收稿日期：2024-01-02""" 修回日期：2024-03-21

基金項目：國家社會科學基金資助項目（No.16BTY068）

通信作者：張建新，教授。E-mail：cxkwalkman@163.com

引用格式：

常先坤，張建新.不同鞋底厚度的運動鞋對高中生步態(tài)參數(shù)和爆發(fā)力的影響［J］.應用力學學報，2024，41（3）：719-728.

CHANG Xiankun，ZHANG Jianxin.Gait parameters and explosive power of sports shoes with different sole thickness of high school students［J］.Chinese journal of applied mechanics，2024，41（3）：719-728.

文章編號：1000-4939（2024）03-0719-10

摘" 要：目的" 對比受試者在平地常速行走過程中，不同鞋底厚度的運動鞋對高中生的步態(tài)參數(shù)產(chǎn)生的影響，受試者穿著不同鞋底厚度的運動鞋進行訓練，探究鞋底厚度對高中生下肢爆發(fā)力的影響。方法" 以24名在校的男性高中生為研究對象，隨機分成4組，穿著鞋底厚度為0、1、2、3cm的運動鞋在平地上行走并測試步態(tài)參數(shù)，穿著上述4種不同鞋底厚度的運動鞋經(jīng)過為期8周的體育專項課訓練后測試立定跳遠和下蹲跳的動力學指標，并對步態(tài)參數(shù)和下蹲跳的動力學指標采用單因素方差分析進行統(tǒng)計分析。結果" 運動鞋鞋底厚度在1～3cm區(qū)內(nèi)受試者的步態(tài)周期更大，步長、步周長、步速和步頻均小于穿著鞋底厚度0cm的運動鞋的受試者，鞋底厚度0cm組的步速和步頻均最快分別為（1.42±0.08）m/s、（1.75±0.03） m，3cm鞋底的運動鞋的步速和步頻均最慢分別為（1.13±0.02）m/s、（1.49±0.04） m，過8周訓練后，穿3cm厚度的運動鞋實驗后對立定跳遠成績的增幅達到0.14 m，增幅最大，下蹲跳的動力學指標的提升效果顯著高于鞋底厚度0cm組。結論" 運動員穿著平底運動鞋在平地行走時更為穩(wěn)定，能夠降低運動中的風險，穿著厚底運動鞋在訓練過程中激活了更多的肌肉纖維，對提升運動員下肢爆發(fā)力的效果更為顯著，穿著鞋底厚度0cm的運動鞋對運動員的提升效果無明顯優(yōu)勢。

關鍵詞：鞋底厚度；運動能力；運動學；立定跳遠；下蹲跳；爆發(fā)力

中圖分類號：G804.63" 文獻標志碼：A

DOI：10.11776/j.issn.1000-4939.2024.03.026

Gait parameters and explosive power of sports shoes with

different sole thickness of high school students

CHANG Xiankun，ZHANG Jianxin

（Department of Physical Education，Shanghai University of Engineering Science，201620 Shanghai，China）

Abstract： Objective To compare the influence of sports shoes with different sole thickness on the gait parameters of high school students during the course of subjects walking at constant speed on the flat ground，the subjects wore sports shoes with different sole thickness for training，so as to explore the influence of sole thickness on the explosive power of high school students lower limbs. Methods A total of 24 male high school students were randomly divided into four groups.They wore sports shoes with sole thickness of 0cm，1cm，2cm and 3cm to walk on the flat ground and their gait parameters were tested.After eight weeks of sports training，the dynamic indexes of standing long jump and squat jump were tested by wearing sports shoes with different sole thickness.The gait parameters and squat jump dynamics indexes were statistically analyzed by one-way ANOVA. Results The gait period of the subjects with the thickness of the sole of the sneakers within 1～3cm was longer，and the step length，step circumference，step speed and step frequency were all smaller than those wearing the sneakers with the thickness of the sole 0cm.The fastest step speed and step frequency in the 0cm group were （1.42±0.08）m/s and （1.75±0.03） m，respectively.The slowest stride speed and stride frequency of sneakers with 3cm soles were （1.13±0.02）m/s and （1.49±0.04） m，respectively.After eight weeks of training，the performance of standing long jump increased by 0.14 m after wearing sneakers with 3cm thickness.The improvement effect of squat jumping dynamic index was significantly higher than that of 0cm sole thickness group.Conclusion Athletes wearing flat sports shoes walk more stably when walking on the flat，which can reduce the risk in exercise.Wearing thick soled sports shoes activates more muscle fibers during training，and has a more significant effect in improving the explosive power of athletes lower limbs.Wearing sports shoes with sole thickness of 0cm has no obvious advantage on the improvement effect of athletes.

