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摘 要：运用footscan 7.9压力分布测试系统，对济南市山师附小15名和文东小学10名学生进行足底压力分布的测试。以BMI>26为肥胖判定标准，将学生分成两组（正常组与肥胖组）进行对比分析。研究结果表明：1)正常儿童足底各区压力峰值均显著性低于肥胖儿童。2)肥胖儿童足弓区域接触面积较正常儿童非常显著增大。3)肥胖儿童足底各区压强峰值偏高，其中HM、HL、MF、M4、M2区域，差异性具有高度显著性(P＜0.01)。
关键词：肥胖；儿童；足底压力
中图分类号：G804.61文献标识码：A文章编号：1007-3612(2011)06-0068-03
The Characteristics of Plantar Pressure Distribution about Walking in 11-12 Years Normal and Obese Children
LUAN Tian-feng
（Shandong institute of Physical Education, Jinan 250063, Shandong China)
Abstract:With the advanced testing System of plantar pressure distribution (footscan 7.9), this paper measured plantar pressure distribution of 15 students in Shandong normal university primary school and 10 students in Jinan Wendong primary school. According to the standard：BMI>26, students were divided into normal group and obesity group.And then the data of 2 groups were compared and analyzed.The results show:1) the normal group’s peak value of plantar pressure distribution is significantly lower than obesity group’s.2) The contact area of the arch of obesity children is significantly larger than the normal children’s.3) The peak value of all parts of the plantar pressure distribution of obesity children’s is relatively high, and the areas of HM, HL, MF, M4 and M2 have significant difference.
Key words: obesity; children; plantar pressure
近些年来，随着我国居民生活水平的大幅度提高，人们的生活习惯也发生相应的改变，儿童群体中出现肥胖的状况呈逐年上升趋势。肥胖对儿童的健康成长非常不利，不仅会造成儿童活动不便，心肺功能障碍，运动能力下降，对足部的危害最大。我国对于肥胖儿童步态的研究正处于刚刚起步状态，国外报道相关报道也很少，仅仅有Hills和Parker［1,2］及Ben McGraw等［3］人的几篇论文。本文旨在认识肥胖对儿童足部发育带来的影响，并找出肥胖儿童与正常儿童行走时足底压力的差异。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象 以山东师范大学附属小学和济南市文化东路小学的25名学生（年龄均在11～12岁）为对象，要求受试儿童在自然行走时无明显异样。对其是否肥胖采用肥胖评定指标为BMI>26，将受试者分成两组，分为正常儿童组和肥胖儿童组，两组受试儿童的身高和年龄均无显著性差异，但他们的体重和BMI指数均有显著性差异（表1）［4］。1.2 测试方法 选择测试距离总长度为10 m，其中，测力板长2 m，测力板前后分别有4 m距离（图1）。测试前，首先对受试者进行问卷调查，内容主要包括有无严重外伤史、平常主动足等可能影响测试结果的情况。在进行测试时，要求每位受试儿童脱鞋、脱袜，裸足步行，并由讲解员讲解具体做法。让受试儿童在测力板上重复行走，至其行走动作自然、放松。在进行测试时，要求受试儿童以正常的步速行走3次，采集数据。［4］
1.3 测试仪器 体重、身高测量：采用体重计、身高计测量受试儿童的体重、身高，并进行记录。测试体重、身高时，必须严格按照规范测试要求进行。本实验采用footscan7.9压力分布测试系统，对受试儿童的足底动力学指标进行数据采集，其采样频率为87 Hz。［4］
1.4 测试指标 依据足底压力测试系统的自动分区，分别采集如下测试指标：足底各分区压强峰值、压力峰值、接触面积（表2）。
1.5 数据统计分析 主要运用footscan7.9压力测试系统分析软件，导出数据。对所有数据的均值和标准差均采用SPSS11.0软件进行统计分析,所有数据均采用“均值±标准差”的方式表示。各测量参数均值差异的显著性检是采用了t检验方法,在对肥胖儿童与正常儿童的各项指标进行比较时，采用配对t检验。［5］
2 结果与分析
2.1 正常儿童与肥胖儿童左右足压力峰值对比 从表3、图3中的数据可以看出，肥胖儿童足底十个分区的压力峰值均比正常儿童的压力峰值大，这是因为肥胖儿童体重都比较大。但是两组儿童左右足各区压力峰值存在着差异性。第1-2跖骨区左足小于右足，足弓区右足小于左足，都具有高度显著性差异。近几年文献对于无论是成年人还是儿童左右足压力峰值对称性的研究都来源于运动学数据的研究，还未见到动力学研究。从表3、图3中我们可以看出无论是肥胖儿童还是正常儿童左右足足底各区压力分布都有一定差异性，出现这种现象的原因是大多数人脑的优势半球是左脑，依神经支配规律，左脑对右侧肢体的支配占主导地位，因而上肢表现多为右利手，同理可得，下肢表现为右利足，步行时多以右足为主动足。通过本次研究，总结出如下规律：在25名受试儿童中，其中有23名习惯性右足发力，2名习惯性左足发力。研究数据表明，对大多数儿童而言，前脚掌压力峰值右足大于左足。 造成这种变化的原因如下：在步行行走过程中，人体足部的蹬地提供人体前进的主要动力，即前脚掌进行发力，而在本次实验的研究中，有92%的受试儿童都是右足为主动足，于是便出现了前脚掌压力峰值右足大于左足的显著性差异。我们知道缓冲震动和支撑负重是足弓的主要作用，而当以右足作为主动足行走时，左足的足弓相对成为制动足，缓冲了因为右足发力产生的负重和震动，因此，无论是正常儿童还是肥胖儿童右足足弓压力峰值都显著的低于左足。通过以上研究我们发现，儿童左右足底各区足底压力分布是不同的，而现在运动鞋生产厂家所制造的运动鞋，基本都呈现出对称性，这些对于正常儿童来讲，影响并不是很大，但是对肥胖儿童而言，因其体重偏大，足部负重相应就会增大，这样势必会影响到肥胖儿童足部的发育。因此，我们建议运动鞋生产厂家能根据有关科学研究，及时开发创新，生产出专门适合于肥胖儿童的运动鞋。
2.2 正常儿童与肥胖儿童足底各区接触面积对比 由表4和图4，得出如下结论，在足部各区接触面积以及足部总接触面积上，肥胖儿童都比正常儿童的大，且均存在高度显著性差异。尤其是在受试者足弓区域，正常儿童非常显著的低于肥胖儿童。肥胖儿童足底各区面积比较大，是因为肥胖儿童足底脂肪较多，负重时足底面积增大，局部压强负荷降低。体重的增大，降低了足弓的高度，使肥胖儿童足弓区域面积增大。如果一个弹簧长时间被压缩，则其弹性便会降低，同样足弓长时间负重，其弹性也会下降，最终出现扁平足等一系列症状。因此，对肥胖儿童来说，无论是减肥还是进行运动都应该注意负荷强度、运动时间的安排及运动后的放松恢复。
从左右足差异来看，各部位区域也存在差异。对各区压力峰值来说，压力峰值大的区域面积相应大（表4）。比如说上文提到的右足第一、二跖骨区大于左足，左足足弓大于右足，都具有高度显著性差异。而对应的区域接触面积同样是右足第一、二跖骨区大于左足，左足足弓大于右足，都具有高度显著性差异。压力增大对应面积也增大，那么单位面积受到的压力即压强，到底有何差别？下面进行正常儿童与肥胖儿童各区压强峰值对比分析。
