。依據(jù)心率、耗氧量及負(fù)重 狀態(tài)下兒童主觀感覺、出汗情況等指標(biāo)，參照成人的一些標(biāo)準(zhǔn)，提出兒童少年適宜 負(fù)重量的上限范圍為自身體重的8 一1 0 。隨后馬軍8 1 等人對(duì)北京市1 2 0 8 名6 1 4 歲中小學(xué)生，進(jìn)行學(xué)生問卷和家長(zhǎng)問卷的調(diào)查，并測(cè)量學(xué)生日常背負(fù)書包的重量。 結(jié)果發(fā)現(xiàn)學(xué)生背負(fù)重量平均為4 2k g ，占學(xué)生體重的百分比平均為1 1 1 。在背負(fù) 書包往返學(xué)校時(shí)，5 3 1 的小學(xué)生和8 6 o 的中學(xué)生有累的感覺，并有出汗、肩膀酸 痛、腰部酸痛、后背疼痛、頸部酸痛等現(xiàn)象出現(xiàn)。他們認(rèn)為中小學(xué)生背負(fù)重量過 重，對(duì)學(xué)生的正常發(fā)育會(huì)產(chǎn)生不利影響。 2 0 0 3 年李靜先“釘?shù)热死眠\(yùn)動(dòng)跑臺(tái)研究了1 5 名1 0 歲左右兒童負(fù)重自身體重 1 0 ，1 5 ，2 0 的書包軀干傾角和呼吸系統(tǒng)的反應(yīng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)負(fù)重負(fù)荷與軀干傾角 以及呼吸頻率正相關(guān)，他們建議學(xué)生的書包重量不應(yīng)超過兒童體重的1 0 。 1 2 2 負(fù)重對(duì)步態(tài)的影響的研究 h o n g 和b r u e g g e m a n nn 們對(duì)1 5 名男性兒童( 年齡1 0 3 1 0 2 6 歲，體重3 3 5 3 2 6 4 k g ，身高1 4 1 8 6 3 7 7 c m ) 背負(fù)自身體重o ，1 0 ，1 5 ，2 0 的雙肩背包在運(yùn) 動(dòng)跑臺(tái)上以1 1 m s 的步速行走2 0 分鐘，利用三維攝像的方法分析兒童的步態(tài)隨負(fù) 重增加時(shí)的變化。結(jié)果顯示，負(fù)重2 0 體重的書包時(shí)，步態(tài)指標(biāo)中的雙支撐時(shí)間百 分比、支撐相時(shí)間百分比，與背負(fù)o b w 比較時(shí)出現(xiàn)顯著性增加，而擺動(dòng)相時(shí)間 出現(xiàn)顯著性減少。他們認(rèn)為增加在背部的負(fù)重提高了整個(gè)人體的重心，使得兒童 行走時(shí)更加不穩(wěn)定，迫使兒童通過減短單腿支撐的時(shí)間來維持平衡。 山東體育學(xué)院研究生碩士學(xué)位論文不同書包重量對(duì)兒童上下樓梯時(shí)步態(tài)及足底受力的影響 g h o r in 等人的研究發(fā)現(xiàn)在跑臺(tái)上以等速度負(fù)重2 0 ，3 0 ，4 0