（運動人體科學專業(yè)論文）跑臺的坡度與速度對人體足底壓力的影響研究.pdf

摘要 跑步健身是最普通的運動方式 人們往往選用跑臺以不同速度 坡度來增加 練習效果 運動過程中 足底會受到地面沖擊力的影響 使足底各部分區(qū)域產(chǎn)生 不同的壓力和負荷率 本研究以6 名東北師范大學研究生為受試者 在運動跑臺 上分別以速度1 5 m s 2 m s 3 5 m s 4 m s 和坡度o 度 2 度 5 度 8 度進行運 動 使用比利時生產(chǎn)的 f b o t s c a ni n s o l es y s t e m 足底壓力測試系統(tǒng)收集不同速度 與坡度的足底動力學數(shù)據(jù) 以了解練習者采用不同跑速與采用不同坡度運動方式 對足底動力學相關數(shù)值的變化情況 分別討論6 名實驗者足底壓力情況 同時對 每名實驗者足底各分區(qū)壓力所得的數(shù)據(jù)進行單因素方差分析 p 0 0 5 得到如下 結(jié)果 1 在跑臺跑步過程中 隨著速度的提高 足底壓力分布隨之發(fā)生變化 足 跟部所承受壓力隨著速度增加隨之增加 足前中部壓力增大 足前部第二 第三 跖骨受力峰值加大 并且壓力負荷率在足跟區(qū)域與足前中部變化出現(xiàn)類似增加的 特征 2 在跑臺跑步過程中 足底壓強分布隨著速度的提高 其分布隨之發(fā)生變 化 足跟區(qū)與足前部壓強峰值隨著運動速度增加而增加 壓強負荷率的變化在足 跟區(qū)與足前中問區(qū)變化有類似的情況 隨著跑速增加而增加 說明如長期跑臺上 跑速過快可造成足舟骨應力性骨折 3 在跑臺跑步過程中 隨著坡度的升高 足底壓力 壓強峰值隨之發(fā)生變 化 坡度的加大 對足前各區(qū) 足跟區(qū)域有很大影晌 4 通過6 名實驗者在以不同速度與坡度在運動跑臺跑時分析來看 對于跑 步健身者跑步時 速度控制在2 m s 3 5 m s 較適益 為了達到一定的負荷強度 時可采用坡度升高在2 度一5 度較適益 也可以采用速度在2 n 1 s 一3 5 m s 與坡度 在2 度 5 度坡度組合跑 這樣既達到了健身的目的又最小限度減少過高的沖擊 力對足底損傷 關鍵詞 速度 坡度 跑臺 足底壓強 負荷率 a b s t r a c t r u nf i t n e s si sb a s i ce x e r c i s em e t h o df o rm o s tp e o p l e p e o p l eu s u a l l yc h o o s et o u s eo ft r e a d m i l lt oi n c r e a s e p r a c t i c er e s u l tw i t ht h ed i f f e r e n ts p e e d s l o p e 1 ns p o r t p r o c e s s p l a n t a rw i l lb es u b j e c t e dt oag r o u n dt oh u n l ed y n a m i c a li n n u e n c e m a k i n g p l a n t a re a c hp a r t so fd i s t r i c t sp r o d u c ed i f f e r e n tp r e s s u r ca n dl o a dr a t e t h i sr e s e a f c h t a k e s6 伊a d u a t es t u d e n ti nn o r t h e a s tn o 咖a lu n i v e r s i t i e sa ss u b j e c t s b ee x e r c i s i n gt o1 1 j na no nt h et f e a d m i l ld i f i e r e n c et 0c a r r yo ns p o nb ys p e e d1 5 n l s 2m s 3 5m s 4m sa n ds l o p e0d e 薩e e s 2d e g r e e s e s 5d e g r e e s e s 8d e 黟e e s e s u s eb e l g i a np r o d u c t i o no f q f o o t s c a ni n s o l es y s t e n l t oc o u e c td i f f e r e n ts p e e da n dt h e p l a n t a rd y n a m i c sd a t ao fs l o p e w i t hu n d e r s t a n d i n gp r a c t i c ea d o p td i f f e r e n tt u mo f s p e e d a n d s i o p ed y n a m 斌 r e l a t e dd a t et o c h 柚g e ac i r c u m s t a n c et ot h e p l a n t a r d i s c u s s6p r e s s u r ec i r c u m s t a n c eo ft h ee x p e r i m e n tf b o tb o t t o m sr e s p e c t i v e l y i i lt h em e a n t i m et oe a c ho n ee x p e r i m e n tt h ep l a n t a ri se a c hr c 西o nd a t ag a i n e db y p r e s s u r ec a r r yo no n e w a ya n o a p o 0 5 b eg o ta sf o l l o w sa sar e s u l t f i r s t nt h ep r o c e s so fn l 衄i n gt r e a d m