Footwear Alters Lower Extremity Coordination Variability

Percept Mot Skills. 2019 Jul 23:31512519863183.

doi: 10.1177/0031512519863183.

Romer BH

Abstract

Footwear has been shown to have a significant effect on numerous kinematic and kinetic variables during walking and running. While footwear mass is an indisputably important influence on gait patterns, we suspected that the amount of outsole material on most footwear would likely diminish or delay the integration of tactile feedback in motor control strategies during gait. Thus, we designed this study to investigate the influence of footwear and augmented tactile feedback on lower extremity coordination patterns during walking. A secondary purpose of the study was to examine gender differences in response to altered footwear conditions. Forty-eight participants (24 male and 24 females) walked during four standardized footwear conditions (barefoot, shod, barefoot with augmented tactile feedback, and shod with augmented tactile feedback), and we collected three-dimensional kinematic data and calculated continuous relative phase values for two adjacent lower extremity joints to determine interjoint coordination patterns. We used deviation phase and the mean of the continuous relative phase to compare motor coordination patterns across conditions. We found significant footwear and gender effects for spatiotemporal variables but only significant footwear effects for motor coordination patterns. Females displayed a significantly higher cadence and shorter height-normalized stride length as compared to males. Participants displayed significantly greater thigh-shank coordination variability in the shod, as compared to the unshod, conditions. Thus, footwear results in a diminished or delayed tactile feedback that alters neuromuscular control strategies during walking.

履物は、歩行中および走行中に、多数の運動学的および運動学的変数に重大な影響を及ぼすことが示されている。履物の質量は歩容パターンに欠かせない重要な影響を与えるが、我々は、ほとんどの履物のアウトソール材料の量が、歩容中の運動制御戦略における触覚フィードバックの統合を減少させるかまたは遅らせる可能性があると疑った。したがって、我々は、歩行中の下肢協調パターンに対する履物および増強された触覚フィードバックの影響を調べるためにこの研究を計画した。この研究の第二の目的は、履物の状態の変化に対する性差を調べることでした。 48人の参加者（男性24人、女性24人）が4つの標準化された履物条件（裸足、靴、触覚強化フィードバックのある裸足）で歩き、3次元運動学的データと連続相対位相値を計算した。 2つの隣接する下肢関節が関節間協調パターンを決定するために。偏差位相と連続相対位相の平均を使用して、条件間の運動協調パターンを比較しました。我々は、時空間変数については有意な履物および性別の影響を見出したが、運動協調パターンについては有意な履物の影響のみを見出した。女性は、男性と比較して、著しく高いケイデンスおよびより短い身長正規化ストライド長を示した。参加者は、はだしの2条件と比較して、脛-大腿の調整の変動性が有意に大きかった。したがって、履物は、歩行中の神経筋制御戦略を変える触覚フィードバックの減少または遅延をもたらす。

靴のドロップの影響で足関節と距骨下関節の可動域が制限されて、シャンクの動きに影響したのでは？触覚フィードバックの影響は評価できていない気がする。。視点は通づるものがあるので、全文読みたい。