Foot arch height, arch stiffness, and intrinsic muscle size are not strongly associated with daily physical activity levels in a cross-sectional study of adults in the United States

Lauer C, Holowka NB, Worthington S, et al (2025)

Foot arch height, arch stiffness, and intrinsic muscle size are not strongly associated with daily physical activity levels in a cross-sectional study of adults in the United States.

Anat Rec.

Abstract

The feet of people in non-industrial societies often have higher, stiffer longitudinal arches (LAs) and larger intrinsic muscles than those of many people in post-industrial societies. The prevailing explanation for this phenomenon is that people in post-industrial societies commonly wear shoes that restrict foot mobility, while people in non-industrial societies are often habitually barefoot or minimally shod. However, people in post-industrial societies also tend to be less physically active than in non-industrial societies, and it is possible that this, too, is a major determinant of their foot form and function. Here, we test the hypothesis that among people in post-industrial societies, lower physical activity levels are associated with lower, less stiff LAs and smaller intrinsic muscles. In a cross-sectional analysis of 40 adults in the United States, none of whom were habitually barefoot or minimally shod, we measured daily physical activity using accelerometry, LA height and static stiffness using photography, LA dynamic stiffness using kinematic and kinetic data, and intrinsic muscle size using ultrasound. Using Bayesian models, we found very low probabilities of positive associations between physical activity (step count, time spent in moderate-to-vigorous activity) and LA height, LA static stiffness, and muscle size. For LA dynamic stiffness, we found small to moderate probabilities of positive associations with physical activity variables. These findings suggest that physical activity is unlikely a major determinant of variation in LA and intrinsic muscle form and function among post-industrial societies. It remains possible that physical activity affects LA and intrinsic muscle traits, but perhaps primarily among people who are habitually barefoot or minimally shod.

非工業化社会の人々の足は、多くの場合、ポスト工業化社会の人々の足よりも高く、硬い縦アーチ（LA）を持ち、固有筋が大きい。この現象に対する一般的な説明は、産業革命後の社会では足の可動性を制限する靴を履くのが一般的であるのに対し、非産業革命後の社会では裸足か最小限の靴しか履かないことが多いというものである。しかし、産業革命以後の社会では、非産業革命以後の社会よりも運動量が減る傾向にあり、このことも足の形や機能を決定する大きな要因となっている可能性がある。ここでは、産業革命後の社会では、身体活動レベルが低いほど、LAが低く、硬くなく、固有筋が小さいという仮説を検証する。米国の成人40人を対象とした横断的分析において、裸足または最小限の靴しか履かない習慣のない人を対象に、加速度計を使用して毎日の身体活動量を測定し、写真撮影を使用してLAの高さと静的硬さを測定し、運動学的および運動学的データを使用してLAの動的硬さを測定し、超音波検査を使用して固有筋のサイズを測定した。ベイズモデルを使用したところ、身体活動（歩数、中等度から精力的な活動に費やした時間）とLAの高さ、LAの静的スティフネス、および筋肉の大きさとの間に正の関連がある確率は非常に低いことが分かった。LAの動的硬度については、身体活動変数との正の相関の確率は小さいか中程度であった。これらの所見は以下のことを示唆している。身体活動がLAおよび固有筋の特徴に影響する可能性は残るが、おそらくは裸足または最小限の靴しか履かない習慣のある人々の間で主に影響するのであろう。