Key words：sole thickness; athletic ability; kinematics; standing long jump; squat jump; explosive power

隨著社會生活水平的提高和人們對健康意識的不斷增強，體育訓練在日常生活中扮演著愈發(fā)重要的角色［1］。運動鞋作為體育鍛煉中不可或缺的裝備，在運動科學和健康領域引起了廣泛關注。在體育運動中，鞋子的選擇對于防止受傷、提高運動表現(xiàn)以及促進身體的健康發(fā)展都具有重要意義［2-3］。尤其是對于高中生這一特殊群體，由于其骨骼、肌肉等身體結構仍在發(fā)育中，選擇一雙合適的運動鞋顯得尤為重要［4］。鞋底厚度作為運動鞋的重要參數(shù)之一，鞋底厚度的變化會對運動鞋的緩震性、穩(wěn)定性、支撐性以及運動生物力學等方面具有顯著影響，甚至會對運動者的步態(tài)、姿勢和運動效果產(chǎn)生深遠的影響［5-7］。鞋底的合理設計可以提供足夠的支撐和緩沖，減輕對關節(jié)和骨骼的沖擊，有助于提高運動者的運動效能，降低運動損傷的風險［8］。一般來說，鞋底越厚，其緩沖性能越好，可以更有效地吸收地面反彈的力量，減少對腳部和膝關節(jié)的沖擊，這對于長時間進行高強度運動的運動員來說尤為重要，因為它可以減少運動傷害的風險［9］；但同時過厚的鞋底也可能會降低運動鞋的靈活性，限制運動員的動作范圍［10］；并且鞋底越厚，其穩(wěn)定性越差，越容易發(fā)生崴腳，從而導致運動員腳部受傷［11］。

目前市場上的運動鞋種類繁多，鞋底厚度各異，如何選擇一雙既舒適又能有效提高運動表現(xiàn)的運動鞋成為一個亟待解決的問題，而關于運動鞋鞋底厚度對運動性能的影響更是廣泛吸引著科研者的注意 ［12-14］。賈誼等［15］比較了穿不同鞋底厚度運動鞋對人體運動過程中人體下肢相關生物力學參數(shù)的影響，發(fā)現(xiàn)最適宜的鞋底厚度為1cm左右，過厚或過薄都會影響下肢肌肉協(xié)調(diào)性。LAW等［16］通過測試不同中底厚度的鞋類模型，探討了鞋中底厚度對跑步生物力學的影響，發(fā)現(xiàn)中底較薄的鞋（1mm和5mm）顯著增加了垂直負荷率，縮短了接觸時間。楊程等［17］對穿不同鞋底厚度的運動鞋進行立定跳遠的動力學進行研究，發(fā)現(xiàn)立定跳遠成績的遠度隨著運動鞋厚度的升高而下降，且選擇0～1cm鞋底厚度的運動鞋，可以達到最好的立定跳遠效果。由此可見，運動鞋的鞋底厚度對于運動生物力學具有顯著影響，選擇選擇適中的鞋底厚度非常關鍵，過厚或過薄都可能導致能量損失或不良的運動生物力學響應［18-19］。

對于不同鞋底厚度對運動能力和運動學參數(shù)的具體影響，目前的研究尚顯不足。為了進一步挖掘不同鞋底厚度的運動鞋對高中生運動能力和運動學參數(shù)的潛在影響，提升高中生在體育運動過程中的表現(xiàn)，助力青少年體育事業(yè)的發(fā)展和進步。本研究以立定跳遠和下蹲跳為基本動作，分析了不同鞋底厚度的運動鞋對高中生行走時的步態(tài)參數(shù)、訓練后下肢爆發(fā)力的提升效果的影響，以期為更加科學化的運動鞋設計提供有力的參考依據(jù)。

1" 對象與方法

1.1" 研究對象

本實驗在上海體育學院一共招募了24名在校的男性高中生，在實驗正式開始前，告知每一位受試者關于本實驗的操作流程和注意事項，并簽訂《受試者知情同意書》。有關受試者的篩選指標如下。

1.1.1" 受試者納入標準

①受試者足部無畸形、無異常；②身體質(zhì)量指數(shù)在正常范圍，即BMI在18.5～23.9之間；③一年內(nèi)無下肢損傷史，參與實驗時四肢未出現(xiàn)外傷，且本人已知情自愿參加本實驗；④受試者鞋碼大小范圍在40～44碼（EUR標準）；⑤無任何基礎性疾?。ㄈ缧难芟到y(tǒng)疾病、肝腎功能受損、視力模糊、無神經(jīng)系統(tǒng)疾病）；⑥受試者在實驗測試開始前24h內(nèi)未參加體育活動。

1.1.2" 受試者剔除標準

①不符合上述納入標準的人員；②思維意識缺失，無法有效配合完成實驗；③扁平足、高弓足者；④中途自行退出，資料完整度不足；⑤存在局部皮膚破損等其他皮膚疾病者。經(jīng)過一系列篩選后，符合上述條件的24名受試者個人基本情況如表1所示。

