دوره 12، شماره 4 - ( 12-1405 )                   جلد 12 شماره 4 صفحات 708-690 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Barghamadi M, Barzehgarfar L, Piri E, Barghamadi S. Effect of Using Carbon Shoes on Ground Reaction Forces Components in Runners with Pronated Feet During Walking. J Sport Biomech 2027; 12 (4) :690-708
URL: http://biomechanics.iauh.ac.ir/article-1-534-fa.html
برغمدی محسن، برزگرفر لادن، پیری ابراهیم، برغمدی صالح. تأثیر کفش‌های کربن‌دار بر مؤلفه‌های نیروهای عکس‌العمل زمین در دوندگان دارای پای پرونیت در حین راه رفتن: یک مطالعه نیمه تجربی. مجله بیومکانیک ورزشی. 1405; 12 (4) :690-708

URL: http://biomechanics.iauh.ac.ir/article-1-534-fa.html

تأثیر کفش‌های کربن‌دار بر مؤلفه‌های نیروهای عکس‌العمل زمین در دوندگان دارای پای پرونیت در حین راه رفتن: یک مطالعه نیمه تجربی
محسن برغمدی*1 ، لادن برزگرفر1 ، ابراهیم پیری1 ، صالح برغمدی2
1- گروه بیومکانیک ورزشی، دانشکده علوم تربیتی و روانشناسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.
2- گروه مهندسی پلیمر، دانشکده فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
چکیده:   (43 مشاهده)

هدف به‌رغم ایجاد تحول در دویدن استقامتی از طریق افزایش نیروهای عکس‌العمل زمین، اثر بیومکانیکی کفش‌های کربن‌دار ممکن است بسته به آناتومی فردی پا متفاوت باشد. بنابراین، هدف از انجام تحقیق حاضر، بررسی تاثیر کفش‌های دارای صفحه کربنی بر مولفه‌های نیروی عکس‌العمل زمین در حین راه رفتن در دوندگان دارای ناهنجاری پای پرونیت بود.
روش‌ها تحقیق حاضر از نوع نیمه‌تجربی و آزمایشگاهی بود. سی دونده دارای پای پرونیت به صورت تصادفی در دو گروه کفش کربن‌دار (۱۵ نفر) و کفش معمولی (۱۵ نفر) قرار گرفتند. داده‌های کینتیکی با استفاده از صفحه نیروی برتک با نرخ نمونه‌برداری ۱۰۰۰ هرتز ثبت شد. مقایسه دو گروه با آزمون ‪t‬ مستقل در سطح معناداری ۰٫۰۵ انجام شد.
یافته‌ها در فاز پاسخ بارگذاری، اوج مؤلفه‌های داخلی-خارجی (0.04=P و 1.16=d) و قدامی-خلفی (0.01=p و 0.99=d) و همچنین زمان رسیدن به اوج مؤلفه قدامی-خلفی (0.02=p و 0.872=d) در کفش کربنی بیشتر بود. در فاز هل‌دادن نیز نیروی عمودی (0.02=P و 0.906=d) و زمان رسیدن به اوج مؤلفه‌های قدامی-خلفی (0.009=P و 1.027=d) و عمودی (0.006=P و 1.098=d) در کفش کربنی افزایش یافت.
نتیجه‌گیری کفش دارای صفحه فیبر کربنی الگوی نیروهای عکس‌العمل زمین را طی راه‌رفتن در دوندگان دارای پای پرونیت تغییر داد. افزایش زمان رسیدن به اوج برخی نیروها و افزایش نیروهای برشی و عمودی در فاز هل‌دادن، بیانگر تغییر در الگوی اعمال و انتقال نیرو در تعامل پا و کفش و زمین است.

