Kinematic characteristics of barefoot sprinting in habitually shod children.
PeerJ.
2018 Jul 13;6:e5188.
doi: 10.7717/peerj.5188.
Abstract
BACKGROUND:
Anecdotally, a wide variety of benefits of barefoot running have been advocated by numerous individuals. The influence of the alterations in the properties of the shoe on the running movement has been demonstrated in adults at submaximal jogging speeds. However, the biomechanical differences between shod and barefoot running in children at sprinting speeds and the potential developmental implications of these differences are still less examined. The purpose was to determine the potential differences in habitually shod children's sprint kinematics between shod and barefoot conditions. METHODS:
Ninety-four children (51 boys and 43 girls; 6-12 years-old; height, 135.0 ± 0.12 m; body mass, 29.0 ± 6.9 kg) performed 30 m maximal sprints from standing position for each of two conditions (shod and barefoot). To analyze sprint kinematics within sagittal plane sprint kinematics, a high-speed camera (300 fps) was set perpendicular to the runway. In addition, sagittal foot landing and take-off images were recorded for multiple angles by using five high-speed cameras (300 fps). Spatio-temporal variables, the kinematics of the right leg (support leg) and the left leg (recovery leg), and foot strike patterns: rear-foot strike (RFS), mid-foot strike (MFS), and fore-foot strike (FFS) were investigated. The paired t-test was used to test difference between shod and barefoot condition. RESULTS:
Barefoot sprinting in habitually shod children was mainly characterized by significantly lower sprint speed, higher step frequency, shorter step length and stance time. In shod running, 82% of children showed RFS, whereas it decreased to 29% in barefoot condition. The touch down state and the subsequent joint movements of both support and recovery legs during stance phase were significantly altered when running in condition with barefoot. DISCUSSION:
The acute effects of barefoot sprinting was demonstrated by significantly slower sprinting speeds that appear to reflect changes in a variety of spatiotemporal parameters as well as lower limb kinematics. It is currently unknown whether such differences would be observed in children who typically run in bare feet and what developmental benefits and risks may emerge from increasing the proportion of barefoot running and sprinting in children. Future research should therefore investigate potential benefits that barefoot sprinting may have on the development of key physical fitness such as nerve conduction velocity, muscular speed, power, and sprinting technique and on ways to minimize the risk of any acute or chronic injuries associated with this activity.
バックグラウンド：
事例として、裸足ランニングのさまざまな利点が多くの個人によって提唱されてきました。ランニングの動きに対する靴の特性の変化の影響は、最大以下のジョギング速度で大人で実証されています。ただし、全力疾走の速度で子供を走らせている靴と裸足の間の生体力学的差異、およびこれらの差異の潜在的な発達への影響はまだ検討されていません。目的は、常習的な足踏み状態の子供のスプリントキネマティクスで、足踏み状態と裸足状態の間の潜在的な違いを判別することでした。 方法：
94人の子供（51人の男の子と43人の女の子; 6-12歳;身長、135.0±0.12 m;体重、29.0±6.9 kg）は、2つの条件（足と裸足）のそれぞれについて、立位から最大30 mのスプリントを実行しました）。矢状面のスプリントキネマティクス内のスプリントキネマティクスを分析するために、高速カメラ（300 fps）を滑走路に垂直に設置しました。さらに、5つの高速カメラ（300 fps）を使用して、矢状面の着陸と離陸の画像を複数の角度で記録しました。時空間変数、右脚（サポート脚）と左脚（回復脚）の運動学、および足ストライクパターン：後足部接地（RFS）、中足部接地（MFS）、および前足部接地（FFS）が調査されました。対応のあるt検定は、足と裸足の状態の違いをテストするために使用されました。 結果：
常習靴の子供たちの裸足での疾走は、主に大幅に低い疾走速度、高い歩数、短い歩長と立脚時間によって特徴付けられました。靴ランニングでは、82％の子供がRFSを示しましたが、裸足の状態では29％に減少しました。裸足の状態で走っているとき、立脚相の間のタッチダウン状態とそれに続く支持脚と回復脚の両方の関節の動きは大幅に変更されました。 討論：
裸足での疾走の急性効果は、さまざまな時空間パラメーターと下肢の運動学の変化を反映しているように見えるかなり遅い疾走速度によって実証されました。そのような違いが通常素足で走る子供で観察されるかどうか、そして、子供の素足での走りと全力疾走の割合を増やすことからどのような発達上の利点とリスクが現れるかは現在不明です。したがって、今後の研究では、裸足スプリントが神経伝導速度、筋速度、筋力、スプリント技術などの主要な体力の開発、およびこの活動に関連する急性または慢性の損傷のリスクを最小限に抑える方法にもたらす潜在的な利点を調査する必要があります。