3岁至6岁幼儿跑步步态特征的运动学

1、Vol. 30 No. 6I)z 2011第30卷第6期2011年12月沈阳体育学院学报Juurniil of Shm、ang Spin I Univedt、V运动人体科学3岁至6岁幼儿跑步步态特征的运动学分析李克，关欣S纪之光'（1辽宁卫生职业技术学院体17教研室辽丫沈阳110101:2.沈阳农业人少体0教学部辽丫沈阳110866：3匕海体育学院研究牛部上每200438 ）摘 要：为了俐明3岁至6岁他康儿童跑步步态特征为幼儿动作发展过程和促进幼儿健廉成氏捉供理论依女仁采 用维摄像和录像解析的方也对3岁至6岁儿童跑步进行拍摄，然后进行分组分析通过对相邻年龄间比较以及同 年龄不同性别比较

2、发现性别因索对幼儿的跑步步态特征彩响不显書郴邻年龄组之间步态特征呈现显著总异幼 儿着地运动学与成人存在蟹异.幼儿在级冲起始阶段，蹬伸末段的关节角度四岁以后表现出接近成人状 态。5幼儿在胯空阶段谶、膝关节有明显随年龄增人的趋势踝关节在四岁询五岁后何明显变化差界。关键词:他康幼儿;跑步;步态分析;运动学中图分类号：G804.4 文献标识码川文章编号：1004 -0560 2011）06 - 0099 - 04Kinematic Analysis on Characteristics of Running Gait for 3 to 6 Y ears Old ChildrenIKe*, GUAN X

3、in2 JI Zhiguang3(1. Department of Physical Education, Liaoning Health College of VocationalTechnology , Shenyang 110101 ,Liaoning 9China;2. Department of Physical Education,Shenyang Agricultural University 9Shenyang 110866 9Liaoning9China;3. Graduate Department 9Shanghai University of Sport«Sha

4、nghai 200438 9China )Abstract：The paper iw to specify the running gait characteriMics of 3 to 6 yeai> old healthy cliildrvn and to provide theoretical basis for the development of infants' movement and the promotion of their healthy growth. Through adopting 2D camera and video analytical meth

5、od .running of 3 to 6 years old children was shot and then analyzed by group. Comparing the results from the angles of adjacent age and different gender of the same age. the results show that the element of gender ham no significant influence on children * s running gait characleriMio,l)ut :here A o

6、bvious difference within the children of the adjacent age group. There is differpnce in kinenialie characleristics of touching ground l)etwppn children and adults. In the beginning of clnldrpn* s buffering pluiM* jhe joint angle of children four vean< older at the end of lhe kicking Mn)ke b clow

7、to status of adults. There is ai)obvious trend that children9 s hip9knee joint increases as the age grows (luring swing phase； there is obvious change in ankle joint before the age of four and after the age of fiveKey words: heulthy children; running; gait analyiiiUMnaticVol. 30 No. 6I)z 2011Vol. 30

8、 No. 6I)z 2011览步是幼儿在LJ常生活中垠常见的基本动作Z 同时 也是锻炼幼儿口休的段之一跑的发展不仅影响儿竜少 彳I-的运劝能力，而且对他们未來体质的强弱、运动能力的U 低郁仃着nr耍的形响-因此国内外休仃科研和教了机构都 把儿负不同时期抱的发展作为乘要的研究课ss *-5J.跑步运动可以促进幼儿骨骼肌肉神经生长发展肌肉力 蔽幼儿通过跑步锻炼可以提高身体的灵敏度和活动速度. 锻炼协调性和¥衡性，町以提高耐力与心肺功能。运动是一 个奴杂的过程，它需要并系统的协调配介主耍足神经系统 是否具备了调节的能力。幼儿都存在着运动能力的潜力早 期给卩他们乞种不同刺激和适当的训练仃助丁