1.2" 實驗用鞋

本次實驗中所選的運動鞋為多功能膠底運動鞋，實物圖片如圖1所示，鞋底以乙烯-醋酸乙烯共聚物材料制作，具有良好的防震 、重量輕、緩沖性能［20-21］。圖1中的4幅圖分別為常規(guī)厚度鞋底未增高、鞋底增高1、2、3cm的運動鞋，4種鞋子除了鞋底高度不同以外，其余均相同，鞋底增高時將1cm厚的乙烯-醋酸乙烯共聚物材料緊密粘合在鞋底。增高材料的尺寸與鞋底原始尺寸一致，均無偏差。

1.3" 測試儀器與內(nèi)容

實驗時間：2023年10月—12月，共計8周，受試者每周2次體育專項課，訓練科目為

800m跑，共計16次課，每次專項課訓練時間為80min（上海體育學院教學規(guī)定）。

運動學參數(shù)的測試［22-23］：在運動跑臺（設備型號FMD-TLR，德國Zebirs公司生產(chǎn)）上測試24名高中生穿著不同鞋底厚度的運動鞋在行走過程中的步長（行走過程中左、右腳的足跟間的縱向距離）、步周長（同側腳足兩次著地間的距離）、步態(tài)周期（步態(tài)周期指行走過程中一側足跟著地至該側足跟再次著地時所經(jīng)過的時間）。

步態(tài)周期測試時將24名高中生隨機分配成4個小組，每組6個人，分別進行各項參數(shù)測試，對每一位受試者每次穿一種高度鞋底的運動鞋在步行過程中所采集的步長、步周長和步態(tài)周期進行測試，以一個完整的步態(tài)周期為測試過程，受試者在跑臺上做行走運動，每組測試1次，跑臺的速度設置為5.4km/h。

立定跳遠測試［24］：用軟皮尺和記號筆標記、記錄受試者立定跳遠的成績，立定跳遠測試過程中每位受試者進行3次立定跳遠，跳躍前由教師統(tǒng)一組織活動熱身，保證身體充分活動，每次跳躍之間休息3min分鐘，待學生休息至最佳狀態(tài)再進行下次跳躍，跳遠取3次成績的最好值為最終結果。

跳躍測試［25-26］：以AMTI三維測力臺（型號BMS6001200-2K，美國 AMTI公司）進行跳躍測試，涉及到APAS-AMTI專用軟件系統(tǒng)，AMTI三維測力臺的觸發(fā)閾值設定為5kg，采樣頻率為1000Hz，采樣時間為5s，采樣預留為15%，每一位受試者在測力臺上開始測試前瞬間用Reset方法消除體重。本文研究的重點在于24名高中生穿著不同鞋底厚度的運動鞋，經(jīng)過8周的體育專項課，進行下蹲跳測試并統(tǒng)計動力學指標，評估下肢的爆發(fā)力變化情況，從而探究不同鞋底厚度的運動鞋對提升下肢爆發(fā)力的影響效果。24名高中生經(jīng)過8周體育專項課訓練后，在測力臺上進行測試，受試者上測力臺后將測力臺歸零，測試人員下達起跳指令后，受試者保持雙手叉腰姿勢起跳，一共起跳3次，每次跳躍之間休息3分鐘，待學生休息至最佳狀態(tài)再進行下次跳躍，跳遠取3次成績的最好值為最終結果，測試完成后受試者走下測力臺。測試指標包括騰空高度（騰空階段身體質(zhì)心在垂直方向的位移）、沖量［27］（力與其作用時間的乘積稱為力的沖量，本研究中的沖量為受試者在跳躍時的力在騰空時間段內(nèi)對臺面作用所產(chǎn)生的積累效應）、相對功率（最大功率除以體重）、相對力量（推起階段最大力除以體重）、蹬伸前段平均加速度（運動員在蹬伸前半段即從最低位到推起一半的階段的平均加速度）、蹬伸后段平均加速度（運動員在蹬伸后半段即從推起一半到起飛的階段的平均加速度）。測力臺上落地時間t、騰空時間T的數(shù)據(jù)直接進行測試，根據(jù)公式H=gt2、V=gt能夠計算出騰空高度H、騰空速度V。沖量、相對功率、相對力量、蹬伸前段平均加速度、蹬伸后段平均加速度均能夠直接從測力臺上讀取出數(shù)據(jù)。

1.4" 統(tǒng)計學方法

對本次實驗所獲取的數(shù)據(jù)以.txl文件格式輸出后保存，采用SPSS 23.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析處理。組間對比中的正態(tài)分布數(shù)據(jù)執(zhí)行單因素方差分析方法，實驗前后測量的正態(tài)分布數(shù)據(jù)執(zhí)行T檢驗方法，所有測試指標的計數(shù)資料以平均數(shù)±標準差（x±s）表示，非正態(tài)分布數(shù)據(jù)結果取中位數(shù)［28］。組間數(shù)據(jù)以Plt;0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2" 研究結果

