增高鞋墊對足底壓力分布及后跟平衡的影響張先熠，李悅，李羅浩，李波12（四川大學(xué)制革清潔技術(shù)國家工程實驗室，四川成都610065）分區(qū)的接觸時間、峰值壓強與沖量，以及后跟內(nèi)外側(cè)壓力差值。結(jié)果顯示：穿增高鞋墊后，足底各區(qū)域接觸時間均延長，大部分區(qū)域峰值壓強降低，部分沖量由前尖轉(zhuǎn)移向后跟，后跟部位內(nèi)外翻加劇，從而平衡穩(wěn)定性能降低。

　　1前言為了美觀，女性選擇穿高跟鞋以達到視覺上的美感，但穿高跟鞋會改變?nèi)梭w正常生物力學(xué)平衡，比如前掌壓力過大，踝關(guān)節(jié)力減小等，還會影響步態(tài)及身體的平衡13.高跟鞋運動損傷的研究表明穿著高跟鞋不僅能引發(fā)足部疾病，還可能引發(fā)腰背疼痛、應(yīng)力性骨折、骨關(guān)節(jié)炎等疾病H.而且高跟鞋的款式有限，也不能滿足男性的增高需要等。由于增高鞋墊可以放置于鞋內(nèi)，有隱形增高的作用，對鞋的款式?jīng)]有太多要求，現(xiàn)在越來越多追求時尚需要增高的男女性選擇增高鞋墊。但是目前還沒有關(guān)于穿增高鞋墊對足底壓力分布及足部平衡影響的研究，本論文采用常用的Footscan壓力板與Novel鞋墊系統(tǒng)測量穿板鞋及穿墊有增高鞋墊的板鞋時足底壓力參數(shù)，通過分析比較兩種狀態(tài)下足底壓力分布與平衡狀況，探討穿增高鞋墊對足底壓力分布與足部平衡的影響。

　　2實驗部分2.1實驗對象15名健康青年大學(xué)生參加了本實驗，其中男性5名，體重（58.（156 0190 2607.82.9）cm，鞋號均23號。所有受試者均無重大足部與下肢損傷。

　　2.2實驗儀器集頻率為250Hz，在有效傳感器區(qū)域（975mmx325mm）內(nèi)有8192個傳感器。Footsmn分析軟件有較完善的平衡分析功能，能分析足部內(nèi)外翻、后跟平衡及壓力中心偏移量等。

　　德國Novel公司生產(chǎn)，數(shù)據(jù)采集頻率為100Hz，每只鞋墊表面分布99個壓力傳感器，通過電纜線與控制盒相連。NovelPedar-X鞋墊放置在鞋內(nèi)部測量‘’足-鞋“界面的壓力參數(shù)，能真實反映穿鞋時的足部受力狀況。

　　實驗用鞋襪及鞋墊23號普通女士板鞋，25號普通男士板鞋，薄棉襪15雙，硅膠增高鞋墊一雙（如），后跟高度為2.3實驗過程讓受試者穿著實驗用鞋走動幾分鐘以適應(yīng)，并記錄穿鞋時的感受。

　　足底壓力鞋墊的實驗鞋，以二步法按自然正常步速走過壓力板，同時測量“足-鞋”界面與“鞋-地”界面壓力參數(shù)，測量五次；受試者穿戴好放置了硅膠增高鞋墊與Novel足底壓力鞋墊的實驗鞋，以二步法按自然正常步速走過壓力板，同時測量“足-鞋”界面與“鞋-地”界面壓力參數(shù)，測量五次。

　　3結(jié)果分析與討論將足（鞋）底分為7個區(qū)域：第1趾骨、第2 ~5趾骨、前掌內(nèi)側(cè)、前掌外側(cè)、足弓、足跟內(nèi)側(cè)和足跟外側(cè)。由于左右足的壓力分布具有致性H，故本研究只選用左足壓力參數(shù)。分析壓力參數(shù)包括峰值壓強、接觸時間及沖量。由于受試者男女體重差異較大，所有壓強和沖量數(shù)據(jù)均先除以各受試者體重，標準化數(shù)據(jù)，再進行統(tǒng)計分析。數(shù)據(jù)用spss16. 0軟件分析，對實驗數(shù)據(jù)進行配對t檢驗統(tǒng)計學(xué)分析。統(tǒng)計結(jié)果用s表示，由于影響受試者步態(tài)的因素較多，實驗數(shù)據(jù)隨機誤差較大，因此差異顯著性用P<0.1表示0.分析參數(shù)的變化率為穿增高鞋墊前后參數(shù)的差值與穿板鞋參數(shù)值的百分比。

　　受試者穿著感受為：穿墊有增高墊的鞋感覺更舒適，但行走時感覺后跟搖擺不定。經(jīng)常穿增高鞋墊的受試者表示行走時間長時易疲勞。

　　3.1穿增高鞋墊前后接觸時間的比較穿增高鞋墊前后接觸時間的比較見表1.表1穿增高墊前后接觸時間的比較足底分區(qū)穿前接觸/s穿后接觸/s平均差P變化率/%第1趾骨第2~5趾骨前掌內(nèi)側(cè)前掌外側(cè)腰窩后跟內(nèi)側(cè)后跟外側(cè)穿增高鞋墊后各區(qū)域接觸時間均增加，這與增高鞋墊較軟易變形有關(guān)，步行時增高鞋墊受擠壓發(fā)生形變，從而增加了接觸時間。后跟外側(cè)部位接觸時間增加比例zui大，這可能是因為行走時后跟外側(cè)先著地，且此時沖擊力較大使得增高鞋墊受擠壓變形量zui大導(dǎo)致時間增加zui多。穿增高鞋墊后接觸時間的增加可能是增高鞋墊發(fā)生形變導(dǎo)致，而形變會消耗人體部分能量，久穿容易導(dǎo)致疲勞，這與增高鞋穿著者反映長期穿著增高鞋墊容易疲勞的主觀感受致。

