一、减震概念简介
人们早在几千年前，就已懂得将羊毛或苔草摆在脚底，用以增加脚底的舒适感，这是最早的脚底减丧。脚底减震这个名词的历史并不是很长，第一双以橡胶鞋底制成的鞋子，其实
是在硫化橡胶技术发明了30年之后才问世 ，当时的鞋底外观虽然并不是很好看 ，但是它的弹性和硬度较皮革底明显要好。人们在穿鞋中逐渐对减震有一定的了解，对减震的重要性也
形成了明确的认识。在鞋内底增加柔软、舒适和具有一定弹性的材料的方法，目前仍然受到人们的喜爱。
1896年橡胶底鞋的问世 ，成为社会上层人士棒球游戏的专用鞋 ，同时也获得一般消费者的喜爱，它不但较为便宜 ，并且具有很好的弹性和舒适感 。橡胶底鞋后来演变成为运动
鞋，原因不外乎它的减震性能较好。20世纪40年代，橡胶底鞋已被作为标准的跑步专用鞋。
从运动的角度和人体运动中的感受看，具备减震效果的运动鞋要比不具备减震效果的运动鞋穿着舒适。到目前为止，减震与人体生物力学之间的关系如何 ，很多人并不真正了解。
生物力学的研究表明：运动鞋最主要的功能就是它的减震效果。人们把鞋底吸收或减低震荡的能力称为鞋的减震性能。下面就减震功能有关的理论加以介绍。
二、减震功能的理论根据
后跟硬度实验研究表明，通过同步测试得到其胫骨和腓骨的瞬时加速度的峰值，分别是重力加速度的5倍和o．5倍大小。使用弹力后跟时振幅则减少一半 ，而使用黏弹性聚合材料
的鞋底辅助装置时可以避免震荡。震荡由胫骨向上传导，由于身体各部分加速度的不一致和不同步性使在测力台上观测到的现象并不明显 。 其中包括后跟震荡使骨关节炎恶化的可能
性，外侧骨产生的剪切力也可能是造成背部疼痛的一个因素。
研究表明，震荡波对人体具有较大的危害 ；运动鞋底有一个重要的作用 ，就是吸收震荡，特别值得注意的是运动者脚跟处所承受的冲击力是自身体重的3倍 。通过控制跑速与着
地时间范围，任意挑选一种跑鞋来进行实验 ，最后得到了每种跑鞋的最大冲力、最大形变、能量吸收速率等指标的数据，来评估运动鞋的减震能力。同时记录了受试者的主观感觉，与
实验测试结果对比。结果发现，测试结果与主观感觉在一定程度上有一致性。人体中的一些骨骼、关节病变与运动中承受震荡波有关，如腰背疼痛、膝关节炎、关节功能退化等；其过
程为当脚冲击地面时就会伴随震荡波的产生，震荡波从脚底经过小腿、大腿上传到上身；震荡波上传过程中，人体下肢的骨骼、肌肉、关节等组织都受到其作用而负荷增加，发生相应
的形变，当形变超过组织的自然承受程度时，这些组织就要感到不适或发生病变。
(一) 人脚本身的减震作用
研究发现：脚底跟骨下的脂肪具有缓冲地面带给人体冲击时的震荡波，脚底的脂肪可以起到减震作用，如图4—44所示。脚在未受力的情况下，跟骨脂肪呈自然状态；在站
情况下，跟骨下方的脂肪垫变宽 、变薄；若在运动小冲击力作用下，进一步变宽、变薄。图4—44中由于跟骨下脂肪垫的聚集，可增强脚跟冲击地面时的减震性能。这种减震
效果的增加平均值为8．8％，实际在5．8％～15．5％范围内。由于跟骨下方脂肪的聚集，增加了脚跟冲击地面时的减震功能，对于脂肪垫较薄的运动者而言 ，增加值比脂肪垫厚度正常
者明显许多，这种效果对于那些脂肪垫较薄或较疏松的人而言尤其明显 。研究赤脚跑步，脂肪垫较薄的人所承受的最大地表反作用力比脂肪垫厚度正常者平均值高出6％ 。因此 ，从减
震效果的角度看，穿鞋比赤脚更有利于使人不受伤害，而且多数运动鞋还有后跟护套 ，运动鞋的后跟护套，使脚跟脂肪垫得以聚集，将冲击力分散到各个方向 ，从而增加整体的减震功
能 。人脚的自然翻转也可以起到减震的功能 ,其是利用人脚的组织变形过程吸收了运动的动能。
(二) 影响减震的因素
1．鞋垫的使用
研究人员针对从事站立式服务的女性作过减震鞋垫对她们是否具有减轻劳动强度和脚部舒适感的效果研究。结果发现穿了减震鞋垫的女性普遍反应脚部不适的现象很明显地会得到
改善。
2．运动地面硬度
运动地面硬度是影响震荡波强度的重要因素。硬度大，产生的震荡波能量大，原因在于硬度大时，受到冲击时地面不易发生形变，冲击产生的震荡波被硬度大地面反射回人体。
研究表明：同一硬度的运动鞋在硬度较大的水泥地面运动比在较软的泥质地面运动鞋更容易受伤。
3．鞋底硬度
研究人员针对运动鞋底硬度做过比较。一种为适宜于野外活动的军用鞋，其鞋底可以防穿刺，不易弯折，硬度较大；另一种为装有减震鞋垫的运动鞋，其容易发生弯折，鞋底硬度
较小。测试其减震效果发现 ：军用鞋在跟部位的减震效果要比运动鞋跟部少50％左右 ，前掌部位的减震效果则比运动鞋前掌少了200％左右。
4．运动强度
生物力学研究了以典型中距离赛跑的跑速，作用在双脚上的力就像背上背负着两个体重和运动者一样的人站立时所承受的力，因此运动当中震荡产生的强度与运动强度有关。这就
是运动中特别容易发生运动伤害的原因。而作用于关节间的负荷是体重的三倍以上；作用于距骨与胫骨之间的负荷达到或超过体重的十倍。运动中当脚部触击到地面的时候，身体各部
位承受的震荡波如同蒙受地震灾难一样。因此运动鞋的减震设计对人体而言应是十分有意义的。运动鞋对减震功能的要求最为明显，根据运动鞋的流行趋势来看 ，各大运动鞋商都把鞋
底的减震功能当作重点来发展各自的减震妙招，如果运动鞋缺乏减震的相关设计 ，就不能算作是运动鞋。
5．鞋底材料
脚病专家和步态 研究人员共同研究了减震对骨骼发病的影响 ，结果发现使用具备减震效果的鞋底可有效地降低 35％ 冲击震荡值 ，这种效果可以减少骨骼发生病变的概率。研究结果也显示 ，用皮革底制成的鞋底会将 70％ 左右的震荡波上传至人体，而用橡胶底制成的鞋子则只将 35％左右的震荡波上传至人体。
德国科 隆体育学院的研究人员曾经在1990 年针对儿童作过测试 。儿童赤脚以及穿了 PU 鞋底制成的运动鞋时脚底的受力情形。图4—45 (a) 所示为一位儿童赤脚步行
测得的脚底压力分布状况 ， 脚跟触击地面时所承受的反作用力最高2120N ；图 4—45(b)则为同一儿童 ，穿着PU鞋底制成的运动鞋步行时所测得的脚底压力分布状况。这种情况下地面反作用力已明显地降1710N 穿着PU鞋底制成的运动鞋可提供减震保护。若把PU换成EVA或发泡橡胶等材料制成的鞋底
