,在兩種跑臺上都呈現(xiàn)才出前掌跖骨區(qū)域壓強逐漸增加的特點
,并且從壓強分布上來看,足底高壓區(qū)有由后跟向前掌移動的趨勢
。
2.4足底各分區(qū)最大接觸面積分析
2.4.1 步行狀態(tài)下足底各分區(qū)接觸面積分析表8 步行狀態(tài)下足底各分區(qū)接觸面積統(tǒng)計結(jié)果表(面積單位:平方厘米)
接觸面積 | 全足 | 大拇指 | 其它趾骨 | 第五跖骨 | 中間跖骨 | 第一跖骨 | 中足 | 足跟外側(cè) | 足跟內(nèi)側(cè) |
常規(guī)跑臺 | 127.73 | 4.80 | 9.82 | 8.24 | 28.03 | 15.17 | 31.62 | 23.16 | 21.47 |
改進跑臺 | 125.97 | 4.80 | 10.11 | 7.96 | 28.27 | 16.09 | 32.09 | 23.36 | 21.37 |
P值 | 0.70 | 無變化 | 0.33 | 0.25 | 0.70 | 0.04 | 0.75 | 0.43 | 0.11 |
查看表8可以看出
,使用不同跑臺,足底各分區(qū)在接觸面積上幾乎沒有變化
。第一跖骨區(qū)域壓強在改進跑臺的情況下
,出現(xiàn)了顯著的面積增加,而面積的增加也與在使用改進跑臺情況下的壓力
、壓強變化相一致
。
2.4.2 慢跑狀態(tài)下足底各分區(qū)接觸面積分析表9 慢跑狀態(tài)下足底各分區(qū)接觸面積統(tǒng)計結(jié)果表(面積單位:平方厘米)
接觸面積 | 全足 | 大拇指 | 其它趾骨 | 第五跖骨 | 中間跖骨 | 第一跖骨 | 中足 | 足跟外側(cè) | 足跟內(nèi)側(cè) |
常規(guī)跑臺 | 151.13 | 4.75 | 10.16 | 8.29 | 28.90 | 16.80 | 38.97 | 23.15 | 21.47 |
改進型跑臺 | 151.98 | 4.69 | 9.93 | 8.37 | 28.90 | 16.80 | 39.11 | 23.39 | 21.57 |
P值 | 0.69 | 0.36 | 0.42 | 0.59 | 無變化 | 無變化 | 0.31 | 0.35 | 0.72 |
慢跑狀態(tài)下,兩種跑臺上進行運動
,足底各個分區(qū)接觸面積之間沒有顯著性差異
。
2.5足底力-時間積分值分析表10 不同狀態(tài)下兩種跑臺上得足底力-時間積分值表(沖量單位:N?S/kg)
沖量 | 1.5m/s | 3m/s |
常規(guī)跑臺 | 4.71 | 3.12 |
改進型跑臺 | 5.08 | 3.25 |
P值 | 0.210 | 0.243 |
研究認(rèn)為,足部承受能量值與足部病變有很大的關(guān)聯(lián)
。而通過步態(tài)過程中的力-時間積分可以反映所承受的能量情況
。本實驗中,無論是在步行還是在慢跑的狀態(tài)下,受試者在兩跑臺上進行運動的沖量值之間沒有顯著性差異
。
2.6踝關(guān)節(jié)角度分析
2.6.1 步行狀態(tài)下踝關(guān)節(jié)角度變化
圖11 步行狀態(tài)下踝關(guān)節(jié)角度變化圖
由圖11 看到
,使用改進型跑臺,步行時踝關(guān)節(jié)角度變化的趨勢基本與常規(guī)跑臺一致
。踝關(guān)節(jié)的跖屈的最大角度在使用改進型跑臺的過程中
,明顯大于常規(guī)跑臺,結(jié)合步態(tài)周期的時間參數(shù)分析
,這個峰值出現(xiàn)在步態(tài)周期的支撐期與擺動期的過渡階段
,是足在跑臺上積極主動蹬伸,扒地前進的過程
,受試者在使用改進型跑臺的過程
,能夠充分的進行蹬伸,扒地動作
,提高蹬伸用力效果
。由此看來,改進型跑臺相對于常規(guī)跑臺在提高蹬伸效果上還是起到作用的
。
2.6.2 慢跑狀態(tài)下踝關(guān)節(jié)角度變化
圖12 慢跑狀態(tài)下踝關(guān)節(jié)角度變化圖
圖12是慢跑狀態(tài)下的踝關(guān)節(jié)角度變化圖
,慢跑狀態(tài)下踝關(guān)節(jié)角度的變化在兩個跑臺上沒有太大的差異。究其原因
,可能是在慢跑狀態(tài)下
,足與跑板間接觸時間短,跑速快
,地面對足的反作用力大
,人體為了保持身體和關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性,提高了對踝關(guān)節(jié)的控制
。
2.7膝關(guān)節(jié)角度分析
2.7.1 步行狀態(tài)下膝關(guān)節(jié)角度變化
