扁平足弓和正常足弓走與跑之生物力學研究
摘要
走與跑對人而言是最基本的移動方式，由於扁平足弓和正常足弓足部結構的不同，造成走和跑時產生不同的足底壓力和後足運動。本研究以30名下肢無受過嚴重傷害之國小男性高年級學生為受試者，其中扁平足（FF）和正常足（NF）各15名（FF的足弓高為1.57±0.37cm，體重55.6±8.69㎏；NF的足弓高為2.76±0.17cm，體重54.33±6.2㎏），使用EMED- Pedar 足底壓力測量系統和Peak動作分析系統擷取走1.33m/sec和跑2.66m/sec之足底動力學和後足運動資料，以了解走和跑時扁平足弓和正常足弓足底動力學和後足運動等相關數值的差異情形。所得數據經單因子變異數分析（α=0.05）得到以下結果：1.扁平足弓和正常足弓在走時，足底動力學參數和後足運動參數有顯著差異，在足中區扁平足弓的最大地面反作用力大於正常足弓數倍，在後足運動參數扁平足大於正常足。2.扁平足弓和正常足弓在跑時的足底動力學參數和後足運動參數有顯著差異，其中扁平足弓的蹠骨區和前足區足底壓力會向外側偏移，正常足弓會向內側偏移。3.扁平足弓走和跑的足底動力學參數有顯著差異，足中區是因速度改變而變化最大的區域，但後足運動參數沒有顯著差異，扁平足弓步態不穩，造成扁平足的人下肢容易疲勞或受傷。4.正常足弓在走和跑時後足運動參數經單因子變異數分析有顯著差異。

The Biomechanical Study of Normal Foot and Flat Foot in Walking and Running
ABSTRCT
Walking and running are basic moving method for most people.The foot pressure and rearfoot motion are different to a flat-footed person as it does to a nomal-footed person, due to their structural and functional difference. This study used Fifty Flat-Footed Person (FF, arch height 1.57±0.37cm，55.6±8.69㎏) and fifty Normal-Footed Person (NF, arch height 2.76±0.17cm，54.3±6.2㎏) as subjects. The foot kinetics and rearfoot motion in both walking (1.33m/s) and running (2.66m/s) were measured by EMED-Pedar System and PEAK analysis system. All the data were analyzed by one-way ANOVA（α=0.05）, The results were as fellow：1) In walking, the foot kinetics of FF’s midfoot area was several times larger than the NF. The FF’s rearfoot motion was larger than the NF. 2)In running, in metatarsal region and forefoot the FF pressure would move to outside whereas the NF move to inside. 3) In both walking and running, the midfoot area were different significantly in different velocity, but no difference for the rearfoot motion. The FF in easier to get fatigued and pain because of their gait unstable.4)In both walking and running, the rearfoot motion of NF was diffeent.