2.1" 鞋底厚度對受試者行走過程中的運動學參數(shù)的影響

對24名高中生穿著不同鞋底厚度的運動鞋在平地常速行走時的步態(tài)參數(shù)進行了測試，測試結果如表2。平底（0cm）運動鞋的步長是最大的，隨著運動鞋鞋底厚度的增加，在1～3cm區(qū)間人體行走的步長開始變小。當鞋底厚度為3cm時，步長已減小至0.41m，差異顯著（Plt;0.01）。步周長的變化趨勢與步長一致，隨著運動鞋鞋底厚度的增加而不斷減小，鞋底厚度為3cm時，步周長減小至0.89m，差異顯著（Plt;0.01）。分析原因為：在正常行走時，步長和步周長通常是穩(wěn)定的，當鞋底增厚會導致身體重心的升高，在行走時重心會前傾。為了保持平衡和穩(wěn)定，人們可在行走時減小步長和步周長，并挺胸、收腹、翹腰，以避免因為鞋底高度增加而導致的身體不穩(wěn)定。

24名高中生穿著不同鞋底厚度的運動鞋在平地常速行走時，同一只腳從腳跟離地跨出，到再次腳跟著地的行進過程稱之為步態(tài)周期。表3為4組穿不同高度鞋底的運動鞋與步態(tài)周期變化。表3顯示：平底運動鞋（0cm）的步態(tài)周期最短，平均為（1.07±0.07）s，鞋底厚度的增加使高中生在行走時的步態(tài)周期增大，穿鞋底厚度3cm的運動鞋的高中生步態(tài)周期普遍最大，均值為（1.22±0.07）s，差異顯著（Plt;0.01）。這是因為運動鞋鞋底厚度的增大使人體的重心提高，人體會感覺到更大的高度差，為了保證行走的穩(wěn)定性，人體會采取較小的步長和較慢的步頻，從而導致步態(tài)周期的增大。

對24名高中生穿著不同鞋底厚度的運動鞋在平地常速行走時的步速、步頻進行了測試，并計算出步速/身高，結果如表4所示。

平底運動鞋（0cm）的步速和步頻均最快，分別為（1.42±0.08）m/s、（1.75±0.03）m。隨著鞋底厚度的增加，步速和步頻逐漸降低，差異顯著（Plt;0.01），人體的行走能力逐漸減弱，3cm鞋底的運動鞋的步速和步頻均最慢，分別為（1.13±0.02）m/s、（1.49±0.04）m。運動鞋鞋底厚度的增加會改變腳部與地面的接觸感覺和平衡性，為了維持穩(wěn)定的行走，人們在行走過程中會減小步頻，提高每步的時間，以降低平衡失控的風險，此外，鞋底厚度增加會引起步行時對能量的額外消耗，受試者在每一步行走過程中需要更多的能量來克服鞋底高度的增加和與地面的距離，這會導致人們在行走時感到更加吃力，從而降低步速和步頻。

2.2" 鞋底厚度對受試者運動能力的影響

將24名高中生穿著不同鞋底厚度的運動鞋，經(jīng)過8周的體育專項課，統(tǒng)計下肢的爆發(fā)力變化情況。表5為實驗前后立定跳遠測試成績結果。表5顯示：經(jīng)過8周的體育專項訓練后，穿不同鞋底厚度的運動鞋的高中生實驗后立定跳遠的成績均有不同幅度的增長，各組之間差異顯著（Plt;0.01）。表5中4種不同鞋底厚度的運動鞋對立定跳遠成績的變化特征差異性，0、1、2、3cm鞋底厚度的組實驗前后立定跳遠成績的增長量分別為0.08、0.06、0.11、0.14m，各組之間有非常顯著性差異（Plt;0.01），穿平底運動鞋

（0cm）和1cm的運動鞋實驗后對立定跳遠成績的增幅最小，穿3cm厚度的運動鞋實驗前對立定跳遠成績的增幅最大，差異顯著明顯。穿厚底運動鞋立定跳遠可以減輕著地時對關節(jié)和肌肉的沖擊，厚底運動鞋相比平底運動鞋具有更好的緩震效果，厚底鞋能夠提供更好地吸收沖擊的能力，減輕訓練時對身體的負荷，有助于減少受試者在起跳和著地時的不穩(wěn)定性，提高技能水平。