واژه‌های کلیدی: نیروی عکس العمل زمین، ‌پای صاف، کفش کربن‌دار، دوندگان
متن کامل [PDF 1407 kb]   (13 دریافت) |   |   متن کامل (HTML)  (15 مشاهده)  
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: تخصصي
دریافت: 1405/4/9 | پذیرش: 1405/7/9 | انتشار: 1405/7/18
فهرست منابع
1. Xiao X, Lian A, Li Z, Fan Y. Trends and hotspots in running shoe research: a bibliometric study from 2005 to 2024. Frontiers in Sports and Active Living. 2025;7:1609141. [DOI:10.3389/fspor.2025.1609141]
2. Ortega JA, Healey LA, Swinnen W, Hoogkamer W. Energetics and biomechanics of running footwear with increased longitudinal bending stiffness: a narrative review. Sports Medicine. 2021;51(5):873-894. [DOI:10.1007/s40279-020-01406-5]
3. Xu Y, Zhu C, Fang Y, Lu Z, Song Y, Hu C, et al. The effects of different carbon-fiber plate shapes in shoes on lower limb biomechanics following running-induced fatigue. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2025;13:1539976. [DOI:10.3389/fbioe.2025.1539976]
4. Bruvere DD, Bernans E. Mechanisms, economy, and performance of advanced footwear technology in endurance running: a review. Muscles. 2025;5(1):2. [DOI:10.3390/muscles5010002]
5. Guinness J, Bhattacharya D, Chen J, Chen M, Loh A. An observational study of the effect of Nike Vaporfly shoes on marathon performance. arXiv. 2020;2002.06105.
6. Madden R, Sakaguchi M, Tomaras EK, Wannop JW, Stefanyshyn D. Forefoot bending stiffness, running economy and kinematics during overground running. Footwear Science. 2016;8(2):91-98. [DOI:10.1080/19424280.2015.1130754]
7. Flores N, Rao G, Berton E, Delattre N. The stiff plate location into the shoe influences the running biomechanics. Sports Biomechanics. 2021;20(7):815-830. [DOI:10.1080/14763141.2019.1607541]
8. Healey LA, Hoogkamer W. Longitudinal bending stiffness does not affect running economy in Nike Vaporfly shoes. Journal of Sport and Health Science. 2022;11(3):285-292. [DOI:10.1016/j.jshs.2021.07.002]
9. Hsu CY, Wang CS, Lin KW, Chien MJ, Wei SH, Chen CS. Biomechanical analysis of the flatfoot with different 3D-printed insoles on the lower extremities. Bioengineering. 2022;9(10):563. [DOI:10.3390/bioengineering9100563]
10. Menz HB, Dufour AB, Riskowski JL, Hillstrom HJ, Hannan MT. Association of planus foot posture and pronated foot function with foot pain: the Framingham Foot Study. Arthritis Care & Research. 2013;65(12):1991-1999. [DOI:10.1002/acr.22079]
11. Kruger KM, Graf A, Flanagan A, McHenry BD, Altiok H, Smith PA, et al. Segmental foot and ankle kinematic differences between rectus, planus, and cavus foot types. Journal of Biomechanics. 2019;94:180-186. [DOI:10.1016/j.jbiomech.2019.07.032]
12. Tong JW, Kong PW. Association between foot type and lower extremity injuries: systematic literature review with meta-analysis. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 2013;43(10):700-714. [DOI:10.2519/jospt.2013.4225]
13. Piri E, Jafarnezhadgero A, Stålman A, Alihosseini S, Panahighaffarkandi Y. Comparison of the ground reaction force frequency spectrum during walking with and without anti-pronation insoles in individuals with pronated feet. Journal of Sport Biomechanics. 2025;11(1):20-33. [DOI:10.61186/JSportBiomech.11.1.20]
14. Sabouri L, Piri E, Jafarnezhadgero AA. Biomechanics of transitional movements in individuals with pronated feet: a review study. Journal of Sport Biomechanics. 2025;11(3):270-287. [DOI:10.61882/JSportBiomech.11.3.270]
15. Sabouri L, Piri E. Effects of training interventions on walking and running mechanics in individuals with pronated feet: a systematic review. Journal of Sport Biomechanics. 2026;12(2):242-263. [DOI:10.66224/JSportBiomech.12.2.242]
16. Keenan M, Peabody T, Gronley J, Perry J. Valgus deformities of the feet and characteristics of gait in patients who have rheumatoid arthritis. The Journal of Bone and Joint Surgery. American Volume. 1991;73(2):237-247. [DOI:10.2106/00004623-199173020-00012]
17. Piri E, Sobhani V, Jafarnezhadgero AA, Shamsoddini A, Arabzadeh E, Alihosseini S. Double-density foot orthoses altered ground reaction force characteristics and the lower limb muscular activities in adults with pronated feet during walking: a clinical trial study. Trauma Monthly. 2026;31(1):1666-1675. [DOI:10.1186/s13102-025-01095-5]
18. Terada M, Wittwer AM, Gribble PA. Intra-rater and inter-rater reliability of the five image-based criteria of the Foot Posture Index-6. International Journal of Sports Physical Therapy. 2014;9(2):187-194.
19. McFadden C, Daniels KA, Strike S. Six methods for classifying lower-limb dominance are not associated with asymmetries during a change of direction task. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports. 2022;32(1):106-115. [DOI:10.1111/sms.14054]
20. Yang J, Ou Z, Mao Z, Wang Y, Zhong Y, Dong W, et al. Reliability and validity of Foot Posture Index (FPI-6) for evaluating foot posture in participants with low back pain. Scientific Reports. 2022;12(1):21168. [DOI:10.1038/s41598-022-22220-1]
