婁彥濤，王 振

冬季冰狀路面與普通路面行走的步態(tài)分析研究

婁彥濤1，2，王 振3

國內(nèi)關(guān)于冰狀路面行走的步態(tài)研究較少，本研究通過分析相應(yīng)的步態(tài)特征，查找冰狀路面與普通路面行走在足底壓力分布方面的差異，探索如何減小滑倒因素以及對防滑鞋的選擇和設(shè)計，為冰狀路面行走的步態(tài)分析研究提供科學(xué)依據(jù)。運用生物力學(xué)研究方法和統(tǒng)計方法，對15名男性健康青年在冬季戶外冰狀路面無保護狀態(tài)下的行走和普通路面的行走進行對比分析，對雙腳支撐期進行了研究。結(jié)果表明，冰狀路面行走時雙腳支撐時相和支撐時相較長，支撐的距離、復(fù)步長及足底壓力中心縱軸最大距離較短，足跟著地時與地面夾角較小、踝關(guān)節(jié)角度較大、髖關(guān)節(jié)角度較小，足尖離地時與地面夾角較小、膝關(guān)節(jié)角度較大，足底足前區(qū)和足后區(qū)最大壓力較小、離地腿足前區(qū)沖量較大、2個足區(qū)的壓力變化率絕對值較小。應(yīng)加強身體在矢狀面的控制，在足尖離地瞬間，同側(cè)軀干適當前傾，使人體重心投影處于支撐面內(nèi)，增強行走的穩(wěn)定性；加強著地腿的髖關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)的肌肉以及離地腿膝關(guān)節(jié)的肌肉的鍛煉；選擇和設(shè)計防滑鞋時要相應(yīng)增大足跟部和足前部的鞋底面積，紋路相應(yīng)加深，選用的材料相應(yīng)較軟且能吸收一定水分，此外，足跟部于足前部相比略有不同，足跟部的面積較大、紋路較淺及材料較硬。

冰狀路面；步態(tài)；雙腳支撐時期

日常生活中，行走滑倒是很容易發(fā)生的，特別在戶外環(huán)境中，北方冬季天氣寒冷，路面上經(jīng)常出現(xiàn)冰雪等復(fù)雜情況，南方部分地區(qū)在冬季也會出現(xiàn)冰狀濕滑路面。在室內(nèi)，隨著生活水平的提高，地板的使用率也逐漸增多，很多地板都采用光滑度較高的拋光磚等材料，地面由于被污水或油垢等污染導(dǎo)致濕滑。這些路面被統(tǒng)稱為濕滑路面，它們與普通路面的最大差別是摩擦系數(shù)較低。AMY[1]研究發(fā)現(xiàn)，所有摔倒中幾乎一半以上是與摩擦滑動有關(guān)。JUDITH［2］發(fā)現(xiàn)，殘疾人所需要的摩擦系數(shù)比正常人小，而年輕人的系數(shù)較大，在光滑路面上行走時殘疾人不一定比正常人容易滑倒。RAOUL[3]發(fā)現(xiàn)，濕地板上最小摩擦系數(shù)0.25可以防止摔倒，0.30～0.35可以防止滑動。PERKINS[4]研究認為，發(fā)生滑倒的極限是滑動足位移超過10 cm，滑動速度超過50 cm/s。RACHEL[5]研究發(fā)現(xiàn)，滑動時足部位移和滑動前小腿與地面夾角都影響滑倒發(fā)生。洪友廉等[6]對有鞋帶和松緊鞋舌跑鞋研究發(fā)現(xiàn)，松緊鞋舌跑鞋在第4、5跖趾關(guān)節(jié)足底壓強較高，會降低前腳掌的緩沖效果；足外翻角度較大和足底壓力較高，容易造成踝關(guān)節(jié)損傷。1996年，美國勞倫斯伯克利實驗室的一名科學(xué)家對冰面進行研究，發(fā)現(xiàn)冰面上的薄層水分子是造成人體在冰面滑行的原因。滑倒對人體危害很大，會導(dǎo)致運動系統(tǒng)、內(nèi)臟器官等不同程度的創(chuàng)傷，嚴重甚至可能導(dǎo)致死亡[7]。美國安全委員會（NSC）在1997年對意外事故報道中稱，滑倒是除交通事故外傷害和死亡的第2主要原因，在1996年共14 000例死亡[8]。

