肥胖对未成年儿童足部结构影响的研究

第４１卷第２期Ｖｏｌ.４１Ｎｏ.２山东体育科技ＳｈａｎｄｏｎｇＳｐｏｒｔｓＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ２０１９年４月Ａｐｒｉｌ２０１９

肥胖对未成年儿童足部结构影响的研究

栾天峰(山东体育学院教务处ꎬ山东济南　２５０１０２)

摘　要:运用ｆｏｏｔｓｃａｎ７.９压力分布测试系统ꎬ对济南市文东小学４０名和山东师范大学附属小学３０名学生(年龄在１１~１２岁)进行足印测试ꎮ以ＢＭＩ>２５为肥胖判定标准ꎬ将学生分成两组(正常组与肥胖组)进行足印ＦＡ值和ＣＳＩ值对比分析ꎮ研究结果表明:ＦＡ值左脚(ｔ＝３.６６３ꎬＰ<０.００１)、右脚(ｔ＝３.７４２ꎬＰ<０.００１)在肥胖儿童与正常儿童之间有显著的不同ꎬ肥胖儿童的指数显示出一个较小的角度ꎮＣＳＩ值也有显著不同ꎬ左脚(ｔ＝－６.３６２ꎬＰ<０.００１)ꎬ右脚(ｔ＝－５.６７５ꎬＰ<０.００１)ꎬ在两组儿童的实验数据中ꎬ肥胖儿童的ＣＳＩ值较高已

被证实ꎮ肥胖儿童反应出一个减小的ＦＡ值和一个增大的ＣＳＩ值是足部结构功能变化的特征ꎮ因此肥胖对青春期少年的足部结构有重要的影响ꎮ肥胖儿童所显示出的足部结构特征ꎬ如果额外体重继续增加或许会发展成足部综合症ꎮ关键词:ＢＭＩ(体重指数)ꎻ足部构造ꎻ未成年儿童ꎻ肥胖中图分类号:Ｇ８０４.６ 文献标识码:Ａ 文章编号:１００９－９８４０(２０１９)０２－００５５－０４

ＯｂｅｓｉｔｙｉｎｆｌｕｅｎｃｅｆｏｏｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｐｒｅｐｕｂｅｓｃｅｎｔｃｈｉｌｄｒｅｎＬＵＡＮＴｉａｎ－ｆｅｎｇ(Ｄｅａｎ'ｓＯｆｆｉｃｅꎬＳｈａｎｄｏｎｇＳｐｏｒｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＪｉｎａｎ２５０１０２ꎬＳｈａｎｄｏｎｇꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｗｉｔｈｔｈｅａｄｖａｎｃｅｄｔｅｓｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆｐｌａｎｔａｒｐｒｅｓｓｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ(ｆｏｏｔｓｃａｎ２ｎｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ)ꎬｔｈｉｓｐａｐｅｒｍｅａｓｕｒｅｄｐｌａｎｔａｒｐｒｅｓｓｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｇａｉｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆ３０ｓｔｕｄｅｎｔｓ(１１~１２ｙ)ｉｎＪｉｎａｎＷｅｎｄｏｎｇＰｒｉｍａｒｙＳｃｈｏｏｌａｎｄ４０ｆｒｏｍｔｈｅＰｒｉｍａｒｙＳｃｈｏｏｌＡｔｔａｃｈｅｄｔｏＳｈａｎｄｏｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ.Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄ:ＢＭＩ>２５ꎬｓｔｕｄｅｎｔｓｗｅｒｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｗｏｇｒｏｕｐｓꎬａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｄａｔａｏｆ２ｇｒｏｕｐｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄ:ＡｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｗａｓｆｏｕｎｄｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅＦｏｏｔｐｒｉｎｔＡｎｇｌｅｏｆｔｈｅｏｂｅｓｅａｎｄｎｏｎ－ｏｂｅｓｅｓｕｂｊｅｃｔｓｆｏｒｂｏｔｈｔｈｅｌｅｆｔ(ｔ＝３.６６３ꎻＰ<０.００１)ａｎｄｒｉｇｈｔ(ｔ＝３.７４２ꎻＰ<０.００１)ｆｅｅｔｗｈｅｒｅｂｙｏｂｅｓｅｓｕｂｊｅｃｔｓｄｉｓｐｌａｙｅｄａｒｅｄｕｃｅｄａｎｇｌｅ.Ｃｈｉｐｐａｕｘ－ＳｍｉｒａｋＩｎｄｅｘｓｃｏｒｅｓｗｅｒｅａｌｓｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｏｒｂｏｔｈｔｈｅｌｅｆｔ(ｔ＝－６.３６２ꎻＰ<０.００１)ａｎｄｒｉｇｈｔ(ｔ＝－５.６７５ꎻＰ<０.００１)ｆｅｅｔｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｔｗｏｓｕｂｊｅｃｔｇｒｏｕｐｓｗｈｅｒｅａｇｒｅａｔｅｒｓｃｏｒｅｆｏｒｔｈｅｏｂｅｓｅｓｕｂｊｅｃｔｓｗａｓｅｖｉｄｅｎｔ.ＡｄｅｃｒｅａｓｅｄｆｏｏｔｐｒｉｎｔａｎｇｌｅａｎｄａｎｉｎｃｒｅａｓｅｄＣｈｉｐｐａｕｘ－ＳｍｉｒａｋＩｎｄｅｘａｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｆｏｏｔｃｈａｎｇｅｓｔｈａｔｈａｖｅｂｅｅｎａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｃｏｍｐｒｏｍｉｓｅｄｆｏｏｔｆｕｎｃｔｉｏｎ.Ｅｘｃｅｓｓｂｏｄｙｍａｓｓａｐｐｅａｒｓｔｏｈａｖｅａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｆｏｏｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｐｒｅｐｕｂｅｓｃｅｎｔｃｈｉｌｄｒｅｎｗｈｅｒｅｂｙｙｏｕｎｇｏｂｅｓｅｃｈｉｌｄｒｅｎｄｉｓｐｌａｙｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｆｏｏｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｗｈｉｃｈｍａｙｄｅｖｅｌｏｐｉｎｔｏｐｒｏｂｌｅｍａｔｉｃｓｙｍｐｔｏｍｓｉｆｅｘｃｅｓｓｉｖｅｗｅｉｇｈｔｇａｉｎｃｏｎｔｉｎｕｅｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＢＭＩꎻｆｏｏｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎻｐｒｅｐｕｂｅｓｃｅｎｔｃｈｉｌｄｒｅｎꎻｏｂｅｓｉｔｙ