i l l w i t ht h es p e e do fi n c r e a s e f o l l o w e d p i 柚t a rp r e s s u r ed i s t r i b u t i o nc h a n g e s t h eh e e lb yt h ed e p a n m e n tu n d e rp r e s s u r ew i t h i n c r e a s i n gs p e e di n c r e a s e s s e c o n d m n n i n gi nt h et r e a d m i l lp r o c e s s t h ep l a n t a fp r e s s u r ed i s t r i b u t i o nw i t ht h e r a t eo fi n c r e a s e h e e la n df o o ta r e ab e f o r et h ep e a ko ft h ep r e s s u r ea st h es p e e d i n c r e a s e d s u c ha sl o n g t e 珊t r e a d m i l ls p e e dm n n i n gt o of a s tc a nc a u s en a v i c u l a rb o n e s t r e s sf r a c t u r e t h i r d 1 1 j n n i n gi nt h ep r o c e s so ft r e a d m i l l w i t ht h es l o p eo ft h ei n c r e a s e dp f e s s u f e 0 nt h ef 的t t h e nt h ep e a kp r e s s u r ec h a n g e s i n c r e a s et h es l o p e0 ft h ef o o tb e f o r et h e d i s t r i c t t h er e g i o nh a s 伊e a ti n f l u e n c e0 nt h eh e e l f b r t h p a s s6t e s ta n a l y z et os e ew h i l e1 1 l n n i n gb yt h ed i f f e r e n ts p e e da n dt h e s l o p e d oe x e r c i s et ok e e pf i tt on l n n i n g t h es p e e dc o n t r o l si n 童h e2m s 一3 5 m sp r o p e r b e n e f j t f b ra t t a i n j n gc e r t a i nb u r d e ns t f n g t hc a na d o p ta s 1 0 p et 0g ou pi n2d e g r e e s 一5 d e g r e e sp r o p e rb e n e f i t k 酊 w o r d s p e e d s l o p e l f c a d m j l l p l a n t a rp r e s s u f c l o a dr a t e i i 獨創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明 所提交的學位論文是本人在導師指導下獨立進行研究工作所取得 的成果 據(jù)我所知 除了特別加以標注和致謝的地方外 論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā) 表或撰寫過的研究成果 對本人的研究做出重要貢獻的個人和集體 均已在文中作了 明確的說明 本聲明的法律結(jié)果由本人承擔 學位論文作者簽名 緞蘊同期 伽客 l3 學位論文使用授權書 本學位論文作者完全了解東北師范大學有關保留 使用學位論文的規(guī)定 即 東 北師范大學有權保留并向國家有關部門或機構送交學位論文的復印件和電子版 允許 論文被查閱和借閱 本人授權東北師范大學可以采用影印 縮印或其它復制手段保存 匯編本學位論文 同意將本學位論文收錄到 中國優(yōu)秀博碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 中國學術期刊 光盤版 電子雜志社 中國學位論文全文數(shù)據(jù)庫 中國科學技 術信息研究所 等數(shù)據(jù)庫中 并以電子出版物形式出版發(fā)行和提供信息服務 保密的學位論文在解密后適用本授權書 學位論文作者簽名 日 期 學位論文作者畢業(yè)后去向 工作單位 通訊地址 指導教師簽名 蘭幺 墮蘭 日 期 凇挈 臣 電話 郵編 盤 東北師范大學碩士學位論文 1 前言 隨著人們生活水平的提高 休閑與運動成為人們生活的重要組成部分 走步 與跑步往往是人們鍛煉身體的主要運動形式 而跑臺便成為人們首選的運動健身 器材 在跑臺上運動可以發(fā)展有氧運動 提高心血管的能力和增加腿部的力量 人們在不出家門的情況下就達到了鍛煉身體的目的 然而 人們?yōu)榱诉_到更好的 健身效果 使身體充分承受一定的負荷強度 往往增加跑臺的坡度或提高跑速來 滿足健身鍛煉的目的 采用這種健身方式 足部會受到來自地面反作用力產(chǎn)生的 極大的足底壓力 因此了解足底壓力變化 用于矯正步態(tài) 預防運動損傷 以有 效地采用不同的坡度和速度練習 我們有必要去了解足底這些動力學特征 1 1 足底壓力的研究現(xiàn)狀 1 1 1 國外研究現(xiàn)狀 發(fā)達國家足底壓力分析研究比較早 積累了大量的參數(shù) 我國對足底壓力研 究比較晚 人們對足底和支持面之間的壓力分布的測量可以為研究足部的結(jié)構 功能和體態(tài)控制提供大量有用的信息 還可利用這些信息對一些足部疾病作出合 