國內(nèi)未見關(guān)于冰雪路面行走的步態(tài)研究；國外研究僅局限于實驗室的情況下，研究場地為有油狀物或水的實驗路面上進行，此條件不能完全模擬類似冬季戶外的冰狀路面。以往的試驗受試者會帶保護裝置使其避免摔倒，對行走會產(chǎn)生影響，在研究中動力學(xué)是通過測力平臺進行，測量指標只能反映整個足底力學(xué)特點，不能反映足底不同部位的力學(xué)特征。HAGEN[9]研究表明，在冬季寒冷的地區(qū)，老年人和殘障人士在冰雪路上行走經(jīng)常感到不安，避免外出，降低了他們的生活質(zhì)量。故很有必要對我國冬季冰狀路面與普通路面行走的步態(tài)進行分析研究。

本研究在冬季室外實際冰狀路面上進行，為真實反映步態(tài)特征，參加試驗人員不配戴安全設(shè)施，使其按日常步態(tài)試驗。試驗中，為研究足底不同部位的動力學(xué)特征，受試者穿裝有足底壓力鞋墊的試驗用鞋。FREY[10]研究發(fā)現(xiàn)，雙腳支撐期最容易發(fā)生滑倒。此時期足跟著地可以導(dǎo)致足部前滑而使身體向后摔倒，足尖離地可以導(dǎo)致足部后滑而使身體向前摔倒。通過研究相應(yīng)步態(tài)特征，探索影響人體滑倒的因素，減少人體運動損傷，以及對防滑鞋的設(shè)計提供科學(xué)建議。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

沈陽體育學(xué)院運動人體科學(xué)專業(yè)15名男性研究生，身高（170.54±4.36）cm，體重（64.84±4.65）kg，年齡23.7±1.1，鞋碼均為41碼，均未參與過系統(tǒng)的體育專項訓(xùn)練。試驗前均在東北生活5年以上，無運動系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和感覺器系統(tǒng)疾病。

1.2 研究方法

1.2.1 試驗儀器 運用沈陽體育學(xué)院國家體育總局冬季運動項目技術(shù)診斷與機能評定重點實驗室的儀器，運動學(xué)指標測試采用2臺美國生產(chǎn)的TROUBLESHOOTER高速攝像機，采樣頻率是250 Hz/s，動力學(xué)數(shù)據(jù)由比利時產(chǎn)R-scan足底壓力測試系統(tǒng)進行測試，采樣頻率為500 Hz/s，測量時長為8 s。

1.2.2 試驗場地 試驗者用1周時間在平地澆筑了長5 m、寬1.5 m、厚度約5 cm的水平冰面，澆冰方法是冬季北方室外滑冰場冰面的澆筑方法，在冰面旁限定了一塊與之長寬相同的水平無冰普通路面。

2種路面與試驗用鞋的靜摩擦系數(shù)和動摩擦系數(shù)通過彈簧秤測量并計算，彈簧秤規(guī)格為10 kg/50 g，應(yīng)用公式Ff=FN×μ。測試中，用彈簧秤測量鞋的重量，然后用彈簧秤沿水平方向緩慢地移動鞋，移動發(fā)生之前的最大度數(shù)為靜摩擦力，移動后平穩(wěn)均勻的度數(shù)為動摩擦力，分別測試3次取平均值，結(jié)果見表1。

表1 普通路面與冰狀路面摩擦系數(shù)表Table1 Ordinary road with lcy road surface friction coefficient