收稿日期:２０１９－０３－０８作者简介:栾天峰(１９７８－　)ꎬ男ꎬ硕士ꎬ讲师ꎬ研究方向运动生物力学ꎮ 在过去的２０多年里ꎬ超重和肥胖儿童增加了很

多ꎮ由美国健康统计中心组织的一项调查表明ꎬ６岁

至１１岁肥胖儿童(体重指数(ＢＭＩ)>２５)１９８８—１９９４

年的１３.７％增加到２００８－２０１０年的１６.５％ꎮ在中国ꎬ５岁至１１岁的儿童也有类似的变化ꎬ１３％的儿童的体重

指数大于２５ꎮ肥胖是有很多长期不良因素造成的ꎬ也

会对机体造成不良影响ꎬ并且导致生活质量下降ꎬ包括

心脏疾病、肿瘤和各种各样的肌肉失调症ꎮ在这些肌

５

５山东体育科技 第４１卷 总第１７９期 ２０１９年第２期

肉失调症疾病中ꎬ足部问题在成年人中的发病率是最

突出的ꎬ或许这是由于身体额外增加的体重造成的ꎮ

然而ꎬ检测足部变形的结构力学和肥胖之间的相关研

究却很少ꎮ

足弓是由足部跗骨、跖骨以及关节、韧带等组成的

弓形结构ꎬ具有缓冲振动ꎬ支撑负重和保护足底血管神

经免受压迫的作用ꎮ扁平足是一种很普遍、很常见的

病理形态的足ꎬ医学形态上称其为“病态足”ꎮ扁平足

会引起不同程度的不适和疼痛ꎮ在近些年来的生活

中ꎬ儿童群体中也出现了扁平足ꎮ这是由于在足的中

间区域出现了厚鞋垫ꎬ并且儿童的足部结构尚未完全

发育成熟造成的ꎮ体重随年龄的增加而增加ꎬ儿童的

足部韧带和肌肉构造强度也随之增加ꎮ大约到５、６岁

的时候ꎬ儿童已经像成人一样具有足弓了ꎬ因而此时不

会显示出扁平足的迹象ꎮ然而ꎬ伴随体重的增加ꎬ韧带

的松弛程度难以维持ꎬ那么低足弓或者扁平足就会形

成ꎬ这对青春期少年或成人足导致了很多问题ꎮ同时ꎬ

通过广泛研究正常足和病态足的形状、结构和功能ꎬ但

只有少量研究调查了给足部施加过多额外重量的影

响ꎬ尤其是在对青春期少年足的结构方面ꎮ因此ꎬ当前

的研究目的就是找出肥胖与青春期儿童的足部构造之

间的关系ꎮ基于此ꎬ少年儿童的肥胖被认为会导致成

人肥胖并诱发健康隐患ꎮ所以ꎬ很多影响儿童肥胖的

因素正在被调查ꎮ

１　研究对象与方法

１.１　实验对象　山东师范大学附属小学和济南市文

东小学７０名学生的足部结构ꎮ肥胖评定指标为ＢＭＩ>２５ꎬ将受试者分成两组ꎬ分别为正常儿童组和肥胖儿

童组ꎬ两组受试对象身高和年龄均无显著性差异ꎬ但其

体重和ＢＭＩ指数均有显著性差异ꎬ(见表１)ꎮ

表１　测试对象基本情况

组别人数(ｎ)年龄(ｙ)身高(ｃｍ)体重(ｋｇ)ＢＭＩ(ｋｇ/ｍ２)肥胖组３５１１.７±０.３１４９.５±４４.３６３.７±９.６∗２７.７±２.２∗正常组３５１１.６±０.２１５０.１±５３.２３９.２±６.７１７.６±２.９

１.２测试仪器　身高、体重测量:采用身高计ꎬ体重计

分别测量受试者身高、体重ꎬ并记录ꎮ测试身高、体重

时严格按照«国家学生体质健康标准»测试规范要求

进行ꎮ采用比利时生产的ｆｏｏｔｓｃａｎ７.９压力分布测试系统(ｆｏｏｔｓｃａｎ􀅹２ｎｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ)ꎬ对测试对象足

形数据采集ꎬ采样频率８７Ｈｚꎮ１.３　测试方法　测试距离总长为１０ｍꎬ其中２ｍ为测

力板ꎬ板的前后各有４ｍ距离(见图１)ꎮ测试前ꎬ对受

试者进行有无严重外伤史等情况进行调查并记录ꎮ要

求每位受试者脱鞋、脱袜ꎬ裸足步行并由讲解员讲解具

体做法ꎮ让准备测试的儿童在测力板上重复行走至其

行走动作自然、放松ꎮ测试时ꎬ受试者以正常步速行走３次ꎮ

图１　测试距离示意图测力板得出的步行足印数据要比过去以往的足印数据要更能反映真实足形的结构ꎬ可以避免一些由于

足底肌肉或组织较多的假性扁平足引起的误差ꎮ１.４　测试指标

１.４.１　身高体重　在测试每位受试者的身高时ꎬ精确

度为毫米ꎮ体重几乎精确到０.０５ｋｇꎬ同时ꎬ要求受试

儿童尽可能少的穿衣服(一件Ｔ恤和短裤或裙子)ꎮ整个测试过程由一位经验丰富的研究人员操作ꎮ１.４.２　ＦｏｏｔｐｒｉｎｔＡｎｇｌｅ(ＦＡ)如图２中αꎬ单位为度ꎮ１.４.３　Ｃｈｉｐｐａｕｘ–ＳｍｉｒａｋＩｎｄｅｘ(ＣＳＩ)如图２中ｃ/ｂꎬ