理解釋陷 m a 珂j o s e p h i n e h e s s e n 等眇1 用足底壓力測試鞋墊 測試了9 名年 青人和6 名老年人在跑臺上行走 測試一個完整步態(tài)階段參數(shù)特征 包括平均 最大壓力和壓強值 結(jié)果表明 足從接觸地到離地時足底壓強參數(shù)在年青人和老 年人之間明顯不同 兩者不同之處壓強在足底分區(qū)的不同 老年人在足的內(nèi)側(cè)區(qū) 平均壓強與壓力比外側(cè)小 說明老年人從足跟觸地到足尖離地階段 支持體重在 足的外側(cè)區(qū)域 n i g g 和b a h l s e n 等眨2 1 對十四人在力臺上和高速攝影進行測試 發(fā)現(xiàn)跑速影 響外部沖擊力的峰值 但鞋中墊的硬度并不影響外部垂直沖擊力的大小和載荷 率 更不會改變沖擊力的峰值和地面反作用力的位置 但是 鞋中墊的硬度變化 會影響外力對足內(nèi)部結(jié)構的作用 柔軟的中墊會減小韌帶力而增大關節(jié)力 m o n i k ah o r v a t h 2 引等對1 1 名偏癱病人的步態(tài)進行了動力學和運動學分析 發(fā)現(xiàn)偏癱一側(cè)足的支撐時問短 用這一側(cè)去支撐和轉(zhuǎn)換體重 當足放平地面時 偏癱一側(cè)負荷率明顯增加 當足尖離地時 偏癱一側(cè)負荷率顯著降低 用非偏癱 側(cè)彌補偏癱側(cè)肢體的運動幅度 導致倆側(cè)肢體的髖 膝 踝的不正常運動 說明 了偏癱者的步態(tài)特征 當足放平到足尖離地時這個階段是沖擊力和負荷率的變 化 m o r a g 3 等收集了5 5 個健康人行走時的足底峰值壓力和功能數(shù)據(jù) 建立 了一個預測足底峰值壓力的模型 說明建立預測模型能觀察到足底壓力的升高 發(fā)現(xiàn)病學因子 幫助降低高風險人的足底壓力 東北師范大學碩士學位論文 1 1 2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 2 0 世紀8 0 年代開始 對足底壓力的研究才開始在國內(nèi)受到重視 近2 0 年 來 隨著測量技術的發(fā)展以及先進系統(tǒng)的引進 國內(nèi)取得了不少成果 1 9 9 4 年 湯榮光嵋們使用m u s g r a v e 平板系統(tǒng)測量3 0 名正常中國人赤足站立 行走和奔跑 時的足底7 個區(qū)域的壓力 發(fā)現(xiàn)雙側(cè)足的峰值壓力無明顯差異 除第2 跖骨頭外 男女性的足底壓力無明顯差異 國內(nèi)足底壓力研究大多是關于運動鞋的研究 吳 劍 李建設h 3 通過錄像解析系統(tǒng)和f s c a n 足底壓力分布解析系統(tǒng)對青年女性穿 高跟鞋行走時的步態(tài)運動學和動力學測量和分析 結(jié)果表明 青年女性穿跟高 6 5 c i i l 以上的高跟鞋行走時 足底第一跖趾關節(jié)最大受力值是青年女性穿球鞋行 走時該點最大受力值的4 倍 是青年女性穿中跟鞋和松糕鞋行走時該點最大受力 值的2 倍 2 0 0 2 年毛賓堯等口 使用f s c a n 步態(tài)分析儀測量5 3 例j 下常人行走 站立時足底7 個區(qū)域的壓力 建立了一套數(shù)據(jù)庫 還進行了重心分析 驗證了 人體的重心運動軸線與足內(nèi)側(cè)縱弓相吻合的運動規(guī)則 但是以上兩項研究存在樣 本含量小的局限 2 0 0 4 年袁剛口別等使用自行研制的測量儀 檢測1 5 8 例正常 人的足底壓力 發(fā)現(xiàn)中國人足底壓力與文獻報道的其他種族不完全相同 男女性 無明顯差異 年齡 身高 體重與足底峰值壓力呈弱相關 1 2 跑臺上運動與陸地上運動的差異 跑臺上運動是在實驗室進行 更容易控制條件 并且它與地面跑有相似的空 間要求 大多數(shù)跑的生物力學和生理學研究 都讓受試者在室內(nèi)跑臺上進行 許 多研究者已經(jīng)檢測了跑臺與地面跑的不同 結(jié)果常常相互矛盾 關于跑臺上與地 面上走或跑的不同 不同學者有不同的看法 目前還沒有統(tǒng)一的結(jié)論 受試者站 在跑臺上落地時放腳的姿勢與地面上跑是不同的 同時發(fā)現(xiàn) 個體之問這種不同 具有不一致的趨勢 跑臺上的有關跑的運動學的結(jié)論 對地面跑可能是不適合的 地面跑與跑臺跑相比的區(qū)別往往是微妙的 3 跑臺作為健身活動和運動訓練是很方便的器材 同時應用跑臺進行實驗研究 也是很好的儀器 跑臺的速度和坡度可以隨意調(diào)節(jié)和控制 不會受場地和條件的 影響 a m t h o n vg s c h a c h e p e t e rd b l a n c h 等h 習通過陸地和跑臺上跑進行了三維 影像學分析 發(fā)現(xiàn)陸地與跑臺比 步時 步長和擺動階段增加 支撐階段減少 雖然跑臺和陸地上運動極其相似 但稍微不同是髖關節(jié)屈 伸的幅度不同 同時 還指出跑臺的功率大小和皮帶運動的速度對人產(chǎn)生影響 即人在高功率的跑臺和 皮帶速度慢的跑臺上運動 對人影響小 w h i t es c y a c kh j 等u 刨認為跑臺和陸 地兩種形式的運動 垂直反作用力曲線模式幾乎是相同的 但稍不同的是力的大 小 指出在臺上運動數(shù)據(jù)的收集應該考慮中一后支撐階段與陸地上的不同 1 3 不同坡度跑運動生物力學相關研究 人體在適合的坡度上運動不僅可以達到鍛煉與健身的目的 而且還可以避免 2 東北師范大學碩士學位論文 運動損傷 同時足底壓力與地面反作用力對人身體產(chǎn)生積極的影響 但是不合適 的坡度可能對人體的運動產(chǎn)生不良影響 t o s h i h a my 0 k o z a w a n o r i h i s af i l j i i 等 引對六名男運動員在三種下坡條件下運 動進行了研究 發(fā)現(xiàn)當足接觸地面后沖擊力比平地上變大 但是沖擊力和負荷率 