在日常生活中，認定靜摩擦系數(shù)高于0.5就可以進行安全行走，冰雪路面的摩擦系數(shù)為0.1～0.4，而普通柏油路面的摩擦系數(shù)達到0.6～0.8[11]。本試驗制作的光滑路面靜摩擦系數(shù)為0.257，普通路面靜摩擦系數(shù)接近0.5，所選用的場地以及制作的冰面均屬于這2種地面的范圍。

1.2.3 試驗過程 試驗前，先記錄當日氣溫（-17℃）以及冰面和普通路面的摩擦系數(shù)。一臺攝像機放于行走方向的正側(cè)面，另一臺正對行走方向；愛捷三維標準框架放于2個試驗路面的正中間，對行走范圍內(nèi)進行標定；受試者身穿深色緊身衣，便于解析時準確判斷各關(guān)節(jié)的位置；試驗用飛躍牌41碼田徑運動鞋，壓力鞋墊與鞋內(nèi)大小基本相符。由于冰面摩擦系數(shù)隨氣溫有所變化，試驗中受試者先后在冰面上、普通路面上進行行走。1 min熱身行走，要求受試者目視前方，自然站立。在起點線統(tǒng)一先邁左腿，沿直線向前行走，到達終點線。

1.2.4 試驗數(shù)據(jù)選取 CLARKE[12]研究表明，開始行走后第2步容易發(fā)生滑倒，故本研究選擇行走后第2步開始的步態(tài)周期以及其中的雙腳支撐階段，選擇右腳足跟著地到同側(cè)足跟再次著地的步態(tài)周期，以及其中的雙腳支撐階段。每人在不同的路面上行走3次，對所選取的參數(shù)計算平均值。

根據(jù)研究需要，將足底分為3大部位，即足后區(qū)、足中區(qū)和足前區(qū)。分區(qū)方法是根據(jù)R-scan的9區(qū)法衍生而來，將其足后部的跟骨以及其上的距骨、跗骨（1～4區(qū)）定義為足后區(qū)，足弓部分（5～6區(qū)）定義為足中區(qū)，趾骨、跖骨（7～9區(qū)）定義為足前區(qū)。本研究的支撐腳和擺動腳壓力曲線見圖1、圖2。

圖1 支撐腳壓力示意圖Figure1 Pressure support feet conditions

圖2 擺動腳壓力示意圖Figure2 Pressure swing feet conditions

1.2.5 試驗數(shù)據(jù)的處理 運動學(xué)數(shù)據(jù)采用美國APAS運動影像分析系統(tǒng)進行分析處理，選用系統(tǒng)自帶的美國DEMPSTER人體模型，該模型為左右兩側(cè)足、踝、膝、髖、肩、肘、腕和手共16點。根據(jù)研究足跟、足尖與地面夾角需要，本研究在左右側(cè)足跟和足尖處分別增加了2個附加點，共20個關(guān)節(jié)點。圖像數(shù)字化處理采用低通道數(shù)字濾波法對原始數(shù)據(jù)進行平滑處理，濾波頻率f=10。

動力學(xué)數(shù)據(jù)通過footscan-insole-2.40分析軟件進行處理。數(shù)據(jù)的統(tǒng)計通過spss15.0統(tǒng)計軟件包和EXCEL處理分析，統(tǒng)計學(xué)比較運用配對樣本T檢驗，顯著性差異選擇Plt;0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 普通路面行走與冰狀路面行走之間步態(tài)參數(shù)比較

2.1.1 步態(tài)參數(shù)運動學(xué)比較 鞋底的止滑性能可以用鞋底與路基的動摩擦系數(shù)（DCOF）和靜摩擦系數(shù)（SCOF）的大小來表示，摩擦系數(shù)越大止滑性能越好。HINTERMANN[13]研究指出，影響止滑性能的因素較復(fù)雜，概括起來有2類：環(huán)境因素和人為因素。環(huán)境因素包括行走路面的狀況、鞋子（鞋底材料、花紋、鞋跟）、路面介質(zhì)、路面坡度和高度等；人為因素包括對環(huán)境因素的感官能力、生物力學(xué)、對神經(jīng)肌肉的控制和信息傳遞等。DCOF分為必要摩擦系數(shù)（RCOF）和可得摩擦系數(shù)（ACOF），RCOF=FNO-SLIP/垂直壓力（FNO-SLIP是在干狀態(tài)沒有打滑的時候測得的摩擦力），ACOF=FFALL/垂直壓力（在各種路面上滑倒時測得的摩擦力）。