百分制ꎮ

图２:ＦＡ(ＦｏｏｔｐｒｉｎｔＡｎｇｌｅꎬαꎬ度)和ＣＳＩ(Ｃｈｉｐｐａｕｘ－ＳｍｉｒａｋＩｎｄｅｘꎬｃ/ｂꎬ％)示意图６

５栾天峰　肥胖对未成年儿童足部结构影响的研究Ｎｏ.２２０１９

通过足的最中间区域在足的脚后跟与前脚掌内测

之间画一条直线Ａ—Ａ｀以计算ＦＡꎮ再从Ａ点到足弓

的最高点画一条直线Ａ—ｄꎮ在Ａ点所形成的角就是ＦＡ(α)ꎮＦＡ的值可用于评定扁平足(０~２９.９°)ꎬ低足

弓(３０~３４.９°)ꎬ中度足弓(３５~４１.９°)和正常足弓(４２°

以上)ꎮ从Ａ点延长画到足的最宽处(ｂ线)以计算ＣＳＩꎬ作一条与ｂ线平行的直线ｃ来鉴别中间拱形处最

窄的区域ꎬ直线ｂ、ｃ将整个部分分开ꎮ结果表明各部

分所占的比例ꎬ最小的ＣＳＩ值是０％ꎬ表明这是一个高

足弓ꎻ０.１％~２９.９％表明这是一个正常足弓ꎻ３０％~３９.９％表明这是中度足弓ꎻ４０％~４４.９％表明这是一个低

足弓ꎻ≥４５％表明是扁平足ꎮ１.５　统计分析

所有数据的均值和标准差采用ＳＰＳＳ１１.５进行统

计分析ꎬ所有数据均采用均值±标准差(ｘ±ｓ)表示ꎮ

各测量参数均值差异的显著性检验使用ｔ检验ꎬ肥胖

儿童与正常儿童的各项指标比较采用配对ｔ检验ꎮ用ＢＭＩ描述肥胖程度ꎬ用ＦＡ和ＣＳＩ来定义足部结构ꎮ

２　研究结果

肥胖儿童左右两脚的ＦＡ值(Ｐ<０.００１ꎻ左ＦＡ＝３８.１４°±１４.７７ꎬ右ＦＡ＝３７.６３°±１４.００)与正常儿童左右

两脚ＦＡ值(左ＦＡ＝４６.９０°±１１.４０ꎬ右ＦＡ＝４６.０７°±１０.９１)ꎬ肥胖儿童的偏小(见图３)ꎮ对两足来说ꎬ肥胖

儿童的ＣＳＩ值(左ＣＳＩ＝３６.３０％±１４.３６ꎬ右ＣＳＩ＝３６.８２％±１３.９７)比正常儿童(左ＣＳＩ＝２０.６２％±１２.９２ꎬ右

ＣＳＩ＝２３.３５％±１２.４２)的偏高(见图４)ꎮ

图３　肥胖儿童与正常儿童左右脚ＦＡ

值对比图图４　肥胖儿童与正常儿童左右脚ＣＳＴ值对比图

３　讨论

根据图３、４中的ＦＡ、ＣＳＩ值ꎬ可以看出在这个研

究中ꎬ肥胖儿童显示出一个低足弓和中度足弓指数ꎮ

依据Ｆｏｒｒｉｌ和Ｐａｓｃｏｌｌ分类方法(正常儿童ＦＡ在３５到４１.９之间ꎬＣＳＩ在３０％到３９.９％)ꎬ而正常儿童显示出

一个正常足弓类型和足弓指数(ＦＡ>４２°ꎬ０.１％

阶段的研究结果是一致的ꎬ但肥胖儿童有比以前记载

更低的足弓高度ꎮＦＡ与ＣＳＩ值在两组中ꎬ发现了一个具有非常特殊

意义的区别ꎬ即肥胖儿童组展示了一个偏低的ＦＡ值

和一个偏高的ＣＳＩ值(见图３、４)ꎮ偏低的ＦＡ值和偏

高的ＣＳＩ值与较短的内足弓长度、较扁平的足弓和较

宽的脚心有关系ꎮ低足弓也与作为承受重量结构的足

完整性的下降有关系ꎮ研究表明ꎬ如果肥胖儿童的额