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【最新实验研究证实】负跟鞋有利于身体姿势的矫正

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【最新实验研究结论】负跟鞋可以使人体重心后移,穿着负跟鞋行走时,有良好的稳定性,有利于身体姿势的矫正,对调整人体的姿势起着一定的积极作用。
不同鞋子静态平衡稳定性的生物力学研究刘淑文(南京体育学院 运动健康科学系,江苏 南京 210000 )
摘 要: 目的 通过比较双足、单足睁眼与闭眼站立时平衡性的差异,探讨穿普通鞋、负跟鞋、光脚时静态平衡的特征。
方法 采用 Zebris 平板式足底压力测试系统对普通人进行穿着不同鞋(光脚、普通鞋、负跟鞋)静态平衡能力的测量,得出包络宽度、包络长度、包络角度、包络面积等九项平衡参数。 结果 双足睁眼站立时,包络宽度、压力中心全长、压力中心垂直摆动、左脚压力百分比(后)、右脚压力百分比(后),右脚压力百分比(全部),均 p <0.05 存在组间差异;单右足闭眼站立时,包络长度、包络面积、压力中心垂直摆动上,均 p <0.05 存在组间差异;双足闭眼与单右足睁眼站立时, 3 种鞋型之间不存在组间差异( p >0.05 )。
结论 不同鞋型会对人体的静态平衡稳定性产生一定的影响。关键词: 普通人;鞋;静态平衡;生物力学中图分类号: G 804.66 文献标识码:
A 文章编号: 1003-983X ( 2019 ) 08-0715-04Biomechanical Study on Static Equilibrium Stability of Different ShoesLIU Shuwen( Department of Sports Health Sciences , Nanjing Institute of Physical Education and Sports , Nanjing Jiangsu , 21000 )Abstract : Objective By comparing the balance between standing with eyes open and closed on one foot or both feet , the characteris-tics of static balance in wearing ordinary shoes , negative heels and barefoot were discussed. Methods The Zebris flat foot pressure testsystem was used to measure the static balance ability of different shoes ( light foot , ordinary shoes , negative heel shoes ), and the envelope width , envelope length , envelope angle , and package were obtained. Results The envelope width , full length of the pressurecenter , vertical swing of the pressure center , percentage of left foot pressure ( post ), right foot pressure percentage ( post ) and right foot pressure percentage ( all ) . showed a difference ( p <0.05 ) among groups. Standing with one right foot with closed eyes , there were differences in envelope length , envelope area and vertical swing of pressure center between groups ( p <0.05 ) . And standing with eyes closed on both feet and eyes open on one right foot , there was no difference among the three shoe types ( p >0.05 ) . Conclusion Different shoe types have a certain impact on the static balance stability of human body.