9、运动能力的 提曲出現和发展在幼儿刚刚学会跑步时受肌肉力丘发 展悄况、运动的协调性好坏和平衡能力的影响将农现出不 同的步态持征本文从运动生物力学角度出发利用形像分 析方法对幼儿步态进行技术分析檢据步态特征的歪别.分 析兀老响原因从而加強教学的科学性和针对性进而提出 改进总见以便促进幼儿体格健嫌成长。1研究对象与方法1.1研究対象实验T- 2009年12月一2010年6月分别在沈阳某幼儿 园进彳了了图像采集研究对彖年龄为3 6岁见农1 1.2研究方法1.2.1摄像测虽法 采用二维摄像使用-台SONY 13像 机（采样频率为50Hz）对3岁至6岁健嫌幼儿跑步的动作进Vol. 30 No. 6I)z

10、2011Vol. 30 No. 6I)z 2011收稿日期：2011-10-01 ；n回日期：20iHH6基金项目：辽丫雀"然科学娱金课题.课題编弓为20102210.作者简介：乍 克Q963）女.剧教授主耍研究方向为运动解剖学.10(>沈阳体育学院学报第30卷年謝fl身菸平均值km)人数(A)505050505050彳亍了侧血的定点拍摄。拍摄完毕对形像进行视频采集并运 用运动解析系统对采集的视频进行分析。通过分析对跑步 运动技术的结构组成、动作技术特征、运动效果以及影响冈 素进彳亍探索研究.表1实验对象分组情况Iffl 2ffl 3fn 4ffl 5ffl 6ffl3.O-3

11、.5 岁 354.0 岁40 4.5 岁4.55.0 岁5.0 -5.5 岁5.5-6.0 岁100.0±5.0 103.4±4.2 107. ±4.7 110.6±5.2 113.9±5.3 116.0±4.91. 2. 2數理统计法 使用Excel建立原始数据库加料.所仃 数据采用SPSS 17.()统计软件处理测试结果均用平均数士 标准垫(X 土SD)表示,统计学分析采用独立样本t检验分析 方法,P <0. ()5有显著性差异P <0.01有非常显著性圣异P >0.05无显著性基异。2研究结果与分析2. 1跑的

12、运动技术生物力学分析跑迢人类活动的基本动作之一是很多休疔项LI的基 础。跑步是全身大部分肌肉、骨骼和关节参与的位移动作模 式上耍包括肖的摆动和卜肢交伴边步等多个加部动作。 如果将体冇运动的动作分为周期性和非周期性两大类跑足 周期性运动动作.即人体卜肢XX腿做蹬摆运动摆动腿快速 询摆支撐砸蹬伸获得人体移动的动力支撑腿离地后进入 胯空阶段膽空结束摆动腿着地后进入支椁缓冲再后讀离 地.而上肢一直是配合卜肢做屈骨的后摆动如此往返卜上 使人体产生位移2J.不同时期的幼儿由于肌肉力嵐的不同, 在艷步过程中表现出不同的步态特征.2.2地步的介段划分一般将跑步途中的一个单步分为三个阶段、三个时相來 分析。缓冲

13、阶段：看地时相陋动腿着地瞬间)到蹬伸时相 (A体重心在支撑点垂线时刻)-蹬伸阶段:蹬伸时相到离 地时相(支撐腿离地瞬时)"腾空阶段：离地时相到着地时 相.2. 2.1单步各阶段所用时间 由表2可以看出在同性别 相邻邙龄以单步阶段所用时间分析町得除了腾空阶段仃显 著左异外(P<0.05 )，其他阶段均无显著差异同年龄不同 性别所用各阶段时冏郁无明显左并。缓冲阶段是曲摆动腿着地瞬间到朮心在支撑点垂线时 刻是王缓冲过程中山阻力变动力逐步加速的过程。幼儿缓 冲阶段比例较成人的人宙丁幼儿下肢肌肉发不完全肌 肉退让性功能弱控制能力总不能完全利用缓冲阶段为蹌 伸阶段做功.蹬神阶段是到支撑腿离

14、地辑间,F肢的滕、踝 关节完成跆伸动作幼儿腿部力城小跨伸时不能完全做功. 支撑腿着地时间较长所以蹬伸阶段占Ci分比较成年人大。 同时胯空阶段较成年人时间短。10(>沈阳体育学院学报第30卷表2幼儿单步各阶段所用时间及所占比列实验対彖 年龄级冲阶段)蹬伸阶段&)髓空阶段&)男女男女男女5.5-6.0 岁0. 04 ±0. 020. 05 ±0. 020. 05 ±0. 1()0. 05 ±0. 120. 17 ±0.04*0. 18 ±0.0415%18%20%8%65%64%5.0 -5.5 岁0. 05 xO.

