《Footwear Science》：Effects of minimal shoes with and without insoles on static and dynamic stability across adults lifespan
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跌倒和平衡障碍在整个生命周期中都会发生，但在老年人中尤为突出，因为衰老对多种内在因素产生负面影响。本研究调查了无鞋垫和有鞋垫的极简鞋（minimal shoes）对不同年龄组稳定性相关步态参数、静态稳定性和功能移动性的影响，以提供可能降低跌倒风险的鞋类特征信息
跌倒和平衡障碍在整个生命周期中都会发生，但在老年人中尤为突出，因为衰老对多种内在因素产生负面影响。本研究调查了无鞋垫和有鞋垫的极简鞋（minimal shoes）对不同年龄组稳定性相关步态参数、静态稳定性和功能移动性的影响，以提供可能降低跌倒风险的鞋类特征信息。共142名健康志愿者（62名年轻人、40名中年人和40名老年人）完成了计时起立行走测试（Timed Up and Go, TUG）、2分钟步行测试（2-minute walk test, 2-MWT）以及睁眼和闭眼条件下的双足站立测试，测试顺序随机，涉及五种鞋类条件：习惯性鞋、赤脚、无鞋垫极简鞋、带纹理鞋垫的极简鞋和带支撑鞋垫（包括足跟杯和足弓支撑）的极简鞋。研究人员通过线性混合效应模型（linear mixed-effects models）进行III型方差分析（Type III ANOVA），分析了不同年龄组和鞋类条件下的动态测试中的时空参数、功能移动性以及静态测试中的压力中心（centre of pressure, CoP）摇摆参数。事后分析比较了估计边际均值，并采用错误发现率（false discovery rate, FDR）校正后的p值（p<0.05）。赤脚增加了TUG测试中的总体任务时间。在2-MWT中，与年轻和中年人相比，老年人在所有极简鞋条件下步行距离更短、步长更小（p<0.001）。CoP参数显示，老年人表现出更大的姿势摇摆，而纹理鞋垫减少了摇摆，但习惯性鞋和支撑鞋垫在所有年龄组中均增加了摇摆。老年人的动态任务在赤脚时受影响更大，而习惯性缓冲鞋降低了其静态稳定性，这表明极简鞋结合有针对性的鞋垫设计可能提供一种平衡的方法，以改善姿势稳定性并降低跌倒风险。
**论文解读：极简鞋与鞋垫对不同年龄阶段静态与动态稳定性的影响**
**研究背景与问题**
姿势稳定性（postural stability）是身体通过体感、前庭和视觉系统检测内外扰动并调节运动以维持平衡的能力。随着年龄增长，肌肉力量减弱、感觉功能衰退和关节僵硬等生理变化导致老年人在静态和动态任务中的稳定性下降，从而使跌倒风险增加。跌倒已成为老年人伤病率和死亡率的主要原因之一，但各年龄段均存在跌倒问题，且跌倒为意外死亡的第三大原因。因此，探究不同年龄段的稳定性干预措施对减轻医疗系统负担和提供临床依据具有重要意义。
鞋类特征是影响步态、稳定性和肌肉骨骼功能的外部可调节因素。防滑鞋底、宽鞋底和低鞋跟等特征有助于提升稳定性并降低跌倒风险，而厚中底、足跟杯和足弓支撑可能减弱感觉输入并削弱足部肌肉，进而损害步态和平衡。极简鞋（minimal shoes）因高灵活性、低后跟-足尖落差、低重量和低堆叠高度，以及缺乏运动控制或稳定装置，旨在保留自然足部功能并增强本体感觉和足部力量。然而，现有研究结果不一致，部分研究显示极简鞋改善步长和静态稳定性，另一些则未发现显著改进。此外，纹理鞋垫（textured insoles）和支撑鞋垫（supportive insoles）对稳定性的影响在不同年龄组中也有矛盾。目前尚无研究系统比较极简鞋结合不同鞋垫在成年人整个寿命期间对步态参数和静态稳定性的联合效应。
