（運動人體科學專業(yè)論文）不同重量書包對肥胖兒童上下樓梯時步態(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人在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨立進行研究所取得 的成果。除了文中特別加以標注引用的內(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本研究所 做的任何貢獻均已論文中作了明確的說明并表示了謝意。 學位論文作者簽名：弓餒琵弓發(fā) 導(dǎo)師簽名： 學位論文版權(quán)使用授權(quán)書 研辛 本人完全了解山東體育學院有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，即：學校有權(quán) 將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，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。同意學校向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交 論文，并編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫。 學位論文作者簽名：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 文獻綜述1 1 2 1 關(guān)于兒童書包重量的研究1 1 2 2 負重對步態(tài)的影響的研究2 1 2 3 平地行走以及上下樓時足底受力的研究5 1 2 4 關(guān)于肥胖生物力學的研究進展6 1 3 研究的目的意義1 0 1 4 研究的創(chuàng)新點1 0 1 5 研究假設(shè)1 0 2 研究對象及研究方法1 1 2 1 研究對象1 1 2 2 研究方法1 1 2 2 1 實驗儀器及擺放1 1 2 2 2 實驗方案1 2 2 2 3 數(shù)據(jù)收集1 3 2 2 4 研究指標1 5 2 2 5 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學處理1 6 2 2 6 技術(shù)路線1 6 3 、實驗結(jié)果1 7 3 1 不同書包重量對肥胖兒童上下樓梯時步態(tài)的影響1 7 3 1 1 不同書包重量對肥胖兒童上樓梯時步態(tài)的影響1 8 3 1 2 不同書包重量對肥胖兒童下樓梯時步態(tài)的影響1 8 3 1 3 同一書包重量對肥胖兒童上下樓梯步態(tài)影響的比較研究1 9 3 2 不同書包重量對肥胖兒童上下樓梯時足底受力的影響2 1 3 2 1 不同書包重量對肥胖兒童上下樓時垂直壓力的影響2 2 3 2 2 不同書包重量對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 不同書包重量對肥胖兒童上下樓梯時步態(tài)的影響3 0 4 1 1 不同書包重量對肥胖兒童上下樓梯時步態(tài)的影響3 0 4 1 2 同一書包重量對肥胖兒童上下樓梯步態(tài)影響的比較研究3 1 4 2 不同書包重量對肥胖兒童上下樓梯時足底受力的影響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3 6 山東體育學院研究生碩士學位論文不同書包重量對兒童上下樓梯時步態(tài)及足底受力的影響 摘要 研究目的：每天都要背負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)于正常兒童負重的研究均表明過重的書包會造成兒童的身體姿勢、 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重狀態(tài)下平地行走的環(huán) 境中進行的，內(nèi)容主要涉及肥胖給兒童造成的一些并發(fā)癥以及日?；顒訋淼牟槐?。 然而關(guān)于肥胖兒童背負書包上下樓梯的研究至今仍然是個空白。本次研究的目的就是 從運動生物力學的角度揭示背負不同重量的書包對于肥胖兒童上下樓梯時的步態(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重過程中可能存在 的危險隱患，同時在科學減負這一問題上提供理論指導(dǎo)。 研究方j(luò) 法：在濟南市十畝園小學隨機選取了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。一臺攝像機( s o n y 一1 0 0 0 e ) 用于采集肥胖兒童背負不同重量書 包上下樓梯時的步態(tài)參數(shù)，同時利用鑲嵌于第三和第四樓梯的兩臺測力臺 ( 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足底的三維受力 數(shù)據(jù)。實驗過程中兒童需要背負自身體重( 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，每次上下樓時要求動作流暢、無間斷，每個書包重量要 求完成三次，每完成一次測試休息一分鐘，每完成種書包重量休息三分鐘。