年齡與機能運動鞋對成長階段兒童步態及動態平衡控制之影響

Abstract

了解正常兒童步態的發展，對於研究異常之兒童步態有著重要的意義。對於初學走路的幼童，神經肌肉骨骼尚未成熟，使得他們行走的每一步皆具有極大的變化性與不穩定性。隨著年紀的增長，身體中樞神經與各項子系統的成熟並透過數萬步的練習後，幼童與成人的步態才會逐漸相似。然而影響幼童步態因子，除了隨著年紀的增長，身體的各項系統逐漸成熟以外，過去文獻指出，鞋具是另一項重要的因子。幼童是相當特殊的族群，他們無法自主描述鞋具的舒適性，至今仍未有針對幼童鞋具設計的指引或家長購買的方針，因此量化的數據測量如: 動作分析、足壓分析亦或三維足型分析等，將變得非常重要。過去文獻多數僅針對年紀較大的孩童(5-16歲)進行量化之分析，其結果不一定能拿來解釋幼童 (1-4歲) 行走的下肢生物力學，因此鞋具對於幼童的下肢生物力學則需要額外進行探討。此外，行走使得幼童處於一個不穩定的狀態，幼童既要保持平衡避免跌倒亦要往前行進，因此了解兒童全身動態平衡控制的策略，便相當重要。過去已有研究透過人體質量中心相對於足底壓力中心之傾角與傾角變化率用來描述人體平衡控制，但至今尚未了解幼兒隨著年紀增長以及機能鞋具介入對於全身平衡控制的影響。 本研究收取36位1-4歲的幼童，依據年齡分為組別，分別為1-2歲一組，2-3歲一組及3-4歲一組，每組共12人。身上各黏貼39顆紅外線反光球，並赤足及穿著兩種不同機能運動鞋以自選速度於測力板步道行走。反光球軌跡藉由8台立體紅外線攝影機捕捉，並計算其逆向動力學以及透過13連桿模型計算行走時人體質量中心位置。足底壓力中心位置則3塊測力板計算得知。 本次研究發現，第一，1-2歲幼童與3-4歲的幼童，時空參數、運動學及力動學有所不同。第二，不同鞋具設計，如:具有彈性的前足、穩定的中足與後足跟之設計，將提升幼童行走時的表現如:增加行走速度、減小步寬及適當的踝關節彎曲角度。不同的鞋具設計會影響不同年齡的幼童，行走時下肢生物力學，若有些微不良的設計，將可能對其造成負面的影響。第三，全身平衡控制中則發現，1-2歲年紀的幼童將會以較保守的策略行走，減少跌倒的風險。不同機能鞋具的介入，會造成不同年齡的幼童平衡控制策略上的影響。 綜合以上所述，不同年齡的幼童三維運動學、力動學參數及平衡控制策略皆有所不同，幼童下肢生物力學並無法以年紀較大之孩童進行探討。此外，透過本次結果發現，幼童鞋具需透過量化之方法，才能評估出對於不同年齡層，其下肢生物力學以及全身平衡控制之影響。