Surface Stiffness and Footwear Affect the Loading Stimulus for Lower Extremity Muscles When Running.
Willwacher, S., Fischer, K. M., Rohr, E., Trudeau, M. B., Hamill, J., & Brüggemann, G.-P. (2020).
Journal of Strength and Conditioning Research / National Strength & Conditioning Association, Publish Ahead of Print, 1.
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Running in minimal footwear or barefoot can improve foot muscle strength. Muscles spanning the foot and ankle joints have the potential to improve performance and to reduce overuse injury risk. Surface stiffness or footwear use could modify the intensity of training stimuli acting on lower extremity joints during running. The purpose of this study was to systematically investigate external ankle, knee, and hip joint moments during shod and barefoot running while considering the stiffness of the running surface. Two footwear conditions (barefoot and neutral running shoe) and 4 surface conditions (Tartan, Tartan + Ethylene Vinyl Acetate EVA foam, Tartan + artificial turf, Tartan + EVA foam + artificial turf) were tested at 3.5 m·s. Repeated measures analysis of variance revealed that barefoot running in general and running barefoot on harder surfaces increased and decreased ankle (between +5 and +26%) and knee (between 0 and -11%) joint moments, respectively. Averaged over all surfaces, running barefoot was characterized by a 6.8° more plantarflexed foot strike pattern compared with running shod. Foot strike patterns were more plantarflexed on harder surfaces; the effects, however, were less than 3°. Most surface effects were stronger in barefoot compared with shod running. Surface stiffness may be used to modulate the loading intensity of lower extremity muscles (in particular extrinsic and intrinsic foot muscles) during running. These results need to be considered when coaches advise barefoot running as a method to improve the strength of extrinsic and intrinsic foot muscles or when trying to reduce knee joint loading. 最小限の履物または裸足でのランニングは、足の筋力を改善できます。足と足首の関節にまたがる筋肉は、パフォーマンスを改善し、オーバーユースの危険性を減らす可能性があります。表面剛性または履物の使用は、ランニング中に下肢関節に作用するトレーニング刺激の強度を変更する可能性があります。この研究の目的は、滑走面の剛性を考慮しながら、足と裸足でのランニング中の外部の足首、膝、および股関節のモーメントを体系的に調査することでした。 2つの履物条件（裸足と中立ランニングシューズ）と4つの表面条件（タルタン、タータン+エチレンビニールアセテート、EVAフォーム、タータン+人工芝、タータン+ EVAフォーム+人工芝）は、3.5 m・sでテストされました。反復測定分散分析により、一般に裸足で実行し、硬い表面で裸足で実行すると、足首（+5〜+ 26％）と膝（0〜-11％）の関節モーメントがそれぞれ増減することが明らかになりました。すべての表面で平均すると、裸足ランニングは、ランニングでのランニングに比べて足底屈足のストライクパターンが6.8°多いという特徴がありました。足のストライクパターンは、硬い表面でより足底屈していました。ただし、影響は3°未満でした。ほとんどの表面効果は、靴に比べて裸足で強くなりました。表面剛性は、ランニング中の下肢筋（特に外因性および内因性の足の筋肉）の負荷強度を調整するために使用できます。これらの結果は、外因性および内因性の足の筋肉の強度を改善する方法としてコーチが裸足でのランニングを勧めるとき、または膝関節の負荷を軽減しようとするときに考慮する必要があります。 Keywords