Cent Eur J Public Health 2022, 30(3):185-189 | DOI: 10.21101/cejph.a7109

Influence of school backpack load on plantar foot pressure during walking in 9-11 years old girls

Štefan Balkó1, James J. Tufano2, Marek Jelínek3, Zdeněk Svoboda4, Monika Błaszczyszyn5, František Vaverka6
1 Faculty of Education, Jan Evangelista Purkyně University in Ústí nad Labem, Ústí nad Labem, Czech Republic
2 Faculty of Physical Education and Sport, Charles University, Prague, Czech Republic
3 Faculty of Health Studies, Jan Evangelista Purkyně University in Ústí nad Labem, Ústí nad Labem, Czech Republic
4 Faculty of Physical Culture, Palacký University in Olomouc, Olomouc, Czech Republic
5 Faculty of Physical Education and Physiotherapy, Opole University of Technology, Opole, Poland
6 Faculty of Education, University of Ostrava, Ostrava, Czech Republic

Objective: This study aimed to assess the relative load of the midfoot and the metatarsals of both feet when schoolchildren walked with backpacks of different loads.

Methods: A group of 12 healthy girls (9.9 ± 0.8 years; 33.8 ± 6.7 kg, 1.40 ± 0.10 m) walked barefoot to assess plantar pressures during gait without load (L0%) and with a loaded backpack equal to 10% (L10%) and 20% (L20%) of their body weight. A Footscan® system (RSscan International, Belgium) was used to determine the contact area and relative pressure impulse in the midfoot and metatarsals on the dominant (DL) and non-dominant legs (NL).

Results: The effect of load was significant for the contact area of the midfoot for both NL (p = 0.013) and DL (p = 0.001). In the metatarsals, there was significantly greater relative impulse during L10% compared to L0% in the first (p = 0.041) and second (p = 0.050) metatarsals of the DL. Comparing the NL and DL showed significantly greater relative impulse on the DL in the fourth metatarsal during L10% (p = 0.023), greater contact area in the fifth metatarsal during L0% (p = 0.050), and greater impulse in the midfoot during L20% (p = 0.028) on the NL.

Conclusions: The school backpack load influences relative plantar pressure distribution, especially in the midfoot. Further, our findings suggest greater propulsion of the DL and supporting function of the NL.

