运动鞋研究概况
摘要：
足部在运动中承受着巨大的重量和运动冲力。运动鞋是运动中最重要的器械之一，
随着运动生物力学研究方法的不断创新，人们对运动鞋在预防运动损伤的力学机制研
究不断深入，更加明确了运动鞋对预防运动损伤的积极作用。接下来琦顺个大家讲述
运动鞋的发展、运动鞋与运动损失的相互关系，以此希望为这方面的研究者提供参考。关键词：足；运动鞋；运动生物力学；运动损伤
1. 引言
一直以来，足部在运动中都隐藏在各种运动鞋（如长靴、钉鞋、冰鞋或特种皮鞋）里面，所以很容易被运动医师所忽略。实际上，足部是运动时身体与地面的接触点，
在奔跑、跳跃和转身时，足部承受的压力很大，足是承受和传递负荷的关键部位。人
体每一步行走，足底所受到的压力是巨大的，这种压力大概超过人体重量的50%。而人体在其他的一些运
动过程中，着地时的冲击力更大，有研究表明，跑步时能达到体
重的2～3倍，而在跳跃落地动作中足部所承受的地面反作用力更能高达体重的7倍。并且着地时足底所受到的冲击力与损伤之间的关系已经被确立，因此，如果在运动中，不能合理的利用这些力，就会对人体造成伤害。
2 .足的解剖结构耐克跑步鞋react灰
足之结构，精湛绝伦，被生理学家称誉为：“解剖学上的奇迹”！人的每只脚上具有26块骨头。33个关节，20条大小不同的肌肉，并有114条坚强的韧带，以及无数
灵敏的神经与丰富的血管。人的足底，存在着几乎所有体内脏器官的反射区。足底连
结着人体的12条经络中，最为重要的其中6条：即脾经、胃经、膀胱经、肾经、肝经及胆经。故有：“足底是反映全身的镜子”之说。足底处在人体末端，因远离心脏而
供血不足，故反复刺激按摩足底则可促进血液流畅，加强人体心脏泵的作用。故此，
足又被称之谓：人的“第二心脏”。足的最终使命，乃是托负起人体与人生的重负。
人们在完成各项动作时，足的部分解剖区域支撑着人体大部分重量。而人体的足相对
于整个身体来说是相当小的一部分，它是由26块骨，33个关节和126根韧带、肌肉
和神经如同网状一样分层构成一个复杂的结构，它的基本功能是支撑人体重量、缓冲、吸收冲击力，产生向前的推动力，以及帮助调节、维持人体的平衡。足在运动中除具
有吸收来自地面的作用力、承载体重的功用外，最重要的功能是作为一个全能的骨连接，将从股部至小腿的肌肉组织产生的力转化为有效的位移，从而完成各种动作技术。
3 .运动鞋发展
1892年，九家小型橡胶生产公司合并形成美国橡胶公司（U.S.Rubber Company）其中一家在康涅狄格州的Naugatuck镇于1840年成立，名叫固特异金属橡胶鞋业公
司（Goodyear Metallic Rubber Shoe Company）。该公司被首次获准采用橡胶硫化法
的生产方法，这种方法由查尔斯.古德伊尔（Charles Goodyear）发现并获得专利。橡
胶硫化法是将橡胶加热熔入布上或其它部件上，使其更结实、牢固。1899年1月24日，汉弗莱·欧苏利文（HumphreyO'Sullivan）首次获得橡胶后跟鞋专利。从 1892年
至1913年，美国橡胶公司橡胶鞋业部生产了30种不同品牌的产品，这家公司想将这
些品牌结合在一起。1979年，Stride Rite公司获得了Keds商标品牌。而从科学与时
尚两方面促成运动鞋大规模生产，主要应归功于俄勒冈的尔·耐特（ Phil Knight）和比尔·鲍尔曼（ BillBowerman）。
1958年，俄勒冈大学商科专业学生、赛跑运动员菲尔·耐特和他的教练比尔·鲍尔曼，对美国人使用的跑步鞋的笨拙大为不满。他们于1964年成立一家公司，销售鲍尔曼设计的一种更轻、更舒适的鞋子。1968年，该公司改名为耐克公司（NIKE，INC），名
字来自希腊的胜利女神。起初，耐特和鲍尔曼亲自在美国西部的运动场上推销他们的
鞋子。而在世界足坛上，adidas所受的支持度更是没没有任何一家运动用品厂商可以
比拟的。尤其当adidas发表了第一双钉鞋后，更是受到顶尖足球员的支持与喜爱，由1974年于西德所举办的世界杯足球赛中，80%以上的出场球员都选用了adidas的足
球鞋便可得知当时adidas在世界足坛的威力。而在1998年的法国世界杯足球赛中，