2.3 正常儿童与肥胖儿童足底各区压强峰值对比分析 利用信息获得人体在各种姿位和运动状态下的力学参数和机能参数，这对运动外伤的医学诊断、运动技术动作的经济性评定、生物力学及康复研究与评价均具有重要的指导意义。足底峰值压强分布是压力板每个传感器在单步运动中测得的最大压强值，它所反映的是足底各区在运动中所达到的最高水平。
通过比较分析正常儿童与肥胖儿童足部所有区域压强峰值，得出如下结论：在足底各区中，除了第一跖骨区相近外，其余所有区域压强峰值都是正常儿童低于肥胖儿童，其中HL、HM、M2、M4、MF区域，P＜0.01，具有高度显著性差异。这与Dowling［15］的研究结果一致，其研究结果为肥胖儿童在行走过程中前足的压力明显大于其正常儿童，肥胖儿童在足中部以及第2～5 跖骨区的压力明显大于正常儿童的相对足部区域。Dowling等人指出，足底溃疡等病理学的病变是由足底局部压强的增大造成的。因此肥胖儿童在选择日常运动鞋时应尽量选择厚底鞋，原因是这样可以减小地面对足底的直接反作用力，降低足底局部压强，从而减小因长时间行走或运动
而造成的足部病理性病变发生的几率。
如果按受试儿童足部各区峰值高出的百分比进行计算，不难看出，其左、右足足弓区域分别增高54%、143%，在单足各峰值百分比中所占比例均为最高。同样表明，足弓负荷增大最明显的原因是由肥胖体重指数增大造成的。对少年儿童来说，他们正处在生长发育期，足部骨骼基本稳定，但是维持足弓周围的肌肉和韧带尚未完全成熟。长时间的负重对其生长发育必定产生很大影响。这在某种程度上解释了肥胖儿童在成年以后扁平足发病率高的现象。
3 结 论
1)对足底各区压力峰值分析发现，正常儿童均显著性低于肥胖儿童。但是，不管是肥胖儿童还是正常儿童，这种不对称性均存在于其左右足足底各区压力峰值中。对两组儿童的实验研究发现，第一、二跖骨区右足大于左足，足弓区左足大于右足，均具有高度显著性差异(P＜0.01)。
2)对足底各区接触面积分析发现，正常儿童足底接触面积显著低于肥胖儿童。肥胖儿童足弓区域的接触面积同时也显著性增大，这充分说明了由于体重增大，从而造成肥胖儿童的足弓下降。因此为预防扁平足等病理性病变，应该合理安排肥胖儿童的运动时间、运动负荷、运动后恢复，特别要注意加强维持足弓的周围肌肉和韧带的锻炼。
3)对足底对各区压强峰值的分析发现，肥胖儿童较正常儿童要高，其中足底HM、HL、MF、M4、M2区域，都具有高度显著性差异性。所以，肥胖儿童在日常生活中选择运动鞋时，应尽量选择厚底鞋。因为地面反作用力直接作用到足底，会使足底的局部压强增高，长时间如此进行运动，则会造成儿童再发育过程中的足部病理性病变。
参考文献：
［1］ Hill, A.p., & Parker, A. w.Gait characteristics of obese chil2 dreno［J］.Archives of Physical Medicine and Rehabilitation，1991,72：403-407.
［2］ Hill, A.p., &Parker, A.w.Locomotor’s characteristics of obese children［J］.Archives of Physical Medicine and Rehabilitation,1991,18:29-34.
［3］ McGraw,-B, McClenaghan,-B-A, et al. Gait and postural stability in obese and nonobese prepubertal boys［J］.Arch-Phys-Med-Rehabil,2000,81(4):484-9.
［4］ 栾天峰.11～12岁肥胖儿童不同步速时足底压力分布特征及步态研究［J］.天津体育学院学报，2010,25（6）:533-536.
［5］ 栾天峰，孙琳芳.11～12岁肥胖儿童自然行走时的足底压力分布特征研究［J］.科教导刊，2010，6（12）：154-155.［6］ 周安艳，等.正常学龄前儿童步行时的动态足底压力特征［J］.中国临床康复，2006，10（24）：55.
