光腳的不怕穿鞋的？足底老繭如何保護你的腳？

　　來源：科學大院

　　「鞋子哪兒硌腳，只有自己知道」、「常在河邊走，哪能不濕鞋」、 「光腳的不怕穿鞋的」、「踏破鐵鞋無覓處，得來全不費工夫」……古今中外有關鞋子的俗語還真不少。

　　高跟鞋、平底鞋、硬底鞋、軟底鞋……各類鞋子底部的薄厚與軟硬程度各異，那麼，它們對我們的行走究竟有怎樣的影響？對於赤腳行走的人而言，足底的老繭又能起到怎樣的作用？

（圖片來源：veer圖庫）

　　《自然》於本周發表的一項研究指出：足底由於摩擦和壓迫形成的老繭能夠保護光腳行走之人，並且不會影響其足底的敏感度或者行走姿態。

　　在各類鞋子中，底部沒有軟墊、較薄且較硬的鞋能夠提供類似的保護作用；而底部有軟墊的鞋則會顯著降低足部的敏感度，同時影響腳部接觸地面行走帶來的衝擊力。

　　在進行實驗前，研究者們首先作出了如下假設：習慣赤腳行走之人足底的老繭會厚於穿鞋行走的人，它可以產生類似於鞋底的保護作用。考慮到老繭的形成屬於自然選擇的結果，因此它應該會適應人們行走的需求，從而不會影響足底的敏感度或行走時產生的衝擊力。

　　以此為起點，哈佛大學的生物學教授兼人類進化系主任Daniel Lieberman  和同事們以81名肯亞成年人和22名美國成年人為研究對象，對以下問題進行了探討。

　　足底的老繭與穿鞋行走有關係嗎？

日常穿鞋行走之人的足底（左）與日常光腳行走之人的足底（右）

　　作為研究對象的81名肯亞人來自農村或城市地區，他們對鞋子的使用頻率從每天穿鞋到從不穿鞋不等。研究者使用攜帶型B型超聲感測器對他們腳底相同位置（腳後跟中心以下即Heel部位與第一跖骨頭以下即MH部位）皮膚的硬度與厚度進行了測定，同時根據研究對象的自我評估，將他們分為「常穿鞋」（共46人）和「常赤腳」（共35人）兩類。

　　測定結果如圖所示（灰色塊代表「常赤腳」類，白色塊代表「常穿鞋類」），與之前的假設相同：常赤腳行走的人足底的老繭會更厚、更硬，因此在遇到粗糙或容易滑倒的地面時老繭可以提供保護。

　　「常穿鞋」與「常赤腳」之人足底老件厚度對比（圖片來源：https：//doi.org/10.1038/s41586-019-1345-6）

（圖片來源：veer圖庫）

　　老繭不會影響足底敏感度 但鞋子會

　　影響觸覺敏感性的是皮膚上的SA受體與FA受體，前者能夠感知穩定的靜態壓力（如站立時足底皮膚感受到的壓力），後者能夠感知快速的壓力變化（如行走或奔跑時足底皮膚感受到的壓力）。考慮到人們的行走是一個動態的過程，在本研究中，研究者們選擇了對FA受體進行研究，將儀器的振動刺激頻率設置為FA1受體較為敏感的30赫茲與FA2受體較為敏感的200赫茲。足底探針振動的幅度代表著向足底施加的外力，因此在固定振動頻率的刺激下，測量研究對象能夠感受到振動時的最小振幅即可反應足底的敏感度。

使用儀器測試足底皮膚硬度、厚度與敏感度

　　研究者對所有年齡、性別、穿鞋頻率的研究對象的足底敏感度進行了測定，發現：所有條件下，隨著年齡的增長，足底的敏感度都會降低；考慮了年齡、性別以及鞋類使用頻率的因素後，不同厚度足底的老繭在提供保護作用的同時並不會影響敏感度，而鞋子會降低足底對觸覺的感知力。

　　有老繭 會不會影響行走時產生的衝擊力？

　　行走時產生的衝擊力是指在行走過程中產生的，垂直於地面的方向人體所受的衝擊力。

　　研究者們以行走時產生的衝擊力峰值、衝擊力產生平均速度和從足底接觸地面到達到衝擊力峰值的垂直力脈衝為指標，以53名肯亞人為研究對象，在控制性別、鞋子使用頻率的因素後，對速度為0.9~1.5米/秒的行走過程產生的衝擊力進行測定。

測試行走時產生的衝擊力

　　結果表明：在赤腳行走的過程中，足底老繭的厚度並不會影響行走產生的衝擊力。

　　為了研究不同厚度鞋底對於行走衝擊力的影響，研究者們以美國波士頓地區22名穿鞋頻率從日常赤腳到日常穿鞋的成年人為對象，讓其穿著帶軟墊的鞋和硬底鞋，對速度為0.9~1.4米/秒的行走過程產生的衝擊力進行測定。

　　結果表明：穿硬底鞋與赤腳行走產生的衝擊力相類似，但前者略高於後者。而穿帶軟墊的鞋時，行走產生的衝擊力顯著高於赤腳和穿硬底鞋的情況，這可能是由於鞋底會減弱足底的敏感度，並且產生緩衝作用。

（圖片來源：veer圖庫）

　　那麼 穿鞋有什麼用？

　　總而言之，鞋子與足底老繭都能為腳部提供保護作用，老繭不會影響腳部的敏感度或行走衝擊力，鞋子由於其緩衝作用會影響足底的感知力並且增強行走時產生的衝擊力，帶軟墊的鞋表現尤為明顯，而這種衝擊力對我們的關節與肌肉有怎樣的影響還有待進一步研究。

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