Klíčová slova: gait, kinetics, health, biomechanics, overload, laterality

Vloženo: 15. září 2021; Revidováno: 30. červenec 2022; Přijato: 30. červenec 2022; Zveřejněno: 30. září 2022  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Balkó Š, Tufano JJ, Jelínek M, Svoboda Z, Błaszczyszyn M, Vaverka F. Influence of school backpack load on plantar foot pressure during walking in 9-11 years old girls. Cent Eur J Public Health. 2022;30(3):185-189. doi: 10.21101/cejph.a7109. PubMed PMID: 36239367.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Pau M, Mandaresu S, Leban B, Nussbaum MA. Short-term effects of backpack carriage on plantar pressure and gait in schoolchildren. J Electromyogr Kinesiol. 2015;25(2):406-12. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    2. Perrone M, Orr R, Hing W, Milne N, Pope R. The impact of backpack loads on school children: a critical narrative review. Int J Environ Res Public Health. 2018;15(11):2529. doi: 10.3390/ijerph15112529. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    3. Mosaad DM, Abdel-Aziem AA. Backpack carriage effect on head posture and ground reaction forces in school children. Work. 2015;52(1):203-9. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    4. Pau M, Corona F, Leban B, Pau M. Effects of backpack carriage on foot-ground relationship in children during upright stance. Gait Posture. 2011;33(2):195-9. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    5. Schulze C, Lindner T, Woitge S, Finze S, Mittelmeier W, Bader R. Effects of wearing different personal equipment on force distribution at the plantar surface of the foot. Sci World J. 2013;2013:827671. doi: 10.1155/2013/827671. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    6. Wearing SC, Smeathers JE, Urry SR, Hennig EM, Hills AP. The pathomechanics of plantar fasciitis. Sports Med. 2006;36(7):585-611. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    7. Hong Y, Cheung CK. Gait and posture responses to backpack load during level walking in children. Gait Posture. 2003;17(1):28-33. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    8. Shasmin HN, Abu Osman NA, Razali R, Usman J, Wan Abas WAB. The effect of load carriage among primary school boys: a preliminary study. J Mech Med Biol. 2007;7(3):265-74. Přejít k původnímu zdroji...
    9. Peters M. Footedness: asymmetries in foot preference and skill and neuropsychological assessment of foot movement. Psychol Bull. 1988;103(2):179-92. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    10. Mayolas Pi C, Arrese AL, Aparicio AV, Masià JR. Distribution of plantar pressures during gait in different zones of the foot in healthy children: the effects of laterality. Percept Mot Skills. 2015;120(1):159-76. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    11. Maupas E, Paysant J, Datie AM, Martinet N, André JM. Functional asymmetries of the lower limbs. A comparison between clinical assessment of laterality, isokinetic evaluation and electrogoniometric monitoring of knees during walking. Gait Posture. 2002;16(3):304-12. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    12. Sadeghi H, Allard P, Prince F, Labelle H. Symmetry and limb dominance in able-bodied gait: a review. Gait Posture. 2000;12(1):34-45. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    13. Bosch K, Gerss J, Rosenbaum D. Development of healthy children's feet - nine-year results of a longitudinal investigation of plantar loading patterns. Gait Posture. 2010;32(4):564-71. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    14. Forczek W, Staszkiewicz R. An evaluation of symmetry in the lower limb joints during the able-bodied gait of women and men. J Hum Kinet. 2012;35:47-57. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    15. Zverev Y. Laterality and plantar pressure distribution during gait in healthy children: comment on Mayolas Pi, Arrese, Aparicio, and Masià (2015). Percept Mot Skills. 2016;123(1):121-6. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    16. Wojtków M, Szkoda-Poliszuk K, Szotek S. Influence of body posture on foot load distribution in young school-age children. Acta Bioeng Biomech. 2018;20(2):101-7.
    17. Rodrigues S, Montebelo MIL, Teodori RM. Plantar force distribution and pressure center oscillation in relation to the weight and positioning of school supplies and books in student's backpack. Braz J Phys Ther. 2008;12(1):43-8.
    18. Niu W, Chu Z, Yao J, Zhang M, Fan Y, Zhao Q. Effects of laterality, ankle inversion and stabilizers on the plantar pressure distribution during unipedal standing. J Mech Med Biol. 2012;12(3):1250055. doi: 10.1142/S0219519412005113. Přejít k původnímu zdroji...
    19. Lythgo N, Wilson C, Galea M. Basic gait and symmetry measures for primary school-aged children and young adults. II: walking at slow, free and fast speed. Gait Posture. 2011;33(1):29-35. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    20. Xu C, Wen XX, Huang LY, Shang L, Yang Z, Yan YB, at al. Reliability of the Footscan® platform system in healthy subjects: a comparison of without top-layer and with top-layer protocols. Biomed Res Int. 2017;2017:2708712. doi: 10.1155/2017/2708712. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    21. Hallemans A, D'Août K, De Clercq D, Aerts P. Pressure distribution patterns under the feet of new walkers: the first two months of independent walking. Foot Ankle Int. 2003;24(5):444-53. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    22. Orlin MN, McPoil TG. Plantar pressure assessment. Phys Ther. 2000;80(4):399-409. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    23. Pallant J. SPSS Survival manual. A step by step guide to data analysis using IBM SPSS. 5th ed. Berkshire: Open University Press; 2013.
    24. Tomczak M, Tomczak E. The need to report effect size estimated revisited. An overview of some recommended measures of effect size. Trends Sport Sci. 2014;21(1):19-25.
    25. Kasović M, Zvonar M, Gomaz L, Bolčević F, Anton V. Influence of schoolbag carriage on pattern changes in plantar pressure during walking among first-grade schoolchildren. Kinesiology. 2018;50(2):188-93. Přejít k původnímu zdroji...
    26. Mueller S, Carlsohn A, Mueller J, Baur H, Mayer F. Influence of obesity on foot loading characteristics in gait for children aged 1 to 12 years. PLoS One. 2016;11(2):e0149924. doi: 10.1371/journal.pone.0149924. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    27. Matsusaka N, Fujitta M, Hamamina A, Norimatsu T, Suzuki R. Relationship between right and left legs in human gait, from a viewpoint of balance control. In: Winter DH, Norman R, Wells R, Hayes K, Patla A, editors. Biomechanics IX-A. Champaign, IL (USA): Human Kinetics Publishers; 1985. p. 427-30.
    28. Jandová S, Volf P, Vaverka F. The influence of minimalist and conventional sports shoes and lower limbs dominance on running gait. Acta Bioeng Biomech. 2018;20(3):3-9.
    29. Adeyemi AJ, Rohani JM, Rani AM. Back pain arising from schoolbag usage among primary schoolchildren. Int J Ind Ergon. 2014;44(4):590-600. Přejít k původnímu zdroji...
    30. Brackley HM, Stevenson JM. Are children's backpack weight limits enough? A critical review of the relevant literature. Spine (Phila Pa 1976). 2004;29(19):2184-90. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...

    Zpět na obsah