地主法国队更是凭借adidas足球鞋优越的性能，发挥了超水平的实力，击败雄勇夺冠军，也捧红了法国足球明星Zinedine。
4 .运动损伤的研究
不断提高运动成绩的同时就是不断挑战人体解剖和生理的极限，这就必然会导致损伤。Wuckworth（1988）认为足底压力短时间超过正常值，并不一定引起疼痛或者足
底溃疡，并确认关键是异常高的足底压力持续时间。Gross和Bunch等对10名跑步者的研究发现，当跑步速度增大时，足底各部分的平均峰值应力也显著增大，测量到的
最大应力发生在第二、三跎骨前端和大脚趾底部，并解释了跑步者经常发生跎骨疲劳
性骨折的原因。Claire等支出弓形足、正常足和扁平足，若足部各区如足压分布均匀，可以降低运动损伤，而足压平均的定义为最大压力和最小压力的范围越小越好。Mary
指出足底压力测量显示出，如在足部某一部位，承受过大的压力时，极易产生过度使
用伤害。王志彬等对足弓垫下，有利于增加足弓的支撑力，缓解跎腱膜的牵引力，减
轻足跟的负重，从而减轻足跟疼痛。Wit等在研究中让九位受试对象在赤足和穿鞋两种条件下完成不同跑速的实验研究中发现，赤足跑时会产生较大的外部载荷率和足部接
触率，并认为足底接触率的增加可以减小赤足者跟处的局部压力。
5 .运动鞋与损伤作用的研究
足一鞋界面压力分布测试仪器的发展，在揭示人体足鞋状态下足底压力的分布特
征的同时，也为制鞋工业带来了技术支持。通过对人体在穿不同种类鞋的运动过程中
足底压力的研究，揭示鞋跟高度、鞋底硬度以及鞋子本身的结构等诸多因素对人们足
部健康的影响，指导人们健康穿鞋。跟腱炎是由于长期反复过度负荷引起的，不良的
解剖结构都容易导致这种损伤。踝关节的活动及跟腱的拉长受鞋底结构的影响很大，
例如，增加鞋跟厚度，踝关节每次背屈时跟腱完成离心所承受的紧张程度就大大减少。过多的足内旋是足底地筋膜炎的诱因，可以通过使用纵长形足弓垫或支撑物使得足弓
部负重或得到休息而进行。Milliron&Cavanagh在踝关节跎屈时肌肉长度特征和肌肉活动特征的研究中发现，跎屈时小腿肌肉左离心收缩，在支撑阶段抑制踝关节的背屈，而跟腱受伤最主要的原因就是肌肉超量的离心收缩，由于踝关节的活动以及跟腱
程度就会大大减小。荷宁（Hennig）和米拉尼（Milani）发现不同类型跑鞋所受的压力竟有340千帕的差异。
Clarke等在研究中发现，鞋能使跑步者调整其运动学特征，在着地时使踝关节有更多的背屈，并且较硬的鞋与较软的鞋相比，随着后跟着地立即使膝关节屈的速度增加。卡福和托尼在德国穿上lot-to的无带战靴ZheroGravity，其造型结构和耐克的超轻“Total90Supremacy”相仿，但是上端稍硬；adidas为那些爱好新奇的消费人特别
推出TUNiT，该款球鞋仿如机器，可替换各部件；Puma最新款v1.06在永贝里的脚上看起来很棒，它非常舒适轻便……。重量的轻度化，成了目前足球鞋设计的一个走向。球员在几乎感觉不到的重量下，速度，转身，触球感都达到上一辈球员无法感受的高度。但是新的伤病，例如近年来如洪水般开始泛滥的跖骨伤，使现代足球鞋设计理念
受到质疑。英国埃克塞特大学的运动伤病生物工程专家莎伦·迪克逊称，现代低重量的
足球鞋对于球员的跖骨保护远不如从前。克雷格·约翰斯顿，前利物浦中场球员，adidas掠食者战靴发明者也认为新一代足球鞋对于球员脚部的支撑和保护不足，设计
的重心总是在提高球鞋性能表现而不是保护球员。虽然科学数据显示：足球鞋对球员
在球场上的表现的确起到促进作用，例如 adidas掠食者采用的Powerpulse技术可使
30m的任意球有效增加传球距离0.6m，但这与让球员休战3个月或者半年，得失如何呢？
6 .小结
运动鞋经过100多年的发展历史，对足部的运动原理和运动过程都累积了丰富的经验，在篮球、足球等专业领域都取得了较好发展，减震、能力回输、扭力系统等技术
获得了较大成功。但是运动损伤尤其是和足部相关的运动损伤随着运动对抗的日趋激烈，有增无减，运动鞋领域还有许多课题需要解决。我国的运动鞋研究和发展近些年
进步很大，同时伴随出现一些新兴的运动鞋品牌，琦顺致力为大家提供更好的运动鞋，满足大众的需要。

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