Effects of wearing athletic shoes, five-toed shoes, and standing barefoot on balance performance in young adults
Smith BS, Burton B, Johnson D, Kendrick S, Meyer E, Yuan W.
Int J Sports Phys Ther. 2015;10(1):69–74.
Abstract
Background/Purpose
Almost all research using participants wearing barefoot‐style shoes study elite runners or have participants with a history of barefoot style shoe training run on a treadmill when shod or barefoot. Wearing barefoot‐style shoes is suggested as a method of transition between shod and barefoot running. Static and dynamic balance exercises also are recommended. However, little information is available on the effects five‐toed barefoot style shoes have on static balance. The purpose of this study was to examine balance of subjects barefoot, wearing Vibram FiveFingers™ barefoot‐style shoes, and regular athletic shoes with eyes closed when using the Biodex Balance System‐SD™.
Study Design
This was a repeated measures study.
Methods
Forty nine participants aged 18‐30 years without lower extremity injury or experience wearing barefoot‐style shoes were tested for static balance on the Biodex Stability System™ with their eyes closed while wearing Vibram FiveFingers™, athletic shoes, or barefoot. Three trials of 10 seconds for each footwear type were completed. Repeated measures analysis of variance with Bonferroni's correction was used to analyze the degrees of sway in the anterior‐posterior and medial lateral directions. An overall stability index was also calculated by the Biodex.
Results
For anterior‐posterior and overall indices, differences were found between all conditions. Participants wearing athletic shoes demonstrated the smallest anterior‐posterior stability index (least sway) and spent the most time in the innermost concentric circular zone. Medial‐lateral indices were not different for any condition.
Conclusions
Wearing Vibram FiveFingers™ provided better overall and anterior‐posterior static balance than going barefoot. While differences between Vibram FiveFingers™ and barefoot are significant, results may reflect statistical significance rather than any clinical difference in young, uninjured individuals.
Clinical relevance
