Running in highly cushioned shoes increases leg stiffness and amplifies impact loading
Nature Scientific Reports
volume 8, Article number: 17496 (2018)
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Running shoe cushioning has become a standard method for managing impact loading and consequent injuries due to running. However, despite decades of shoe technology developments and the fact that shoes have become increasingly cushioned, aimed to ease the impact on runners’ legs, running injuries have not decreased. To better understand the shoe cushioning paradox, we examined impact loading and the spring-like mechanics of running in a conventional control running shoe and a highly cushioned maximalist shoe at two training speeds, 10 and 14.5 km/h. We found that highly cushioned maximalist shoes alter spring-like running mechanics and amplify rather than attenuate impact loading. This surprising outcome was more pronounced at fast running speed (14.5 km/h), where ground reaction force impact peak and loading rate were 10.7% and 12.3% greater, respectively, in the maximalist shoe compared to the conventional shoe, whereas only a slightly higher impact peak (6.4%) was found at the 10 km/h speed with the maximalist shoe. We attribute the greater impact loading with the maximalist shoes to stiffer leg during landing compared to that of running with the conventional shoes. These discoveries may explain why shoes with more cushioning do not protect against impact-related running injuries.
ランニングシューズのクッションは、衝撃荷重やそれによるランニングによる怪我を管理するための標準的な方法となっています。しかし、何十年にもわたる靴の技術開発と、靴がますますクッションになっているという事実にもかかわらず、ランナーの足への衝撃を和らげることを目的としているが、ランニングの怪我は減少していない。靴のクッション性のパラドックスをよりよく理解するために、10と14.5 km / hの2つのトレーニング速度で、従来のコントロールランニングシューズとクッション性の高いマキシマリストシューズ(Hoka one one)での衝撃荷重とスプリングのような力学を調べました。私たちは、クッション性の高いマキシマリストの靴が、衝撃荷重を減衰させるのではなく、ばねのような運動力学を変えて増幅することを発見しました。この驚くべき結果は、最大走行速度の靴では従来の靴と比較して地面の反力の衝撃ピークと負荷率がそれぞれ10.7％と12.3％大きい速い走行速度（14.5km / h）でより顕著であった。マキシマリストの靴では、時速10 kmでより高い衝撃ピーク（6.4％）が見つかりました。マキシマリストの靴は、着地時の足の剛性が従来の靴と比べて大きいため、より大きな衝撃荷重がかかると考えています。これらの発見は、クッション性がより高い靴が衝撃による走りによる怪我から保護しない理由を説明するかもしれません。