功能鞋墊對跑者足底壓力及足形態的影響研究

摘要：本研究通過對比健康跑者在穿戴功能鞋墊與不穿戴功能鞋墊完成10公里跑步后足底壓力分布，足形態指數（foot posture index，FPI）以及主觀疲勞程度（RPE）的差異，探究功能鞋墊用于提高跑者運動表現，預防跑步相關損傷的實踐意義。招募符合要求的跑者15名，分別完成兩次10km跑和跑后的足底壓力，足形態指數（FPI）和主觀疲勞程度（RPE）測試。結果顯示，穿功能鞋墊10km跑后，第2-5趾骨區最大壓力小于不穿戴功能鞋墊進行10km跑后，且具有顯著性差異（p＜0.05）。穿功能鞋墊進行10km跑后，跑者足形態指數較不穿功能鞋墊進行10km跑后得分小，且有顯著性差異（p＜0.05）。10km跑后，功能鞋墊對于降低主觀疲勞程度作用不顯著（p＞0.05）。實驗結果說明，功能鞋墊能夠很好地維持跑者的足形態，減少跑步中足部所受沖擊力。

關鍵詞：跑步" 足底壓力" 足形態" 運動損傷

A Study on the Effect of Functional insoles on the plantar pressure and foot posture of Runners

Jian Yang" Guagnzhou Sport University" Guangzhou Guangdong Province" 510000" China

Abstract：

This study compares the differences in plantar pressure distribution， foot posture index（FPI）， and ratings of perceived exertion （RPE） between healthy runners who complete a 10 km run with and without functional insoles， and explores the practical significance of using functional insoles to improve runner performance and prevent running related injuries.Recruit 15 qualified runners to complete two 10km runs and post run tests on plantar pressure distribution， foot posture index（FPI）， and ratings of perceived exertion （RPE）.The results showed that after a 10km run with functional insoles on， the maximum pressure in the 2-5th phalanx area was lower than that after a 10km run without functional insoles on， and there was a significant difference （plt;0.05）.After wearing functional insoles for a 10km run， foot posture index（FPI） of the runners was lower than that of those who did not wear functional insoles for a 10km run， and there was a significant difference （plt;0.05）.After a 10km run， functional insoles had no significant effect on reducing ratings of perceived exertion （RPE） （pgt;0.05）. The experimental results indicate that functional insoles can effectively maintain the foot posture of runners and reduce the impact force on the feet during running.

Key words： running" "plantar pressure" " foot Posture" " sport injury

近年來，國內興起了跑步熱，參與跑步運動的人數呈現“井噴式”增長。伴隨著急劇增長的跑步人群，跑步相關損傷的發病率也在迅速增加[1]。一項關于馬拉松參賽者損傷情況的調查發現，在248個樣本中，受傷人數為104人，占樣本總數的41%[2]。下肢損傷是跑者最常見的運動損傷，其中又有近一半是發生在膝關節[3]。跑步過程中，足底壓力分布和足形態的變化被認為和跑步相關損傷有關[4-5]。功能鞋墊能夠糾正異常足部結構，優化足底壓力分布，提高足部穩定能力，常用于有足部疾患的人群。但目前有越來越多無足部疾患的健康跑步愛好者為預防運動損傷，也開始使用功能鞋墊。跑步時，地面反作用力從足部逐級向上傳導，如果足部不穩定，或者不能很好地分配和緩沖地面反作用力，將會給整個下肢造成更大負荷[6]。有研究發現，疲勞是引發運動損傷的重要原因之一[7]。本研究通過對比健康跑者在穿戴功能鞋墊與不穿戴功能鞋墊完成10公里跑步后足底壓力特征，足形態指數以及主觀疲勞程度的差異，探究功能鞋墊用于提高跑者運動表現，預防跑步相關損傷的實踐意義。

1.資料與方法

1.1 一般資料

從跑團招募符合實驗要求的跑者15名，他們的基本信息見表1，所有受試者在跑步時都為足跟著地模式[8]。

1.2 納入與排除標準

納入標準：跑齡1年以上，周跑量30km以上，近半年未出現任何迫使其降低跑量的跑步相關損傷和疼痛。

排除標準：存在明顯下肢形態學異常（如：X型腿、O型腿、扁平足、高弓足、拇外翻以及下肢不等長等）。 受試者篩選由從業5年以上，具有康復治療師執業資質的人員完成。

1.3 實驗方法

本實驗的主要測試指標為受試者10km跑后足底各區最大壓力（N）、足形態指數（FPI）以及主觀疲勞程度（RPE）。實驗中使用的功能鞋墊為預制半足鞋墊（TXG），由特殊材料制成，在設計上主要是為了給足弓支撐和穩定足跟，減少跑步引起的足部疲勞（見圖1）。

本實驗使用比利時Rscan公司生產的FootScan足底測力系統（RSscan International， 1m，500Hz）來采集受試者跑動過程中的足底壓力信息。用足形態指數（Foot Posture Index，PFI）評價足部是否處于旋前、中立或者旋后位。足形態指數（Foot Posture Index，PFI）共包括6項指標（詳見表2），根據足形態的不同，每項得分可為-2～2分，最后得分為6項指標得分總和。總分大于0視為存在足旋前；小于0視為足旋后；等于0視為足中立[9]。

