运动鞋的设计与功能简单概述

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运动鞋的设计与功能简单概述
  K+ v0 Q( R" p9 F. ^, b% ~    随着体育运动的不断发展，无论是竞技体育还是休闲健身运动，对运动着装的要求越来越高、越来越细。就以运动鞋为例，我们可以把它分为两大类，一类是为运动员度身定造的竞技比赛用运动鞋，另一类是人们进行多样化休闲健身时穿的运动鞋，通过科学合理的设计和选料，它们都各具功能。
    人体生物力学的研究向人们展示，为了满足人体生理结构的要求，运动鞋必需满足两种相互矛盾的要求，即良好的减震作用和良好的稳定性。运动力学实验也表明，脚着地瞬间，人体会受到来自地面的冲击力，这种力量象冲击波一样传遍全身，虽然这种冲击力在人体内传递时大部分会扩散到下肢，但仍有一部分力会扩散到腰和大脑。如果穿鞋不当，或鞋的缓冲能力差，就会产生不良的后果。如有些人跑步或跳跃之后以及平底鞋走远路后，会感到头疼和腰痛。脚步动态测试还显示出，以3m/s的速度跑动时，脚掌要承受身体自身重量两倍的冲击力，若速度提高到6m/s，脚掌就要承受人体体重4倍的冲击力。因此，运动鞋的减震与稳定性能的提高是能否解决以上问题的关键。
1 O* _' q6 n+ S: y3 H5 P  S, \. p一、竞技类运动鞋
2 E" s/ u. b+ M* R2 S, u5 W    竞技类运动鞋对减震、稳定性提出了更高的要求。因而在运动鞋的材料选用上，根据人体结构和运动项目的特点，在整个鞋底选择最佳部位并作出吸能材料与弹性材料的最佳配合，来保证运动员既能消除冲击力又能保证获得足够的反弹力。
, h% w# C' K$ d& c    长期以来，各国科研人员对此作了专门的研究。如日本的研究人员，在鞋的各个部位采用不同硬度的材料并夹入了合成树酯稳定板及吸汗药，以保证了鞋的吸能能力和弹性，又可预防脚掌与内底之间因汗液产生的滑动而引起脚部受伤。法国研究人员开发了一种具有空调功能的底材，即在内底的脚跟、脚趾处开发网状细孔连接装在外底上的气流垫，迈步时，加到脚跟部的压力使气流垫中的空气流动起来，而鞋内底的曲线设计可对脚心产生舒适的刺激作用，来自地面的冲击首先经脚跟部气流垫缓冲，然后被鞋整体吸收，从而把脚部疲劳控制在最小限度。美国研究人员开发了一种介与中底外底之间的气垫装置。这种气垫是一种夹入在密封囊的新式底材料结构，里面的气体不是普通的空气，而是一种经过高压注入的大分子结构的气体，装有这种气垫的底材经踏蹬跳仍能自行恢复，可以最大限度地吸收伤害性的冲击力。气垫结构的发明，替代了累赘的传统材料，大大的减轻了运动鞋的重量，降低了运动员的体力消耗。2000年底，耐克公司推出的Shox系列运动鞋，采用了像弹簧样的弹性泡沫材料，不仅具有缓冲的作用，而且还能够提供推力，进一步有效地提高了运动鞋的性能。
    研究人员不仅在鞋底材料上下工夫，而且还根据不同项目的特点制造出不同项目的鞋。传统的足球鞋普遍采用金属钉垫，并将鞋钉通过螺丝拧紧，鞋底嵌的鞋钉虽然能提供运动员向前的动力，但因鞋钉易陷入土里，运动员急速变换方向时常因鞋钉不适而造成膝部与脚腕受伤，而且难以提供侧向的动力，若遇地面坚硬，脚掌也很不舒服。新款的足球鞋以突脊代替鞋钉，鞋底用橡胶材料，穿上就十分舒适了。而且前鞋底有数条倾斜性突脊，后鞋底有一个十字形突脊，这样倾斜性突脊能有助于运动员在助跑时灵活地控制方向，并能快速的转向，十字架形的突脊还能有助于保持运动员跑动时的稳定性。在田径运动项目中，规则对跑鞋的重量并没有规定，根据生物力学专家测定，跑鞋的重量每增加100g，运动员的体能消耗将增加1%。