慢跑技术动作的足底压力分布特征研究

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, 伤危险因素 为制定合理的慢跑动作技术和预防损伤 。 提供一定的理论依据 另外，由于几乎所有的健身慢
跑都是在穿鞋的情况下进行的,而鞋对足底压力的分 布有较大的影响,为了能更客观地了解足底压力的特 征,我们同时测试了光脚跑状态的足底压力分布情 况，并与穿鞋跑状态下的足底压力进行对比，从而避 免了单纯由鞋所造成的影响，也可为跑鞋的设计提供
HU Zong-xiang,LV Ren-he,CHEN Yu-qing
( , , , ) College of Physical Education Jimei University Xiamen 361021 China
： ; Abstract Objective To investigate the characteristics of plantar pressure distribution and injury risk factors in lower limb ; , movement during the supporting stage of jogging. Methods Using the Footscan plantar pressure distribution test system 51
参考。
1研究方法
1.1研究对象
, 本研究挑选青年男大学生共51名作为受试者 , , 受试者足部无平足、拇外翻等畸形现象 体型匀称 身 ， , 体健康 也无踝关节不稳等下肢关节损伤史 具体情 。 况如表1
（H1）、外侧足跟（H2）、第1跖骨头（M1）、第2跖骨 头（M2）、第3跖骨头（M3）、第4跖骨头（M4）、第5 跖骨头（M5）和大拇趾（T1 ）o
分析指标主要有:计算脚底8个区域的压强峰
、 （ ）； 值 绝对冲量 平均压力x着地时间 到达最大压强 、 的时间、各个区触地瞬间时间、各个区离地瞬间时间 ） ） 总触地时间（TFC 、足最初触地时间（IFC 、第一跖
骨触地时间（IMC ）、前脚掌触地时间（FFF ）、足跟离 地瞬间时间（HO）、足离地瞬间时间（LFC）o通常我
The front and inner part of the foot is the most important part to bear the impact load when the shod runs. The heel and the
middle part of the foot are the main parts to bear the impact load when the barefoot runs. These parts are also prone to fatigue.
° 力特征有着直接的关系[2] 由于足底压力分布研究 , 可获取跑步时足底与支撑面之间的压力分布状态 包 , 括步态周期中的有关时间和力学参数值 以及下肢结 , 构功能与整个身体姿势控制等情况 成为步态分析的 ， 重要组成部分 对分析慢跑下肢动作特点以及存在的 。 危险因素具有重要意义 因此本研究通过运用足底
第25卷第3期 2021年5月
体育科学研究
Sports Science Research
, Vol.25,No.3 May 2021
： DOI 10.19715/j. tiyukexueyanjiu. 2021.03.009
慢跑技术动作的足底压力分布特征研究
胡宗祥，吕仁和，陈育青
( ) 集美大学体育学院，福建厦门361021
压力分布测试系统，获得慢跑下肢技术动作中足底的 各个区域的压强峰值、冲量以及足底压力的各时间参 数,以期揭示慢跑动作技术的足底压力分布特征及致
： 收稿日期 021 -02 - 05 —） 。 第一作者简介:胡宗祥（1971 ，男，福建南平人，副教授 研究方向:运动生物力学
第3期
胡宗祥，等:慢跑技术动作的足底压力分布特征研究
）, 们把整个支撑过程划分为4个阶段（如图13所示 ） 即最初触地阶段（即ICP二IMC -IFC 、前脚掌触地 ） 阶段（即FFCP = FFF - IMC 、全脚掌触地阶段（即 ） FFP二HO - FFF 和前脚掌蹬离地阶段（即FFPOP二 ）。 LFC - HO
表1研究对象个人数据资料
平均年龄/岁
1.3实验过程
一般认为慢跑的速度是在2- 5m/s到4m/s之
间，目前国内外对慢跑的研究多集中在3m/s〜4m/s
。 之间,本研究则选用3- 15m/s左右的速度
在测试前要求受试者做好充分的准备活动，在测
试过程中,要求受试者的右腿正好落在平板上，每名
。 受试者共测光脚5组和穿鞋5组
1.4数据处理
本次对足底压力的研究，采用Footscn足底压力
2. 73
0. 572
5. 42
2. 45
6. 75
3. 49
0. 004
9. 03
2. 68
19.67
6. 22
0
10.26
4.16
19.33
5. 84
0
虽然最大足底压强值的大小和部位对疲劳的积
, 累和损伤有重要关系，但是在探讨足部伤害机制时
除了要考虑最大足底压强值外,也需要考虑足底与地
面接触时间的累积效应⑸。事实上，无论是物体的
平均身高/cm
平均体重/kg
22.3 ±1.