本實驗采用主觀疲勞程度（RPE）量表來評價受試者運動后的疲勞程度，該量表的應用價值受到美國運動醫學會（ACSM）的認可和推薦。具體分級詳見圖2。

實驗開始前，于平地上放置一足球，并于5米外放置一標志桶，指示受試者瞄準標志桶主動踢球，踢球腿定義為受試者主力腿[10]。實驗第一部分，受試者穿著標準鞋、標準襪進行10km跑后，測試足底壓力，足形態指數及主觀疲勞程度（RPE）;實驗第二部分，受試者穿著標準鞋、標準襪及功能鞋墊進行10km跑后，測試足底壓力，足形態指數（FPI）及主觀疲勞程度（RPE）。進行10km跑時，受試者可按照自己平時習慣的跑法完成。兩部分實驗之間相隔一周，這一周內受試者可執行自己的跑步訓練計劃，測試前一天不進行跑步訓練，避免過量運動引起損傷，確保測試時有良好狀態。兩次實驗中，受試者均僅穿著標準鞋襪，不穿功能鞋墊進行足底壓力測試。測試時，要求受試者以習慣的跑速沿著跑道跑過測力板。在測試之前，讓所有受試者先熟悉測試過程。測試開始后，收集受試者3次有效的左腳和右腳數據。足跟著地模式，跑動過程中未明顯改變步長和步頻的數據視為有效[11]。

1.4 數據處理與分析

取三次測試的均值進行分析 [12-13]。數據用SPSS20.0統計軟件進行處理，各項指標以Mean±SD表示，差異性水平為plt;0.05。對初始數據進行分析，均符合正態分布且有方差齊性。使用配對樣本t檢驗來比較受試者10公里跑前后足底壓力和足形態指數（FPI）的差異。

2. 結果與分析

2.1 穿功能鞋墊與不穿功能鞋墊進行10km跑后，足底各區最大壓力的比較

如表3 所示，穿功能鞋墊10km跑后，第2-5趾骨區最大壓力小于不穿戴功能鞋墊進行10km跑，且具有顯著性差異（p＜0.05）。此外，穿著功能鞋墊10km跑后，全足所受最大壓力小于不穿戴功能鞋墊時，但差異不顯著（p＞0.05）。

2.2 穿功能鞋墊與不穿功能鞋墊10km跑后足形態指數比較

如表4 所示，穿功能鞋墊進行10km跑后，跑者足形態指數較不穿功能鞋墊進行10km跑后得分小，且有差異有顯著性（p＜0.05）。

2.3 穿功能鞋墊與不穿功能鞋墊10km跑后主觀疲勞程度比較

如表5 所示，跑者穿半足鞋墊與不穿半足鞋墊進行10km跑后，主觀疲勞程度變化不顯著（p＜0.05）。

3.討論

足底壓力分布異常被認為和跑步相關損傷的發生有關[4-5]。功能鞋墊能夠影響足底壓力的分布，從而降低跑步相關運動損傷的發生率[14]。廖蘇[15]在對扁平足人群下肢生物力學研究中發現，功能鞋墊能明顯改變足底壓力分布。本研究中，受試者穿功能鞋墊進行10km跑后，取出功能鞋墊進行測試，足底第2-5趾骨區最大壓力小于不穿戴功能鞋墊跑步時，且具有顯著性差異（p＜0.05）。說明功能鞋墊確實能夠影響跑者的足底壓力分布，而且即使脫掉鞋墊，影響效應依然存在。此外，穿著半足鞋墊運動后，全足所受最大壓力均數小于不穿戴半足鞋墊時，但差異不顯著（p＜0.05）。O’Leary 等[16]發現，跑者穿著功能鞋墊進行跑步時，地面反作用力的峰值力和負荷率顯著降低。這一結果差異可能是由于本實驗測試時要求受試者脫掉功能鞋墊造成。

穿戴功能鞋墊進行10km跑后，受試者足形態指數較不穿戴功能鞋墊進行10km跑后小，且差異有顯著性（p＜0.05）。說明功能鞋墊能夠有效維持跑者足形態。有研究顯示，足旋前可導致脛骨內旋，進而導致膝關節力線不良，最后出現膝關節的損傷[17]。因此，功能鞋墊能夠通過減小足旋前預防或改善跑者的膝關節損傷。有研究發現，疲勞是引發運動損傷的重要原因之一[7]。本研究中，穿半足鞋墊進行10km跑后，跑者主觀疲勞程度評分與不穿半足鞋墊進行10km跑后無顯著差異（p＞0.05），說明功能鞋墊對降低跑者10km跑中的作用不明顯。

4.結論

功能鞋墊對于減少跑者跑步過程中足部，特別是前足內側所受沖擊力有顯著效果。其能夠很好地維持跑者的足形態，對于預防下肢運動損傷有重要意義。10km跑步時，功能鞋墊對于降低主觀疲勞程度作用不明顯。

5.不足與建議

由于實驗條件的限制，本實驗只進行了10km跑測試，與受試者實際的跑量有一定出入，可能無法完全反映出跑步受試者足底壓力的影響，因此，下一步研究可以增加實驗中受試者的跑量。

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