在100m的比赛中，前八名运动员的成绩往往只有百分之几秒的差距。为此世界各大专业公司进行了大量的研究，认为在保证钉鞋质量的前提下，重量越轻越好。为降低跑鞋重量，许多国家的科研人员试验采用了各种新材料制作跑鞋。锐步公司曾经生产的田径鞋，鞋钉是以碳素为基质的，重量轻（整只鞋重156 g）、摩擦力好，鞋底是一种碳纤维和玻璃纤维编织的并涂有尿烷的材料，鞋底的足跟与足弓部垫有一种称为“鲨鱼皮”的新型尿烷材料，并经过激光微点蚀刻，鞋面是合成革的。1991年，美津浓公司为美国著名短跑运动员制作了重量仅为115g的专用新式跑鞋。同样1996年奥运会上约翰逊的金鞋，2000年奥运会上琼斯的水晶鞋也都是耐克公司因人因项而特别研制的。
二、休闲健身运动鞋
6 h* {2 Y1 l+ g6 |( I! [; ^    虽说在休闲健身锻炼时，人体运动的速度、幅度、力度、强度等因素都远不如竞技运动来的激烈。但如果选错了鞋，它仍然会破坏你的身体重心，减弱你应付撞击的平衡能力，轻则使你感到疲劳，重则造成运动伤害。众多功能不一的运动鞋，可供人们作出针对性的选择。
1．减震、透气好的慢跑鞋
    由于慢跑是双脚直线式运动，而且跑步时，脚掌必需承受体重三到四倍的重量。所以在慢跑鞋的设计上，都会体现出两个主要的功能：一是脚前掌着地时所需要的稳定性与弹性效果；二是鞋后跟的减震动、吸震功能。
0 q& z5 q4 d2 b: _    更值得一提的是后鞋跟的散震与抓地功能，可以让脊柱免于承受过多压力而疼痛或变形。另外，由于慢跑者的运动时间较长，且运动部位着重在下肢，所以鞋面材质的通风性，也是选择慢跑鞋时所要考虑的。
& B3 a+ j  H+ H6 f. p+ g# r3 L) X7 K+ c2．保护脚踝的有氧韵律鞋
/ n3 w6 C) o! O6 S( s& j    由于有氧运动中有许多脚部扭转动作，所以有氧韵律鞋多半会以高筒设计来保护易受伤害的脚踝，并以天然皮革等柔软的材质来维持运动时的舒适度。另外，由于健身中心多半有空调，所以有氧韵律鞋会使用皮革来保持脚部的温度，而鞋子的功能设计也和慢跑鞋类似，着重点放在鞋跟与脚前掌的避震和弹性效果上。与慢跑鞋不同的是有氧韵律鞋在脚尖处有减震条。
3．户外多功能运动鞋
+ i# ~  d) \% w5 l4 b    为了适应户外多变的运动场地，户外运动鞋的种类也较多，如专门针对水上运动的溯溪鞋，它具有排水的功能；运动凉鞋，特点是较厚实；登山鞋，具有保护双脚的功能；还有兼具多种运动功能的越野鞋等。
) x; n$ y6 g- r- |. i    一般而言，户外运动鞋的颜色多以大地色系为主，鞋身厚实、防水与排水性强是其主要设计的趋向。此外，由于户外地面的高低差距大，所以鞋底的耐磨度以及抓地力也是设计要考虑的因素。
4． 软轻盈的室内多功能鞋
    所谓室内多功能鞋，一般是指能够在健身房使用的鞋子。人们在使用健身器材时双脚无需象慢跑时那样频频移动，所以对柔软、舒适的需求要大于对支撑力的需求。还有鞋子的重量也不可太重，否则会影响运动时的灵活度。一般而言，室内多功能鞋会以重量轻的皮面设计为主，鞋底的刻痕也比较浅。
8 D2 p) u' a+ h+ ]$ p5． 柔软舒适的走路鞋
    走路逛街也可算是一种有氧运动。由于走路时双脚所受的冲击力并不大，所以一般鞋底耐磨系数不高，而为了长时间走路不致使脚部难受，鞋垫大多会加强柔软功能，人们也会考虑其搭配性，所以走路鞋在造型与花色上比其它运动鞋要多许多。

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