實驗過 程中背負不同書包的順序要求隨機。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 學方法比較兒童同一指標、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 對同一指標、相同重量上下樓之間的有無差異的檢驗。( p o 0 5 ) 研究結(jié)果： 1 、步態(tài)參數(shù)：上樓時步態(tài)周期、雙支撐時間百分比和支撐相時間百分比隨著重量的增 加而增加，擺動相時間百分比隨著負重的增加而減少。其中與負重o b w 、l o b w 、 1 5 b w 的重量相比，步態(tài)周期在負重2 0 b w 時出現(xiàn)了顯著性的增加；雙支撐時間在 負重1 5 b w 時出現(xiàn)了顯著性的上升；支撐相時間百分比和擺動相時間百分比在是負 重l o b w 時出現(xiàn)了顯著性差異。下樓時步態(tài)周期、雙支撐時間百分比和支撐相時間 百分比也是隨著重量的增加而增加，擺動相時間百分比隨著負重的增加而減少。并且 與負重o b w 的重量相比，步態(tài)周期、支撐相時間百分比、擺動相時間百分比、雙支 山東體育學院研究生碩士學位論文不同書包重量對兒童上下樓梯時步態(tài)及足底受力的影響 撐時間均是在負重2 0 b w 時出現(xiàn)顯著性差異。當負重相同重量上下樓之間進行步態(tài) 參數(shù)比較時，我們發(fā)現(xiàn)四種負重上樓時步態(tài)周期百分比均顯著高于下樓時的步態(tài)周期， 上樓時雙支撐時間百分比在背負l o b w 、1 5 b w 、2 0 b w 三個重量的書包時顯著 高于下樓時的雙支撐時間百分比。 2 、垂直方向壓力：上樓時第一、第二壓力峰值和谷值均是隨著負重的增加而增大，并 且在l o b w 時出現(xiàn)顯著性差異；下樓時最大壓力峰值( 第一壓力峰值) 隨著負重的 增加而增大，并且在i o b w 時出現(xiàn)顯著性差異。當負重相同重量上下樓之間最大受 力進行比較時，我們發(fā)現(xiàn)四種負重上樓時最大受力均顯著高于下樓時的最大受力。 3 、左右方向壓力：上樓時四個重量書包之間沒有顯著性差異，上樓時的最大受力在 0 0 6 9 0 。0 7 5 倍體重之間。下樓時四個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。下樓時所背負的四個重量的書包的左右方向最大受力均 顯著高于上樓時左右方向的最大受力。 4 、前后方向最大受力，上樓時和下樓時四個重量書包之間沒有顯著性差異，上樓時的 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 樓時所背負的四個重量的書包的前后方向最大受力均顯著高于上樓時前后方向的最大 受力。 結(jié)論： 1 、上樓和下樓時，步態(tài)周期隨著負重的增加而增加，說明隨著負重的增加，兒童的行 走速度降低。支撐相、雙支撐相隨著負重的增加而增加，擺動相隨著負重的增加而減 小，說明隨著負重的增加，兒童的穩(wěn)定性下降，通過增加支撐相時間( 減小擺動相時 間) 來完成。 2 、負重1 0 體重時已經(jīng)對肥胖兒童的垂直壓力產(chǎn)生了顯著性的影響，如果負重過大很 可能引起兒童下肢關(guān)節(jié)的損傷，肌肉的拉傷；四個重量對兒童足底前后和左右方向影 響不大；左右方向下樓時的壓力大于上樓時的壓力，說明下樓時比上樓時更加不穩(wěn)定； 前后方向下樓時的壓力也是大于上樓時的壓力。這是由于下樓時前腳掌觸地引起的， 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)合負重對肥胖兒童步態(tài)參數(shù)和足底受力的影響，我們認為肥胖兒童的負重量不應(yīng) 該超過自身體重的1 0 。 山東體育學院研究生碩士學位論文不n 書包重量對兒童上下樓梯時步態(tài)及足底受力的影響 關(guān)鍵詞：負重；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 山東體育學院研究生碩士學位論文 不同書包重量對兒童上下樓梯時步態(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 山東體育學院研究生碩士學位論文不同書包重量對兒童上下樓梯時步態(tài)及足底受力的影響 1 前言 1 1 問題的提出 隨著經(jīng)濟的發(fā)展，社會競爭日趨激烈，使得當今兒童學習任務(wù)加大。書包過重 問題已經(jīng)引起了世界范圍內(nèi)家長和社會的高度關(guān)注 i - 4 10 根據(jù)報道，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 。美國小學生的書包重量相當 于1 7 b w 13 1 。香港兒童的平均書包重量相當于他們2 0 2 b w 6 1 。德國學生 背負的書包重量超過他們體重的2 0 ，最重時達到學生體重的1 8 2 1 。