增高鞋垫对足底压力分布及后跟平衡的影响张先熠，李悦，李罗浩，李波12（四川大学制革清洁技术国家工程实验室，四川成都610065）分区的接触时间、峰值压强与冲量，以及后跟内外侧压力差值。结果显示：穿增高鞋垫后，足底各区域接触时间均延长，大部分区域峰值压强降低，部分冲量由前尖转移向后跟，后跟部位内外翻加剧，从而平衡稳定性能降低。
1前言为了美观，女性选择穿高跟鞋以达到视觉上的美感，但穿高跟鞋会改变人体正常生物力学平衡，比如前掌压力过大，踝关节力减小等，还会影响步态及身体的平衡13.高跟鞋运动损伤的研究表明穿着高跟鞋不仅能引发足部疾病，还可能引发腰背疼痛、应力性骨折、骨关节炎等疾病H.而且高跟鞋的款式有限，也不能满足男性的增高需要等。由于增高鞋垫可以放置于鞋内，有隐形增高的作用，对鞋的款式没有太多要求，现在越来越多追求时尚需要增高的男女性选择增高鞋垫。但是目前还没有关于穿增高鞋垫对足底压力分布及足部平衡影响的研究，本论文采用常用的Footscan压力板与Novel鞋垫系统测量穿板鞋及穿垫有增高鞋垫的板鞋时足底压力参数，通过分析比较两种状态下足底压力分布与平衡状况，探讨穿增高鞋垫对足底压力分布与足部平衡的影响。
2实验部分2.1实验对象15名健康青年大学生参加了本实验，其中男性5名，体重（58.（156 0190 2607.82.9）cm，鞋号均23号。所有受试者均无重大足部与下肢损伤。
2.2实验仪器集频率为250Hz，在有效传感器区域（975mmx325mm）内有8192个传感器。Footsmn分析软件有较完善的平衡分析功能，能分析足部内外翻、后跟平衡及压力中心偏移量等。
德国Novel公司生产，数据采集频率为100Hz，每只鞋垫表面分布99个压力传感器，通过电缆线与控制盒相连。NovelPedar-X鞋垫放置在鞋内部测量‘’足-鞋“界面的压力参数，能真实反映穿鞋时的足部受力状况。
实验用鞋袜及鞋垫23号普通女士板鞋，25号普通男士板鞋，薄棉袜15双，硅胶增高鞋垫一双（如），后跟高度为2.3实验过程让受试者穿着实验用鞋走动几分钟以适应，并记录穿鞋时的感受。
足底压力鞋垫的实验鞋，以二步法按自然正常步速走过压力板，同时测量“足-鞋”界面与“鞋-地”界面压力参数，测量五次；受试者穿戴好放置了硅胶增高鞋垫与Novel足底压力鞋垫的实验鞋，以二步法按自然正常步速走过压力板，同时测量“足-鞋”界面与“鞋-地”界面压力参数，测量五次。
3结果分析与讨论将足（鞋）底分为7个区域：第1趾骨、第2 ~5趾骨、前掌内侧、前掌外侧、足弓、足跟内侧和足跟外侧。由于左右足的压力分布具有致性H，故本研究只选用左足压力参数。分析压力参数包括峰值压强、接触时间及冲量。由于受试者男女体重差异较大，所有压强和冲量数据均先除以各受试者体重，标准化数据，再进行统计分析。数据用spss16. 0软件分析，对实验数据进行配对t检验统计学分析。统计结果用s表示，由于影响受试者步态的因素较多，实验数据随机误差较大，因此差异显著性用P<0.1表示0.分析参数的变化率为穿增高鞋垫前后参数的差值与穿板鞋参数值的百分比。
受试者穿着感受为：穿垫有增高垫的鞋感觉更舒适，但行走时感觉后跟摇摆不定。经常穿增高鞋垫的受试者表示行走时间长时易疲劳。
3.1穿增高鞋垫前后接触时间的比较穿增高鞋垫前后接触时间的比较见表1.表1穿增高垫前后接触时间的比较足底分区穿前接触/s穿后接触/s平均差P变化率/%第1趾骨第2~5趾骨前掌内侧前掌外侧腰窝后跟内侧后跟外侧穿增高鞋垫后各区域接触时间均增加，这与增高鞋垫较软易变形有关，步行时增高鞋垫受挤压发生形变，从而增加了接触时间。后跟外侧部位接触时间增加比例zui大，这可能是因为行走时后跟外侧先着地，且此时冲击力较大使得增高鞋垫受挤压变形量zui大导致时间增加zui多。穿增高鞋垫后接触时间的增加可能是增高鞋垫发生形变导致，而形变会消耗人体部分能量，久穿容易导致疲劳，这与增高鞋穿着者反映长期穿着增高鞋垫容易疲劳的主观感受致。
