篮球鞋构造对足部力学影响的研究分析

1 篮球鞋构造对足部力学的影响

1.1 篮球鞋构造

球鞋主要是由鞋面、鞋底和后跟杯构成，鞋底是由3层结构组成，对足底压力的改变最为明显，鞋底分别为外底（outsole）、中底（midsole）、内底（insole）。篮球鞋外底的主要功能是增强鞋子与地面的摩擦力；内底，即鞋垫位于鞋底最上层，主要是保证足部的舒适性；中底在外底和内底之间，是篮球鞋缓冲压力的主要组成部分。各大品牌为了让自己生产的篮球鞋能得到消费者的认可，纷纷推出了具有各自特色的科技鞋底，如NIKE的ZOOM AIR技术，可以给球员提供很好的缓震及瞬间的能量回归，还有adidas的BOOST鞋底技术，保证鞋身重量很轻的基础上提供很强的减震回弹力量，为运动员的赛场竞赛给予科技技术上的支持，国内品牌匹克也推出了自己的科技鞋底“态极”，也得到了人们的广泛认可。

一双篮球鞋可从舒适性、减震性、节能贮能、鞋身重量、鞋底摩擦力多个角度进行综合评价，篮球属于同场对抗性项目，冲刺、变向、跳跃等动作在篮球比赛中十分常见，在完成这些动作的过程中，下肢均要承受超过身体很多倍的重量，有研究数据统计，一个球员进行一场篮球比赛平均要完成70多次跳跃，每次跳跃下肢会承受超过自身体重9倍的重量，频繁大负荷的足底压力也导致了运动损伤的出现[1]。有研究证明，篮球鞋可以使完成篮球相关动作时的足底压力更加合理的分布，有效地预防下肢关节损伤的出现。所以，对运动员穿着不同篮球鞋进行足底压力的分析，可以知道哪些球鞋技术设计更加科学，对运动员的足部保护效果更好。市面上的品牌篮球鞋种类众多难以选择，需要通过科学的手段对篮球鞋进行客观量化评价，以帮助人们更好地了解不同篮球鞋的功能特点，针对自身需求进行更加合理的选择购买。

1.2 篮球鞋中底硬度对足部力学的影响

篮球鞋有个重要的功能就是缓冲减震，鞋垫和中底是鞋底的主要组成部分，可以改变地面的反作用力。鞋垫和中底的材料和结构会影响其减震功能，进而会改变运动员的负荷大小、运动模式、生物力学特征等[2]。Wing-Kai Lam等人在研究中采用了不同中底硬度的两款篮球鞋进行4种篮球相关动作的足底压力分析，发现更软的中底篮球鞋在完成跑步、冲刺、急停变向、三步上篮时足底所呈现出现压力相对于较硬中底篮球鞋更小，而且前足部分更明显，说明采用较软的前足中底可以有效地减轻前足的高负荷[2]。虽然大多数研究都证明了更柔软的中底或鞋垫能够有效地降低篮球比赛训练中相关动作的的足底压力，即较低的峰值压力、负荷率、压力时间积分值等，但是也要注意较软的中底篮球鞋也会影响三步上篮时的足部稳定性，造成踝关节扭伤的发生[3]。也有一些学者认为足底压力的改变不会随着篮球鞋中底和鞋垫硬度的减小而减小，可能一些人对于不同的鞋适应能力不同，导致了他们表现出来的生物力学数据也不相同[4]。

1.3 篮球鞋鞋帮高度对足部力学的影响

高帮篮球鞋被设计出来就是希望在运动员完成急侧切和落地动作时减少踝关节的旋后角度，从而维持踝关节的稳定性减少损伤的发生。侯建普让运动员采用高低帮篮球鞋从高处落到不同倾斜角度平面的研究发现，运动员无论是穿着高帮篮球鞋还是低帮篮球鞋下落到斜面时，踝关节受力情况和力学变化无明显的统计学差异[5]。而也有研究认为高帮篮球鞋限制了踝关节背曲的角度，穿着高帮篮球鞋的运动员在完成三步上篮时，跖屈时的足底峰值压力会有所降低，进而导致了运动员踝关节的力量不能充分发挥，对运动员的弹跳能力及速度敏捷性有一定的影响[6]，但也有一些研究认为篮球鞋的高度未对踝关节力学特征有所影响，因此对运动员的横向变向能力、速度灵敏没有任何的负面影响。可见大多数研究认为篮球鞋领口高低对足底压力的改变是没有明显区别的，但也有一部分研究认为领口过高会影响关节活动度，进而影响足底压力的分布及关节稳定性[7]，因此将来有必要进行更进一步的研究。

2 结语

该文通过分析篮球鞋构造对于篮球运动中足部力学影响的现有文献发现，对于篮球鞋的中底、鞋帮高度研究较多，大部分学者认为较软的中底能够减小足底的高负荷，鞋帮的高度对足底压力无明显改变，对于特定篮球动作足底压力的变化结论也各不相同，出现研究差异的原因可能是采用的篮球鞋、训练水平、性别上的差异，还有大部分实验是在实验室环境下进行，数据可能并不能反映出球员在赛场上的真实情况，因此，未来的研究可以针对现有市场主流篮球鞋技术，控制受试者性别、年龄、训练水平的差异情况下在球场上进行实验，以得到更加真实的实验数据，更加全面地评价篮球鞋对足部力学的影响。

文章来源：《力学季刊》 网址: http://www.lxjkzz.cn/qikandaodu/2021/0512/550.html