近幾年，運動員為了增進運動表現，在鞋子中加入縱向彎曲勁度（longitudinal bending stiffness , LBS）的作法已很普遍，並且已有許多的研究發現，加入 LBS 會引起下肢生物力學的變化，尤其是在關節力學有顯著的影響，（延伸閱讀《跑鞋各項結構對長跑表現的影響有多少？》）。過去針對 LBS 的研究，主要都是採用單一跑步速度做測試，但在現實情況下長跑運動員並不會只用一種速度做訓練或比賽，由此可知，使用單一速度推論到現實生活中，有些不切實際。因此，隨著速度的變化，所選用的 LBS 會不會有差異，是許多專家、教練和選手都想知道的答案。2021 年，一篇發表於國際期刊 Gait & Posture 的文章，就特別選擇在三種不同速度下穿著三雙不同 LBS 的跑鞋進行實驗，他們認為不同的速度可能會影響運動員穿著 LBS 的關節力學變化，而這或許對長跑運動員的運動表現提升有重要關聯。
增加 LBS 會限制蹠趾關節的力學變化
這項研究招募了 10 名優秀的男性長跑運動員（5000m 成績 <16 分鐘），讓他們分別以三種速度（14km/h、17km/h、20km/h）進行跑步試驗，隨機穿著三種不同勁度（控制鞋、中等勁度、最高勁度）的 LBS 跑鞋，為了能清楚觀察到不同速度與不同 LBS 條件下，下肢關節的力學參數，使用光學攝影機捕捉運動中的關節角度變化，並將收集的運動學數據，進行分析與比較。
結果顯示，不論是在哪個速度下，增加 LBS 的跑鞋皆會影響足部蹠趾關節（metatarsophalangeal joint, MTPJ）及踝關節的生物力學，並得出以下結論：
- 隨著 LBS 的增加，MTPJ 的蹠屈（腳掌往下彎曲）速度及角度（如下圖）也隨之減少
- 在所有速度下 MTPJ 的關節勁度（K cr）都隨著 LBS 的增加而增加
註：隨著速度的增加， MTPJ 的關節角度（Range of motion）和關節勁度（K cr）就越大，而隨著勁度的增加，關節角度越小，關節勁度則越大。
從這篇研究中我們可以發現，穿著不同 LBS 的跑鞋在不同跑步速度下對下肢關節有力學上的差異，而這些力學變化可能會影響踝關節及蹠趾關節的肌肉力量及速度。這或許也間接地告訴我們，若想在現實生活中優化個人的跑步經濟性，並希望透過增加 LBS 達到最佳的運動表現，單一的勁度可能不是一個好選擇，藉由跑步的速度來選擇合適的勁度，才能為運動帶來更好的表現。
參考文獻：
Day, E. M., & Hahn, M. E. (2021). Does running speed affect the response of joint level mechanics in non-rearfoot strike runners to footwear of varying longitudinal bending stiffness? Gait & Posture, 84, 187–191.
內容來源：
運動科學網
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