穿高跟鞋行走的生物學分析

許大學

摘要：運用表面肌電測試系統對女性穿7cm高跟鞋和平底鞋行走進行同步測試，探索穿高跟鞋對女性身體健康造成傷害的主要原因，為高跟鞋的設計提供一定的理論依據和建議。

關鍵詞：高跟鞋；女性；肌電

中圖分類號：G718文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2016）04-0396-01

1.前言

今天高跟鞋已經是眾多女性的選擇，它成為了女性生活中不可缺少的部分，但它也是影響女性身體健康的重要因素之一。運用表面肌電測試系統對女性穿7cm高跟鞋和平底鞋行走進行同步測試，探索穿高跟鞋對女性身體健康造成傷害的主要原因，為高跟鞋的設計提供一定的理論依據和建議。

2.研究對象與方法

2.1研究對象。人數：12，身高（M）：1.63±0.028，體重（KG）：56.75±3.31，BMI：21.66±1.27，鞋碼：37，年齡（歲）：22.7±1.8。實驗用鞋，相同材質的平底鞋，鞋跟高度為7cm的高跟鞋。

2.2研究方法。表面肌電測試，次實驗所用的表面肌電測量儀是ME6000-T8型，選取了左腳脛前肌，腓腸肌外，股直肌，股二頭肌共四塊肌肉，采集頻率是1000赫茲，采用Megawin軟件分析獲得相關的肌電圖數據。

2.3研究結果與討論。

2.3.1動作階段的劃分。根據步態周期動作特點，為了方便研究，把完整的步態周期動作支撐階段分為4個時刻和3個階段。4個時刻：T1-左腳足跟著地時刻，T2-左腳足全腳掌著地時刻，T3-左腳足跟離地時刻，T4-左腳足趾離地時刻。階段分別是：支撐初期從T1至T2。支撐中期從T2至T2。支撐后期從T3至T4。

2.3.2支撐初期。支撐初期平均積分肌電數據。7cm高跟鞋，脛骨前肌（uVs），腓腸肌外側（uVs），股直肌（uVs），股二頭肌（uVs）分別為：39.75±17.60，37.85±13.99，41.67±27.58，41.67±28.46。平底鞋脛骨前肌（uVs），腓腸肌外側（uVs），股直肌（uVs），股二頭肌（uVs）分別為：31.40±28.22，27.00±15.07，46.90±28.27，45.88±28.96。平均肌肉振幅百分比方面。穿高跟鞋和平底鞋，脛骨前肌肉分別為：24.8%和21.2%，脛骨前肌分別為：19.8%和15%，股直肌分別為：28.6%和33.2%，股二頭肌分別為2.9.6%和30%。

可以看出，支撐初期穿7cm高跟鞋的脛骨前肌、腓腸肌外側肌肉的肌電活動較強，較易疲勞。支撐初期穿7cm高跟鞋，股直肌和股二頭肌的肌肉的肌電活較弱，造成這樣的主要原因是，著地時對伸膝肌群的收縮造成了影響，使之能力減弱，導致了膝關節角度在著地時的減小。 穿7cm高跟鞋此階段脛骨前肌和腓腸肌外側所占比重大。而股直肌和股二頭肌所占比重小。說明穿7cm高跟鞋，脛骨前肌和腓腸肌外側在支撐初期參與肌肉較多，而股直肌和股二頭肌在支撐初期參與肌肉較少。

2.3.3支撐中期。支撐中期平均積分肌電數據，7cm高跟鞋，脛骨前肌（uVs），腓腸肌外側（uVs），股直肌（uVs），股二頭肌（uVs）分別為：56.33±12.62，52.67±11.70，100.00±26.82，82.25±12.38。平底鞋脛骨前肌（uVs），腓腸肌外側（uVs），股直肌（uVs），股二頭肌（uVs）分別為：43.67±18.72，46.18±12.31，126.10±29.17，116.30±18.69。平均肌肉振幅百分比方面，穿高跟鞋和平底鞋，脛骨前肌肉分別為：19.5%和14.7%，脛骨前肌分別為：17.2%和15%，股直肌分別為：31.5%和37.1%，股二頭肌分別為28.4%和34.2%。