It would appear that Vibram FiveFingers™ mimic going barefoot and may be a bridge for exercising in preparation for barefoot exercise.
Keywords:
背景/目的
裸足スタイルの靴を履いた参加者を使用したほとんどすべての研究では、エリートランナーを研究したり、裸足スタイルの靴のトレーニングの歴史を持つ参加者に、靴を履いたり裸足でトレッドミルで走らせたりしています。裸足スタイルの靴を履くことは、靴を履くランニングと裸足のランニングを切り替える方法として提案されています。静的および動的バランス運動も推奨されます。ただし、5本指の裸足スタイルの靴が静的バランスに与える影響に関する情報はほとんどありません。本研究の目的は、Biodex Balance System-SD™を使用する際に、裸足、Vibram FiveFingers™裸足スタイルの靴、および目を閉じた通常の運動靴を履いた被験者のバランスを調べることでした。 研究デザイン
反復測定研究でした。
方法
下肢の怪我や裸足スタイルの靴を履かない18〜30歳の49人の参加者について、Vibram FiveFingers™、運動靴、または裸足を履いたまま目を閉じて、Biodex Stability System™の静的バランスをテストしました。履物の種類ごとに10秒の3回の試行が完了しました。ボンフェローニの補正によるの反復測定分散分析を使用して、前後方向および内側方向の動揺の程度を分析しました。全体的な安定性指標もBiodexによって計算されました。 結果
前後指数および全体指数については、すべての条件間で違いが見つかりました。運動靴を履いた参加者は、最小の前後安定指数（ゆらぎ）を示し、最も内側の同心円ゾーンで最も多くの時間を過ごしました。内側-外側のインデックスは、どの条件でも違いはありませんでした。
結論
Vibram FiveFingers™を着用すると、裸足よりも全体的および前後の静的バランスが向上しました。 Vibram FiveFingers™と裸足の違いは重要ですが、結果は、若くて怪我をしていない個人の臨床的違いではなく、統計的重要性を反映している可能性があります。 臨床的関連性
Vibram FiveFingers™は素足で行くことを模倣しており、素足での運動に備えて運動するための架け橋になるかもしれません。 intro
裸足の履物の一種であるVibram FiveFingers（VFF）は、靴でのランニングから裸足でのランニングへの架け橋と考えられています。裸足でのランニングには困難が伴います。ロスチャイルドは、下肢の固有受容、足首の柔軟性、および固有の足強化運動を含む素足で行う準備プログラムを推奨しています。同様に、裸足でランニングをしたい人、特に裸足のランニングへの橋としてVFFを使用している人は、裸足の靴を履いてこれらの運動を行うのが適切かもしれません。かかとまたはアーチ領域にサポート材料が最小限またはまったくない前足材料よりもわずかに厚い厚さのヒール材料を持つ靴として定義されるミニマリストの靴よりも。 VibramのWebサイトでは、クッション性とアーチサポートのない5本のつま先の軽量で柔軟な靴と説明しています。各つま先には個別のスロットがあります。このフットウェアは、足を保護しながら素足での体験を模倣することを目的としています。 VFFが裸足の状態を模倣している場合、VFFを装着しているユーザーのバランステストの結果は、裸足（BF）の場合に得られる結果と同様である必要があります。大部分の研究では、BF状態およびシュート状態での怪我のない再現または競争力のある成人ランナーの運動学的、関節負荷率、および筋活動パターンを比較しています。裸足でVFFを着用している被験者の静的または動的バランスを比較する研究はほとんどありません。 VFFとBFを装着したアマチュアランナーは、サポート斜面のボードの知覚方向と振幅を推定するように求められたとき、同様の静的および動的な足首の位置感覚を持ちました。 Dodsonらは、8週間にわたって毎日少なくとも1時間VFFを着用したさまざまな年齢と能力の参加者を調査しました。スターエクスカーションバランスとタイムバランススコアは8週間後に改善しました。動的バランスのテストでは、硬い靴の被験者はBFの被験者よりもパフォーマンスが優れていることが実証されました。若い成人は、平均台の上を歩いたり、硬い靴で予期しない歩行を終了したりする動的なバランスアクティビティを実行すると、BFよりも良いテストスコアが得られることを実証しました。健康な若い成人では、片足ジャンプ着陸直後のフォースプレートで測定された静的バランス中に、BFの内側横安定性指数のみがVFFの着用よりも有意に小さかった。ペリーらは、ミッドソールの硬度が増加すると、BF状態と比較して内側外側安定性が低下することを発見しました。 正式なテストシステムを使用して、VFFを装着した被験者や裸足の被験者の静的バランスを測定した研究はありません。したがって、この研究の目的は、Biodex®Balance System（BSS-SD）を使用する際に、裸足、VFF、および目を閉じた通常の運動靴を履いた被験者の静的立ちバランスを評価することでした。被験者が通常の運動靴を履いた場合と比較して、被験者がBFまたはVFFを着用した場合の静的バランス測定は同じであるという仮説が立てられました。