目 錄
第壹章 緒論…………………………………………………………1
第一節 前言…………………………………………………………1
第二節 研究背景……………………………………………………2
第三節 研究目的……………………………………………………3
第四節 研究假設……………………………………………………4
第五節 操作性定義…………………………………………………4
第貳章 文獻探討……………………………………………………8
第一節 扁平足相關研究……………………………………………9
第二節 走步與跑步速度相關研究…………………………………22
第三節 足底壓力相關研究…………………………………………25
第四節 後足運動相關研究…………………………………………33
第五節 跑步傷害相關研究…………………………………………37
第六節 本章結論……………………………………………………42
第參章 研究方法與步驟……………………………………………44
第一節 研究對象……………………………………………………44
第二節 實驗時間與地點……………………………………………45
第三節 實驗設備與器材……………………………………………45
第四節 場地佈置……………………………………………………46
第五節 實驗處理……………………………………………………46
第六節 實驗步驟與流程……………………………………………47
第七節 資料收集與處理……………………………………………50
第八節 資料分析與統計方法………………………………………52
第肆章 結果與討論…………………………………………………55
第一節 最大地面反作用力…………………………………………56
第二節 最大足底壓力………………………………………………63
第三節 壓力時間積分值……………………………………………70
第四節 力量時間積分值……………………………………………77
第五節 最大外翻角度………………………………………………84
第六節 內外翻角度範圍……………………………………………87
第七節 距骨下關節穩定指標………………………………………89
第五章 結論與建議…………………………………………………91
第一節 結論…………………………………………………………91
第二節 建議…………………………………………………………92
參考文獻……………………………………………………………93
中文部分……………………………………………………………93
英文部分……………………………………………………………96
附錄一 受試者同意書………………………………………………102
表 目 錄
表2-1走步與跑步之速度整理表………………………………24
表2-2足底區塊劃分方法比較表………………………………27
表2-3足底動力學參數的可靠度比較表………………………32
表2-42-D和3-D動作分析比較表………………………………35
表2-5不同速度下後足運動最大外翻角度比較表……………36
表4-1受試者基本資料表………………………………………55
表4-2扁平足弓和正常足弓走之最大地面反作用力分析表…57
表4-3扁平足弓和正常足弓跑之最大地面反作用力分析表…59
表4-4扁平足弓走和跑之最大地面反作用力分析表…………62
表4-5扁平足弓和正常足弓走之最大足底壓力分析表………65
表4-6扁平足弓和正常足弓跑之最大足底壓力分析表………67
表4-7扁平足弓走和跑之最大足底壓力分析表………………69
表4-8扁平足弓和正常足弓走之壓力時間積分值分析表……72
表4-9扁平足弓和正常足弓跑之壓力時間積分值分析表……74
表4-10扁平足弓走和跑之壓力時間積分值分析表……………76
表4-11扁平足弓和正常足弓走力量時間積分值分析表………79
表4-12扁平足弓和正常足弓跑之力量時間積分值分析表……81
表4-13扁平足弓走和跑之力量時間積分值分析表……………83
表4-14最大外翻角度角度的分析表……………………………86
表4-15內外翻角度範圍的分析表………………………………88
表4-16距骨下關節穩定指標的分析表…………………………90
圖 目 錄
圖1-1足弓高度測量……………………………………………5
圖1-2後足運動………………………………‥………………6
圖1-3整體研究架構圖…………………………………………7
圖2-1文獻探討架構圖…………………………………………8
圖2-2正常足縱向弓解剖圖……………………………………10
圖2-3扁平足縱向弓解剖圖……………………………………10
圖2-4正常足弓與扁平足弓縱向弓差別圖……………………12
圖2-5測徑器……………………………………………………14
圖2-6足印角度………………………………‥………………16
圖2-7足印指數……………………‥…………………………16
圖2-8足弓指標………………………‥………………………17
圖2-9足弓長指標……………………‥………………………17
圖2-10足弓截斷指標………………‥…………………………18
圖2-11改良式足弓指標………………………‥………………18
圖3-1場地佈置圖………………………‥……………………46
圖3-2實驗流程圖……………………‥………………………49
圖3-3足底分區圖………………………‥……………………51
圖3-4資料分析架構圖…………………‥……………………54
圖4-1扁平足弓和正常足弓走之最大地面反作用力比較圖…58
圖4-2扁平足弓和正常足弓跑之最大地面反作用力比較圖…60
圖4-3扁平足弓走和跑之最大地面反作用力比較圖…………62
圖4-4扁平足弓和正常足弓走之最大足底壓力比較圖………65
圖4-5扁平足弓和正常足弓跑之最大足底壓力比較圖………67
圖4-6扁平足弓走和跑之最大足底壓力比較圖………………70
圖4-7扁平足弓和正常足弓走之壓力時間積分值比較圖……72
圖4-8扁平足弓和正常足弓跑之壓力時間積分值比較圖……74
圖4-9扁平足弓走和跑之壓力時間積分值比較圖……………77
圖4-10扁平足弓和正常足弓走之力量時間積分值比較圖……79
圖4-11扁平足弓和正常足弓跑之力量時間積分值比較圖……81
圖4-12扁平足弓走和跑之力量時間積分值比較圖……………84
圖4-13最大外翻角度角度的比較圖……………………………86
圖4-14內外翻角度範圍的比較圖………………………………88
圖4-15距骨下關節穩定指標的比較圖…………………………90

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