研究目的:本研究的目的是了解不同后跟弧度对人体在跑步时下肢动作生物力学特征、鞋的稳定性和缓冲性以及人的主观感受的影响。旨在为优化运动鞋后跟设计,为开发不同需求的鞋产品提供理论依据。研究方法:测试鞋后跟的外侧起弧点纵坐标和内侧起弧点横坐标分别是:2.5cm/2cm(C1)、4.5cm/2cm(C2)、2.5cm/3.5cm(C3)、4.5cm/3.5cm(C4)。受试者为20名年龄在20-32岁的男性,跑步方式均为后跟着地,在实验测试前每周至少保证10公里的跑步练习。采用红外高速运动捕捉系统(ViconT20,200Hz)和三维测力台(AMTI-BP6009,1000Hz)同步采集跑步的运动学和动力学数据。采用15cm视觉模拟量表进行主观评测。采用双因素重复测量方差分析方法对所得数据进行统计分析,统计检验水准α=0.05。当交互作用显著时,对四双鞋进行配对T检验,统计检验水准α=0.0125。研究结果:生物力学测试中,外侧起弧点纵坐标在地面反作用力峰值时间、着地时刻踝关节内翻角度、踝关节最大外翻角度上有主效应。穿着外侧起弧点纵坐标较小的测试鞋地面反作用力峰值时间较大(p=0.001);着地时刻踝关节内翻角度较小(p=0.001);踝关节最大外翻角度较大(p=0.013)。内侧起弧点横坐标在膝关节外展角冲量、踝关节最大外翻角度有主效应上,穿着内侧起弧点横坐标较小的测试鞋膝关节外展角冲量较小(p=0.04);踝关节最大外翻角度较小(p=0.039)。内外侧起弧点在踝关节最大外翻角速度上有交互作用,C1鞋和C4鞋能显著减小踝关节外翻角速度。主观测试中,外侧起弧点纵坐标在后跟稳定性上有主效应,外侧起弧点纵坐标越大,后跟稳定性越差(p=0.041);内侧起弧点横坐标在后跟到前掌的过渡性上有主效应,内侧起弧点横坐标越大,后跟到前掌的过渡性越好(p=0.019)。研究结论:(1)后跟内外侧起弧点位置的改变对跑鞋的缓冲性能影响较小。(2)外侧起弧点的位置对测试鞋稳定性有影响,外侧起弧点纵坐标越大,鞋的稳定性越差。(3)外侧起弧点位置会影响膝关节的外展力矩,内外侧起弧点位置对踝关节最大外翻角度有影响,但是对胫骨的内旋没有影响。