穿厚底运动鞋跑步会更容易疲劳？哈佛、耶鲁学者为此做了一项试验
2022-02-28 中国生物技术网 中国生物技术网
这些发现为跑鞋设计对正常跑步者的腿部影响研究填补了空白。对于那些喜欢穿厚底减震跑鞋却担心会影响腿部刚度或跑步风格的跑步爱好者来说，这是重要的参考信息。
大约在四百到六百万年以前，人类首次演化出直立行走的能力。然后，进一步进化出优秀的长途行走和跑步的能力，而这要得益于人类的足弓、长跟腱和通过出汗来进行降温的能力。但令人惊讶的是，在人类演化的历史长河中，长途旅行都是光脚完成的。
一些证据表明，鞋是在大约3万年前才出现的。此后的大多数时间里，为了保护脚底，人类一直都穿着极其简单的鞋。
一只欧洲早期的鞋
直到大约100年前，才诞生了各种时尚鞋靴。
从上世纪70年代开始，减震跑鞋诞生。近几十年来，随着技术演变，运动跑鞋不断推陈出新，并因能提供舒适度和高度减震保护，穿跑鞋跑步也变得越来越流行。而且，鞋底的减震程度（科技含量）也与其价格呈正比。
然而，一些观点认为，这些益处是以增加腿部整体刚度为代价的，而这会改变跑步者的正常步幅，并可能会进一步增加肌肉疲劳。
此前，发表在《BMJ Open Sports & Exercise Medicine》上一项研究认为，穿鞋会改变我们跑步的方式，还会削弱脚的力量，从而导致许多常见的运动损伤。因此，穿鞋的不如光脚的，跑鞋对我们用处可能弊大于利。
还有一些研究认为，在人造橡胶跑道等柔性路面上跑步可能也会带来同样的结果。但迄今还没有研究真正测量过减震鞋垫如何影响腿部的整体刚度。
近日，发表在《Journal of Biomechanics》上的一项研究中，来自美国哈佛大学和耶鲁大学等机构的研究人员发现，跑鞋的减震设计不会显著影响腿部刚度以及跑步的方式。因此，跑步者无需担心跑鞋的鞋垫厚度问题。
该研究认为，在跑步过程中，腿部刚度可以类比弹簧的张力。如果将腿单独建模为单个弹簧，则线圈将具有一级刚度。然而，腿是由许多肌肉组成的，它们在负责控制着腿部刚度。
对于跑步者来说，自身存在一个默认的最佳腿部刚度值，如果增加的刚度超过这个阈值，就需要使用更多的肌肉来加强腿部刚度。那么，就意味着在长距离跑步时需要更多的能量，也就会更容易疲劳。
因此，当人在具有一定柔韧性或弹性表面上跑步时，会下意识地改变腿部刚度以保持最佳状态。那么，穿减震鞋垫的跑鞋跑步时，情况也会如此吗？
目前，还没有关于这方面的研究，而且，这个问题比表面上看起来更为复杂。因为很难用一种能区分出鞋本身刚度的方式来计算所有因素。
该研究第一作者、哈佛大学人类进化生物学系助理教授Nicholas Holowka说：“如果你试着比较不同的鞋子，那么你能从鞋的设计上看到差异，比如鞋底高度或足弓的支撑度，但这些很难计算出鞋子的减震效果。我们的研究就是为了研究这一变量。”
为此，Holowka的团队为这项研究定制了鞋。随后招募了20名经验丰富的跑步爱好者（12名男性和8名女性），并在四种不同条件下对他们进行了测量：赤脚和穿三种不同材料制成的凉鞋。第一种鞋是一款市面上销售的运动凉鞋，中底1.2厘米，由常见的鞋类缓冲材料乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）制成。另外两种鞋的材质一样，但被设计成不同的减震程度。
然后，受试者光脚或穿着不同的实验鞋在跑步机上跑步，这种跑步机能够测量身体对地面施加的力。研究人员还通过专门的摄像系统测量了他们的运动，并建立了将腿作为线性弹簧的模型，以计算出不同条件下的腿部刚度。
结果发现，鞋底压缩刚度的程度，在跑步过程中不会明显改变受试者的腿部刚度，因此也就不会改变跑步的方式。
Holowka说：“我们本以为减震垫可能会改变腿部刚度，但这种猜测并没有得到支持。我们分析的结果表明，即使穿着带有厚厚的减震鞋垫跑鞋跑步，你的自然跑步风格也不会受到影响。”
这些发现为跑鞋设计对正常跑步者的腿部影响研究填补了空白。对于那些喜欢穿厚底减震跑鞋却担心会影响腿部刚度或跑步风格的跑步爱好者来说，这是重要的参考信息。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2021.110869
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