METHODS
単一グループの反復測定デザインが使用されました。各参加者は、（1）裸足、（2）VFFの着用、（3）定期的な運動靴の着用の3つの条件でバランスをテストしました。テスト条件の順序はランダムに決定されました。 参加者
過去6か月間に下肢の筋骨格障害または神経学的障害がなく、BFスタイルの靴を履いた経験のない18歳から30歳までの49人のボランティア（男性= 16、女性= 33）。全員が、大学機関審査委員会のガイドラインに従って、参加前にインフォームドコンセントを提供しました。参加者は自分の運動靴を研究室に持ち込みました。アスレチックシューズは、比較的幅広のラバーソール、生地のアッパー素材、カジュアルまたはアスレチックアクティビティに使用される低いヒールの高さの、レースアップ、バックル、またはベルクロで留められたシューズまたはキャンバススニーカーとして定義されました。参加者は、疲労の影響を防ぐために、試験の24時間前に運動を控えました。すべての参加者は同じモデルのVibramFiveFingers®シューズ（KSO）を着用しました。 Vibram Webサイトのフィットガイドを使用して、参加者のサイズを測定しました。3参加者は、すべてのつま先が正しい場所にあることを確認するために、VFF内でのみ足を動かすことができました。 バランステスト
Biodex Balance System（BSS‐SD）（米国ニューヨーク州シャーリーのBiodex Medical Systems）円形プラットフォームは、静的条件を測定するための標準フォースプレートとして機能しました。結果は、メーカーが定義した重心の角変位として報告されます。これらのデータを使用して、BSS-SDソフトウェアは、前後（AP）、内側（ML）、および全体（OA）の安定性の指標を計算しました。また、プラットフォームの中心付近にある4つの同心ゾーンの1つで費やされた時間の割合も測定されました。各参加者の足は、事前に決められた位置に置かれ（参加者の身長に基づいてBSS-SDによって計算されます）、習熟セッションが完了しました。 最初に割り当てられた履物を着用した後、参加者は体位を変え、両腕を胸の上で交差させ、10秒の試行ごとに目を閉じました。履物の種類ごとに3回の試行の間に、参加者はリラックスして目を開くことができましたが、足を動かすことはできませんでした。参加者は、割り当てられた順序で他の2種類のフットウェアでプロトコルを繰り返しました。参加者が胸から手を離したり、開始位置から足を動かしたり、転んだり、目を開いたりした場合、試験結果は破棄されました。
統計分析
各被験者の9つの試験すべてを使用して、ボンフェローニの補正による事後分析を含む分散の反復測定分析を使用して、VFF、アスレチックシューズ、裸足を着用したバランススコアを比較しました。データは分散の均一性に関する仮定を満たしました。アルファレベルは0.05に設定されました。 SPSS V-19を使用してデータを分析しました。 RESULTS
16人の男性が参加した：平均年齢27.2（+/- 5.6歳）、平均身長179.6（= /-4.5 cm）、平均体重75.6（+/- 9.9 kg）。女性の参加者は33人でした：平均年齢26.1（+/- 5.9歳）、平均身長167.4（+/- 6.3 cm）、平均体重64.0（+/- 7.6 kg）。参加者データは除外されませんでした。参加者が通常の運動靴を履いたときの全体的な安定性指数は最小でした（全体、3.4°、靴、5.62°、VFF、6.13°、BF）。表1は、前後動揺指数が総合指数スコアに類似していたことを示しています。小さい揺れで示されるように、VFFはBFよりもこれら2つのインデックスの安定性が優れていました。履物の条件下でのMLの安定性に違いは見つかりませんでした（表1）。表2は、参加者が運動靴を履いた場合、最も内側の同心円ゾーン（中心から0〜5度）で最も時間を費やしたことを示しています。 Shodの参加者は、時間の76.1％を最も内側のゾーンで過ごしました。 VFF、39.7％; BF、38.8％。 Shodの参加者は、6-10度のゾーンで時間の23.5％を費やしました。 VFF 53.1％; BF、47.9％。動揺指数とともに; 0〜5度のゾーンで費やされた時間の割合は、姿勢の安定性が高いことを示しています。
DISCUSSION
