穿厚底運動鞋跑步會更容易疲勞?哈佛、耶魯學者為此做了一項試驗_風聞
中国生物技术网-中国生物技术网官方账号-2022-02-28 11:20

大約在四百到六百萬年以前,人類首次演化出直立行走的能力。然後,進一步進化出優秀的長途行走和跑步的能力,而這要得益於人類的足弓、長跟腱和通過出汗來進行降温的能力。但令人驚訝的是,在人類演化的歷史長河中,長途旅行都是光腳完成的。
一些證據表明,鞋是在大約3萬年前才出現的。此後的大多數時間裏,為了保護腳底,人類一直都穿着極其簡單的鞋。

一隻歐洲早期的鞋
直到大約100年前,才誕生了各種時尚鞋靴。
從上世紀70年代開始,減震跑鞋誕生。近幾十年來,隨着技術演變,運動跑鞋不斷推陳出新,並因能提供舒適度和高度減震保護,穿跑鞋跑步也變得越來越流行。而且,鞋底的減震程度(科技含量)也與其價格呈正比。

然而,一些觀點認為,這些益處是以增加腿部整體剛度為代價的,而這會改變跑步者的正常步幅,並可能會進一步增加肌肉疲勞。
此前,發表在**《BMJ Open Sports & Exercise Medicine》**上一項研究認為,穿鞋會改變我們跑步的方式,還會削弱腳的力量,從而導致許多常見的運動損傷。因此,穿鞋的不如光腳的,跑鞋對我們用處可能弊大於利。

還有一些研究認為,在人造橡膠跑道等柔性路面上跑步可能也會帶來同樣的結果。但迄今還沒有研究真正測量過減震鞋墊如何影響腿部的整體剛度。
近日,發表在**《Journal of Biomechanics》上的一項研究中,來自美國哈佛大學和耶魯大學等機構的研究人員發現,跑鞋的減震設計不會顯著影響腿部剛度以及跑步的方式。因此,跑步者無需擔心跑鞋的鞋墊厚度問題。**

該研究認為,在跑步過程中,腿部剛度可以類比彈簧的張力。如果將腿單獨建模為單個彈簧,則線圈將具有一級剛度。然而,腿是由許多肌肉組成的,它們在負責控制着腿部剛度。
對於跑步者來説,自身存在一個默認的最佳腿部剛度值,如果增加的剛度超過這個閾值,就需要使用更多的肌肉來加強腿部剛度。那麼,就意味着在長距離跑步時需要更多的能量,也就會更容易疲勞。
因此,當人在具有一定柔韌性或彈性表面上跑步時,會下意識地改變腿部剛度以保持最佳狀態。那麼,穿減震鞋墊的跑鞋跑步時,情況也會如此嗎?
目前,還沒有關於這方面的研究,而且,這個問題比表面上看起來更為複雜。因為很難用一種能區分出鞋本身剛度的方式來計算所有因素。
該研究第一作者、哈佛大學人類進化生物學系助理教授Nicholas Holowka説:“如果你試着比較不同的鞋子,那麼你能從鞋的設計上看到差異,比如鞋底高度或足弓的支撐度,但這些很難計算出鞋子的減震效果。我們的研究就是為了研究這一變量。”
為此,Holowka的團隊為這項研究定製了鞋。隨後招募了20名經驗豐富的跑步愛好者(12名男性和8名女性),並在四種不同條件下對他們進行了測量:赤腳和穿三種不同材料製成的涼鞋。第一種鞋是一款市面上銷售的運動涼鞋,中底1.2釐米,由常見的鞋類緩衝材料乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)製成。另外兩種鞋的材質一樣,但被設計成不同的減震程度。

然後,受試者光腳或穿着不同的實驗鞋在跑步機上跑步,這種跑步機能夠測量身體對地面施加的力。研究人員還通過專門的攝像系統測量了他們的運動,並建立了將腿作為線性彈簧的模型,以計算出不同條件下的腿部剛度。
結果發現,鞋底壓縮剛度的程度,在跑步過程中不會明顯改變受試者的腿部剛度,因此也就不會改變跑步的方式。

Holowka説:“我們本以為減震墊可能會改變腿部剛度,但這種猜測並沒有得到支持。我們分析的結果表明,即使穿着帶有厚厚的減震鞋墊跑鞋跑步,你的自然跑步風格也不會受到影響。”
這些發現為跑鞋設計對正常跑步者的腿部影響研究填補了空白。對於那些喜歡穿厚底減震跑鞋卻擔心會影響腿部剛度或跑步風格的跑步愛好者來説,這是重要的參考信息。
論文鏈接:
https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2021.110869