可以看出，四塊肌肉的平均積分肌電值是支撐階段中最大的，這是由于此階段是由雙肢負重期其過度到單肢負重期再過度到雙肢負重期，其中支撐腳了幾乎整個人體的重量。穿7cm高跟鞋的股直肌和股二頭肌肌肉的肌電活動弱于穿平底鞋。而穿7cm高跟鞋脛骨前肌、腓腸肌外側肌肉的肌電活動非常激烈，占整個支撐階段時間比例最大。穿7cm高跟鞋在支撐中期小腿肌肉極易疲勞。穿7cm高跟鞋脛骨前肌和腓腸肌外側所占比重大。而股直肌和股二頭肌所占比重小。說明穿7cm高跟鞋，脛骨前肌和腓腸肌外側在支撐中期參與肌肉多，而股直肌和股二頭肌在支撐中期參與肌肉少。

2.3.4支撐后期。支撐后期平均積分肌電數據，7cm高跟鞋，脛骨前肌（uVs），腓腸肌外側（uVs），股直肌（uVs），股二頭肌（uVs）分別為：19.40±8.21，20.78±6.78，40.78±9.98，38.55±5.76。平底鞋脛骨前肌（uVs），腓腸肌外側（uVs），股直肌（uVs），股二頭肌（uVs）分別為：26.50±9.34，29.89±5.76，43.37±7.54，41.49±4.98。平均肌肉振幅百分比方面，穿高跟鞋和平底鞋，脛骨前肌肉分別為：15%和16.1%，脛骨前肌分別為：15.5%和17.6%，股直肌分別為：35%和38.2%，股二頭肌分別為28.4%和31.3%。

可以看出，穿7cm高跟鞋行走時，特別是在支撐后期，踝關節始終處于屈的狀態對腓腸肌的預拉長減小，導致肌腱力臂減短，減小了蹬伸階段的能力。還可以看出在支撐初期穿7cm高跟鞋股直肌和股二頭肌的肌肉的肌電活動弱穿于平底鞋。穿7cm高跟鞋此階段脛骨前肌和腓腸肌外側所占比重較小。而股直肌和股二頭肌所占比重大于穿平底鞋。說明穿7cm高跟鞋，脛骨前肌和腓腸肌外側在支撐后期參與肌肉較穿平底鞋少，而股直肌和股二頭肌在支撐后期參與肌肉較穿平底鞋多。

3.結論

支撐初期，穿7cm高跟鞋的股直肌和股二頭肌肌電活動較穿平底鞋有所減弱，而脛骨前肌、腓腸肌外側肌肉肌電活動強于穿平底鞋，平均肌肉振幅百分也大于穿平底鞋。因此，穿7cm高跟鞋的脛骨前肌、腓腸肌外側肌較易疲勞。支撐中期，四塊肌肉的平均積分肌電值是整個支撐階段中最大的。穿7cm高跟鞋的股直肌和股二頭肌肌肉的肌電活動較弱于穿平底鞋。脛骨前肌、腓腸肌外側肌肉肌電活動非常激烈，平均肌肉振幅百分也大于穿平底鞋，所用時間占整個支撐階段時間比例最大，因此此階段小腿肌肉極易疲勞，這是造成女性長時間穿高跟鞋小腿酸疼的最要因素。支撐后期，穿7cm高跟鞋的脛骨前肌和腓腸肌外側平均積分機電值小于穿平底鞋，原因是穿7cm高跟鞋行走時，在支撐后期，踝關節始終處于屈的狀態對腓腸肌的預拉長減小，導致肌腱力臂減短，減小了蹬伸階段的能力。

參考文獻：

[1]昊 晶.高跟鞋的發展及其對人體的影響[J].皮革科學與工程， 2005.15（1）：61-63.

[2]韓瑜.鞋跟高度在步行過程中與相關肌肉sEMG及足底壓力的關系[D].武漢體育學院，2012.

[3]王立平，李建設. 女性穿高跟鞋行走時下肢肌肉sEMG信號的分析研究[A]. 中國體育科學學會運動生物力學分會.第十一屆全國運動生物力學學術交流大會論文匯編（摘要）[C].中國體育科學學會運動生物力學分會：，2006：2.

[4]榮明，孫棟. 女性穿不同高度拉丁鞋跳舞時下肢主要肌肉sEMG信號變化的研究[J]. 浙江體育科學，2014，04：101-105.