VFFとBF全体およびAP安定性指数は統計的に異なりましたが、結果はVFFの静的バランスが裸足に似ているという仮説を確認しました。両方の指標で、VFFとBFの測定値の差は0.5度未満でした。この証拠は、ランニングシューズから素足でのランニングに移行したい人のためのトレーニングプログラムの非ランニング部分でVFFを着用できることを示唆しています。専門家は、少なくとも4〜8週間の移行トレーニングを推奨しています。プログラムには、非実行中および実行中のアクティビティを含める必要があります。下肢の固有受容運動には、固定および動的表面での足首の可動域と片脚のスタンスアクティビティを含める必要があります。ケリー・エタルは、裸足の参加者が片足スタンスでバランスをとると、二重肢スタンスと比較して、足底固有の足の筋肉の活性化が増加することを発見しました。運動靴を履くと、最高のOAおよびAP静的バランスが得られました。これらの違いは、プラットフォームの中心のすぐ近くにある0-5°の同心円で費やされる時間の長さにも反映されています。ウォーキング中のBFよりも安全であると主張する運動靴のサポートは、60歳以上の被験者の研究に基づいています。 Koepsellらは、運動靴を履いている高齢者の転倒リスクが最も低いことを発見しました。高齢の成人女性は、かかとの低い靴を履いた方がパフォーマンスが向上しました。しかし、テンサーらは、靴底の厚さと剛性が高齢者の転倒リスクとはほとんど関係がないことを発見しました。 Hosadaらは、18歳から22歳の被験者を研究し、より厚い足底は足関節と足首関節からの受容体からの情報と足首関節筋の筋紡錘からの情報の送信を抑制し、反応速度と筋力を低下させると結論付けましたペリーらは、若い女性を研究し、柔らかい中底の履物を着用すると、課された「摂動」に反応する能力が低下したと結論付けました。 MenantとPerryらは、さまざまな靴の状態で若い大人と老人を比較しました。彼らは、柔らかい中敷がバランスの悪い原因になったと報告しました。これは、特に高齢者において、関節の位置感覚に有害となる可能性のある機械的サポートが少ないためです。平均台の上を歩くときのバランス障害は、被験者が薄いハードソールの靴を履いた場合に最も発生しませんでした：BFまたは靴底の厚さと硬さの他の組み合わせよりも著しく少ない。この研究と以前の研究の結果の対比は、BSS-SDによって測定された少量の姿勢障害に起因する可能性があります。これらの知見は、静的バランス中に正常な個人が中心プラットフォームの位置の近くに留まるという文献を裏付けています。ただし、TroppとOdenrickが使用した床反力と筋電図評価のフォースプレートの記録は、現在の研究で使用された方法とは非常に異なっていました。アーノルドとシュミッツは、BSS-SDを使用して単一の肢のスタンスのみを研究しました。
足のさまざまな領域からの固有感覚は、VFFを装着したときのバランス反応に役割を果たす可能性があります。 4本の静的姿勢制御変数は、片足姿勢で5本指のソックス、レギュラーソックス、およびBFを身に着けた身体的に活動的な成人で研究されました。著者らは、つま先間の斬新な触覚により、5本指の靴下を履くとバランスが改善すると仮定しました。あらゆる条件の変数に有意差は見られませんでした。 VFF、BF、または履物の状態と比較した結果を研究する研究者は、これらの状態のそれぞれがつま先の周りと足の裏から異なる情報を提供すると主張します。参加者がVFFを着用して評価したほとんどの公開結果は、ランニング中に足底から測定されたものです。 Paquette et alとMcCarthy et alは、BFまたは靴に比べて、特に足底屈において、VFFが最大の足首可動域を提供することを発見しました。標準的な小屋の状態と比較して、走行中のエネルギー消費とピーク衝撃力はVFFで大幅に低下しました。 VFFを使用した下肢の運動は、BFランニングに似ていました。 VFFは、BFに比べて立っているときと走っているときの足首の動きの範囲をよりよく認識します。 この研究には制限がないわけではありません。足首や足の怪我のないボランティアのみが参加しました。急性足首の怪我、慢性的な足首の不安定になりやすい人、または他の下肢の整形外科状態の人の検査結果は、現在の所見と異なる場合があります。静的姿勢制御の評価は、VFFの有効性の最も可能性のある関連する尺度ではない場合があります。参加者が推奨演習2を行っている間に行われたバランス測定は、動的バランスに関する情報を提供します。 VFFでは、各つま先が個別に包まれ、触覚を増強し、つま先の間の皮膚に圧力をかけることにより、固有受容性および皮膚情報を増加させる可能性があります。つま先の間から適切な固有受容性入力を強化することは、VFFの各つま先の周りに均等にフィットする可能性は低いため、不可能な場合があります。 しかし、現在の研究の参加者は誰もVFFの着用を経験しておらず、この新しい感覚は参加者の集中力を妨げた可能性があります。 同じスタイルの運動靴を提供することは選択肢ではなく、参加者が着用する運動靴の種類を特徴付ける努力は行われませんでした。 文献から取られた一般的な定義10が使用されたが、メンツとシェリントンによって開発されたもののような正式な評価は行われなかった。
CONCLUSIONS
VFFを装着すると、裸足で行くよりも優れたOAと前後方向の静的バランスが得られました。 MLの横方向の安定性に違いは見つかりませんでした。 VFFとBFの違いは重要ですが、結果は、若くて怪我をしていない個人の臨床的な違いではなく、統計的な重要性を反映している可能性があります。 VFFは裸足を模倣するように見え、臨床医主導の運動プログラムの一部として、または裸足ランニングの自己準備として、非ランニング裸足運動の準備のための運動の架け橋となる可能性があります。