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为探讨足弓支撑鞋垫（ASIs）能否减轻扁平足人群步行时下肢肌肉疲劳，研究人员对比 ASIs 与平底鞋垫（FIs），通过配对样本 t 检验等分析肌电功率谱面积（PSA）等。发现 ASIs 可缓解上坡时股直肌（RF）、下坡时 RF 和胫骨前肌（TA）疲劳，为扁平足干预提供依据。
在日常行走中，足部承担着支撑身体的重要任务，而扁平足人群因足弓塌陷，行走时往往面临诸多挑战，如容易出现下肢肌肉疲劳、疼痛，甚至增加受伤风险。目前，关于不同地形行走对扁平足人群下肢肌肉影响的研究尚不充分，尤其是鞋垫在其中能否发挥作用、如何影响肌肉疲劳的机制也有待进一步探索。为了填补这一研究空白，来自南宁师范大学体育与健康学院和中国文化大学体育学系的研究人员开展了相关研究，旨在明确足弓支撑鞋垫（Arch Support Insoles, ASIs）对扁平足人群在上坡和下坡行走时下肢肌肉疲劳的影响。该研究成果发表在《Scientific Reports》上，为扁平足人群的步行健康管理提供了重要的科学依据。
研究人员选取了 15 名患有扁平足的女性大学生作为研究对象，所有受试者的 Chippaux-Smirak 指数均大于 45%（Chippaux-Smirak 指数是通过计算静态足印最窄点宽度与最宽点宽度的比值再乘以 100 得到，用于评估扁平足程度），且无下肢损伤及 1 年内手术史。研究采用随机交叉试验设计，受试者分别穿戴 ASIs 和平底鞋垫（Flat Insoles, FIs），在跑步机上进行 3 分钟热身，随后完成 6 分钟的上坡（坡度 9°，速度 0.75m/s）和下坡（坡度 9°，速度 0.75m/s）行走测试，且上下坡测试在不同日期进行。测试过程中，使用表面肌电传感器（Trigno Wireless, Delsys）采集右侧股直肌（Rectus Femoris, RF）、股二头肌（Biceps Femoris, BF）、腓肠肌（Gastrocnemius, GAS）和胫骨前肌（Tibialis Anterior, TA）的肌电信号，并通过快速傅里叶变换将原始肌电信号转换为功率谱密度，计算 20-140Hz 频段的功率谱面积（Power Spectral Area, PSA），以此评估肌肉疲劳程度。同时，采用配对样本 t 检验和 Wilcoxon 检验进行统计学分析，并计算效应量（Effect Size, ES）来衡量差异的实际意义。
研究结果
上坡行走时 ASIs 对下肢肌肉 PSA 的影响
与 FIs 相比，ASIs 显著降低了 RF 肌肉的 PSA（P<0.05，ES=0.90），表明 ASIs 能有效减轻上坡行走时 RF 肌肉的疲劳。而 TA、BF 和 GAS 肌肉的 PSA 在两种鞋垫之间无显著差异。
下坡行走时 ASIs 对下肢肌肉 PSA 的影响
在 downhill 行走时，ASIs 组 RF 肌肉的 PSA 显著小于 FIs 组（P<0.05，ES=1.21），TA 肌肉的 PSA 也显著降低（P<0.05，ES=0.61），说明 ASIs 对下坡行走时 RF 和 TA 肌肉的疲劳均有缓解作用。BF 和 GAS 肌肉的 PSA 差异仍无统计学意义。
变异系数（Coefficient of Variation, CV）分析
无论是上坡还是下坡行走，ASIs 组 RF 和 TA 肌肉的 CV 值均小于 FIs 组，表明穿戴 ASIs 时肌肉协同作用更一致，稳定性更好，进一步支持了 ASIs 能减少肌肉疲劳的结论。
研究结论表明，ASIs 可显著减轻扁平足人群上坡行走时 RF 肌肉的疲劳，以及下坡行走时 RF 和 TA 肌肉的疲劳。这一结果具有重要的临床和实际应用意义：对于扁平足人群而言，选择合适的 ASIs 可能有助于在日常行走或运动中降低下肢肌肉疲劳感，减少因肌肉疲劳引发的疼痛和损伤风险；从运动康复和矫形鞋垫设计的角度来看，该研究为 ASIs 在扁平足干预中的应用提供了直接的实验证据，有助于推动个性化矫形鞋垫的研发和推广。尽管研究存在样本仅为女性、未记录步长等局限性，但其为后续更广泛的研究奠定了基础，也为扁平足人群的步行健康管理提供了新的思路和方向。
