目的:本研究探討女性在穿著不同鞋跟高度，人體步態的分析。方法:研究參與者為10名青年女性(年齡21.50±1.18歲，身高158±3.26公分，體重55.90±5.13公斤)在穿著不同鞋跟高度下在跑步機上行走。。本研究使用Kinema Tracer 3D動作分析系統(KISSEI COMTEC)並聯結4架高速攝影機(60Hz)，將14顆反光球黏貼在研究參與者各關節點上作為標記，以擷取全身肢段的運動學參數。結果:(一)不同鞋跟高度下跨步長，0公分>2.5公分>4.5公分>7公分>9公分。(二) 不同鞋跟高度下踏步長，0公分>2.5公分>4.5公分>7公分>9公分。(三) 不同鞋跟高度下步頻，9公分>7公分>4.5公分>2.5公分>0公分。(四) 不同鞋跟高度下擺盪期，0公分>2.5公分>4.5公分>7公分>9公分。(五)不同鞋跟高度下支撐期未達統計水準。(六)不同鞋跟高度下雙腳支撐期未達統計水準。(七) 不同鞋跟高度下膝關節角度未達統計水準。(八) 不同鞋跟高度下踝關節角度，0公分>2.5公分>4.5公分>7公分>9公分。(九) 不同鞋跟高度下髖關節角度未達統計水準。(十) 不同鞋跟高度下軀幹角度，0公分>2.5公分>4.5公分>7公分>9公分。結論:(一)人體間不同次系統，隨著控制參數介入，造成次系統自我重組，而改變動作型態。(二)量化的統計結果無法呈現個體各關節移動過程，透過相平面圖來解釋動作型態上的差異情形。

Purpose: The purpose of this study was to determine the gait analysis of female with different heel heights. Method: The experiment subjects are 10 female adults (age: 21.50±1.18 years old; height: 158.11±3.26 cm; weight: 55.90±5.13 kg) wearing different heel heights to walk on a treadmill. Marking each participant with 14 reflective spheres and using the Kinema Tracer 3D motion analysis system (KISSEI COMTEC), which is linked with four high speed cameras (60Hz), participant’s kinematic movements are captured and recorded. Results: (1) With the different heel heights of stride length, 0cm>2.5cm>4.5cm>7cm>9cm. (2) With the different heel heights of step length, 0cm>2.5cm>4.5cm>7cm>9cm. (3) With the different heel heights of cadence, 9cm>7cm>4.5cm>2.5cm>0cm. (4) With the different heel heights of swing phase, 0cm>2.5cm>4.5cm>7cm>9cm. (5) There was no significant different in the different heel heights of stance phase. (6) There was no significant different in the different heel heights of double support phase. (7) There was no significant different in the different heel heights of knee joint. (8) With the different heel heights of ankle joint, 0cm>2.5cm>4.5cm>7cm>9cm. (9) There was no significant different in the different heel heights of hip angle, (10) With the different heel heights of trunk angle, 0cm>2.5cm>4.5cm>7cm>9cm. Conclusion: (1) A human’s subsystems use self-organization, changing the state of the movement during which the effect controls parameters. (2) The quantitative results could not show the movement of the joint so the study which used the phase plane for explaining the variations in the mode of movement.

目 次

第壹章 緒論………………………………………………………………… 1
第一節 研究問題與背景…………………………………………………… 1
第二節 研究目的…………………………………………………………… 4
第三節 研究問題與假設…………………………………………………… 4
第四節 研究範圍與限制…………………………………………………… 5
第五節 名詞操作性定義…………………………………………………… 5
第六節 研究重要性………………………………………………………… 11


第貳章 文獻探討…………………………………………………………… 12
第一節 傳統動作控制概念………………………………………………… 12
第二節 人體的姿勢控制與平衡…………………………………………… 13
第三節 動力系統…………………………………………………………… 14
第四節 高跟鞋對步態之相關研究………………………………………… 16
第五節 本章總結…………………………………………………………… 19


第參章 研究方法…………………………………………………………… 20
第一節 研究設計…………………………………………………………… 20
第二節 研究參與者………………………………………………………… 21
第三節 研究流程…………………………………………………………… 22
第四節 實驗設計…………………………………………………………… 24
第五節 實驗儀器與場地…………………………………………………… 25
第六節 實驗步驟…………………………………………………………… 30
第七節 資料收集與分析處理……………………………………………… 33


第肆章 結果………………………………………………………………… 35
第一節 女性穿著不同鞋跟高度下步態的時空參數差異情形…………… 35
第二節 女性穿著不同鞋跟高度下步態的運動學參數差異情形………… 38
第三節 穿著不同鞋跟高度的運動學參數時間序列與相平面…………… 39