15、 020. 04 10. 02006丄0020. 06 xO. 020. 15 ±0.040. 17 ±0.05°19熒15%23鳴22%58%63%4.5 -5.0 岁0.06±0. 020. 05 ±0. 020.06±0. 110. 05 ±0. 020. 11 ±0. 03*0. 12 ±0. 05°26%23%26%23%58%544045岁0.06±0. 020. 06 ±0. 020. 08±0 110. 05 ±0. 020. 11

16、77;0.03*0. 15 ±0.04"24%23%32気19%44%58%3.5 -4.0 岁0.06 ±0.010. 08 ±0. 020.07±0. 110. 08 ±0. 020. 13 ±0.03*0. 10 ±0. 02*23%31%27%31%50%38低3035岁0.04 ±0.010.07 ±0. 360. 13 ±0.070.08 ±0. 340. 13±0.040. 10 ±0. 24w14%28%37%32%48%40%注:#表示两

17、畑间冇显着星异tf><0.05)»#«示两组间仃丰常显着差界屮<0.01 ).卜同.10(>沈阳体育学院学报第30卷2. 2.2缓冲阶段 经分析相邻年龄段幼儿和也缓冲过程各 关节变化,发现膝关节角度变化垦并显著<0.01 ).其他关 节垦并不显帛山此可知幼儿缓冲能力捉高主耍号改变膝关 节角度仃关。这町能是山幼儿肌肉力就发展程度不够和平 衡能力不足，所以不能像成年人.上耍用踝关节做负功完成缓 冲隸关节主要是通过股四头肌ifii上性工作的加固作用.承担 7体的基木乘力并保证支撑腿的刚性支撑以冇利丁力的冇 效传递。这一特征在男女间基异不显著炉>

18、0.05)。山农3可以冇出年龄较人的幼儿比年龄较小的幼儿任 缓冲阶段各关节角度变化大。随着年龄增长肌肉力就、协 调能力提高，各关节角度变化都在增加。同时跑步时身休的 询倾和也増大这与幣个运动的协调能力提高冇关10(>沈阳体育学院学报第30卷第6期李 克，等：3岁至6岁幼儿跑步步态特征的运动学分析101*衷3缓冲阶段各年龄段幼儿角度变化)实验对線做关节角度变化矇关节角度变化踝关节角度变化躯干角度变化年龄男女男女男女男女5. 5-6.0 岁26.7 ±17. 742. 2 ± 19. 932. 3 ± 16. 330. 8 ±17.626. 6

19、77;17. 56. 6 ±3.953±585.055岁31.0±16.532. 1 ±17.9573±299理56. 5 ±24. 323.0 ±16. 327. I ±17.85.0 ±4. 14. 6 ±4. 34.550岁24.6 ±16. 81&4 ± 14. 2339±222川298±17.9柿21. 8 ±15. 724. I ±15.38. 1 ±6.456±514. 0-4. 5 岁2&am

20、p; 3±12938. i ±13.8529±213刈639±14.5加22. 4 ±16. 91& 1 ±14. 19.3 ±2.768±353. 5 - -4.0 岁22. 3 ± 19. 514. 7 ± 1&827.4 ±20. 5th119. 5 ±13. 319. 3 ±10.74. 9 ±3.45. 1 ±4.33.0 35岁13. 5 ±9. 210. 2 ±12. 92& 3±