Keywords : ordinary people ; shoes ; static balance ; biomechanic
足为人体最复杂的解剖结构之一, 它在结构上是基于三平面机制发挥功能的。 在正常行走时,足部负重了全部的身体重量,在某种特定的运动形式下,如跑、跳跃等,足部需要承受反复过度的应力, 运动过程中很容易因为足底压力异常而导致一些足底损伤,如足踝部的应力骨折。 因此,鞋子的安全性和舒适性显得尤为重要。
目前运动医学的研究重点在于预防和治疗足踝部的损伤,因此通过鞋子来矫正身体姿势,预防足踝损伤得到越来越多的关注。 国内外学者专家对此也做过一些研究,其中包括不同鞋底结构、鞋袜结构对足底动态压力的影响 [ 1-3 ] ;高跟鞋、篮球鞋、摇摆鞋和慢跑鞋等对足底压力的影响 [ 4-7 ] 等等。 近年来很多研究都表明鞋子类型与足底压力分部之间存在密切的联系。
鞋子类型的众多参数,如硬度、高度的变化对足底压力的影响也逐渐成为热点 [ 8-10 ] ,在我国,采用精密度较高的测试仪器对实验对象进行平衡能力的定量研究较少,本研究选取 3 种不同类型的鞋子,分别对其足底压力进行测量,来探索鞋子类型对足底压力的影响,为消费者选购合适的鞋子提供相关的建议。1 研究对象与方法1. 1 研究对象研究对象选取 2018 年江苏省南京体育学院工作人员 20名,受试者年龄均在 35~40 岁之间,体重相当,身体状况良好,无前庭觉、本体感觉的相关疾病病史,均不存在斜视或者弱视等视觉疾病。 测试前让受试者填写知情同意书并向受试者详细的介绍实验过程,以确保受试对象能够积极的配合测试,进而保证测试的结果真实有效。
1. 2 实验法与数理统计法1.2.1 足底压力测量1 )仪器设备采用德国生产的 Zebris 平板式足底压力测试系统, 系统有四个传感器,在测试前经过标定,利用其配套的软件分别对受试者光脚、普通鞋、负跟鞋三种站立姿态进行测量,并记录足底压力分布的各项参数, 本研究只选取九项平衡参数即包络宽度、包络长度、包络角度、包络面积、压力重心全长、压力重心水平摆动、压力重心垂直摆动、右脚的压力百分比、左脚的压力百分比。
2 )测量要求双足站立时,受试者双足并拢,自然站立,双眼正视前方;单足站立时,受试者在测力板上,另一只脚离开地面半屈曲置于站立腿的膝关节处,双眼正视前方。 睁眼站立时,受试者站在测力板上,双眼目视前方,保持注视墙上的固定物体,双手自然放于身体两侧;闭眼时,受试者站在测力板上,双手自然放于身体两侧,双眼闭合,面朝前方。
3 )注意事项受试者按指定要求站于 Zebris 足底压力测试平板上测量:测量方式分为双足和单足两种方式,每种方式又分为有视觉条件和无视觉条件两种状态,均要求受试者在无外力辅助、穿着短裤短袖(男性暴露上身),依次穿负跟鞋、光脚、普通鞋的情况下进行站立。 每种方式的测试时间为 10s ,及时记录实验数据,并对测得的实验结果进行数据分析。
4 )鞋子的类型裸足:即光脚;普通鞋:平时所穿次数最多的鞋子,舒适性对个人而言比较好;负跟鞋:指鞋跟的高度为负,也就是鞋底是前高后低的,行走过程中使人体重心后移,矫正姿势,有助于减轻腰椎受力,拉伸脊柱、改善步行姿势,降低损伤发生率,若使用方式不当,会造成膝关节超伸。