并不隨著坡度的升高而增加 說明運動員在較陡峭的破面上運動接觸地面時可以 避免過大的沖擊負荷 使髖伸加大和增大了膝關節(jié)的運動速度 運動員能吸收額 外的沖擊力和機械能 但o l f a t 等曬1 采用影象解析的方法研究人體坡面運動時 足底壓力及其分布特征的變化 研究認為 斜面的坡度變化導致足底壓力及其分 布特征隨之變化 陸毅琛 李建設吲也認為坡面的變化對足底壓力及其分布特 征發(fā)生變化 閆松華等口習在1 0 2 0 3 0 4 度跑道上進行了百米跑研究 發(fā)現(xiàn) 在3 0 斜坡上訓練提高速度最快 1 4 不同速度跑運動生物力學相關研究 跑是最簡單的移動和健身方式 人在跑步時 足部與下肢各組織將地面反作 用力化解掉 以減少下肢關節(jié)和身體的負荷 所以足部基本功能包括支持體重 吸收走路時能量 減少下肢關節(jié)受力 跑步與走沒有嚴格的區(qū)別 一般認為 步 行速度為1 1 6 m s 慢跑的速度大約在3 5 m s 快跑速度大約在3 8 4 5 i i l s 左右 k e im a s a n i m o t o k ik o t u z a l in 2 1 在跑臺上研究了行走過程中地面反用力的變 化情況 研究對象為1 0 名年齡在2 8 歲左右健康的男性 身高和體重分別為1 7 0 c m 和6 6 k g 左右 測量了三維地面反作用力 行走速度為3 ok m l l 4 0l l l l l 5 0 k i l 油 6 ok l 劬 7 ok m l l 和8 0 k m h 測得三個方向的力分別為f x 水平方向的力 f y 左右方向的力 f z 垂直方向的力 結(jié)果f z 和f x 的力隨著行走速度的 增加而增大 然而f y 左右方向的力 在中等速度 5 0 k m h 比低速 3 o k m h 和高速 8 0 k m 1 1 顯著的小 作者討了為什么足底壓力的分量f z 和f x 隨著走 的速度 3 8 k m h 的增加變大 而f 在中等速度 5 5 5 8 k m 1 1 變化的是 非常小 其原因是神經(jīng)調(diào)節(jié)下 常速行走時步態(tài)控制最穩(wěn)定 g r o s s 和b u n c h 眩副對十名跑步者的研究發(fā)現(xiàn) 當跑步速度增大時 足底各 部分的平均峰值應力也會有顯著增大 測量到的最大應力發(fā)生在第二 三跖骨前 端和大趾底部 為解釋跑步者經(jīng)常發(fā)生趾骨 疲勞骨折 現(xiàn)象提供了理論依據(jù) n i g g 和b a h l s e n 等眩引對十四人在力臺上高速攝影進行測試 發(fā)現(xiàn)跑速影響外部 沖擊力的峰值 w i t 和c l e r c q 等眩7 1 在研究中讓九位實驗者穿鞋和赤足兩情況下 以三種不同的速度跑步 發(fā)現(xiàn)赤足跑步會產(chǎn)生較大的外部載荷率和足部接觸率 并認為足底接觸率的增加可以幫助赤足跑步者減小足跟處的局部壓力 1 5 跑步與足傷害的研究 不正當?shù)呐懿娇砂l(fā)生運動損傷 然而足和踝是最易傷害的部位 這種損傷與 骨 關節(jié)重復載荷相關 重復載荷可使關節(jié)軟骨面局部負荷和磨損增加 刺激軟 3 東北師范大學碩士學位論文 骨發(fā)生炎性改變 另外 跑步落地時對髖關節(jié) 膝關節(jié) 踝關節(jié)儲備能量多 容 易產(chǎn)生傷害 這是關節(jié)軟骨過勞性損傷的病理改變基礎 己有研究表明長時間大 強度重復 沖擊性 扭轉(zhuǎn)或剪切性的運動則容易產(chǎn)生運動性損傷甚至骨性關節(jié)炎 在這些損傷所致足 踝 膝關節(jié)結(jié)構發(fā)生改變的過程中 足底是首先受到力的部 位 因此 了解不同模式跑步對足及其它關節(jié)軟骨的損傷具有重要作用 所有與運動損傷有關的力來說 決定損傷性質(zhì)和程度的因素有7 個 作用力 的大小 力施加于身體的部位 力的方向 力作用的持續(xù)時間 力作用的頻繁程 度 在作用過程中力的大小是穩(wěn)定的還是變化的 力以何種速度作用于身體 引 對跑步者運動傷害的原因有個人因素與訓練因素 個人因素方面主要包括性別 年齡 跑步經(jīng)驗 身高與體重 關節(jié)柔軟度與肌力 及先天的運動傷害等 訓練 因素方面包括跑步的距離 比賽經(jīng)驗 伸展運動 跑步的地面 每周跑步的次數(shù) 跑步的速度 腳著地時的動作以及跑鞋等 這反應出 力無疑是損傷研究中的重點 大多數(shù)損傷都與力及其相關因素有 關 是決定損傷可能性和嚴重程度的基本因素 所以對跑步者而言 預防重于治療 了解簡單的預防傷害的知識是有必要的 若在跑步時只注重了身體機能而忽視不同的跑步形式對肌肉 骨骼承受的負荷或 壓力 就會造成傷害 所以跑步者在運動時注意自身狀況 選擇適當?shù)膹姸群团?速 如此必定能享受跑步的樂趣 1 6 研究的目的及意義 運用動力學手段對足底壓力進行分析 國內(nèi)文獻相當少 國內(nèi)對足底壓力的 研究大多是關于醫(yī)學方面和運動鞋的分析 而國外對步態(tài)的研究是熱點之一 在 跑臺上運動時 足底來自地面反作用力 如不充分了解足底壓力特點 可能發(fā)生 運動損傷 然而足和踝是最易傷害的部位 過度重復載荷對骨 關節(jié)造成傷害是 最相關的 這種變化的力對人的影響還不清楚 為此 在跑臺上運動 通過不同 速度 坡度 探討足底壓力對人足底的影響 揭示其步態(tài)特征 進一步掌握足的 運動機制和功能特殊性 預防運動損傷 為體育健身服務 隨著運動的普及 對健康的關注 參加跑步健身的人越來越多 跑的距離也 越來越長 跑臺成為人們首選的健身器材 人們往往增加跑臺的坡度或速度來滿 足這種健身效果 同時人們對防止運動損傷更加重視 因此測量不同坡度或速度 下的足底壓力參數(shù)特征 了解隨著跑速的增加或坡度的增加探討更適合普通健身 者的跑步的速度與坡度 科學指導人們體育健身 4 東北師范大學碩士學位論文 2 研究方法與步驟 2 