21、;113刈39.4 ±20. 819. 4 ±14. 54. 2 ±12.04. 4 ±3.04.9 ±1.7第6期李 克，等：3岁至6岁幼儿跑步步态特征的运动学分析101*第6期李 克，等：3岁至6岁幼儿跑步步态特征的运动学分析101*山表4町以看出在幼儿着地瞬间各关节的角度.随着年 龄增氏覩、磔关节角度郴应増加。经分析相邻年龄幼儿俊关 节有显著差异炉0.01 ),踝、膝关节角度变化4岁以后随年 龄的增长无明显垄并炉0.05 )，按近成年人在右地瞬间膝、 踝关节并没冇伸至晟大而是为了后续的跆伸做准备留冇 蹬伸的空间，从而在蹬伸时获得更大反作用

22、力的能力。点缓冲过程中踝关节的活动是山小腿三头肌肌健等的 弹性变形9交原完成的就耍求踝关节的肌腱仃II常好的弹 n和强度强度大在燈伸阶段町支撑住戕膝关节肌肉的瞪伸 力幼儿的这种能力牧购拠看年龄增氏弹性越好，在缓 冲阶段nJ储存的能吊:更务.缓冲的能力越強.第6期李 克，等：3岁至6岁幼儿跑步步态特征的运动学分析101*表4各年龄段幼儿着地瞬间关节角度时值6)实验对詼 年龄昶关节味关节跃关节躯干男女男女男女男女5.5-6.0 岁142.0 ± 19.9147.5 ±21.1132.5 ±30.1138.4±26.4142.0 ±23.0147.5

23、 ±22.1132.5 ±15.2138.5 士& 75055岁162.4 ±16.5°157.5 ±113血136.1 ±29.9129.7 ±24.8162.4 ±16.3157.5 ±22.4136.1 ±4.1129.7 ±10.74.5-5.0 岁141.3 ±17.8*142.3 ±20.3w133.9 ±29.6141.9±21.4141.3±16.9142.3 ±22.0133.9 ±6.61

24、41.9±8.44.0-4.5 岁163.0 ±14. 8*163.5 ± 13.0M136.8 ±25.5143.1 ±17.7163.0 ±22.6163.5 ±18.3136.8 ± & J143. i ±10.43.5-4.0 岁143.5 ±21. 4m142.6 ±34.3*147.8 ±14.0#148.8 ±13. 5#143.5 ±17.5142.6 ±14. 3147.8 ±9.614«.8

25、7;9.53035岁159.4 ±15.严157.4±8严127.3 ±19.0#131.5 ±10.4#159.4 ±218W157.4 ±20.3 的127.3 ± & 2131.5±6.4第6期李 克，等：3岁至6岁幼儿跑步步态特征的运动学分析101*第6期李 克，等：3岁至6岁幼儿跑步步态特征的运动学分析101*2.2.3玲伸阶段山农5可以看出幼儿在蹬伸过程中外关节变化随年龄 增加而增加分析相邻年隸幼儿膝关节关节变化邯有显著签 井(/0. 05 )a淡、磔关节与敏I：角变化没仃显苦垦界炉 0.05)

26、。不同性别同年龄间无显著差异0.05)。在腿蹬伸离地时锻、膝、踝关节依次伸展在完成蹬伸 动作时驗着年隸的增加乞关节角度变化増大.英中號关节 变化最明显关节角度变化越人做更等功为以后的腾空提 供更多动力跑步时的蹬伸主要忖的是为了尽可能减少水平方向分 速度的掘失同时尽町能减少业r l方向分速度的增加通过 改变身休茨态可以实现幼儿随着年隸增长这种调帑的能 力没育明显变化。第6期李 克，等：3岁至6岁幼儿跑步步态特征的运动学分析101*表5蹬伸阶段各年龄段幼儿角度变化)实骏对象 年龄儀关节角度变化膝关节角度变化踝关节角度变化角度变化男女男女男女男女5. 5-6.0 岁16. 1 ±12.421.0±18.759.6 ±20. 7277±21016. 1 ±29.6210±215296&