不同缓冲（能力）跑鞋对跑者膝、踝关节局部动态稳定性的影响

作者：相亮亮; 梅齐昌; 李建设; Justin Fernandez; 顾耀东^*

来源：中国体育科技, 2023, 59(04): 84-93.

DOI：10.16470/j.csst.2021047

• 惯性测量单位传感器
• 关节合加速度
• 动态稳定性
• 最大Lyapunov指数
• 跑鞋

目的：通过最大Lyapunov指数评价局部动态稳定性，探究传统、极简和极致缓震3类跑鞋（后跟高度分别为33、8、46 mm，掌跟差分别为12、0、10 mm）对跑步过程中膝、踝关节动态稳定性影响的差异，为跑者鞋具选择提供建议。方法：采用惯性测量单位传感器比较跑者[年龄：（26.3±1.1）岁，身高：（1.75±0.02）m，体质量：（63.3±2.7）kg,BMI:(20.8±1.3)kg/m2）]以（10.8±0.5）km/h的速度在跑步机上持续跑步时下肢关节峰值合加速度，通过Rosenstein算法计算最大Lyapunov指数，评估3类跑鞋在跑步过程中对下肢局部动态稳定性的影响。采用单因素方差分析对数据进行统计学分析，采用Tukey HSD事后多重检验进行组间比较，显著性水平设置为P<0.05。结果：1）跑者穿着传统跑鞋的峰值合加速度大于极致缓震跑鞋，但小于极简跑鞋，且所有组间两两比较结果均具有显著差异（P<0.01）;2）跑者穿着3类跑鞋的踝关节合加速度的最大Lyapunov指数具有显著差异（P=0.018），相比极简跑鞋，跑者着极致缓震跑鞋的踝关节合加速度的最大Lyapunov指数显著增大（均值差=0.13,P=0.014）;3）跑者膝关节合加速度的最大Lyapunov指数变化显著（P<0.01），相比极简跑鞋[（0.652±0.20）bits/s]，跑者穿着传统跑鞋[（0.937±0.15）bits/s,P=0.000 3]和极致缓震跑鞋[（0.936±0.12）bits/s, P=0.000 3]的膝关节合加速度的最大Lyapunov指数显著增大。结论：1）从下肢关节峰值加速度角度，极致缓震跑鞋较传统跑鞋和极简跑鞋具有更好的缓冲减震作用，着地时的胫骨峰值加速度更小；2）从局部动态稳定性角度，极简跑鞋较传统跑鞋和极致缓震跑鞋在跑步的过程中具有更好的下肢局部动态稳定性，系统减弱外部干扰的能力更好，说明穿着极简跑鞋跑步时的步态更自然；3）传统跑鞋由于产生的下肢关节峰值加速度相对较小且具有较好的局部动态稳定性，对于注重兼顾跑步时的缓冲减震以及动态稳定性作用的跑者是更优的选择。

• 单位
  宁波大学