1.2.2 实验法根据研究对象脚的尺寸,发放适合的鞋码,使受试者平时穿负跟鞋进行日常活动,为期 1 个月,之后对静态平衡参数进行测量,与之前测得的静态平衡参数进行对比。1.2.3 数理统计运用 SPSS 23.0 统计分析软件进行统计学分析,所有测的平衡参数均使用 x±s 表示,方差分析检验光脚、普通鞋、负跟鞋三者之间的差异, p <0.05 为差异有显著意义。2 结果与分析通过对数据的整理、计算,得到光脚、普通鞋和负跟鞋 3种状态下的静态姿势的平衡参数, 比较不同鞋型在不同站立状态下的的平衡差异。2. 1 双足睁眼站立的平衡参数由表 1 可以看出,在双足睁眼站立时,包络长度、包络角度、压力中心垂直摆动、左脚压力百分比(前)、左脚压力百分比(全部)、右脚压力百分比(前)六项参数上,光脚、普通鞋、负跟鞋呈直线上升趋势;而在压力中心水平摆动、左脚压力百分比(后)、右脚压力百分比(后)、右脚压力百分比(全部)四项参数上呈直线下降趋势。通过单因素方差分析得出,包络宽度、压力中心全长、压力中心垂直摆动、 左脚压力百分比 (后)、 右脚压力百分比(后),均 p <0.05 存在组间差异,右脚压力百分比(全部), p <0.05 组间存在显著差异;光脚与负跟鞋相比,右脚压力百分比(前) p <0.05 ,差异有统计学意义。 在双足睁眼站立状态下,光脚、普通鞋、负跟鞋三者之间存在差异。 光脚与负跟鞋之间,右脚压力百分比(前)差异显著。 由于负跟鞋的鞋型设计,使得单足站立时,为维持身体的平衡,右脚前侧压力百分比大于光脚时的压力百分比。 穿负跟鞋,会使身体前倾,肌肉激活程度低于后倾,但是平衡能力最好 [ 11 ] 。2. 2 双足闭眼站立的平衡参数由表 2 得出,当双足闭眼站立时,光脚、普通鞋、负跟鞋 3种不同鞋型左脚压力百分比(前)、左脚压力百分比(全部)、右脚压力百分比(前)三项参数上呈直线上升,包络宽度、包络长度、包络面积、压力中心全长、压力中心水平摆动、压力中心垂直摆动呈近似“ V ”型的趋势;在左脚压力百分比(后)、右脚压力百分比(后)、右脚在压力百分比(全部)上呈直线下降,包络角度上呈倒“ V ”型的趋势。经过统计分析,各项平衡参数 p >0.05 ,不存在组间差异。说明双足闭眼站立时,维持身体前后平衡的肌群(如小腿三头肌、脊柱伸肌等)与维持身体左右平衡的肌群(如胫骨前肌、腓骨长肌等)共同协调,也可以说自然站立时肌肉发力较小主要是由骨性支撑 [ 12 ] 。 使得此状态下身体的平衡性较好,但是与双足睁眼站立相比,各项平衡参数出现不同程度的变化,表明本体感觉对人体的平衡有一定程度的影响。2. 3 单右足睁眼站立的平衡参数在表 3 中,穿着不同鞋型时,除了右脚压力百分比(后)呈“ V ”型上升、右脚压力百分比(全部)呈“一”水平,其余各项参数均呈现倒“ V ”趋势。统计分析得出,各项平衡参数 p >0.05 ,不存在组间差异。本研究结果说明单右足睁眼站立时, 3 种鞋型之间的差异不明显。 当单足站立时,足前部支撑百分比较大,此时趾跖关节屈曲跖曲肌收缩。 穿负跟鞋时,因为前倾站立时踝关节后侧跟腱提供一个向上的力来维持足平衡 [ 13 ] ,所以 3 种鞋型之间的差异不明显。2. 4 单右足闭眼站立的平衡参数表 4 中,包络宽度、压力中心水平摆动在 3 种状态下呈上升趋势;而在包络角度、包络面积、右脚压力百分比(全部)上,光脚和普通鞋之间呈直线上升,而普通鞋与负跟鞋近乎水平;右脚压力百分比(前)上,负跟鞋明显低于光脚与普通鞋。
数理分析得出,光脚与普通鞋相比,在包络长度、包络面积、压力中心垂直摆动上, p <0.05 ,差异有统计学意义;包络面积是反映人体压力中心轨迹的重要指标,其数值越小,平衡能力越好 [ 11 ] ,由表可以看出光脚的平衡能力比普通鞋好;普通鞋与负跟鞋相比,右脚压力百分比(后), p <0.05 ,差异有统计学意义,普通鞋站立时,足后部主要支撑,稳定性低于负跟鞋站立。 说明光脚与普通鞋、普通鞋与负跟鞋之间在单右足闭眼站立时,平衡有所差异,单右足闭眼站立时,视觉无法很好控制肌肉的本体感觉,使得平衡能力低于单足睁眼站立状态。
3 结论与建议
3. 1 结论视觉在静态平衡中起重要的作用, 也有前人研究得出核心力量对于人体平衡也有一定的影响 [ 14 ] ;负跟鞋可以使人体重心后移,穿着负跟鞋行走时,有良好的稳定性,有利于身体姿势的矫正,对调整人体的姿势起着一定的积极作用;研究结果与预期结果一样,但是由于样本量较少,以至于具体研究结果存在一定的误差。
3. 2 建议负跟鞋在一定程度上可以调整身体姿势, 为身体姿势的矫正提供参考依据,在使用过程中注意方式方法;穿着负跟鞋进行室外运动时,要注意身体平衡重心点的改变,以防导致运动损伤。
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