由表1可知，冰狀路面比普通路面摩擦系數(shù)低。冰狀路面行走與普通路面行走相比，步態(tài)周期和支撐時相延長，與THURMON[14]研究發(fā)現(xiàn)光滑路面上行走所需的RCOF比正常路面低16%～33%，站立時間、支撐足承載速度、步長、足—地面角度和足跟接觸地面時角速度都減小，肌肉發(fā)生相應(yīng)的變化結(jié)論相一致。擺動時相沒有差異，說明冰狀路面上行走步態(tài)周期的延長是由支撐時相延長所致，相應(yīng)支撐時相占步態(tài)周期的百分比也提高。冰狀路面行走復(fù)步長減少，加之步態(tài)周期延長，使得平均步速也減小。另外，復(fù)步長減小使人體打破平衡和建立平衡之間的距離縮短，造成身體移動的范圍減小，使得支撐時人體呈倒擺鐘形移動幅度減小。足底MaxCOPy減小，可以降低足速度及水平方向力，最終降低RCOF。本研究發(fā)現(xiàn)，第2步支撐腿離地期滑動的頻率和位移最大。第1步步長增加時，第2步支撐腿離地期的RCOF顯著增加，所以會減小第1步的步長，說明冰狀路面行走身體在矢狀面內(nèi)移動幅度減小。足底Max-COPx沒有顯著差異，說明行走過程中身體在冠狀面內(nèi)移動幅度沒有變化（見表2）。

表2 普通路面與冰狀路面行走運動學(xué)參數(shù)表Table2 Ordinary road with lcy roads the kinematic parameters

2.1.2 步態(tài)參數(shù)動力學(xué)比較 郝衛(wèi)亞等[15]研究的正常步態(tài)足底有2個高壓力區(qū)，一個出現(xiàn)在觸地時刻，即足跟部位；一個出現(xiàn)在離地前，此時接觸地面的部位為前腳掌，與本研究結(jié)果相符。分別比較足前區(qū)和足后區(qū)的最大壓力發(fā)現(xiàn)，冰狀路面行走都比普通路面行走?。ㄒ姳?）。結(jié)合圖2，足后區(qū)的最大壓力出現(xiàn)在足跟著地階段，足前區(qū)的最大壓力出現(xiàn)在足尖離地階段，這2個階段分別是行走過程中建立平衡與打破平衡的階段。足跟著地階段，支撐腿伸肌離心收縮，其肌力增大可以減小關(guān)節(jié)運動角加速度，進而減小重心在垂直方向的加速度，減小最大壓力；足尖離地階段，支撐腿過渡為擺動腿離地，主動肌向心收縮，其肌力減小可以減小擺動幅度，進而減小對地面的壓力。由動量定理可知，2個最大壓力的減小與支撐時相的延長有關(guān)，與地面接觸的時間延長導(dǎo)致峰壓力下降。這2個最大壓力的減小導(dǎo)致足底產(chǎn)生的摩擦力減小，相應(yīng)也導(dǎo)致步速的降低。足底峰壓力降低的同時，地面給之的摩擦力也相應(yīng)降低，當摩擦力起動力作用時，足底產(chǎn)生的動力減小，行走的速度降低。全足的最大壓力出現(xiàn)在足尖離地階段，與毛賓堯等[16]研究的人體行走時足底最大壓力集中在大拇指的結(jié)論一致。2種地面行走沒有差異，可能由于冰狀路面上行走時足前區(qū)和足中區(qū)較早較多地對地面產(chǎn)生作用，對全足的最大壓力產(chǎn)生了影響。3個平均壓力沒有顯著差異，與冰狀路面上行走時步態(tài)周期和支撐時相分別延長有關(guān)。