［7］ 赵芳，周兴龙.老年人站立及行走稳定性的生物力学研究［J］.北京体育大学学报,2003，26（3）:188.
［8］ 张春林，等.人体足底受力测试及其分析［J］.北京理工大学报,2006,24(7):567.
关键词：肥胖；儿童；足底压力
中图分类号：G804.61文献标识码：A文章编号：1007-3612(2011)06-0068-03
The Characteristics of Plantar Pressure Distribution about Walking in 11-12 Years Normal and Obese Children
LUAN Tian-feng
（Shandong institute of Physical Education, Jinan 250063, Shandong China)
Abstract:With the advanced testing System of plantar pressure distribution (footscan 7.9), this paper measured plantar pressure distribution of 15 students in Shandong normal university primary school and 10 students in Jinan Wendong primary school. According to the standard：BMI>26, students were divided into normal group and obesity group.And then the data of 2 groups were compared and analyzed.The results show:1) the normal group’s peak value of plantar pressure distribution is significantly lower than obesity group’s.2) The contact area of the arch of obesity children is significantly larger than the normal children’s.3) The peak value of all parts of the plantar pressure distribution of obesity children’s is relatively high, and the areas of HM, HL, MF, M4 and M2 have significant difference.
Key words: obesity; children; plantar pressure
近些年来，随着我国居民生活水平的大幅度提高，人们的生活习惯也发生相应的改变，儿童群体中出现肥胖的状况呈逐年上升趋势。肥胖对儿童的健康成长非常不利，不仅会造成儿童活动不便，心肺功能障碍，运动能力下降，对足部的危害最大。我国对于肥胖儿童步态的研究正处于刚刚起步状态，国外报道相关报道也很少，仅仅有Hills和Parker［1,2］及Ben McGraw等［3］人的几篇论文。本文旨在认识肥胖对儿童足部发育带来的影响，并找出肥胖儿童与正常儿童行走时足底压力的差异。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象 以山东师范大学附属小学和济南市文化东路小学的25名学生（年龄均在11～12岁）为对象，要求受试儿童在自然行走时无明显异样。对其是否肥胖采用肥胖评定指标为BMI>26，将受试者分成两组，分为正常儿童组和肥胖儿童组，两组受试儿童的身高和年龄均无显著性差异，但他们的体重和BMI指数均有显著性差异（表1）［4］。1.2 测试方法 选择测试距离总长度为10 m，其中，测力板长2 m，测力板前后分别有4 m距离（图1）。测试前，首先对受试者进行问卷调查，内容主要包括有无严重外伤史、平常主动足等可能影响测试结果的情况。在进行测试时，要求每位受试儿童脱鞋、脱袜，裸足步行，并由讲解员讲解具体做法。让受试儿童在测力板上重复行走，至其行走动作自然、放松。在进行测试时，要求受试儿童以正常的步速行走3次，采集数据。［4］