3.2穿增高鞋垫前后峰值压强的比较压强是单位面积内承受的压力，足底峰值压强是足部病变的个重要指标，与舒适度关系密切，降低压强可提高穿着舒适度。表2为受试者穿增高鞋垫前后峰值压强的比较。
表2穿增高垫前后峰值压强值比较足底分区穿前压强/N穿后压强/平均差p变化率/%第1趾骨第2~5趾骨前掌内侧前掌外侧腰窝后跟内侧后跟外侧穿了增高鞋垫后，除前掌区域压强变化不大外，足底各区域的压强均减小，且在趾骨区及后跟外侧处有显著性差异，在其他足底区域峰值压强变化率也都较明显，说明增高鞋垫能明显降低足底大部分区域的峰值压强，这与受试者穿着感受更加舒适相符。穿增高鞋垫后压强降低可能是增高鞋垫较软，受力后易发生形变从而增加接触面积，且能延长受力时间，减小冲击力，导致足底峰值压强降低。
3.3穿增高鞋垫前后冲量的比较冲量为在接触时间内力对足底冲击的累积效应，其大小受每个区域的压力值和接触时间两个因素的影响，冲量能反映足部所受负荷的大小。表3为穿增高鞋垫前后冲量的比较。
表3穿增高鞋垫前后冲量比较足底分区穿前冲量/N穿后冲量/N平均差变化率/%第1趾骨第2~5趾骨前掌内侧前掌外侧腰窝后跟内侧后跟外侧穿增高垫后足趾区域冲量减小，其余足底区域冲量均增大，其中后跟外侧冲量增大zui明显，这可能是因为后跟外侧zui先着地冲击力较大且接触时间增加较多。穿增高鞋垫前后足底总冲量分别为2.33N.s和2.44N s，变化不大，说明穿增高鞋垫对足底总负荷影响不大，部分负荷由前尖部位转移到了后跟部位。
3.4增高鞋垫对后跟部位平衡性能的影响对受试者行走测量时，可依据受试者行走时的足底压力分布情况判断其足部内、外翻情况。由于足部解剖生理特点，后跟容易内翻，而过度内翻会对踝关节造成损伤。Footscan压力板分析软件用后跟内侧压力值与后跟外侧压力值之差（HM―HL）来判断足部内外翻，差值为正表示后跟外翻，差值为负表示后跟内翻。是名受试者穿增高鞋垫前后左足的后跟平衡图示，图中两条灰色竖线将足部支撑期分为三个阶段：后跟着地期、中间支撑期及前掌推进期。图中的白色带状区域是受试者后跟内外翻的安全区域，波状曲线表示后跟内外翻值后跟内外翻数据（左图为穿增高鞋垫前，右图为穿增高鞋垫后）由可看出后跟翻转安全值范围为（-10 ~因此对后跟内外翻的分析选择后跟着地期（0~23）N，在后跟着地期间由负值转为正值，且穿增高15%支撑期）。表4为所有受试者穿增高鞋垫前后鞋垫前后后跟内外翻数据在后跟着地期变化zui大，在后跟着地期时内外翻峰值的比较。
表4穿增高鞋垫前后后跟内外翻峰值比较穿前后跟内外翻/N穿后后跟内外翻/平均差p变化率/%内翻峰值外翻峰值内外翻峰值差穿增高鞋垫后，内翻峰值**值增加，且有显著性差异，外翻峰值有所增加，内外翻峰值差变大，说明穿增高鞋垫后后跟的稳定性变差。这可能与增高鞋垫较软，不能提供较好的支撑有关。内外翻峰值均超出了安全范围，穿增高鞋垫后内翻峰值超出较多，这会导致踝关节受损风险增大。
4结论现在市面上的增高鞋垫大都较软，正如行走在沙滩上，虽然感觉舒适但容易疲劳，稳定性也较差。
测量结果显示穿增高鞋垫后，足底各区域接触时间均延长，鞋垫形变大导致耗能增加；大部分区域压强降低，穿着舒适性较好；部分冲量由前尖向后跟部位转移，增加了后跟的负荷；后跟在着地期间的平衡稳定性降低，易引起踝关节损伤。本文只研究了一种增高鞋垫对足底压力与平衡的影响，且鞋垫高度选择较低，不能充分说明市面上各种增高鞋垫的性能，曰后还需要对不同跟高、不同材料的增高鞋垫进行进步研究。