表3 普通路面與冰狀路面行走動力學(xué)參數(shù)表/NTable3 Ordinary road with lcy roads the kinetic parameters/N

2.2 普通路面行走與冰狀路面行走之間雙腳支撐期步態(tài)參數(shù)比較

2.2.1 雙腳支撐期運動學(xué)參數(shù)比較 圖3、圖4分別為同一人在2種地面行走時雙腳支撐期內(nèi)棍圖。雙腳支撐階段是行走過程中2足共同作用地面的時間段，此階段著地腳著地開始對行走中的人體產(chǎn)生支撐作用，離地腳逐漸蹬離地面，前者使人體在行走過程中建立平衡，后者使人體打破平衡。結(jié)果表明，冰狀路面行走雙腳支撐時間比普通路面行走長，單腳支撐時間沒有顯著差異，這相應(yīng)增大了雙腳支撐占支撐時相的比例。單腳支撐時相實際上也是步態(tài)周期中的擺動時相，導(dǎo)致雙腳支撐占步態(tài)周期的比例增大。冰狀路面行走時雙腳支撐的長度減小，這是使步長減小的主要原因，也相應(yīng)減小了身體呈倒擺鐘型移動的幅度，加之雙腳支撐時間和相應(yīng)比例的增加，提高了行走的穩(wěn)定性。

圖4 冰狀路面雙腳支撐階段示意圖Figure4 Zoning and pressure swing foot conditions

圖3 普通路面雙腳支撐階段示意圖Figure3 Ordinary roads feet support phase conditions

雙腳支撐階段足跟著地瞬間，冰狀路面行走時著地腳與地面夾角明顯比普通路面小，踝關(guān)節(jié)角度明顯大，髖關(guān)節(jié)角度明顯小，膝關(guān)節(jié)無顯著差異。足跟著地時腳與地面夾角減小，可以增大其在地面的投影；踝關(guān)節(jié)角度增大是背屈肌收縮幅度增大和提前收縮所致；髖關(guān)節(jié)角度的減小，說明冰面上足跟著地時著地側(cè)軀干相對靠前，使人體在重新建立平衡時軀干較靠近著地腿；冰面離地腳離地瞬間與地面夾角減小，膝關(guān)節(jié)角度明顯大，可增加離地腳在地面的投影面積；踝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)均無差異；膝關(guān)節(jié)角度增大使離地側(cè)軀干靠前，可使軀干較靠近著地腿（見表4）。由此可見，足跟著地時，腳與地面夾角的減小、髖關(guān)節(jié)角度的減小；足尖離地腳離地瞬間與地面夾角減小、膝關(guān)節(jié)角度增大，均能提高行走的穩(wěn)定性。

表4 普通路面與冰狀路面行走雙腳支撐期運動學(xué)參數(shù)表Table4 Ordinary road with icy roads the support double legs of kinematic parameters

冰面著地腳著地時與地面的夾角減小和離地腳離地前與地面的夾角減小，對防滑鞋的選擇和設(shè)計有科學(xué)的指導(dǎo)意義。由于角度較小，增大了與地面的投影，這樣就增加了該部位與地面的接觸面積和摩擦力，需要鞋底在足后部以及足前部增加一定的面積，還需要在一定程度增加鞋底材料的軟度和鞋底紋路的深度。著地腿足跟著地和離地時各關(guān)節(jié)角度的異同，說明足跟著地時，人體主要是通過踝關(guān)節(jié)伸肌和髖關(guān)節(jié)屈肌的調(diào)整以及足尖離地時膝關(guān)節(jié)伸肌的調(diào)整來防止滑倒。

