跑步鞋一般分为两种，一种是专业跑鞋，另一种是大众健身跑鞋。2008年北京奥运会期间，牙买加飞人博尔特穿的就是专业跑鞋，而北京街头早晨锻炼的跑步者穿的就是普通跑鞋。从历史发展进程来看，跑步自古以来就是一项最重要的体育活动，我们所熟知的现代奥林匹克运动会最早就是以跑步的方式开始的。自从1897年第一届奥运会在希腊举办一直到现在，跑步类项目一直是奥林匹克运动的核心内容之一(图6-1、图6-2)。除了竞技赛跑以外，跑步运动在促进普通大众身体健康方也发挥着重要作用。从数量上来说，当今健身人群远远大于专业训练人群，这是因为跑步是当下大众最流行、最便捷的健身方式。如今，在欧洲和美国进行跑步锻炼的人群也十分庞大，它是发达国家大众健身的重要手段之一。随着科学健身运动的兴起与普及，近年来我国跑步人群也大幅增加，总人数在世界名列前茅。

在马拉松运动历史上，从1897～1964年，参赛人数从未超过300人，但是到了1980年左右，参赛人数出现了戏剧性猛增。全球每年大概增加200多万名马拉松运动者，我国有超过70万的马拉松运动者，欧洲约60万，北美约35万，其他国家大概65万。我国承办的厦门和北京马拉松国际大赛已经成功举办了10届和32届。其影响力完全可以与伦敦、柏林国际马拉松赛事比肩。

图6-1　马拉松鞋

(图片来源:多威鞋业)

图6-2　马拉松传令兵菲迪皮德斯(www.daowen.com)

(图片来源:百度图片)

随着大众马拉松运动的迅速兴起以及运动生物力学技术的发展，国际运动生物力学学会也于1982年在美国建立。大批优秀的生物力学专家开始关注跑步的生物力学研究。

早期的跑鞋设计十分简单，大部分设计师或鞋类制造商们只是在局部做一些简单的改进。那时的设计还不能称作真正意义上的鞋类生物力学研究。在那个年代，运动员和教练比设计师更有发言权，这是不争的事实。我国20世纪90年代运动鞋刚起步阶段大概状况也是如此。不过，随着我国运动鞋产业20多年的发展，这一状况已经大为改观。一些著名的运动品牌如安踏、李宁、特步等大的鞋业集团都已经建立了技术先进的鞋类生物力学实验室。中国皮革和制鞋工业研究院与比利时Rs-scan公司在2006年建立了第一个国家级的鞋类生物力学研究中心“中—欧国际鞋类生物力学实验室”。它除了进行日常科学研究之外，也为广大制鞋企业提供第三方测试评价服务。这些研究机构的建立为我国鞋类生物力学研究与世界接轨建立了桥梁。本节介绍的重点是目前市场上销量最大的慢跑鞋生物力学研究，讨论的内容包括足底压力中心轨迹的变化以及鞋底的受力分析，还有足底压力整体分布状况。

要研究慢跑鞋的生物力学首先要进行慢跑动作的运动学分析。当我们观察双脚跑步时，有一种假象是:似乎相对于运行表面有时候看起来好像脚在向后移动，但事实上，并非如此。根据三维测力台和高速摄像显示结果判断，脚在前进的方向速度矢量大约是1m/s(设定在一组10个测试对象的情况下)。其中没有一个实验对象是以零前进速度或逆行矢量速度的时刻着地。这项实验告诉我们:跑步运动时鞋与地面受力并不是在一个垂直的方向上，并且鞋最先着地的部位是在鞋跟的外侧。如果我们留心一下我们穿过的旧鞋的鞋跟部位，大家就不难发现这一事实。

在足部运动方式的研究中，加拿大卡尔加里大学尼格(Nigg)教授等人曾分析过足与地面接触前的运动模式。目前公认的运动模式如下:先是地面和鞋的横向边缘之间的接触，然后再有距下关节的移动带来的整个足底的鞋底与地面接触。在此期间，腿的位置保持不变。大概1980年之前曾经有科学家、医生和部分鞋厂断言足部的前(内)旋会对人体造成伤害。这种观点现在看来显然有失偏颇。正确的说法其实应该是:一定数量的内旋是必不可少的，只有过度内旋才有可能导致下肢损伤。曾几何时这种观点曾经误导了多年的跑鞋设计者们，那时候大部分跑步鞋的功能性设计都是围绕鞋的抗前旋(内旋)来做文章，许多制鞋专家曾经设计出过多种抗前旋结构装置在鞋大底中，目的就是为了防止下肢损伤。其实适当的前旋角度对人体健康更为有利，如果一味的排斥前旋反而会造成下肢损伤。前人曾经犯过的错误值得我们借鉴与反思。

欧洲的一些鞋类研究者曾经做过实验，他们把斯氏针(Steinmann Pins，一种测量关节活动角度的设备)精确地放置在下肢关节部位。结果发现距下关节的大幅度运动对髌骨关节的运动影响并不大。

这里插入一句，至今为止大多数鞋类生物力学专家都没有对一个重要的鞋类生物力学微现象引起重视。那就是在脚抬离地面的一瞬间鞋与脚之间的摩擦力对鞋帮造成的微小形变以及它们之间的动势走向。其实脚在抬离地面的一瞬间大约与鞋有5°的外展角度变化，鞋帮的束缚力会阻止这一运动的充分发挥。有了这一细微观察我们就会在未来的鞋楦上部形态设计中充分考虑这一重要因素。它为我们提高慢跑鞋的舒适性打开了空间。