Influence of footwear, foot-strike pattern and step frequency on spatiotemporal parameters and lower-body stiffness in running
1. Jaén-Carrillo D, García-Pinillos F, Latella C, Moore SR, Cartón-Llorente A, Roche-Seruendo LE.
Influence of footwear, foot-strike pattern and step frequency on spatiotemporal parameters and lower-body stiffness in running.
J Sport Sci. 2021;:1–11.
DOI: 10.1080/02640414.2021.1992884
Project: Biomechanical and cardiovascular aspects in running
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This study aimed to determine the influence of footwear condition, foot-strike pattern and step frequency on running spatiotemporal parameters and lower-body stiffness during treadmill running. Thirty-one amateur endurance runners performed a two-session protocol (shod and barefoot). Each session consisted of two trials at 12 km · h −1 over 5 minutes altering step frequency every minute (150, 160, 170, 180 and 190 spm). First, participants were instructed to land with the heel first; after completion, the same protocol was repeated landing with the forefoot first. Repeated measures ANOVAs showed significant differences for footwear condition, foot-strike pattern and step frequency for each variable: percent contact time, percent flight time, vertical stiffness and leg stiffness (all p < 0.001). The results demonstrate greater estimated vertical and leg stiffness when running barefoot for both foot strike patterns showing the largest values for barefoot+forefoot condition. Likewise, both vertical and leg stiffness became greater as step frequency increased. The proper manipulation of these variables facilitates our understanding of running performance and assist in training programmes design and injury management. 本研究では，トレッドミルランニング時のランニング時空間パラメータと下半身のスティフネスに及ぼすフットウェアの状態，フットストライクパターン，ステップの頻度の影響を明らかにすることを目的とした。31名のアマチュア耐久ランナーが、2セッションのプロトコル（靴を履いた状態と裸足の状態）を行った。各セッションは，1分ごとにステップの頻度を変えて（150，160，170，180，190spm），12km-h -1で5分間の試行を2回行った。最初に，かかとから着地するように指示し，その後，前足から着地するように同じプロトコルを繰り返した。反復測定ANOVAの結果、フットウェアの状態、足の踏み出し方、ステップの頻度について、接触時間、飛行時間、垂直方向の硬さ、脚の硬さの各変数に有意差が認められた（いずれもp<0.001）。その結果、裸足で走った方が垂直方向の剛性と脚部の剛性の推定値が大きく、どちらのフットストライクパターンでも、裸足＋フォアフットの条件で最大の値を示した。同様に、垂直方向の剛性と脚部の剛性は、ステップの回数が増えるにつれて大きくなった。これらの変数を適切に操作することで、ランニングパフォーマンスの理解が深まり、トレーニングプログラムの設計や傷害管理に役立ちます。