　　3.2穿增高鞋墊前后峰值壓強的比較壓強是單位面積內(nèi)承受的壓力，足底峰值壓強是足部病變的個重要指標，與舒適度關(guān)系密切，降低壓強可提高穿著舒適度。表2為受試者穿增高鞋墊前后峰值壓強的比較。

　　表2穿增高墊前后峰值壓強值比較足底分區(qū)穿前壓強/N穿后壓強/平均差p變化率/%第1趾骨第2~5趾骨前掌內(nèi)側(cè)前掌外側(cè)腰窩后跟內(nèi)側(cè)后跟外側(cè)穿了增高鞋墊后，除前掌區(qū)域壓強變化不大外，足底各區(qū)域的壓強均減小，且在趾骨區(qū)及后跟外側(cè)處有顯著性差異，在其他足底區(qū)域峰值壓強變化率也都較明顯，說明增高鞋墊能明顯降低足底大部分區(qū)域的峰值壓強，這與受試者穿著感受更加舒適相符。穿增高鞋墊后壓強降低可能是增高鞋墊較軟，受力后易發(fā)生形變從而增加接觸面積，且能延長受力時間，減小沖擊力，導(dǎo)致足底峰值壓強降低。

　　3.3穿增高鞋墊前后沖量的比較沖量為在接觸時間內(nèi)力對足底沖擊的累積效應(yīng)，其大小受每個區(qū)域的壓力值和接觸時間兩個因素的影響，沖量能反映足部所受負荷的大小。表3為穿增高鞋墊前后沖量的比較。

　　表3穿增高鞋墊前后沖量比較足底分區(qū)穿前沖量/N穿后沖量/N平均差變化率/%第1趾骨第2~5趾骨前掌內(nèi)側(cè)前掌外側(cè)腰窩后跟內(nèi)側(cè)后跟外側(cè)穿增高墊后足趾區(qū)域沖量減小，其余足底區(qū)域沖量均增大，其中后跟外側(cè)沖量增大zui明顯，這可能是因為后跟外側(cè)zui先著地沖擊力較大且接觸時間增加較多。穿增高鞋墊前后足底總沖量分別為2.33N.s和2.44N s，變化不大，說明穿增高鞋墊對足底總負荷影響不大，部分負荷由前尖部位轉(zhuǎn)移到了后跟部位。

　　3.4增高鞋墊對后跟部位平衡性能的影響對受試者行走測量時，可依據(jù)受試者行走時的足底壓力分布情況判斷其足部內(nèi)、外翻情況。由于足部解剖生理特點，后跟容易內(nèi)翻，而過度內(nèi)翻會對踝關(guān)節(jié)造成損傷。Footscan壓力板分析軟件用后跟內(nèi)側(cè)壓力值與后跟外側(cè)壓力值之差（HM―HL）來判斷足部內(nèi)外翻，差值為正表示后跟外翻，差值為負表示后跟內(nèi)翻。是名受試者穿增高鞋墊前后左足的后跟平衡圖示，圖中兩條灰色豎線將足部支撐期分為三個階段：后跟著地期、中間支撐期及前掌推進期。圖中的白色帶狀區(qū)域是受試者后跟內(nèi)外翻的安全區(qū)域，波狀曲線表示后跟內(nèi)外翻值后跟內(nèi)外翻數(shù)據(jù)（左圖為穿增高鞋墊前，右圖為穿增高鞋墊后）由可看出后跟翻轉(zhuǎn)安全值范圍為（-10 ~因此對后跟內(nèi)外翻的分析選擇后跟著地期（0~23）N，在后跟著地期間由負值轉(zhuǎn)為正值，且穿增高15%支撐期）。表4為所有受試者穿增高鞋墊前后鞋墊前后后跟內(nèi)外翻數(shù)據(jù)在后跟著地期變化zui大，在后跟著地期時內(nèi)外翻峰值的比較。

　　表4穿增高鞋墊前后后跟內(nèi)外翻峰值比較穿前后跟內(nèi)外翻/N穿后后跟內(nèi)外翻/平均差p變化率/%內(nèi)翻峰值外翻峰值內(nèi)外翻峰值差穿增高鞋墊后，內(nèi)翻峰值**值增加，且有顯著性差異，外翻峰值有所增加，內(nèi)外翻峰值差變大，說明穿增高鞋墊后后跟的穩(wěn)定性變差。這可能與增高鞋墊較軟，不能提供較好的支撐有關(guān)。內(nèi)外翻峰值均超出了安全范圍，穿增高鞋墊后內(nèi)翻峰值超出較多，這會導(dǎo)致踝關(guān)節(jié)受損風(fēng)險增大。

　　4結(jié)論現(xiàn)在市面上的增高鞋墊大都較軟，正如行走在沙灘上，雖然感覺舒適但容易疲勞，穩(wěn)定性也較差。

　　測量結(jié)果顯示穿增高鞋墊后，足底各區(qū)域接觸時間均延長，鞋墊形變大導(dǎo)致耗能增加；大部分區(qū)域壓強降低，穿著舒適性較好；部分沖量由前尖向后跟部位轉(zhuǎn)移，增加了后跟的負荷；后跟在著地期間的平衡穩(wěn)定性降低，易引起踝關(guān)節(jié)損傷。本文只研究了一種增高鞋墊對足底壓力與平衡的影響，且鞋墊高度選擇較低，不能充分說明市面上各種增高鞋墊的性能，曰后還需要對不同跟高、不同材料的增高鞋墊進行進步研究。