2.2.2 雙腳支撐期動力學(xué)參數(shù)比較 雙腳支撐階段著地腳使人建立平衡，足底產(chǎn)生的摩擦力向后，離地腳使人打破平衡向前行走，足底產(chǎn)生的摩擦力向前。DIXON[17]研究表明，摩擦力由身體施加給地面的壓力產(chǎn)生。足底壓力的大小決定摩擦力的大小，雙腳支撐階段2腳對地面的作用效果可以通過這個時段內(nèi)足底壓力的累積效應(yīng)來決定。著地足沖量（N·s）是在一個雙腳支撐期內(nèi)著地足的壓力與時間的積分，I=∫f×Δt。離地足沖量（N·s）是在一個雙腳支撐期內(nèi)離地足的壓力與時間的積分，I=∫f×Δt。著地足壓力變化率是將一個雙腳支撐期內(nèi)著地足壓力增大的曲線進行線性擬合，擬合的斜率為其壓力變化率。離地足壓力變化率是將一個雙腳支撐期內(nèi)離地足壓力減小的曲線進行線性擬合，擬合的斜率為其壓力變化率。

結(jié)果表明，冰面上行走離地腳沖量明顯大，離地腿膝關(guān)節(jié)伸肌作用效果大（見表4）。由于摩擦系數(shù)較低，在冰面上行走時需要向前的摩擦力累積效應(yīng)相對大，由離地腳足底壓力產(chǎn)生的較大沖量提供，著地腳沖量無顯著差異。著地腿髖關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)角度特點說明，冰狀路面行走時，前者屈肌和后者伸肌共同作用對足底沖量有影響（見表4）。由于摩擦系數(shù)較低，冰狀路面上行走足后區(qū)產(chǎn)生的向后的摩擦力累積效應(yīng)減小，這樣使著地腳向前的滑動增多，容易發(fā)生身體后仰摔倒。

同一人在2種地面行走時單個雙支撐期的壓力曲線表明，冰狀路面與普通路面行走相比，單個雙腳支撐期時間長，足前和足后區(qū)壓力變化慢（見圖5）。雙足壓力變化率的絕對值在冰狀路面顯著性小于普通路面（見表5）。原因是，冰面摩擦系數(shù)較低，離地腳打破平衡過程中足前區(qū)蹬地壓力減小相對緩慢，以此來提高平衡穩(wěn)定性；著地腳建立平衡過程中，足后區(qū)著地壓力增大緩慢，以此適應(yīng)光滑的地面，防止滑倒的發(fā)生。

表5 普通路面與冰狀路面行走雙腳支撐期動力學(xué)參數(shù)表Table5 Ordinary road with icy roads the support double legs of kinetic parameters

圖5 2種路面雙腳支撐期壓力圖Figure5 Two kinds of surface pressure chart support double feet

由冰狀路面行走雙腳支撐期內(nèi)足底壓力變化特點可知，在選擇和設(shè)計防滑鞋時，鞋底足跟部和足前部應(yīng)如上所述。此外，2足沖量的特點說明，足跟部和足前部的鞋底紋路和材質(zhì)還應(yīng)略有不同，足跟部與足前部相比，鞋底相對面積應(yīng)較大、鞋底紋路應(yīng)較淺而且材質(zhì)應(yīng)較硬，這樣可以減小足跟部沖量的損失而達到增大鞋底摩擦力的效果，從而降低滑倒狀況的發(fā)生。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

（1）冰狀路面雙腳支撐在支撐階段及步態(tài)周期所占的比例分別增大5.1%、5.8%，使得步態(tài)周期延長；足底MaxCOPy減小，導(dǎo)致人體在矢狀面內(nèi)移動幅度減小。

（2）冰狀路面復(fù)步長縮短導(dǎo)致平均步速減小，減小了身體呈倒擺鐘型移動的幅度，提高了行走的穩(wěn)定性。冰狀路面足跟著地時和足尖離地時與其投影之間的夾角具有非常顯著性的差異（Plt;0.01），增大了地面投影面積，也提高了行走的穩(wěn)定性。

