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生体力学:日常的に裸足のランナーと靴を履いたランナーの足の着地パターンおよび衝突力

Nature 463, 7280 doi: 10.1038/nature08723

人類は何百万年にもわたって長距離走をしてきたが、現代的なランニングシューズが発明されたのは1970年代になってからである。人類進化の歴史の大部分で、ランナーは裸足であったか、さもなければサンダルあるいはモカシンのような、現代的なランニングシューズに比べてヒールが低く緩衝機能がほとんどない、ごく薄い履物を履いていた。我々は、現代的な靴が登場する以前には、ランナーは地面と足との衝突による衝撃にどうやって対処していたのかという疑問をもった。本論文では、日常的に裸足の長距離ランナーが、前足部で着地(前足部着地)してから踵を接地させることが多く、足全体で着地(中足部着地)する場合もあるが、踵からの着地(後足部着地)は少ないことを示す。対照的に、日常的に靴を履いているランナーの大部分は後足部着地であり、現代的なランニングシューズの緩衝機能のある高いヒールがそれを容易にしている。運動学的および動力学的な分析により、前足部着地を行う裸足のランナーの場合に生じる衝突力は、靴を履いて後足部着地を行うランナーに比べて、固い地面であっても小さいことが明らかにされた。この差は、主として着地時の足の底屈性の高さおよび衝突時の足首のコンプライアンスの高さによるものであり、地面と衝突する体の有効質量を軽減している。前足部着地および中足部着地による走りは、人類が裸足またはごく薄い履物で走っていた時代には、もっと一般的であったと考えられ、現在のランナーに多い衝撃による傷害の一部から足部および下肢を保護していた可能性がある。

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