1 研究對象 實驗者為東北師范大學普通在校研究生 男1 0 人 年齡 2 6 4 身高 1 7 2 0 0 8 m 體重 6 7 7 7 9 k g 下肢無受傷史 經(jīng)過足部檢查 確定其無足部疾病 和足部損傷 并且無扁平足 身體狀況以及運動能力良好 2 2 實驗設備 1 使用比利時生產(chǎn)的f o o t s c a ni n s o l e 鞋墊系統(tǒng) 目前最先進的離線式設計 系統(tǒng)采樣率可達5 0 0 h z 壓力傳感器采用阻尼方式設計 精確 鞋墊厚度0 7 2 2 毫米 每個鞋墊有3 2 5 個傳感器 傳感器密度4 個 c m 2 系統(tǒng)界面清晰明了 軟 件功能強大 可以提供步態(tài)的時間 重心 壓力 壓強 動態(tài) 靜態(tài)分析 提供 左右對比 平衡分析 角度測量 數(shù)據(jù)庫管理及參考值提供等 2 德國h p c o s m o s 跑步機 3 筆計本電腦 4 雙星牌運動鞋5 雙 溺圃圃 圖l 足底壓力實驗議器圖 2 3 實驗步驟 讓受試者充分做好準備活動 然后受試者根據(jù)自己腳的大小選擇適合自己的 跑鞋和測試鞋墊 連接好足底壓力測試系統(tǒng) 先在跑臺上慢跑約一分鐘 以適應 鞋墊在鞋中的感覺 受試者站在跑臺皮帶兩側(cè) 啟動跑臺 受試者以手扶住跑臺 上的扶手 當跑臺速度逐漸達到所要求的實驗速度時 腳步跟上跑臺運動速度后 放手開始跑 待步態(tài)穩(wěn)定后 收集8 秒的數(shù)據(jù)資料 之后對數(shù)據(jù)資料存盤 同時 5 囂一蘩 東北師范大學碩士學位論文 受試者將跑臺速度降至走路時的速度 收集完資料之后進行下一速度的測試 不 同坡度測試時 受試者先站立在跑臺皮帶兩側(cè) 啟動跑臺 受試者以手扶住跑臺 上的扶手 當跑臺速度逐漸達到所要求的實驗速度時 讓腳步跟上跑臺運動速度 后 放手開始跑 步態(tài)穩(wěn)定后 收集8 秒的資料 之后在速度不變的情況下測試 其它坡度的足底壓力 實驗流程如圖2 所示 圖2 實驗流程圖 2 4 實驗數(shù)據(jù)處理過程 首先應用f o o t s c a ns o f l a r e2 3 9 測試軟件 檢查1 0 人步態(tài)是否穩(wěn)定 足底壓力曲線是否完整 波動是否過大 若有將其實驗者數(shù)據(jù)刪除不用 之后篩 選出6 名實驗者的數(shù)據(jù)作為本實驗研究的數(shù)據(jù) 進行足底壓力數(shù)據(jù)提取 提取數(shù) 據(jù)時選取步態(tài)穩(wěn)定后的左腳第二步或第三步足底壓力 各分區(qū)足底壓力峰值 壓 力負荷率 壓強峰值 壓強負荷率的數(shù)據(jù)值 再保存為奉 x l s 格式文件 用w i n d o w s e x c e l2 0 0 3 表格整理各分區(qū)數(shù)值 用s p s s l 3 o 統(tǒng)計軟件 進行單因素方差分析 整理各受試者平均后各分區(qū)峰值壓力 壓力負荷率 各分區(qū)峰值壓強 壓強負荷 率作出比較表與長條圖 6 東北師范大學碩士學位論文 2 5 足底壓力分區(qū)方法 足底壓力分區(qū)方法 根據(jù)足底壓力分布與人體足底解剖學結(jié)構特征 將足底 分為三個區(qū) 分別為 足跟區(qū) f i d f o o t 足中區(qū) m i d f o o t 足前區(qū) r e a m o t 足 前區(qū)又分為足前內(nèi)側(cè)區(qū) 第一跖趾區(qū) 足前中問區(qū) 第二 三跖趾區(qū) 足前外 側(cè)區(qū) 第四 五跖趾區(qū) 所以整個足底細分為五個區(qū)域 足跟區(qū) 足中區(qū) 足前 內(nèi)側(cè)區(qū) 足前中間區(qū) 足前外側(cè)區(qū) 如圖3 所示 圖3 足底壓力分區(qū)圖 7 東北師范大學碩士學位論文 3 結(jié)果與分析 3 1 不同速度對足底壓力的影響 人在運動過程中 對地面施加一個作用力 同時足底會受到同樣大小的地面 反作用力 這個力就是足底壓力 足底壓力的數(shù)值是壓力鞋墊分區(qū)所有傳感器在 測試階段受到的合力 而各分區(qū)壓力峰值是壓力鞋墊特定區(qū)域所有傳感器測得的 平均最大壓力 3 1 1 足底平均壓力 時間特征 圖4 9 是6 名實驗者無坡度的條件下在運動跑臺上以速度1 5 m s 2 i n s 3 5 m s 4 m s 跑時 其足底壓力隨時間變化曲線 從圖 9 可以看出6 名實驗 者足底壓力曲線都呈雙峰型 第一峰是沖擊峰 其波峰小而陡峭 第二峰是運動 峰 其波峰大而較平緩 第一峰是足首先接觸地面時產(chǎn)生的 代表的是足落地時 支撐階段的前期 實驗者1 實驗者3 實驗者5 在速度4 n l s 時的沖擊峰值明顯 高于其它速度跑 呈現(xiàn)的規(guī)律是隨著跑速增加沖擊峰逐漸增大 而運動峰在4 m s 時也大于其它速度的峰值 但跑速度2 m s 3 5 l i i s 與4 n 臨比較時 運動峰值差 別并不大 實驗者2 在跑速3 5 m s 與跑速4 m s 時 沖擊峰要明顯高于跑速為 1 5 m s 與2 m s 沖擊峰隨著速度增加而增加 運動峰值基本相同 實驗者4 實 驗者6 沖擊峰在跑速4 m s 時要高于其它速度 沖擊峰總的趨勢隨著跑速增加而 增加 運動峰值基本無變化 所以6 名實驗者速度從1 5 m s 到4 m s 跑時沖擊峰 值都增加 而運動峰值無此規(guī)律性 但在2 m s 跑時 所有實驗者其沖擊峰與1 5 m s 跑時沖擊蜂比較變化幅度不大 與其它速度跑比較時 3 5 m s 4 m s 沖擊峰差 別很大 由于沖擊峰值是造成跑步運動損傷的主要因素 說明健身者采用2 l i l s 跑的運動速度健身 產(chǎn)生損傷的可能性小 8 東北師范大學碩士學位論文 圖4 驗驗者1 不同速度足底壓力時間曲線 圖6 實驗者3 不同速度足底壓力時間曲線 圖5 實驗者2 