（3）冰狀路面足跟著地瞬間踝關(guān)節(jié)角度增大、髖關(guān)節(jié)角度減小，使得同側(cè)軀干靠后，足尖離地瞬間膝關(guān)節(jié)增大，使得同側(cè)軀干靠前，是導(dǎo)致人體滑倒的2個因素。

（4）冰狀路面足前區(qū)、足后區(qū)最大壓力均顯著性地減?。≒＜0.01）。足前區(qū)出現(xiàn)在足尖離地階段，使足底產(chǎn)生向前的摩擦力積累效應(yīng)減小，導(dǎo)致著地腳向后滑動增大，造成人體前傾摔倒。足后區(qū)出現(xiàn)在足跟著地階段，使足底產(chǎn)生向后的摩擦力累積效應(yīng)減小，導(dǎo)致著地腳向前的滑動增多，造成人體后仰摔倒。

3.2 建議

（1）應(yīng)加強身體在矢狀面的控制，在足尖離地瞬間，同側(cè)軀干適當前傾，使人體重心投影處于支撐面內(nèi)，增強行走的穩(wěn)定性。

（2）應(yīng)加強小腿三頭肌、股四頭肌、臀部肌肉的離心收縮和脛骨前肌、股二頭肌、髂腰肌的向心收縮的能力訓(xùn)練，特別是加強這些肌肉的絕對肌力和神經(jīng)控制能力。

（3）在防滑鞋的選擇和設(shè)計方面，足跟部和足前部鞋底面積應(yīng)相應(yīng)增大，紋路應(yīng)加深，選用的材料應(yīng)較軟而且能吸收一定水分。此外足跟部相對于足前部要略有不同，相應(yīng)的面積較大、紋路較淺及材料較硬。

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Gait Analysis of Walking on Icy Road and Normal Road in Winter

LOU Yantao1，2，WANG Zhen3
（1.School of Human Sports Science，Shanghai University of Sport，Shanghai 200438，China；2.School of Human Sports Science，Shenyang University of Sport，Shenyang 110102，China；3.Winter Sports Management Center，State General Administration of Sport，Beijing 100044，China）

There is little research in gait analysis of walking on icy road in China.We studied it and tried to understand the icy road and normal road differ?ence in plantar pressure distribution.The purpose is to find the way to decrease the possibility of slip and landing and to give advice to the design of shoe.Us?ing biomechanical method and statistic method the 15 healthy young men who walked on icy road and normal road without protection were studied.The double support phase is studied too.The results of walking on icy road illustrated that the time of double support and support was longer，distance for support and dou?ble step was shorter，the maximal distance for center of foot in Y axis was shorter，the angle between landing foot and ground was smaller，ankle angle was big?ger，hip angle was smaller，the angle between leaving foot and ground was smaller，knee angle was bigger，maximal force under forefoot and heel was small?er，impulse under forefoot of leaving foot was bigger，force change rate for two areas was smaller.We should strengthen the body control in the sagittal plane，at toe off moment，the ipsilateral trunk suitable current tilt，the centre of gravity of body surface projection in support，enhance the stability of walking.We ad?vise it needs to enhance the training for muscle around hip and ankle in landing leg and muscle around knee in leaving leg.We need to increase the area of sole for heel and forefoot.The line under the sole should be made deeper.It needs to choose the soft and drinking material；In addition，compared with the front of the foot，the foot heel area is larger，distress is shallower and the material is harder.

icy road；gait；double support phase

G 804.6

A

1005-0000（2014）01-056-05

2013-09-31；

2013-12-25；錄用日期：2013-12-26

遼寧省教育廳一般研究項目（項目編號：L2013442）

婁彥濤（1979-），男，河南開封人，講師，在讀博士研究生，研究方向為運動生物力學(xué)理論與方法。

1.上海體育學(xué)院運動科學(xué)學(xué)院，上海200438；2.沈陽體育學(xué)院運動人體科學(xué)學(xué)院，遼寧沈陽110102；3.國家體育總局冬季運動管理中心，北京100044。