**研究目的与意义**
本研究旨在评估极简鞋（无鞋垫、带纹理鞋垫和带支撑鞋垫）对稳定性相关步态参数、功能移动性和静态稳定性的急性影响，并与习惯性鞋和赤脚条件进行比较，以指导旨在改善姿势稳定性和降低老年人跌倒风险的鞋类设计策略。研究假设：极简鞋（有/无鞋垫）可改善动态稳定性，纹理鞋垫可增强静态稳定性，且年龄会调节这些效应。该研究发表在《Footwear Science》。
**关键技术方法**
研究人员招募了142名健康志愿者（62名年轻人、40名中年人和40名老年人），所有受试者均完成计时起立行走测试（TUG）、2分钟步行测试（2-MWT）和睁眼/闭眼双足站立测试。测试随机采用五种鞋类条件：习惯性鞋、赤脚、无鞋垫极简鞋、带纹理鞋垫的极简鞋和带支撑鞋垫（足跟杯和足弓支撑）的极简鞋。动态测试中，使用Kinesis Gait?和Kinesis QTUG? IMU传感器（采样频率102.4 Hz）记录时空参数和功能移动性数据；静态测试中，使用AMTI Gen-5测力板（采样频率1000 Hz）采集压力中心（CoP）数据，经四阶低通巴特沃斯滤波器（截止频率10 Hz）滤波后，分析中间20秒的CoP速度标准差（SD）和置信椭圆面积。采用线性混合效应模型（LME）进行III型方差分析，以错误发现率（FDR）校正后进行事后比较。
**研究结果**
**计时起立行走测试（Timed-up and go test）**
鞋类条件与年龄组之间无显著交互作用，但鞋类条件和年龄组的主效应显著。老年人任务时间显著长于其他年龄组，赤脚条件显著增加了所有年龄组的任务时间，而极简鞋（无论有无鞋垫）和习惯性鞋均显著缩短了任务时间，表明赤脚对动态稳定性有负面影响。
**2分钟步行测试（2-Minute walk test）**
鞋类条件与年龄组在步行距离、步长和步频上存在显著交互作用。老年人所有极简鞋条件下的步行距离和步长均显著小于年轻人和中年人；年轻人和中年人在极简鞋条件下步行距离显著长于赤脚，但老年人步行距离不受鞋类条件显著影响。赤脚减少了所有年龄组的步长并增加了步频，而极简鞋带支撑鞋垫在年轻人中显著增加了步长，表明极简鞋对年轻人的动态稳定性有改善作用，但对老年人效果有限。
**静态测试——睁眼（Static tests – eyes open）**
鞋类条件与年龄组在前后方向（AP）CoP速度标准差上存在显著交互作用。老年人AP速度标准差显著大于年轻人和中年人；纹理鞋垫显著降低了AP和内外方向（ML）速度标准差，而习惯性鞋和支撑鞋垫增加了置信椭圆面积，表明纹理鞋垫改善了静态稳定性，而习惯性鞋和支撑鞋垫则相反。
**静态测试——闭眼（Static tests – eyes closed）**
鞋类条件与年龄组在AP和ML方向CoP速度标准差上均存在显著交互作用。老年人所有鞋类条件下的CoP速度标准差均显著大于年轻人和中年人；纹理鞋垫显著降低了AP和ML速度标准差，而习惯性鞋和支撑鞋垫增加了摇摆，进一步证实纹理鞋垫在无视觉输入时对静态稳定性的增强作用。
**讨论与结论**
讨论部分指出，研究结果部分支持了假设：极简鞋（有/无鞋垫）改善了年轻人和中年人的动态稳定性（如步行距离和步长增加），但对老年人急性效果有限，这可能与年龄相关的神经肌肉灵活性和感觉反应性下降有关。赤脚步行显著降低了所有年龄组的动态稳定性，尤其对老年人影响更大，强化了避免赤脚的建议。纹理鞋垫通过刺激足底机械感受器增强了静态稳定性，而支撑鞋垫在动态任务中有助于老年人步态改善，但损害了静态稳定性，表明鞋垫设计需在支持与感觉输入之间平衡。老年人对鞋类条件的反应更具任务特异性，且静态和动态稳定性在不同年龄组中呈现不同模式。
**结论** 本研究所检验的鞋类条件对不同年龄组的动态和静态任务产生不同影响。赤脚对老年人的动态任务产生负面影响。极简鞋中的纹理鞋垫改善了所有年龄组的静态稳定性，而习惯性鞋和支撑鞋垫则相反。尽管支撑特征在动态任务中有助于老年人，但它们降低了静态稳定性。总体而言，极简鞋搭配平衡支持与感觉输入的鞋垫可能有益于健康成人随年龄增长维持姿势控制。