表6為24名高中生穿著不同鞋底厚度的運動鞋經(jīng)過實驗前后騰空高度的測試結果。從表6中可以看出4組不同鞋底厚度的實驗在實驗后騰空高度均有提高，0、1、2、3cm鞋底厚度的組的增長量分別為0.05、0.05、0.06、0.05m，1、2、3cm鞋底厚度的組的P值均大于0.05，差異無統(tǒng)計學意義，3組樣本的差別無統(tǒng)計學意義，對比4組的增長幅度發(fā)現(xiàn)不同鞋底厚度的運動鞋對實驗前后騰空高度的成績提升效果差異不大，并非鞋底厚度越大，騰空高度越高。

本研究的沖量定義為受試者在跳躍時的力在騰空時間段內(nèi)對臺面作用所產(chǎn)生的積累效應，表7為24名高中生穿著不同鞋底厚度的運動鞋經(jīng)過實驗前后沖量的測試結果。從表7可以看出穿不同鞋底厚度的運動鞋在實驗后沖量值均有一定程度的增大，0、1、2、3cm鞋底厚度的組增長量分別為10.21、12.5、13.58、12.84N·s，P值均小于0.05，有顯著性差異。鞋底厚度的增加提高了沖量的數(shù)值，沖量值越大，則說明改組受試者的運動能力越強，沖量也是評估運動員爆發(fā)力的重要指標之一，鞋底厚度大的運動鞋具有較好的能量儲存和釋放性能，在運動員蓄積能量并迅速釋放的過程中，鞋底能夠提供額外的彈性支撐，在爆發(fā)力訓練中，這種彈性支撐可以幫助運動員更迅速、更強烈地產(chǎn)生力量，從而提高爆發(fā)力。

本研究選取的相對功率是受試者在蹬伸階段推起產(chǎn)生的最大功率除以體重后得到的數(shù)值。表8為24名高中生穿著不同鞋底厚度的運動鞋經(jīng)過實驗前后相對功率的測試結果。從表8可以觀察到實驗后4組穿不同鞋底厚度的運動鞋在實驗后相對功率均有一定程度的增大，0、1、2、3cm鞋底厚度的組的增長量分別為4.3、5.1、6.25、6.81W·kg-1，各組之間差異顯著（Plt;0.01）。鞋底厚度越大的運動鞋沖量提升的幅度越高，功率是表征運動員爆發(fā)力的重要指標之一，本研究中相對功率與推起產(chǎn)生的最大功率表征的意義一致，相對功率越大，即最大功率越大，在蹬伸階段推起時更多的肌肉纖維被激活，運動員的肌肉爆發(fā)力更強，能夠更好地進行快速和爆發(fā)性的動作。

本研究中測試的相對力量是受試者在縱跳的蹬伸階段對臺面產(chǎn)生的最大力值除以體重后的數(shù)值。表9為24名高中生穿著不同鞋底厚度的運動鞋經(jīng)過實驗前后相對力量的測試結果。從表9中可以觀察到4組穿不同鞋底厚度的運動鞋在實驗后相對力量均有不同程度的增大，0、1、2、3cm鞋底厚度的組的增長量分別為9.14、16.27、18.69、18.71，各組之間有顯著性差異（Plt;0.05）。平底運動鞋（0cm）組的相對力量增長幅度最小，相對力量的增長幅度隨著鞋底厚度的增大而增大，3cm鞋底厚度的組的增長量最高。

2.3" 鞋底厚度對受試者蹬伸前后段平均加速度的影響

表10為24名高中生穿著不同鞋底厚度的運動鞋經(jīng)過實驗前后前半段平均加速度的測試結果。從表10可以觀察到實驗后4組前半段的平均加速度均有提高，0、1、2、3cm鞋底厚度的組的增長量分別為2.18、1.77、1.48、1.49m/s2，各組之間有非常顯著性差異（Plt;0.01）。前半段的平均加速度的增長量隨著鞋底厚度的增加而減小，在蹬伸前半段，運動員主要通過腿部肌肉的收縮來產(chǎn)生力量，推動身體向前，加速度與力和質(zhì)量有關，當運動鞋鞋底厚度增高時，運動員從站姿到最低位這一過程會使踝關節(jié)和膝關節(jié)的屈曲角度增加，在最低位再起跳時，需要更多的力量來克服關節(jié)的屈曲，從而減小了起跳時的加速度。另外，運動鞋鞋底厚度加高，運動員的重心相比鞋底厚底低的運動鞋的重心更高，高重心狀態(tài)下會導致運動員在在蹬伸前半段下肢肌肉負荷增加，下肢肌肉的疲勞程度速率加速，影響力的利用率，導致蹬伸前半段的平均加速度增長量減小。