21. Farahpour N, Jafarnezhadgero A, Allard P, Majlesi M. Muscle activity and kinetics of lower limbs during walking in pronated feet individuals with and without low back pain. Journal of Electromyography and Kinesiology. 2018;39:35-41. [DOI:10.1016/j.jelekin.2018.01.006]
22. Song Q, Sun M, Lewis K, Choi JH, Manor B, Li L. Hoffmann reflex measured from lateral gastrocnemius is more reliable than from soleus among elderly with peripheral neuropathy. Frontiers in Aging Neuroscience. 2022;14:800698. [DOI:10.3389/fnagi.2022.800698]
23. Veras L, Oliveira D, Diniz-Sousa F, Boppre G, Resende-Coelho A, Oliveira J, et al. External validation of accelerometry-based mechanical loading prediction equations. Applied Sciences. 2024;14(22):10292. [DOI:10.3390/app142210292]
24. Valizadeorang A, Ghorbanlou F, Jafarnezhadgero A, Alipoor Sarinasilou M. Effect of knee brace on frequency spectrum of ground reaction forces during landing from two heights of 30 and 50 cm in athletes with anterior cruciate ligament injury. The Scientific Journal of Rehabilitation Medicine. 2019;8(2):159-168.
25. Di Nardo F, Romanato M, Spolaor F, Volpe D, Fioretti S, Sawacha Z. Simplified muscle-recruitment strategy during walking in Parkinson's disease people: a time-frequency analysis of EMG signal. IRBM. 2023;44(6):100798. [DOI:10.1016/j.irbm.2023.100798]
26. Merletti R, Vieira TM, Farina D. Techniques for information extraction from the surface EMG signal: high-density surface EMG. In: Merletti R, Farina D, editors. Surface Electromyography: Physiology, Engineering, and Applications. Hoboken, NJ: Wiley; 2016. p. 126-157. [DOI:10.1002/9781119082934.ch05]
27. Souza TR, Pinto RZ, Trede RG, Kirkwood RN, Fonseca ST. Temporal couplings between rearfoot-shank complex and hip joint during walking. Clinical Biomechanics. 2010;25(7):745-748. [DOI:10.1016/j.clinbiomech.2010.04.012]
28. Neal BS, Griffiths IB, Dowling GJ, Murley GS, Munteanu SE, Franettovich Smith MM, et al. Foot posture as a risk factor for lower limb overuse injury: a systematic review and meta-analysis. Journal of Foot and Ankle Research. 2014;7(1):55. [DOI:10.1186/s13047-014-0055-4]
29. Dowling GJ, Murley GS, Munteanu SE, Smith MMF, Neal BS, Griffiths IB, et al. Dynamic foot function as a risk factor for lower limb overuse injury: a systematic review. Journal of Foot and Ankle Research. 2014;7(1):53. [DOI:10.1186/s13047-014-0053-6]
30. Day E, Hahn M. Optimal footwear longitudinal bending stiffness to improve running economy is speed dependent. Footwear Science. 2020;12(1):3-13. [DOI:10.1080/19424280.2019.1696897]
31. McLeod AR, Bruening D, Johnson AW, Ward J, Hunter I. Improving running economy through altered shoe bending stiffness across speeds. Footwear Science. 2020;12(2):79-89. [DOI:10.1080/19424280.2020.1734870]
32. Shih YF, Chen CY, Chen WY, Lin HC. Lower extremity kinematics in children with and without flexible flatfoot: a comparative study. BMC Musculoskeletal Disorders. 2012;13:31. [DOI:10.1186/1471-2474-13-31]
33. Lavcanska V, Taylor NF, Schache AG. Familiarization to treadmill running in young unimpaired adults. Human Movement Science. 2005;24(4):544-557. [DOI:10.1016/j.humov.2005.08.001]
34. McWalter EJ, Cibere J, MacIntyre NJ, Nicolaou S, Schulzer M, Wilson DR. Relationship between varus-valgus alignment and patellar kinematics in individuals with knee osteoarthritis. The Journal of Bone and Joint Surgery. American Volume. 2007;89(12):2723-2731. [DOI:10.2106/JBJS.F.01016]
35. Howard CK, Rhea CK, Moxey JR, Langerhans K, Prupetkaew P, Samulski BS. How many trials are needed for consistent clinical gait assessment? Applied Sciences. 2025;15(23):12740. [DOI:10.3390/app152312740]
36. Barghamadi M, Shokrzadehsarebanlar M, Nosratihashi A, Piri E, Imani F. Effects of arch support insole on vertical GRF variables and time to peak among handball players with pronated foot during jump and landing three-step shot technique. Journal of Paramedical Sciences & Rehabilitation. 2023;12(1):53-62.
37. Cohen J. A power primer. Psychological Bulletin. 1992;112(1):155-159. [DOI:10.1037/0033-2909.112.1.155]
38. Winter DA. Biomechanics and Motor Control of Human Movement. 4th ed. Hoboken, NJ: Wiley; 2009. [DOI:10.1002/9780470549148]
39. Hunter I, Bradshaw C, McLeod A, Ward J, Standifird T. Energetics and biomechanics of uphill, downhill and level running in highly-cushioned carbon fiber midsole plated shoes. Journal of Sports Science & Medicine. 2022;21(1):127-130. [DOI:10.52082/jssm.2022.127]
40. Nigg BM, Mohr M, Nigg SR. Muscle tuning and preferred movement path: a paradigm shift. Current Issues in Sport Science. 2017;2:007. [DOI:10.15203/CISS_2017.007]
41. Hoogkamer W, Kipp S, Kram R. The biomechanics of competitive male runners in three marathon racing shoes: a randomized crossover study. Sports Medicine. 2019;49(1):133-143. [DOI:10.1007/s40279-018-1024-z]
بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به فصلنامه بیومکانیک ورزشی می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2026 CC BY 4.0 | Journal of Sport Biomechanics

Designed & Developed by : Yektaweb