不同速度足底壓力時間曲線 圖7 實驗者4 不同速度足底壓力時間曲線 圖8 實驗者5 不同速度足底壓力時間曲線圖9 實驗者6 不同速度足底壓力時間曲線 西 東北師范大學碩士學位論文 3 1 2 足底各分區(qū)峰值壓力 不同跑速下測得的各分區(qū)峰值壓力 f m a x 經(jīng)單因素方差分析 o n e w h y a n o v a 后得到表1 結(jié)果 由表中可以得知不同速度跑時 1 5 m s 2 m s 3 5 l i l s 4 m s 只有足跟區(qū) 足前中間區(qū)有顯著差異 p 0 0 5 其他分區(qū)無顯著性差異 由此可知不同跑速對足底壓力峰值及其分布產(chǎn)生很大影響 分別對足跟區(qū) 足前 中間區(qū)加以分析 其它分區(qū)由于無顯著差異不加以討論 由圖1 0 可以看出足跟區(qū)的足底壓力峰值會隨著跑速增加增大 說明足跟在 著地期沖擊力隨之增加 4 m s 與1 5 n l s 跑速時足跟區(qū)壓力最大值差值1 5 0 n 左 右 其原因是足部著地的動作不同 速度從1 5 n 1 s 至4 m s 是介于慢速跑至快速 跑階段 人正常慢跑時 足跟首先接觸地面 之后再過渡到前腳掌 隨著跑速加 快 足跟快速落地再加上速度增快動用的肌肉多 導致足跟區(qū)最大壓力變大 再 有 可能隨著跑臺速度增加人體足離地后 要求更快落地 結(jié)果導至足底最大壓 力增加 這可能是跑臺上跑與陸地上跑的不同之處 足前中間區(qū)最大壓力隨著跑速增加而增大 足前中間區(qū)在人體足底解剖位置 上來說 包括第二 三跖骨和第二 三趾骨 第二 三跖骨是跑步時蹬伸階段主 要區(qū)域 支掌階段要增加跑速必須對地面施加作用力 產(chǎn)生較大的力 再有跑臺 上跑與陸地上的跑的支撐階段與擺動階段不同 跑臺上跑支撐時間增加 擺動階 段減小n 5 隨著跑速增加 支撐時間要減少 使不同速度下足前中間區(qū)壓力峰 值不同 從全足來看 最大足底壓力隨著跑速的增加發(fā)生在足跟區(qū)與足前中間區(qū) 易造成足舟骨應力性骨折 而對于高足弓者若反復承載這種應力性骨折更易發(fā) 生 表1 不同跑速下各分區(qū)峰值壓力統(tǒng)計分析表 p 值 o 0 2 60 3 2 20 3 4 6o 0 3 20 2 3 30 5 4 4 顯著無顯著無顯著差顯著差異無顯著差異無顯著差 差異差異異異 1 0 東北師范大學碩士學位論文 詛h 田 御 足壤鹺 足中區(qū)足前外側(cè)區(qū)足前中問區(qū)足前內(nèi)側(cè)區(qū) j 一 圖1 0 不同速度下足底各分區(qū)峰值壓力比較圖 全足區(qū) 3 1 3 足底各分區(qū)壓力負荷率特征 足底壓力負荷率 l o a dr a t e 是某特定分區(qū)壓力單位時間內(nèi)的變化情況 單 位 n m s 在研究足部傷害原因時 除了考慮峰值壓力外 也需要考慮接觸時 問長短的效應 壓力負荷率的計算方式為某區(qū)域平均足底壓力與時間的比率 壓 力負荷率在一定時間內(nèi)只有一個數(shù)值 由此可知壓力負荷率有其重要性 跑步中 壓力變化率越大 越易受到損傷 不同跑速度下測得各分區(qū)壓力負荷率值 經(jīng)單因素方差分析得表2 結(jié)果 由 表中可以看出 不同跑速下足底壓力負荷率足跟區(qū) 足前中間區(qū) 全足區(qū)有顯著 性差異 而其它分區(qū)無顯著差異 表2 不同跑速下各分區(qū)壓力負荷率統(tǒng)計分析表 由圖1 1 可以發(fā)現(xiàn)不同跑速下足底壓力負荷率在足跟區(qū) 足前中間區(qū)的值非 常接近 除了全足區(qū)外 這兩個區(qū)的負荷率與其它分區(qū)比較也是最大的 而且隨 著速度的增加 足底壓力負荷率也變大 在足跟區(qū)足底壓力負荷率在速度為 3 5 m s 與4 5 m s 下明顯要比速度1 5 m s 與2 m s 大 參考壓力峰值 足跟區(qū)和足 前中問區(qū)有同樣結(jié)果 提示這兩個分區(qū)在慢跑到中等速度的變化情況下 速度的 改變對足跟區(qū)與足前中間區(qū)的作用和影響是很大的 是造成足部損傷的因素所 在 全足區(qū)壓力負荷率隨著速度的增加負荷率增大 但速度從1 5 m s 到4 m s 足底壓力負荷率的變化不大 負荷率增大的原因可能是全足支撐階段時間減少造 0 o 一 加 一 一弓r 嗵 0 o o o o o 0 m 東北師范大學碩士學位論文 成的 而在其它分區(qū)內(nèi)負荷率沒有增大 可能是不同人跑步時足底著地的方式不 同產(chǎn)生的 足跟區(qū)足中區(qū)足前外側(cè)區(qū)足前中同區(qū)足前內(nèi)翻區(qū) 壘足區(qū) 圖1 1 不同跑速下足底壓力負荷率比較圖 3 1 4 足底各分區(qū)峰值壓強 足底峰值壓強是壓力鞋墊每個傳感器在單步中測得的一個最大壓強值 是各 分區(qū)所有感應器的力除以各感應器的面積后所得到的最大值 所代表的是單位面 積所受到的最大的地面反作用力 它反映的是足底各區(qū)在跑步中所達到的最大水 平 因此可以比較各分區(qū)之間的差異 不同跑速 1 5 m s 2 m s 3 5 m s 4 m s 下各分區(qū)壓力峰值 p m a 經(jīng)單 因素方差分析得到如表3 結(jié)果 表3 不同跑速下各分區(qū)峰值壓強統(tǒng)計分析表 由表中我們可以得知在不同速度 1 5 m s 2 m s 3 5 m s 4 m s 跑時 在 足跟區(qū) 足中區(qū) 足前外側(cè)區(qū) 足前中問區(qū) 足前內(nèi)側(cè)區(qū)都有顯著差異 p 0 0 5 由此可知跑速不同對最大足底壓強有很大的影響 以下分別討論 由圖1 2 可以看出 足跟區(qū)隨著跑速的增加其峰值壓強有逐漸增加的趨勢 說明隨著速度的增加 足跟在著地期所承受的壓強也隨之增加 其原因是隨著速 度增加 足跟著地的面積逐漸減少 而踏地的力增加 