表11為24名高中生穿著不同鞋底厚度的運動鞋經(jīng)過實驗前后后半段平均加速度的測試結果。從表11可以觀察到實驗后4組后半段的平均加速度均有提高，0、1、2、3cm鞋底厚度的組的增長量分別為0.34、0.41、0.48、0.50m/s2，各組之間有顯著性差異（Plt;0.05）。平底運動鞋（0cm）組后半段的平均加速度的增長量最小，鞋底厚度越高的組的增長量越大，3cm鞋底厚度的組的增長量最大。在蹬伸后半段，運動員的身體離開地面并進入空中階段，在這一階段，主要受到重力因素的制約，鞋底高度對于蹬伸后半段平均加速度的影響較小，這一階段主要是釋放在前半段所儲存的彈性能量，鞋底厚度越大，人體重心距離地面越高，導致身體的姿勢在起跳時發(fā)生輕微變化，需要調(diào)動更多的肌肉群來控制動作，在訓練過程中激活了輔助的穩(wěn)定性肌肉，為此，厚鞋底的運動鞋會使運動員的下肢肌肉爆發(fā)力提升效果更為顯著。

3" 討" 論

在平地常速行走中，平底運動鞋（0cm）的步長、步周長最長，隨著運動鞋鞋底厚度的增加，在1～3cm區(qū)間人體行走的步長、步周長逐漸變小，步態(tài)周期增大，步速和步頻逐漸降低，人體的行走能力逐漸減弱，運動鞋鞋底厚度的增加會導致身體重心的升高，在行走時重心會前傾，長期會導致腰椎曲度增大，相比之下，平底運動鞋在平地行走時更為穩(wěn)定，能夠降低運動中的風險，減少摔倒的可能性。長期穿著厚底鞋會影響腳踝和膝關節(jié)的正常運動，增加這些關節(jié)的受力，導致關節(jié)疼痛、炎癥和慢性關節(jié)問題，腰背方面需要翹腰收腹，長時間會導致腰部肌肉的不正常使用，引起腰痛和其他脊柱問題。且會增加足弓結構發(fā)生改變的風險，影響足部的生物力學，使足部肌肉和韌帶的不正常使用，增加足弓疾病的風險如扁平足和高弓足［29］。為了減輕這些潛在的負面影響，建議高中生在行走過程中盡量選擇鞋底厚度較小的運動鞋或平底運動鞋，確保足部得到足夠的支撐和舒適度，在運動時降低步長和步周長，從而降低摔倒受傷的可能性。此外，行走時的能量消耗與步長、步頻以及關節(jié)角度密切相關，鞋底高度的增加會使踝關節(jié)相對于地面更高，導致踝關節(jié)更多地處于背屈狀態(tài)，即足尖相對于小腿向上移動，并使膝關節(jié)和髖關節(jié)經(jīng)歷更多的屈曲和伸展，消耗更多的能量，人體為了減少這種潛在的不適感，肌肉收縮活動能力會減弱，并縮短步態(tài)周期［30］。

經(jīng)過8周的體育專項課訓練后，所有組的立定跳遠成績和下蹲跳的動力學指標均有明顯提高，各組之間有顯著性差異，鞋底厚度3cm的運動鞋對提升運動員下肢爆發(fā)力的效果更為顯著，平底運動鞋（0cm）的提升效果無明顯優(yōu)勢。綜合而言，鞋底厚度大的運動鞋提高了重心，在訓練和跳躍時運動員需要使用更多的力量去控制，以額外的力量支撐和刺激關鍵肌肉群來保證運動過程中的穩(wěn)定性，在運動員進行爆發(fā)力訓練時激活了更多的肌肉纖維，從而提高了整體的爆發(fā)力水平。鞋底厚度大的運動鞋同樣存在弊端，長期穿著厚底鞋會增加受傷的風險，影響腳部肌肉的活動，使其逐漸萎縮或變得不活躍，導致腳部肌肉的不平衡，個別不適當?shù)暮竦走\動鞋可能導致膝、髖或脊柱等其他部位的問題。

4" 結束語

隨著運動鞋鞋底厚度的增加，人體的行走能力逐漸減弱，步長、步周長變小，步態(tài)周期增大，步速和步頻降低，平底運動鞋在平地行走時更為穩(wěn)定，能夠降低運動中的風險。在訓練過程中穿著厚底運動鞋更有利于提高了運動員的爆發(fā)力。與此同時，厚底運動鞋會降低運動員對于正常運動鞋或赤腳訓練的適應能力，影響運動員的技術學習和運動表現(xiàn)，個別厚底鞋會提高腳部的高度，使腳踝更容易受到扭傷，在需要快速變向或頻繁運動的運動中會增加風險。因此，為了降低這些風險，運動員應該根據(jù)自己的具體需求和訓練目標選擇適合的運動鞋，確保鞋子符合個人的生理特征和運動要求。

參考文獻：

［1］" 唐嘉，高毅.體育運動損傷成因及皮革防護用品的應用探究［J］.皮革科學與工程，2023，33（5）：112.