177.2±7.6
67.3 ±6.5
1.2测试仪器
应用Footscn足底压力分布测试系统获得慢跑支
。 撑阶段足底压力分布及变化情况 该系统由1米压 ， ） 力平板（长100厘米 宽45厘米 、数据采集盒和笔
记本电脑组成，足底压力测试的采集时间为6秒，采
。 集频率为125赫兹
Last foot contact (LFC)
Initialcontact phase (ICP)
Forefoot contact phase
(FFCP)
Foot flat phase (FFP)
图2支撑过程各特征画面及各相对阶段
Forefoot push off phase (FFPOP)
区域
Toe 1 Meta 1 Meta 2 Meta 3 Meta 4 Meta 5 HeelMedial HeelLateral
系统进行数据采集，运用Footscan足底压力系统分析
软件对原始数据进行处理，后用Microsoft Excel软件
。 进行分析和处理 ） 本研究把足底分为8个区域（图1 ，即内侧足跟
图1足底压力各分区
2结果与分析
2.1足底各区域压强和冲量的分析 压强峰值是反映足底压力分布的重要指标，压强
峰值的大小和部位对于足部疲劳的积累和损伤的发
。 摘要:探讨在慢跑的支撑阶段下肢动作技术中，足底压力分布特征以及致伤危险因素 本研究运用Footscan足底压
, , 力分布测试系统 对在穿鞋跑和光脚跑两种状态下慢跑的51名青年男大学生的下肢进行技术动作中足底分布测量
。 并对这两种状态下的足底压力分布特征进行比较分析 结果表明：穿鞋跑时足的前内侧部是最主要的承受冲击性负
的部位，而光脚跑时足跟与足前内中部则是主要的承
。 受冲击性负荷的部位 有多项研究表明，冲击力与疲
劳性运动损伤有关⑷,因此这些部位也是过度疲劳
。 易发位置
First foot contact (FFC)
First metatarsal
contact (FMC)
Forefoot flat (FFF)
Heel off (HO)
慢跑作为一项健身运动，以其简单、经济，并能改
善新陈代谢,提高健康水平以及防治疾病的优点，受到
。 广大群众的欢迎 近些年来，随着参加慢跑运动的人
数的增加,由慢跑引发的运动损伤也越来越受到人们
° 的重视，有数据显示其损伤率高达37 % ~56 %[1] , 这些损伤不仅影动损伤主 ， ， 要是以慢性损伤为主 很少发生急性的严重损伤 损 ， 伤的部位主要集中在下肢 这与慢跑中人体足部的受
表2右足底各部位最大压强值
穿鞋跑
) 平均值(N/cm2
标准差
光脚跑
) 平均值(N/cm2
-
t杭验
标准差
9. 56
3.35
11.77
4. 67
0. 004
11.70
3. 31
15.91
4. 89
0
12.66
4. 07
23.07
8. 66
0
11.15
3.88
14.64
4. 60
0
9. 01
2. 94
9. 42
, , , In the 2nd 1st and 3rd metatarsal areas both shoe and bare foot runs were subjected to a larger amount of impulse especially , ; , in the 2nd metatarsal area which was a common occurrence of chronic jogging disease in addition the medial force of the foot , was much larger than that of the lateral foot and the medial pressure increased. ： ; ; ; ; Key words jogging foot pressure maximum pressure impulse time
young male college students were measured in the lower limb movement of jogging under the condition of the shod running and
; the barefoot running. The characteristics of plantar pressure distribution in these two states are compared and analyzed. Results
。 、 生具有重要的影响［］ 一般以足大趾、第1 、3、4、5
跖骨和足跟内侧、外侧8个点的最大压强来反映足 底的整体最大压强分布（图2 ）o从表2中可以看岀， 在穿鞋跑中最大压强发生在前足的中部即第2跖骨
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体育科学研究
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时间的积分值对判断运动对人足的伤 害也是非常重
。 要的 在足底压力分析中，足底压强-时间积分值正 。 好反映了力在一定时间间隔内的累积效应 从表3
可以看出，最大冲量也是在第2跖骨,然后依次是第
1跖骨、第3跖骨、拇趾、第4跖骨、第5跖骨,最后才
, , 是跟骨 而在光脚跑中 最大冲量发生在第2跖骨，然
后依次是第1跖骨、第3跖骨、第1趾骨、跟骨、第4
。 跖骨和第5跖骨 虽然光脚跑和穿鞋跑存在着非常 ， ， 显著的差异 但是在这8个区域中 无论是穿鞋跑还 ， 是光脚跑 第2、1、3跖骨所受的冲量和压强都比较
; ; 关键词:慢跑 足底压力;最大压强 冲量;时间
中图分类号:G 804.5
文献标识码:A
： 文章编号 007 -7413(2021)03 -0058 -07
Study on Plantar Pressure Distribution Characteristics of Jogging Technique
， 。 。 荷的部位 而光脚跑时足跟与足前内中部是主要的承受冲击性负荷的部位 这些部位也是过度疲劳易发位置 在第
， ， ， ； 2,1,3跖骨区 无论是穿鞋跑还是光脚跑所受的冲量都比较大 尤其是第2跖骨区 这些区域是慢跑慢性病多发地方
° 此外足内侧受力要比足外侧大得多，内侧压力增大和足内翻扭伤有一定关系
第25卷
区, 、 然后依次是第1跖骨、第3跖骨、跟骨、第1脚趾 。 第4跖骨和第5跖骨 而在光脚跑中最大压强值也
是发生在第2跖骨，然后依次是跟骨、第1跖骨、第3
。 跖骨、第1趾骨、第4跖骨和第5跖骨 最大压强也
反映对外来冲击起负荷作用的部位，由此可以看岀在
穿鞋跑时,足的前内侧部是最主要的承受冲击性负荷
, 运动还是人体的运动 都存在连续受到外力作用的现
象,最大压强反映的是每个区域单位面积瞬间受到的
最大绝对作用力的值，而不能说明物体在受外力作用
。 过程中运动状态变化的情况 因此探讨足底压强与
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第3期
胡宗祥，等:慢跑技术动作的足底压力分布特征研究