阮果清,楊 禮,顧耀東

(1.安踏(中國)有限公司,福建晉江 362212;2.浙江體育職業(yè)技術(shù)學(xué)院,浙江 杭州 311231)

正常跑步運動中,足通過與地面接觸以調(diào)整人體的平衡。通常足跟落地瞬間,足與地面成輕微內(nèi)翻角;因此,足必需經(jīng)過隨后的向內(nèi)旋轉(zhuǎn)使整個后掌接觸到地面,形成了足正常內(nèi)旋(normal pronation),內(nèi)旋不足(under pronation)和內(nèi)旋過度(over pronation)三種情況。但是足的內(nèi)旋過度(足成外翻和跖屈位置)最易導(dǎo)致運動損傷。由于內(nèi)旋聯(lián)系著脛骨旋轉(zhuǎn)引起髕骨相對股骨關(guān)節(jié)偏離,導(dǎo)致髕骨接觸壓力增大,引起髕骨股骨關(guān)節(jié)疼痛癥;內(nèi)旋過度增大跟腱拉力,使于之相連的比目魚肌增大作用與脛骨的力,引起脛骨疼痛。Warren發(fā)現(xiàn)內(nèi)旋過度引起的旋轉(zhuǎn)應(yīng)力與足底腱膜病理學(xué)有一定聯(lián)系。

跑鞋的運動控制系列正是針對這一運動現(xiàn)象,為跑步者的安全而設(shè)計。大部分運動控制系列原理主要通過提高中底和幫面材料的硬度,外援性限制踝關(guān)節(jié)的運動幅度;或者調(diào)整后掌幾何尺寸,減少地面反作用力對踝關(guān)節(jié)的力臂,以降低力矩,弱化足后部內(nèi)旋。本研究通過鞋中底內(nèi)側(cè)材料的改變,探討“內(nèi)硬外軟”設(shè)計對跑步中的運動控制作用。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本研究選取五位慢跑中有較明顯內(nèi)旋過度青年男性為實驗對象,被試者足部健康,近六個月無足部損傷史。

1.2 研究方法

實驗用鞋為三雙同款式慢跑鞋,僅中底材料具有差異(圖1):分別為普通eva(A);內(nèi)側(cè)足弓部至后掌添加高硬度材料(B);內(nèi)側(cè)后掌部添加高硬度材料(C)。實驗被試隨機選取不同慢跑鞋在室內(nèi)塑膠跑道以自選穩(wěn)定速度進行慢跑運動各五次。鞋中底,后幫處和被試腳踝、小腿中部分別附上mark點,且矢狀面上成一豎直線。實驗采用高速攝像機(100Hz)設(shè)于跑道中間,影像經(jīng)simi分析軟件進行處理。取鞋-下肢跑動中所成最大角度和鞋-地面跑動中所成最小角度(圖2)為分析指標(biāo)。

2 研究結(jié)果

鞋-下肢所成角度為內(nèi)旋過度所參考的重要依據(jù)之一。不同跑鞋運動中鞋-下肢所成最大角度如表1所示。純eva中底鞋A過度內(nèi)旋情況最嚴(yán)重,所成角度最大,平均值為13.89°。鞋A和鞋B,鞋A和鞋C都產(chǎn)生非常顯著性差異(p<0.01),但鞋B和鞋C并為產(chǎn)生顯著差異。

圖1 跑鞋中底內(nèi)側(cè)材料變化范圍

圖2 a)鞋-下肢所成角度;b)鞋-地所成角度

表1 不同跑鞋運動中鞋-下肢所成最大角

鞋-地所成角度體現(xiàn)鞋在運動中的外翻狀況(最小角小于90°時即處于外翻狀態(tài))。圖3顯示鞋A所成角度明顯較小,反映了鞋A運動中外翻情況較另兩款鞋嚴(yán)重。同樣,鞋A和鞋B,鞋A和鞋C都產(chǎn)生非常顯著性差異(p<0.01),但鞋B和鞋C并為產(chǎn)生顯著差異。

4 討論與總結(jié)

跑步中的內(nèi)旋過度現(xiàn)象為經(jīng)常引起運動損傷的重要因素,且一直為鞋類設(shè)計師所關(guān)注的焦點。尤其扁平足運動員易出現(xiàn)過度內(nèi)旋,需要“穩(wěn)定”的跑鞋以進行安全的訓(xùn)練[2]。因為過度內(nèi)旋導(dǎo)致足部平衡該動作需產(chǎn)生更大的肌肉力量作用于足中各結(jié)構(gòu)。同時提高且延長了脛骨旋轉(zhuǎn)幅度和時間,增加下肢作用應(yīng)力,特別是膝關(guān)節(jié)處。雖然過度內(nèi)旋的原理和影響并未被完全理解,但是該動作卻可作為跑步者各種疲勞損傷的預(yù)兆[3]。

本文發(fā)現(xiàn)內(nèi)側(cè)高硬度材料的應(yīng)用比普通eva中底可以有效降低跑動中的內(nèi)旋過度,相關(guān)研究也表明跑鞋內(nèi)側(cè)中底硬度變化可以實現(xiàn)運動控制作用[4]。不過從本研究結(jié)果顯示高硬度材料的使用面積并未有明顯變化,鞋B和鞋C不存在較大差異。Stell和Buckley[5]應(yīng)用矯形鞋墊對跑步運動控制結(jié)果顯示,鞋-下肢最大角度由11°降低到8°,鞋-地最小角度由81°提高到83°,與本研究控制情況較接近。Nester[6]等發(fā)現(xiàn)通過矯形鞋墊增高內(nèi)側(cè)高度亦可以有效降低跑動中的內(nèi)旋過度;Eng和 Pierrynowski[7]報導(dǎo)此類鞋墊對膝關(guān)節(jié)的運動幅度同樣可以控制。不過鞋墊的使用和中底材料變化原理上存在共同點。Nigg和Bahlsen[4]研究發(fā)現(xiàn)跑鞋鞋底的外形變化同樣可以對運動特征起到控制作用,例如跑鞋外側(cè)底部的曲線弧度,可顯著降低最初落地時的內(nèi)翻幅度,不過對內(nèi)旋過度并未出現(xiàn)顯著影響。本研究僅從冠狀面上分析了跑步中的運動學(xué)情況,有一定局限性;內(nèi)旋過度的動力學(xué)特征也有待進一步研究。

圖3 不同跑鞋運動中鞋-地所成最小角

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