TANG Jia，GAO Yi.Exploration of the causes of sports injuries and the application of leather protective equipment［J］.Leather science and engineering，2023，33（5）：112（in Chinese）.

［2］" BECK O N，GOLYSKI P R，SAWICKI G S.Adding carbon fiber to shoe soles may not improve running economy：a muscle-level explanation［J］.Scientific reports，2020，10（1）：17154.

［3］ "彭飄林，丁紹蘭，劉昭霞，等.不同硬度的鞋底-鞋墊組合對運動鞋減震性能的影響［J］.皮革科學與工程，2023，33（2）：75-80.

PENG Piaolin，DING Shaolan，LIU Zhaoxia，et al.Effect of the sole-insole combination with different hardness on the shock absorption performance of sports shoes［J］.Leather science and engineering，2023，33（2）：75-80（in Chinese）.

［4］" 刁穎.某校高中生校內(nèi)運動性損傷情況分析［J］.中國學校衛(wèi)生，2011，32（10）：1265-1266.

DIAO Ying.Analysis of sports injuries among high school students in a certain school［J］.Chinese journal of school health，2011，32（10）：1265-1266（in Chinese）.

［5］" LIN C Y.Human body dynamics detection of shock absorption and rebound ability of specialized athletic shoes［J］.Journal of advanced computational intelligence and intelligent informatics，2020，24（3）：293-298.

［6］" SEKIZAWA K，SANDREY M A，INGERSOLL C D，et al.Effects of shoe sole thickness on joint position sense［J］.Gait amp; posture，2001，13（3）：221-228.

［7］" 嚴佩.運動鞋鞋底設計對下肢生物力學特性的影響［J］.中國皮革，2017，46（4）：49-51.

YAN Pei.Effect of sneaker shoe sole design on biomechanical characteristics of lower extremity［J］.China leather，2017，46（4）：49-51（in Chinese）.

［8］" 潘美麗，謝輝.運動鞋鞋底性能要求及形態(tài)設計研究［J］.皮革科學與工程，2022，32（2）：104-108.

PAN Meili，XIE Hui.Research on performance requirements and shape design of sports shoes Sole［J］.Leather science and engineering，2022，32（2）：104-108（in Chinese）.

［9］" 尤永誼.鞋底耐折性能檢測方法的研究［J］.中國皮革，2012，41（22）：105-107.

YOU Yongyi.Research on the detection method of flexing resistance property for shoe Sole［J］.China leather，2012，41（22）：105-107（in Chinese）.

［10］LAVEN L J，MARGERISON J K，LAVEN R A.Validation of a portable ultrasound machine for estimating sole thickness in dairy cattle in New Zealand［J］.New Zealand veterinary journal，2012，60（2）：123-128.

［11］RAMANATHAN A K，PARISH E J，ARNOLD G P，et al.The influence of shoe soles varying thickness on lower limb muscle activity［J］.Foot and ankle surgery，2011，17（4）：218-223.

［12］方晨瑋，謝紅.鞋底對老年人負重行走穩(wěn)定性的影響［J］.皮革科學與工程，2023，33（4）：72-78.

FANG Chenwei，XIE Hong.Influence of shoe sole on thestability of the elderly walking with load［J］.Leather science and engineering，2023，33（4）：72-78（in Chinese）.

［13］KNIGHT K.Knowing whats coming helps stumbling walkers recover faster［J］.Journal of experimental biology，2022，225（19）：jeb245070.

［14］王宇笛，唐梓恒，劉漢林.不同高度鞋跟的運動鞋對男性踝關節(jié)生物力學參數(shù)的影響［J］.文體用品與科技，2023，7（7）：138-141.

WANG Yudi，TANG Ziheng，LIU Hanlin.The effect of sports shoes with different heel heights on the biomechanical parameters of male ankle joints［J］.Science amp; technology of stationery amp; sporting goods，2023，7（7）：138-141（in Chinese）.

［15］賈誼，李智，曹電康.運動鞋不同鞋底厚度對人體下肢相關生物力學參數(shù)的影響［J］.西安體育學院學報，2018，35（6）：731-741.

JIA Yi，LI Zhi，CAO Diankang.Influence of different Sole thickness on biomechanical parameters of human lower extremity［J］.Journal of Xian Physical Education University，2018，35（6）：731-741（in Chinese）.

［16］LAW M H C，CHOI E M F，LAW S H Y，et al.Effects of footwear midsole thickness on running biomechanics［J］.Journal of sports sciences，2019，37（9）：1004-1010.

［17］楊程，賈誼.穿著不同鞋底厚度的運動鞋進行立定跳遠的動力學分析［J］.遼寧體育科技，2017，39（6）：46-51.

YANG Cheng，JIA Yi.Kinetic analysis of standing long jump in wearing sneakers with different soles［J］.Liaoning sport science and technology，2017，39（6）：46-51（in Chinese）.