馬軍1 等人調(diào)查了北京中小學生的書包重量，統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)學生背負重量平均為4 2k g ，平 均為學生1 1 1 b w 。小學生正處于生長發(fā)育的關(guān)鍵階段，許多研究發(fā)現(xiàn)過重的 書包背負會對兒童的生長發(fā)育造成眾多不利影響，例如過重的書包會引起脊柱異 常、背部肌肉酸疼和麻木 9 - 1 4 10 以上研究大多是關(guān)于平地負重行走和跑臺負重行走 的研究，只有h o n gn 1 和蘇明亮“1 的關(guān)于正常兒童負重研究是在樓梯上進行的。他 們的對正常兒童爬樓梯的研究主要是身體姿勢、步態(tài)方面和足底的垂直受力。肥 胖兒童作為一個特殊人群在世界范圍內(nèi)已經(jīng)越來越多 1 5 1 。肥胖本身就是一個長期 負重的狀態(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 這樣的必修課。有研究證實n 6 1 肥胖兒童的活動能力較正常兒童有所下降。對于上 下樓這樣的日常活動對肥胖兒童來說無疑會變得困難 1 7 1 。關(guān)于肥胖兒童背負不同 重量的書包上下樓梯時對其步態(tài)和足底受力有何影響，至今仍然是一個空白。本 文試圖研究肥胖兒童背負自身不同重量的雙肩背書包上下樓梯時對其步態(tài)和足底 受力的影響。 1 2 文獻綜述 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)德國學生背負的書包重量超過他們體重的1 8 2 ， 背負最重的時候達到學生體重的2 0 1 。 1 9 8 8 年香港兒童與發(fā)展協(xié)會調(diào)查發(fā)現(xiàn)香港學生背負的書包重量大約是學生體 重的2 0 2 ，他們研究的8 1 2 名學生中有4 5 名學生出現(xiàn)了脊柱畸形。進一步研究發(fā)現(xiàn)， 脊柱畸形的4 5 名學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 山東體育學院研究生碩士學位論文不同書包重量對兒童上下樓梯時步態(tài)及足底受力的影響 他們認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 等人對平均年齡為1 1 3 歲的美國學生的研究指出，美國學生 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、單肩運動包) 發(fā)現(xiàn)單肩書包會引起承重肩的顯著性提高同時 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 等人認為脊柱病癥與負重關(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象，采用運動負荷實驗，測定兒童 少年最大耗氧量、最大心率以及不同負荷運動實驗中耗氧量、心率、能量消耗等 變化，并觀察負荷運動實驗中兒童主觀感覺及出汗情況。依據(jù)心率、耗氧量及負重 狀態(tài)下兒童主觀感覺、出汗情況等指標，參照成人的一些標準，提出兒童少年適宜 負重量的上限范圍為自身體重的8 一1 0 。隨后馬軍8 1 等人對北京市1 2 0 8 名6 1 4 歲中小學生，進行學生問卷和家長問卷的調(diào)查，并測量學生日常背負書包的重量。 結(jié)果發(fā)現(xiàn)學生背負重量平均為4 2k g ，占學生體重的百分比平均為1 1 1 。在背負 書包往返學校時，5 3 1 的小學生和8 6 o 的中學生有累的感覺，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)。他們認為中小學生背負重量過 重，對學生的正常發(fā)育會產(chǎn)生不利影響。 2 0 0 3 年李靜先“釘?shù)热死眠\動跑臺研究了1 5 名1 0 歲左右兒童負重自身體重 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)負重負荷與軀干傾角 以及呼吸頻率正相關(guān)，他們建議學生的書包重量不應(yīng)超過兒童體重的1 0 。 1 2 2 負重對步態(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 ) 背負自身體重o ，1 0 ，1 5 ，2 0 的雙肩背包在運 動跑臺上以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 重增加時的變化。結(jié)果顯示，負重2 0 體重的書包時，步態(tài)指標中的雙支撐時間百 分比、支撐相時間百分比，與背負o b w 比較時出現(xiàn)顯著性增加，而擺動相時間 出現(xiàn)顯著性減少。他們認為增加在背部的負重提高了整個人體的重心，使得兒童 行走時更加不穩(wěn)定，迫使兒童通過減短單腿支撐的時間來維持平衡。 山東體育學院研究生碩士學位論文不同書包重量對兒童上下樓梯時步態(tài)及足底受力的影響 g h o r in 等人的研究發(fā)現(xiàn)在跑臺上以等速度負重2 0 ，3 0 ，4 0