結(jié)果足跟區(qū)峰值壓強增加 在足中區(qū) 峰值壓強隨著跑速增加而隨之變大 足中區(qū)是足部足弓所在 隨 著跑速增加足部著地的方式不同 其受力面積發(fā)生變化 導致壓強峰值發(fā)生變化 足前外側(cè)區(qū)隨著跑速的增加峰值壓強有減小的趨勢 這與其它分區(qū)隨著速度 1 2 東北師范大學碩士學位論文 的增加表現(xiàn)的不同 足前外側(cè)區(qū)代表是足部第四 五跖 趾所在部位 速度增加 足前中間區(qū)受力面積增加 而壓力轉(zhuǎn)向足內(nèi)側(cè)部位 使足前外側(cè)區(qū)峰值壓強減小 足前中間區(qū)與足前內(nèi)側(cè)區(qū)都隨著跑速的增加峰值壓力增大趨勢 這兩個分區(qū) 也是人體運動時承受壓強最大的區(qū)域 尤其前足中間區(qū)隨著跑速增加的幅度壓強 變化的最大 這和g m s s 與b u n c h 眩們測得的結(jié)果相同 因為速度提高前足力 加大 使足底壓強增加 足跟區(qū)足中區(qū)足前外側(cè)區(qū) 意瓣巾麟鹺足前內(nèi)側(cè)區(qū) 一 一 圖1 2 不同跑速 1 5 i l 蜘 2 m s 3 5 i i l s 4 n 婦 下足底峰值壓強比較圖 3 1 5 足底各分區(qū)壓強負荷率 l o a d 瑚t e 壓強負荷率是足底特定區(qū)域的壓強與時間的比值 單位 n c m m s 足部承 受的能量與足部病變有相當大的關系 在跑步中我們很難了解足底各分區(qū)所承受 的能量 為了解足部所承受的能量 因此只能以跑步中壓強負荷率對足底的影響 表4 不同跑速卜 各分區(qū)壓強負荷率統(tǒng)計分析表 表4 不同速度足底各分區(qū)壓強負荷率 經(jīng)單因素方差分析后的結(jié)果 由表中 可以看出足跟區(qū) 足前中間區(qū) 足前內(nèi)側(cè)區(qū)有顯著差異 而足中區(qū) 足前外側(cè)區(qū) 無顯著差異 由圖1 3 可以看出足跟區(qū) 足前中間區(qū) 足前內(nèi)側(cè)區(qū)隨著速度增加壓強負荷 率增加 參考峰值壓強 足跟區(qū) 足前中間區(qū) 足前內(nèi)側(cè)區(qū)壓強負荷率與峰值壓 強有相同的特征 都隨著跑速增加其值變大 而壓強負荷率較大的區(qū)域也同時在 1 3 一s s 一 一 一 一m s m s 一一5 5 一 m m 一 一1 2 3 4 一 一團 口口一 一p l i p l 一 舯 加 o 鼙 蓄 田 臻憾 罐一 東北師范大學碩士學位論文 足跟區(qū) 足前中間區(qū) 足前內(nèi)側(cè)區(qū)出現(xiàn) 其原因是人體大腿部 與足部肌肉積極 工作增加跑速 對地面的壓強增大 支撐時間減少 使足底三個區(qū)域壓強負荷率 增加 垮 引 足跟區(qū)足中區(qū) 是i 穢 嘿o i參前中問區(qū) 足前內(nèi)側(cè)區(qū) 圖1 3 不j 司跑速 1 5 m s 2 m s 3 5 m s 4 n 怕 f 足底壓強負荷率比較圖 3 2 不同坡度對足底壓力的影響 3 2 1 足底平均壓力 時間特征 圖1 4 1 9 給出了6 名實驗者在跑臺上分別以0 度 2 度 5 度 8 度的坡度 以2 m s 跑的情況 從這些實驗者圖中可以看出沖擊峰隨著坡度的升高逐漸下降 運動峰除實驗者6 外 其他5 人隨著運動坡度的升高而峰值下降 實驗者1 與實 驗者3 實驗者4 在0 度坡度與2 度坡度上跑的沖擊峰值明顯大于5 度與8 度坡 度上跑的沖擊峰值 所有實驗者在5 度坡度跑時沖擊峰要比0 度小很多 但與8 度坡度跑時差別不明顯 可見 對于健身者采用5 度坡度跑時既達到負荷強度的 要求又能減少足底損傷可能性 r 嘲8 0 0 i 7 0 0 6 0 0 5 0 0 4 0 0 3 0 0 i 2 0 0 1 0 0 0 一 00 0 5nlo 1 5o 2o 2 5o 3o 3 5 時同 s 圖1 4 實驗者l 不同坡度跑足底壓力時問曲線圖1 5 實驗者2 不同坡度跑足底壓力時間曲線 1 4 東北師范大學碩士學位論文 o 口 0 謄仉lo 1 50 20 2 5o 30 3 5 時間 s 圖1 8 實驗者5 不同坡度跑足底壓力時問曲線圖1 9 實驗者6 不同坡度跑足底壓力時間曲線 3 2 2 足底各分區(qū)峰值壓力 不同坡度跑足底峰值壓力 f m a x 經(jīng)單因素方差分析得到如表5 結(jié)果 由 表我們可以看到不同坡度跑時 0 度 2 度 5 度 8 度 足跟區(qū) 足中區(qū) 全 足區(qū)有顯著差異 p 0 0 5 足前外側(cè)區(qū) 足前中間區(qū) 足前內(nèi)側(cè)區(qū) 無顯著差 異 由圖2 0 可以發(fā)現(xiàn)不同坡度跑時在足前各區(qū)的峰值壓力相當接近 但在足跟 區(qū) 足中區(qū) 全足區(qū)有明顯的差異 足跟區(qū) 全足區(qū)隨著坡度升高足底峰值壓力 下降趨勢 而且0 度與其它坡度跑比較時 其峰值壓力最大 2 度 5 度 8 度 跑時其峰值壓力下降的幅度不大 足中區(qū)隨著坡度升高足底峰值壓力升高趨勢 這是因為 所有實驗者在水平地面跑時足跟首先接觸地面 但是由于坡度角度的 增加 實驗者足落地時 更多用中足著地 從足跟區(qū)峰值壓力隨坡度升高其峰值 壓力下降 也可以表明這種情況 足前區(qū) 足前外側(cè)區(qū) 足前中問區(qū) 足前內(nèi)側(cè) 區(qū) 隨著坡度升高 足底峰值壓力變化無規(guī)律性 這種無規(guī)律性是由于不同實驗 5 東北師范大學碩士學位論文 足跟區(qū)足巾區(qū)足前外側(cè)區(qū) 圖2 0 不同坡度跑時足底峰值壓力比較圖 一 二 霹 羹 熏 藤曩n 匾網(wǎng)i l 2 度 i 口5 度9 邀j 3 2 3 足底各分區(qū)負荷率 不同坡度跑足底壓力負荷率的值 h a dr a t e 經(jīng)單因素方差分析得到如表 