1.3 测试仪器 体重、身高测量：采用体重计、身高计测量受试儿童的体重、身高，并进行记录。测试体重、身高时，必须严格按照规范测试要求进行。本实验采用footscan7.9压力分布测试系统，对受试儿童的足底动力学指标进行数据采集，其采样频率为87 Hz。［4］
1.4 测试指标 依据足底压力测试系统的自动分区，分别采集如下测试指标：足底各分区压强峰值、压力峰值、接触面积（表2）。
1.5 数据统计分析 主要运用footscan7.9压力测试系统分析软件，导出数据。对所有数据的均值和标准差均采用SPSS11.0软件进行统计分析,所有数据均采用“均值±标准差”的方式表示。各测量参数均值差异的显著性检是采用了t检验方法,在对肥胖儿童与正常儿童的各项指标进行比较时，采用配对t检验。［5］
2 结果与分析
2.1 正常儿童与肥胖儿童左右足压力峰值对比 从表3、图3中的数据可以看出，肥胖儿童足底十个分区的压力峰值均比正常儿童的压力峰值大，这是因为肥胖儿童体重都比较大。但是两组儿童左右足各区压力峰值存在着差异性。第1-2跖骨区左足小于右足，足弓区右足小于左足，都具有高度显著性差异。近几年文献对于无论是成年人还是儿童左右足压力峰值对称性的研究都来源于运动学数据的研究，还未见到动力学研究。从表3、图3中我们可以看出无论是肥胖儿童还是正常儿童左右足足底各区压力分布都有一定差异性，出现这种现象的原因是大多数人脑的优势半球是左脑，依神经支配规律，左脑对右侧肢体的支配占主导地位，因而上肢表现多为右利手，同理可得，下肢表现为右利足，步行时多以右足为主动足。通过本次研究，总结出如下规律：在25名受试儿童中，其中有23名习惯性右足发力，2名习惯性左足发力。研究数据表明，对大多数儿童而言，前脚掌压力峰值右足大于左足。 造成这种变化的原因如下：在步行行走过程中，人体足部的蹬地提供人体前进的主要动力，即前脚掌进行发力，而在本次实验的研究中，有92%的受试儿童都是右足为主动足，于是便出现了前脚掌压力峰值右足大于左足的显著性差异。我们知道缓冲震动和支撑负重是足弓的主要作用，而当以右足作为主动足行走时，左足的足弓相对成为制动足，缓冲了因为右足发力产生的负重和震动，因此，无论是正常儿童还是肥胖儿童右足足弓压力峰值都显著的低于左足。通过以上研究我们发现，儿童左右足底各区足底压力分布是不同的，而现在运动鞋生产厂家所制造的运动鞋，基本都呈现出对称性，这些对于正常儿童来讲，影响并不是很大，但是对肥胖儿童而言，因其体重偏大，足部负重相应就会增大，这样势必会影响到肥胖儿童足部的发育。因此，我们建议运动鞋生产厂家能根据有关科学研究，及时开发创新，生产出专门适合于肥胖儿童的运动鞋。
2.2 正常儿童与肥胖儿童足底各区接触面积对比 由表4和图4，得出如下结论，在足部各区接触面积以及足部总接触面积上，肥胖儿童都比正常儿童的大，且均存在高度显著性差异。尤其是在受试者足弓区域，正常儿童非常显著的低于肥胖儿童。肥胖儿童足底各区面积比较大，是因为肥胖儿童足底脂肪较多，负重时足底面积增大，局部压强负荷降低。体重的增大，降低了足弓的高度，使肥胖儿童足弓区域面积增大。如果一个弹簧长时间被压缩，则其弹性便会降低，同样足弓长时间负重，其弹性也会下降，最终出现扁平足等一系列症状。因此，对肥胖儿童来说，无论是减肥还是进行运动都应该注意负荷强度、运动时间的安排及运动后的放松恢复。
从左右足差异来看，各部位区域也存在差异。对各区压力峰值来说，压力峰值大的区域面积相应大（表4）。比如说上文提到的右足第一、二跖骨区大于左足，左足足弓大于右足，都具有高度显著性差异。而对应的区域接触面积同样是右足第一、二跖骨区大于左足，左足足弓大于右足，都具有高度显著性差异。压力增大对应面积也增大，那么单位面积受到的压力即压强，到底有何差别？下面进行正常儿童与肥胖儿童各区压强峰值对比分析。
2.3 正常儿童与肥胖儿童足底各区压强峰值对比分析 利用信息获得人体在各种姿位和运动状态下的力学参数和机能参数，这对运动外伤的医学诊断、运动技术动作的经济性评定、生物力学及康复研究与评价均具有重要的指导意义。足底峰值压强分布是压力板每个传感器在单步运动中测得的最大压强值，它所反映的是足底各区在运动中所达到的最高水平。
