Бег — один из самых доступных и популярных видов физической активности. Не нужен спортзал, особое оборудование, тренеры — только желание и пара хорошей обуви. Однако уровень травматизма среди любителей бега по-прежнему высок — каждый год травмы получают до 45% бегунов-энтузиастов. Главная причина — некачественная обувь, не обеспечивающая правильной амортизации при ударе пяткой о землю.
Ученые кафедры биомеханики Университета Байройта под руководством профессора Франца Константина Фусса протестировали 112 пар кроссовок от разных брендов. Выводы опубликованы в журнале Bioengineering. Особое внимание исследователи уделили пяточным сегментам — области, которая первой соприкасается с поверхностью при беге и принимает на себя основную нагрузку. Ее задача — эффективно гасить удар, не перегружая суставы и мышцы.
Однако стандартные методы тестирования не учитывают разницу в технике бега и анатомии людей. Обычно замер проводится при энергии удара в 5 Дж — но далеко не все бегуны нагружают ногу одинаково. Чтобы получить более объективную оценку, ученые разработали собственный подход — система измеряет, при какой силе амортизация достигает максимальной эффективности. Эта точка называется «точкой плеча». Именно она позволяет точно определить, насколько хорошо пяточный сегмент справляется со своей задачей.
Выяснилось, что 38% протестированных моделей показали либо избыточную жесткость (перегрузка), либо чрезмерную мягкость (неустойчивость и проваливание). И только около трети кроссовок обеспечивали оптимальный уровень амортизации.
Ученые объясняют, что выявленные недостатки в конструкции кроссовок вряд ли были допущены производителями намеренно — просто до сих пор не существовало надежного способа тестирования амортизации пятки. Но именно это подчеркивает, как важно разработать четкие рекомендации для создания спортивной обуви, которая будет снижать риск травм. Исследование стало одним из первых, которое показало, как с помощью 3D-печати можно проектировать подошвы с учетом индивидуальных особенностей каждого бегуна — быстро, точно и технологично.
Работа проводилась в сотрудничестве с кафедрой биомеханики института Фраунгофера и производителем спортивной обуви Puma.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, как тренировки продлевают жизнь.
