步行是人类最基本的运动形式之一,它需要在复杂的环境中,感觉信息的输入帮助控制身体姿势并做出适应步态,需要多环节肌肉间的协调。行走也是老年人独立活动和生活自理的基本保障。然而,随着年龄的增长,人的身体机能会逐渐衰退,老年人存在着感觉功能衰退,站立及行走晃动不稳,关节运动幅度减小,韧带弹性和绝对肌力下降以及足部的结构和功能发生改变等现象,导致步态发生改变,调整步态来避开障碍物和在必要时改变速度和方向的能力相对不足,从而诱发老年人跌倒,往往后果严重,已成为严重妨害老年人健康的公共卫生问题。老年人跌倒是自身机体各组织器官衰退而引起的一系列不自主性损伤,是一种不能自我控制的意外事件。国内外大量研究表明,65岁以上的社区老人中大约有三分之一每年都会跌倒。80岁以上的老年人中有半数会发生跌倒,70%跌倒与老年人的死亡相关,并且几乎50%的老年人跌倒大都是因为没能很好通过地面上的突起物或者障碍物所致。因此关于老年人行走中跨越障碍的步态运动学研究,对老年人跌倒的预防具有重要意义。研究目的:通过对不同跌倒风险老年人完成跨越障碍时的步态运动学特征进行分析,探索不同跌倒风险老年人在跨越障碍过程中人体各环节的运动学参数特征,为老年群体跌倒防控,降低运动风险提供理论和技术指导。研究方法:(1)坐-立行走计时测试(TimedUpandGotest,TUG),参照Shumway-Cook,Bischoff研究提出的关于跌倒预测的TUG时间标准,本文将13.5s作为高跌倒风险的临界值,12s作为低跌倒风险的临界值。(2)五次坐立测试(FTSST)参照Bohannon的有关FTSST时间标准的研究,本文将五次坐立完成时间14.8s确定为高跌倒风险的临界值,将11.4s确定为低跌倒风险的临界值。(3)跨越障碍步态三维录像解析。采用两台Sony摄录一体机(DCR-VX2100E)对老年人跨越障碍步态进行立体定点定机三维运动录像拍摄,应用美国APAS运动录像分析系统(ArielPerformance AnalysisSystem)解析。参照陈岩等提出的障碍物高度为15cm与现实生活中跨越的台阶高度最相符,故本研究采用15cm高10cm宽80cm长的泡沫板作为障碍物。应用APAS软件对老年人跨越障碍的运动录像进行人体各关节逐帧逐点点入解析,选用系统自带的丹姆斯特(Dempster)模型,经过数字化计算(Transform)获取各关节的位移,角度,速度,加速度等运动学参数,采用数字滤波进行数据优化,截断频率为6Hz。(4)实验数据统计采用统计软件IBM SPSS Statistics 19.0对高跌倒风险组(HF组)和低跌倒风险组(LF组)进行独立样本T检验,进行组间各因素差异性对比分析,组内差异性检验采用配对T检验。研究结果:(1)HF组跨越障碍总时间和跨越腿摆动时间明显高于LF组,组间存在显著差异(P<0.05)。HF组跨越障碍的最大重心高度/身高明显小于LF组,组间存在显著性差异(P<0.05)。(2)HF组跨越腿位于障碍正上方时,跨越腿和跟随腿膝关节角度明显大于LF组,且组间存在显著性差异(P<0.05)。(3)HF组跨越腿髋关节位移速度明显小于LF组,且组间存在显著性差异(P<0.05)。但跨越腿膝,踝关节以及重心位移速度两组之间无显著性差异(P>0.05)。LF组跟随腿踝关节的加速度明显高于HF组,且组间存在显著性差异(P<0.05)。研究结论:(1)高跌倒风险老年人跨越障碍时间延长,重心高度降低,是下肢肌肉力量不足,身体平衡和做功能力下降的表现,跨越障碍过程重心位移减小可能是机体的一种代偿反应,表明潜在的跌倒风险增大。(2)高跌倒风险老年人跨越腿和跟随腿的膝关节角度均大于低风险组,可能与完成摆动动作的相关肌肉及关节柔韧性出现一定衰退有关;不同跌倒风险老年人在完成跨越障碍动作中,均表现出跨越腿髋,踝关节角度小于跟随腿的现象,跟随腿的髋关节和踝关节的角度增大,可适当增加摆动腿和脚的高度,避免发生磕绊。(3)高跌倒风险老年人跨越障碍过程中只有髋关节的移动速度和跟随腿踝关节的加速度明显小于低风险老年人,这是髋膝屈伸肌力下降的表现,易导致重心侧移,可增大绊倒风险。