圖13 步行狀態(tài)下膝關(guān)節(jié)角度變化圖
圖13中的步態(tài)周期的0至約40%階段是受試者在跑臺上的支撐階段
,這個結(jié)果通過時間參數(shù)可以判斷。這一階段中
,受試者在常規(guī)跑臺上的屈膝最大值高于改進型跑臺
,這說明,在使用常規(guī)跑臺步行的支撐階段
,人體需要通過更多的膝關(guān)節(jié)屈曲來減緩沖擊力,這個過程膝關(guān)節(jié)也受到了較大的作用力
,長期以往
,會對膝關(guān)節(jié)產(chǎn)生損傷的可能。而改進型跑臺通過自身的彈性形變吸收落地沖擊力
,減少了運動損傷發(fā)生的幾率
。
2.7.2 慢跑狀態(tài)下膝關(guān)節(jié)角度變化

圖14 慢跑狀態(tài)下膝關(guān)節(jié)角度變化圖
圖14中的0-40%,40%-100%段落,從步態(tài)周期時間參數(shù)上看
,這兩個階段分別為支撐期和擺動期
。支撐期的膝關(guān)節(jié)屈曲角度,在常規(guī)跑臺上明顯大于改進型跑臺
,在慢跑情況下
,這種差異相對于步行明顯加大,在慢跑情況下
,改進型跑臺能有效的減弱支撐期人與跑臺之間的相互作用力
,提高緩沖效果,減少損傷發(fā)生
。慢跑狀態(tài)下
,擺動期的膝關(guān)節(jié)屈曲角度在兩跑臺間也明顯不同,大小腿折疊幅度增大
,從跑得生物力學(xué)分析
,大小腿折疊幅度增大,會使腿在擺動過程中的轉(zhuǎn)動慣量減小
,提高擺腿速度
。由此看來,改進型跑臺
,一方面能夠有效幫助人體提高運動過程中的緩沖效果
,另一方面在改進型跑臺上進行運動也利于良好運動姿態(tài)的形成。
2.8足內(nèi)外翻角度分析 本研究用足內(nèi)外翻角度變化情況來評價受試者在兩種不同跑臺上進行運動的下肢穩(wěn)定性
。在運動前首先對各受試者靜態(tài)下的足內(nèi)外翻角度值進行記錄
,而后通過高速錄像找到全足完全著地時刻的后側(cè)畫面,二維解析獲得足內(nèi)外角度值
。最后將所有受試者靜態(tài)值和特征時刻角度值做差取絕對值
。通過角度變化絕對值來反映下肢內(nèi)外翻晃動幅度,反映在不同跑臺上運動時對下肢穩(wěn)定造成的影響
。從表11看出
,步行狀態(tài)下,受試者在常規(guī)跑臺上得內(nèi)外翻角度變化幅度略大于改進型跑臺
,統(tǒng)計結(jié)果無顯著性差異
。慢跑狀態(tài)下兩跑臺的內(nèi)外翻角度變化幅度相近,統(tǒng)計結(jié)果無顯著性差異
。因此改進型跑臺對人體在上面運動的平衡穩(wěn)定性的改變不大
。
表11 不同跑臺上運動的足內(nèi)外翻角度統(tǒng)計表
| 1.5m/s | 3m/s |
常規(guī)跑臺 | 3.03 | 3.99 |
改進型跑臺 | 3.83 | 4.02 |
P值 | 0.381 | 0.978 |
2.9問卷調(diào)查結(jié)果分析
表12 問卷調(diào)查得分結(jié)果統(tǒng)計表
| 常規(guī)跑臺 | 改進型跑臺 | P值 |
緩沖減震性能 | 6.7 | 7 | 0.701 |
彈性助力效果 | 6.7 | 7.1 | 0.567 |
前后方向平衡 | 6.9 | 6.6 | 0.632 |
左右方向平衡 | 7.2 | 6.4 | 0.2 |
安全性能(防夾腳) | 7.1 | 7.3 | 0.719 |
安靜性能 | 6.7 | 6.2 | 0.505 |
在受試者在兩種跑臺上完成所有測試后,工作人員安排受試者填寫問卷
。問卷分值是從1分到10分
。分值越好代表所述性能越好
,受試者根據(jù)自身切實體會填寫。從表12問卷結(jié)果來看
,在緩沖減震性能
,彈性助力效果和安全性能這三個指標(biāo)的得分上改進型跑臺高于常規(guī)型跑臺,結(jié)合問卷的結(jié)果和足底壓力測試數(shù)據(jù)
,改進型跑臺的緩沖減震性能和彈性助力效果在使用者的主觀感受和客觀數(shù)據(jù)趨于一致
。
3結(jié)論 使用改進型跑臺能夠增加運動過程中的步幅,減小著地過程的沖擊力
,同時能夠降低足跟區(qū)域和中足區(qū)域的壓強峰值
。在步態(tài)周期的蹬伸階段,使用改進型跑臺能夠提高足對跑板的作用力
,有彈性助力特點
,提高蹬伸力量;另外在改進型跑臺上進行運動
,能夠讓使用者呈現(xiàn)良好的運動姿態(tài)
,下肢積極主動扒地,大小腿充分折疊
;運動過程中改進型跑臺能夠充分發(fā)揮減震緩沖作用
,減小膝關(guān)節(jié)負(fù)荷,減少損傷幾率
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