通过比较分析正常儿童与肥胖儿童足部所有区域压强峰值，得出如下结论：在足底各区中，除了第一跖骨区相近外，其余所有区域压强峰值都是正常儿童低于肥胖儿童，其中HL、HM、M2、M4、MF区域，P＜0.01，具有高度显著性差异。这与Dowling［15］的研究结果一致，其研究结果为肥胖儿童在行走过程中前足的压力明显大于其正常儿童，肥胖儿童在足中部以及第2～5 跖骨区的压力明显大于正常儿童的相对足部区域。Dowling等人指出，足底溃疡等病理学的病变是由足底局部压强的增大造成的。因此肥胖儿童在选择日常运动鞋时应尽量选择厚底鞋，原因是这样可以减小地面对足底的直接反作用力，降低足底局部压强，从而减小因长时间行走或运动
而造成的足部病理性病变发生的几率。
如果按受试儿童足部各区峰值高出的百分比进行计算，不难看出，其左、右足足弓区域分别增高54%、143%，在单足各峰值百分比中所占比例均为最高。同样表明，足弓负荷增大最明显的原因是由肥胖体重指数增大造成的。对少年儿童来说，他们正处在生长发育期，足部骨骼基本稳定，但是维持足弓周围的肌肉和韧带尚未完全成熟。长时间的负重对其生长发育必定产生很大影响。这在某种程度上解释了肥胖儿童在成年以后扁平足发病率高的现象。
3 结 论
1)对足底各区压力峰值分析发现，正常儿童均显著性低于肥胖儿童。但是，不管是肥胖儿童还是正常儿童，这种不对称性均存在于其左右足足底各区压力峰值中。对两组儿童的实验研究发现，第一、二跖骨区右足大于左足，足弓区左足大于右足，均具有高度显著性差异(P＜0.01)。
2)对足底各区接触面积分析发现，正常儿童足底接触面积显著低于肥胖儿童。肥胖儿童足弓区域的接触面积同时也显著性增大，这充分说明了由于体重增大，从而造成肥胖儿童的足弓下降。因此为预防扁平足等病理性病变，应该合理安排肥胖儿童的运动时间、运动负荷、运动后恢复，特别要注意加强维持足弓的周围肌肉和韧带的锻炼。
3)对足底对各区压强峰值的分析发现，肥胖儿童较正常儿童要高，其中足底HM、HL、MF、M4、M2区域，都具有高度显著性差异性。所以，肥胖儿童在日常生活中选择运动鞋时，应尽量选择厚底鞋。因为地面反作用力直接作用到足底，会使足底的局部压强增高，长时间如此进行运动，则会造成儿童再发育过程中的足部病理性病变。
参考文献：
［1］ Hill, A.p., & Parker, A. w.Gait characteristics of obese chil2 dreno［J］.Archives of Physical Medicine and Rehabilitation，1991,72：403-407.
［2］ Hill, A.p., &Parker, A.w.Locomotor’s characteristics of obese children［J］.Archives of Physical Medicine and Rehabilitation,1991,18:29-34.
［3］ McGraw,-B, McClenaghan,-B-A, et al. Gait and postural stability in obese and nonobese prepubertal boys［J］.Arch-Phys-Med-Rehabil,2000,81(4):484-9.
［4］ 栾天峰.11～12岁肥胖儿童不同步速时足底压力分布特征及步态研究［J］.天津体育学院学报，2010,25（6）:533-536.
［5］ 栾天峰，孙琳芳.11～12岁肥胖儿童自然行走时的足底压力分布特征研究［J］.科教导刊，2010，6（12）：154-155.［6］ 周安艳，等.正常学龄前儿童步行时的动态足底压力特征［J］.中国临床康复，2006，10（24）：55.
［7］ 赵芳，周兴龙.老年人站立及行走稳定性的生物力学研究［J］.北京体育大学学报,2003，26（3）:188.
［8］ 张春林，等.人体足底受力测试及其分析［J］.北京理工大学报,2006,24(7):567.