［18］ZHANG X Y，DELABASTITA T，LISSENS J，et al.The morphology of foot soft tissues is associated with running shoe type in healthy recreational runners［J］.Journal of science and medicine in sport，2018，21（7）：686-690.

［19］RICHERT F C，STEIN T，RINGHOF S，et al.The effect of the heel-to-toe drop of standard running shoes on lower limb biomechanics［J］.Footwear science，2019，11（3）：161-170.

［20］郭永剛，肖慧，曹德生.橡膠鞋底耐磨性能測試方法的研究［J］.中國皮革，2016，45（12）：13-15.

GUO Yonggang，XIAO Hui，CAO Desheng.Study on abrasion resistance testing methods of rubber soles［J］.China leather，2016，45（12）：13-15（in Chinese）.

［21］井龍，王克儉，王之恒，等.乙烯-醋酸乙烯酯共聚物增強硅橡膠復合材料的黏彈阻尼性能［J］.復合材料學報，2019，36（1）：261-268.

JING Long，WANG Kejian，WANG Zhiheng，et al.Viscoelastic damping properties of ethylene-vinyl acetate reinforced silicone rubber composites［J］.Acta materiae compositae Sinica，2019，36（1）：261-268（in Chinese）.

［22］章成斌.體育項目運動學參數(shù)測量系統(tǒng)的比較研究［J］.武漢體育學院學報，2013，47（1）：62-64.

ZHANG Chengbin.Comparing study of sports kinematics parameter measurement systems［J］.Journal of Wuhan Institute of Physical Education，2013，47（1）：62-64（in Chinese）.

［23］王俊清，張希妮，羅震，等.步頻和步長的改變對下肢生物力學的影響研究進展［J］.中國運動醫(yī)學雜志，2020，39（2）：138-144.

WANG Junqing，ZHANG Xini，LUO Zhen，et al.Research progress on the effects of changes in step frequency and step length on lower limb biomechanics［J］.Chinese journal of sports medicine，2020，39（2）：138-144（in Chinese）.

［24］姜紅英.跳躍動作下運動鞋鞋底硬度對下肢生物力學的影響［J］.中國皮革，2021，50（11）：71-75.

JIANG Hongying.Influence of sole hardness on biomechanics of lower limbs under jumping motion［J］.China leather，2021，50（11）：71-75（in Chinese）.

［25］周彤，章碧玉，呂歡歡，等.女子青少年短跑運動員下肢反應力量測試類型與手段的有效性研究［J］.天津體育學院學報，2022，37（4）：482-488.

ZHOU Tong，ZHANG Biyu，L Huanhuan，et al.Types and methods of lower reactive strength test in female adolescent sprinters［J］.Journal of Tianjin University of Sport，2022，37（4）：482-488（in Chinese）.

［26］薛瑞婷，賈誼，魏亮.人體運動協(xié)調(diào)形成過程中相關生物力學參數(shù)變化特征研究［J］.湖北體育科技，2017，36（3）：221-224.

XUE Ruiting，JIA Yi，WEI Liang.Study on biomechanical parameters characteristics during the formation of human body movement coordination［J］.Hubei sports science，2017，36（3）：221-224（in Chinese）.

［27］張俊杰，周偉，劉海元，等.下肢相對力量水平激活后增強效應對運動表現(xiàn)影響的Meta分析［J］.中國組織工程研究，2024，28（28）：4586-4592.

ZHANG Junjie，ZHOU Wei，LIU Haiyuan，et al.A meta-analysis of the effect of post-activation potentiation on athletic performance after activation of lower-extremity relative strength levels［J］.Chinese journal of tissue engineering research，2024，28（28）：4586-4592（in Chinese）.

［28］母應秀，唐橋.青少年中長跑運動員下肢關節(jié)活動幅度與動態(tài)平衡能力的相關性研究［J］.中國體育科技，2021，57（8）：36-43.

MU Yingxiu，TANG Qiao.Research on correlation between the range of lower limb joints and dynamic balance ability of young middle and long distance athletes［J］.China sport science and technology，2021，57（8）：36-43（in Chinese）.

［29］任祥鈺.運動平面坡度與鞋跟高度對下肢生物力學的影響研究［J］.中國皮革，2022，51（7）：61-64.

REN Xiangyu.Effects of sports plane slope and heel height on lower limbs biomechanics［J］.China leather，2022，51（7）：61-64（in Chinese）.

［30］時會娟，吳肖潔，李翰君，等.鞋跟高度對青年女性下樓梯步態(tài)的影響［J］.醫(yī)用生物力學，2015，30（3）：256-263.

SHI Huijuan，WU Xiaojie，LI Hanjun，et al.The influence of heel height on gait of young females during stair descent［J］.Journal of medical biomechanics，2015，30（3）：256-263（in Chinese）.

（編輯" 張璐）