6 的結(jié)果 由表中可得知不同坡度跑時足底壓力負荷率 除了足中區(qū) 足前內(nèi)側(cè)區(qū)無顯 著差異外 其他分區(qū)皆有顯著差異 由圖2 1 可以看出 足跟區(qū)隨著跑的坡度升高足底壓力負荷率下降 參考足 跟區(qū)峰值壓力 足跟區(qū)壓力負荷率與壓力峰值具有一致性 都是隨著坡度升 高其 值下降 足跟區(qū)壓力負荷率變小的原因是坡度升高后 足落地時 足跟區(qū)接觸地 面的面積減少 平均壓力減小 結(jié)果使足底壓力負荷率減小 足前外則區(qū) 足前 中間區(qū)隨著坡度升高其壓力負荷率下降 原因是坡度升高后 足支撐時間延長導 致足底壓力負荷率變小 從各分區(qū)來看 在2 度坡度上跑時 負荷率下降得最多 而在5 度 8 度坡度跑與2 度坡度跑時比較 負荷率下降不是很多 由于壓力負 荷率越大對足產(chǎn)生損傷的可能性越大 由此可以認為2 度坡度上跑是比較合適 1 6 東北師范大學碩士學位論文 的 在2 度坡度上運動負荷率不大而且運動強度不大 更適合健身者運動 可以 減小運動損傷 表6 不同坡度跑 卜各分區(qū)壓力負衍率統(tǒng)計分析表 ji l i l mm 目 足前外側(cè)區(qū)足前中間區(qū)足前內(nèi)側(cè)區(qū)全足區(qū) 宙 度 一2 度 口5 度 i 口8 度 圖2 1 不同坡度跑下足底壓力負荷率比較圖 3 2 4 足底各分區(qū)峰值壓強 不同坡度跑各分區(qū)峰值壓強 p m a x 經(jīng)單因素方差分析得到如表7 結(jié)果 由表中我們可以得知在不同坡度跑時 在足跟區(qū) 足前外側(cè)區(qū) 足前中間區(qū)有顯 著差異 p 0 0 5 只有足中區(qū)沒有顯著差異 由此可知坡度的改變對各分區(qū)足底 峰值壓強有很大影響 由圖2 2 可以看出 足跟區(qū)峰值壓強隨著坡度升高有下降的趨勢 在足前外 側(cè)區(qū) 足前中間區(qū)峰值壓強隨著坡度升高有增加的趨勢 而0 坡度與2 坡度峰值 壓強幾乎相同 說明2 度坡度上跑峰值壓強升高不明顯 而在5 度與8 度坡度上 跑時 峰值壓強升高的幅度大 足跟區(qū)峰值壓強隨著坡度增加峰值壓強減小 而 足前中問區(qū) 足前外側(cè)區(qū)隨著坡度增加 表明足底峰值壓強隨著跑的坡度增加 壓強向前足移動 足前內(nèi)側(cè)區(qū)峰值壓強隨著跑的坡度增加 變化沒有規(guī)律性 只 是5 度時壓強峰值比其它坡度跑時要高 1 7 東北師范大學碩士學位論文 表7 不同坡度跑各分區(qū)峰值壓強統(tǒng)計分析表 圖2 2 不同坡度跑時足底峰值壓強比較圖 3 2 5 足底各分區(qū)壓強負荷率 不同坡度跑足底壓強負荷率 l d a dr a t e 經(jīng)單因素方差分析得到如表8 結(jié) 果 由表中我們可以得知在不同坡度跑時除了足中區(qū)無顯著差異外 其余四個區(qū) 域都有顯著差異 表8 不同坡度跑各分區(qū)壓強負荷率統(tǒng)計分析表 由圖2 3 可以發(fā)現(xiàn)不同坡度跑時足底壓強負荷率在足跟區(qū) 足前中間區(qū)有下 降的趨勢 也就意味著隨著坡度的升高 受試者在跑步運動過程中 足的著地方 式發(fā)生了變化 足前中間區(qū)著地面積增加 足底第二 第二跖骨與地面的接觸時 1 8 一度度度度一 一o 2 5 8 一 一囝 口口一 東北師范大學碩士學位論文 間延長 導致足前中問區(qū)壓強負荷率下降 在不同坡度問比較 足中區(qū)2 度坡度 與5 度坡度足底壓強負荷率差別不大 而2 度坡度與0 度 8 度坡度壓強負荷率 差值大 足前外側(cè)區(qū)2 度 5 度 8 度跑時壓強負荷率差別不大 但與0 度比較 其值小于0 度 由此表明2 度坡度跑時壓強負荷率在各區(qū)域變化不大 不易造成 足底各區(qū)域負荷率值過大 更適合健身者鍛煉的目的 圖2 3 不同坡度跑下足底壓強負荷率比較圖 1 9 東北師范大學碩士學位論文 4 結(jié)論與建議 4 1 在跑臺上運動 隨著跑速增加 足底沖擊峰逐漸增加 但運動峰變化 不明顯 4 2 在跑臺上運動 隨著坡度增加 足底沖擊峰逐漸下降 運動峰也逐漸 下降 4 3 在跑臺跑步過程中 隨著速度的提高 足底壓力分布隨之發(fā)生變化 足跟區(qū)所承受壓力峰值隨著速度增加隨之增加 足前中部壓力增大 足前部第二 第三跖骨受力峰值加大 并且壓力負荷率在足跟區(qū)域與足前中部變化出現(xiàn)類似增 加的特征 4 4 在跑臺跑步過程中 隨著速度的提高 足底壓強分布隨之發(fā)生變化 足跟區(qū)與足前中問區(qū)壓強峰值都隨著運動速度增加而增加 壓強負荷率的變化足 跟區(qū)與足前中間區(qū)變化有類似的情況 隨著跑速增加而增加 說明如長期在跑臺 上跑速過快可能造成足舟骨應力性骨折 4 5 在跑跑臺步過程中 隨著坡度的升高 足底壓力 壓強分布隨之發(fā)生 變化 坡度的加大 對足前各區(qū) 足跟區(qū)域有很大影響 4 6 通過6 名實驗者以不同速度與坡度在跑臺跑時分析來看 對于跑步健 身者跑步時 速度控制在2 m s 3 5 m s 較適益 為了達到一定的負荷強度時可 采用坡度升高在2 度一5 度較適益 也可以采用速度在2 m s 一3 5 m s 與坡度在2 度一5 度坡度組合跑 這樣既達到了健身的目的又最小限度減少過高的沖擊力對 足底損傷的可能性 東北師范大學碩士學位論文 參考文獻 1 吳劍 李建設 步態(tài)生物力學研究進展 j 中國體育科 2 0 0 2 3 8 1 1 6 2 6 2 王人成 朱德有 莫明軍等 行走兩種步態(tài)模式的實驗分析 j 中國康復醫(yī)學雜志 2 0 0 2 1 7 4 2 3 3 2 3 5 3 王蘭美 郭業(yè)民 潘志國 人體底壓力分布研究與應用 j 機械制造與研究 2 0 0 5 3 4 1 3 5 3 8 4 吳劍 李建設 青少年女性穿不同鞋行走時步態(tài)的動力學研究 j