第伍章 討論………………………………………………………………… 48
第一節 女性穿著不同鞋跟高度下步態的時空參數變化………………… 48
第二節 女性穿著不同鞋跟高度下步態的運動學參變化………………… 50
第三節 結論………………………………………………………………… 53


参考文獻 …………………………………………………………………… 54


附錄 ………………………………………………………………………… 57
附錄一 研究參與者同意書………………………………………………… 57
附錄二 研究參與者基本資料……………………………………………… 58


表 次

表3-2-1 參與者的基本資料………………………………………………… 22
表4-1-1 女性穿著不同鞋跟高度下步態的時空參數變異數分析摘要表… 35
表4-2-1 穿著不同鞋跟高度下的運動學參數差異情形…………………… 38


圖 次

圖1-5-1 高跟鞋高度2.5公分………………………………………………… 6
圖1-5-2 高跟鞋高度4.5公分………………………………………………… 6
圖1-5-3 高跟鞋高度7公分…………………………………………………… 6
圖1-5-4 高跟鞋高度9公分…………………………………………………… 6
圖1-5-5 膝關節………………………………………………………………… 7
圖1-5-6 髖關節………………………………………………………………… 7
圖1-5-7 踝關節………………………………………………………………… 8
圖1-5-8 軀幹角度……………………………………………………………… 8
圖1-5-9 雙腳步態週期………………………………………………………… 9
圖1-5-10 步態週期…………………………………………………………… 10
圖1-5-11 跨步長與踏步長示意圖…………………………………………… 10
圖3-1-1 研究架構圖……………………………………………………………21
圖3-3-1 研究流程圖……………………………………………………………23
圖3-4-1 預試流程圖……………………………………………………………24
圖3-5-1 長方體校正架…………………………………………………………26
圖3-5-2 校正架與電動跑步機位置圖…………………………………………27
圖3-5-3 Kinema Tracer 3D動作分析系統影像校正………………………… 27
圖3-5-4 高速攝影機及腳架…………………………………………………… 28
圖3-5-5 反光球………………………………………………………………… 28
圖3-5-6 HUB…………………………………………………………………… 29
圖3-5-7 Quinton Fitness Equipment ………………………………………… 29
圖3-5-8 實驗場地佈置圖……………………………………………………… 30
圖3-6-1 肢段關節點位置……………………………………………………… 32
圖4-3-1 膝關節角度時間序列………………………………………………… 40
圖4-3-2 0公分膝關節相平面 ………………………………………………… 40
圖4-3-3 2.5公分膝關節相平面 ……………………………………………… 40
圖4-3-4 4.5公分膝關節相平面 ……………………………………………… 41
圖4-3-5 7公分膝關節相平面 ………………………………………………… 41
圖4-3-6 9公分膝關節相平面 ………………………………………………… 41
圖4-3-7 膝關節相平面………………………………………………………… 41
圖4-3-8 踝關節角度時間序列………………………………………………… 42
圖4-3-9 0公分踝關節相平面 ………………………………………………… 42
圖4-3-10 2.5公分踝關節相平面 ……………………………………………… 42
圖4-3-11 4.5公分踝關節相平面 ……………………………………………… 43
圖4-3-12 7公分踝關節相平面………………………………………………… 43
圖4-3-13 9公分踝關節相平面………………………………………………… 43
圖4-3-14 踝關節相平面 ……………………………………………………… 43
圖4-3-15 髖關節角度時間序列 ……………………………………………… 44
圖4-3-16 0公分髖關節相平面………………………………………………… 44
圖4-3-17 2.5公分髖關節相平面 ……………………………………………… 44
圖4-3-18 4.5公分髖關節相平面 ……………………………………………… 44
圖4-3-19 7公分髖關節相平面………………………………………………… 44
圖4-3-20 9公分髖關節相平面………………………………………………… 45
圖4-3-21 髖關節相平面 ……………………………………………………… 45
圖4-3-22 軀幹角度時間序列 ………………………………………………… 46
圖4-3-23 0公分軀幹角度相平面……………………………………………… 46
圖4-3-24 2.5公分軀幹角度相平面…………………………………………… 46
圖4-3-25 4.5公分軀幹角度相平面…………………………………………… 46
圖4-3-26 7公分軀幹角度相平面……………………………………………… 46
圖4-3-27 9公分軀幹角度相平面……………………………………………… 47
圖4-3-28 軀幹角度相平面……………………………………………………… 47

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