從人體工程學的角度淺談高跟鞋設計

摘 要：本文主要介紹了人體工程學和高跟鞋的定義及其發展歷程，分析了高跟鞋與腳進行怎樣的組合關系才是舒適的，以及長期穿高跟鞋對腳部骨骼的影響。長時間穿著高跟鞋對人的身體和骨骼產生很大的危害，消費者希望能夠最大程度滿足腳部舒適性的要求，高跟鞋應該在生理結構、心理需求、運動變化等諸多方面達到最優化的狀態，而只有高跟鞋的設計與人體工程學原理有機結合到一起，才能夠更好滿足消費者需求。

關鍵詞：人體工程學；高跟鞋；設計

1 人體工程學概述

人體工程學是一門交叉性很強的基礎應用科學，也是指導設計學科進行設計研究的重要科學內容。美國人機工程學專家伍德（charlesCwood）認為人體工程學的定義是“設備的設計必須適合人在各個方面的因素，以便在操作上付出最少能耗而求得最高效率。”我國人體工程學者對人體工程學下的定義是“人體工程學是運用生理學、心理學和其他相關學科的知識，使機器與人相互適應，并創造舒適和安全的環境，從而提高功效的一門科學。”按照國際人體工程學會（InternationalErgonomics Association，簡稱IEA①）認為：人體工程學是研究人在某種工作環境中的解剖學、生理學和心里學等方面的因素，研究人和機器及環境的相互作用，研究在工作中、生活中和休假時怎樣統一考量工作效率、人體健康、生命安全和舒適程度等問題的學科。②

2 腳型與高跟鞋之間的關系

高跟鞋，顧名思義是指鞋跟非常高的鞋子，一般是指7厘米以上的鞋子。但是由于近年來高跟鞋種類繁多，高跟鞋按高度來分的話，1至3厘米是低跟鞋，4至7厘米是中跟鞋，7厘米以上為高跟鞋；按高跟鞋的鞋跟設計來分的話，分為疊跟、曲線跟、路易式跟、逗號式跟、錐尖跟。

要分析高跟鞋與腳的組合關系，就要先了解人體腳型特征，腳的基本形式由骨骼決定的，腳的骨骼共有26塊，包括趾骨、跖骨、跗骨三大部分，其中趾骨14塊，是足部運動靈活性最高的部位；跖骨5塊，維持著足部運動的平衡性，趾骨和跖骨共同組成趾跖關節，是腳部屈撓最頻繁的位置；跗骨7塊，貫穿人體重心線，是承受人體重力的主要部位。人腳的26塊骨骼與附著在其上面的肌肉，共同支撐著人體直立和推動著人體運動。

與高跟鞋設計有關的足部結構還有足弓，足弓是腳部位的弓狀突起，在人運動過程中發揮著重要作用，當足弓受力時，同時足弓會發生變形（圖1，圖2）。圖1為正常腳弓形狀，圖2為受力后足弓的形狀，足弓在人體當中的作用相當于減震器，正常情況下是弓形的，在受力之后會變平，有些扁平足的人足弓是扁平的，所以扁平足的人比正常人更容易覺得疲勞。如果鞋設計不當，會造成穿用時的不舒適感，嚴重的會導致腳病的產生。例如鞋底凸度過大，會擠壓腳弓，穿用者會感到疲勞，如果長期穿用這樣的鞋，會使附著在腳弓上的肌肉和韌帶受到傷害，造成扁平足，影響人的健康。從舒適性和安全性的角度考慮，鞋的腳弓位置應該加上緩沖和減震裝置，在不影響腳弓正常功能的基礎上，有效改善穿用性能。

3 高跟鞋的高度與舒適性關系

影響高跟鞋舒適性的因素有很多，其中最明顯的就是鞋跟高度。隨著鞋跟高度增加，人體重心向前移，前足承受的壓力增大。跟高3厘米左右的中低跟鞋把足后跟的壓力向前移一部分，分散后足中的壓力，對人體是有利的，可以減緩后跟的疲勞。但是跟高達到7cm的高跟鞋的前足中的壓力過于集中會造成不舒適。隨著鞋的高度的增加，腳掌所承受的壓力也就越大，通過圖3可以看出。對于舒適保健的鞋跟高度有人認為應該是平底鞋；也有人認為平底鞋有害健康會加大足弓的翻折幅度，存在造成足弓彈性喪失的危險，說法不一；但是通過研究發現舒適保健的不是平底鞋，而是3cm左右坡度的坡跟鞋，使壓力稍稍分散。因此越來越多的平底鞋也是會有一定坡度，與完全平底的鞋相比其耐疲勞時間更長。

高跟鞋的舒適度不僅跟高度有關，鞋跟的粗細對壓力的分布也會產生很大影響。跟的粗細影響腳掌壓力的分散與集中，受力面積越小，壓力越大。穿粗跟鞋的時候，腳部跟骨位置很平穩，腳掌的壓力也由后跟分擔了一步分，而穿細高跟鞋的時候，后跟穩定性沒有粗跟的好，從心理角度來說不會把后跟所有的重力放在上面，相對來說還是穿粗跟鞋要更舒適一些。

4 結語

從上面的內容我們已經了解到了人體工程學對于高跟鞋設計應用的重要性，醫學和人體工程學證明，穿著高跟鞋對人體有不利影響，但因女性的審美需求高跟鞋不會消失，7至10厘米甚至更高的高跟鞋，依然受到很多女士的青睞，所以要想讓高跟鞋與腳進行最舒適的組合，就必須了解腳部的骨骼特征以及影響骨骼受力的鞋的因素。本文對舒適度最高，不利影響降低到最小的高跟鞋設計提供理論參考依據。

注釋：①IEA是國際人體工程學會的簡稱，成立于1960年，先后召開了10多屆國際性會議，英、美、德、日、法等許多國家的人體工程學會均與IEA建立了聯系。

②劉峰.人體工程學[M].遼寧美術出版社，2008：8.

參考文獻：

[1]劉峰.人體工程學[M].遼寧美術出版社，2008.

[2]文化服裝學院編（日）.王佩國，郝瑞閩，編譯.文化服裝講座———鞋·帽篇[M].中國輕工業出版社，2000.

[3]唐芳，肖居霞，張海泉，魏取福.高跟鞋底優化以改善壓力舒適性[J].期刊論文.皮革科學與工程，2011（2）.

[4]古麗梅，梁莉莉，劉昌盛，馮少瑩，梁健峰，葉彤.探討穿高跟鞋對成年女性小腿及足部的影響[J].期刊論文.廣州醫學院報，2006（06）.

[5]程亮，王冬梅，陶凱，王成燾.鞋跟的生物力學特征[J].期刊論文.中國組織工程研究與臨床康復，2007（44）.