关于如何更好保护女性穿高跟鞋带来的伤害的研究课题

摘要： 本研究旨在探讨如何减轻女性穿高跟鞋时所面临的伤害，通过对人体足部相关基础理论、鞋类产品缓震设计以及中底缓震材料的研究，提出了一些保护措施和建议。

一、引言

高跟鞋是女性时尚的重要组成部分，但长期穿着高跟鞋会对女性足部及身体造成伤害，如足底压力中心变化、足部机能衰减等。因此，研究如何更好地保护女性穿高跟鞋带来的伤害具有重要意义。

二、人体足部相关基础理论

（一）足部结构与运动规律
人体足弓由跗骨和跖骨形成，通过足底腱膜和韧带等维持稳定。足部小关节相互作用实现力量传递，支撑期足弓吸收冲击负载，支撑末期通过绞盘效应提高足弓刚度，推进身体前行。

（二）足底压力中心变化
穿高跟鞋时足底压力中心前移，前掌区域受力增大，足底受力失衡，导致足部和下肢关节应力增大，产生疼痛和病症，还会增加疲劳和损伤足弓。

（三）足部机能衰减
高跟鞋使足后跟抬高，跖趾关节背伸，足部刚度增加，缓冲性能衰减，内侧足弓的缓冲性能在跟高超过50mm时基本消失。

三、鞋类产品缓震设计相关研究

（一）高跟鞋的分压处理
高跟鞋的缓震设计一直不被重视，但长期穿着足底压力分布不合理的高跟鞋会影响人体健康，在女高跟鞋的缓震性能设计中，采用缓震性能良好的材料更为现实。

（二）内垫填充材料柔软设计
柔软的足底内垫可以增加高跟鞋的足底压力舒适性，缓解疲劳感。高档高跟鞋通过填充材料使足底柔软舒适，但存在内垫填充区域和柔软度的差异，全足掌填充更合理，但仍存在不足，市场上的高跟鞋垫改善了高跟鞋柔软度不足的缺陷。

（三）高跟鞋鞋垫设计

前掌垫：前掌鞋底内垫应有下凹弧度容纳前足底中侧的肌肉和脂肪，使脚感觉舒适。若只在前足内侧加柔软鞋垫，会加剧行走不稳定，且易导致前掌足压力集中，不利于压力分散。

足弓垫：市场上的足弓垫设计原理错误，会使跖腱膜松弛，造成或加重足弓塌陷。

（四）高跟鞋的减震处理
高跟鞋的中底一般用具有一定弹性的EVA、PU材料，大底采用耐磨防滑的TPR或牛筋底，鞋跟采用ABS橡胶、塑料、金属或木质等材料。前足掌减震可通过加厚防水台或采用气囊科技，后跟减震可通过改进鞋跟结构实现。

四、中底缓震材料调研与性能测试

（一）女鞋（中跟）中底功能简析
中底在制鞋中起支撑、定型、缓震作用，女鞋中高跟中底的缓震性能需求增强，厂家通常在中底前掌部位贴附缓震垫片材料以增加前掌部位缓震性能，提升整鞋舒适性。

（二）女鞋常用中底前掌垫片材料测试

女鞋品牌与中底前掌垫片调研：对国内主流女鞋品牌进行调研，覆盖国内中高端女鞋品牌的60 - 70%，考察中底材料构成和组合工艺方法等。目前女鞋中底市场常用的前掌垫片材料主要有乳胶、回力胶、EVA等，厚度在3 - 4mm，用胶粘剂与中底贴合，乳胶使用量最大，这些材料都具有基本的缓震性能。

抽取样品送第三方测试：抽送目前市场使用量最大的5款前掌贴附乳胶缓震材料的女鞋中底送给第三方检测，结果显示目前市场上常用的前掌贴附缓震垫片材料的中底均具有一定的缓震能力，五种样品的平均缓震能力为CEW（42.00±5.34）mJ，CER（81.80±7.33）mJ。

（三）ACF缓震材料性能检测分析与测试

ACF缓震材料性能分析：ACF人工软骨仿生吸能材料是全球领先的极限缓冲吸能材料与冲击保护技术，通过多级仿生吸能结构的形变实现时间的延迟、应力分散和能量耗散。其技术原理是利用材料的多级孔隙、黏弹性等基本性能，通过控制材料的密度、硬度、拉力、回弹时间、孔隙结构等，使其在受到外力冲击时耗散或吸收冲击能量，转变为热能并平缓释放，延长速度变化时间，增大受力响应面积，实现能量转换。

ACF缓震材料性能测试：使用ACF材料作为中底前掌垫片进行检测，与之前送检的中底材料对比，在2mm左右，此材料除减震还有吸能功能，但测试主要检测减震功能。

五、使用ACF缓震材料制备中底及做成鞋试穿实验

（一）实验依据
主要依据GB/T 3293 - 2017《中国鞋楦系列》标准，参考GB/T 32436 - 2015《鞋类合脚性 鞋楦的评价》、GB/T 2703 - 2017《鞋类 术语》标准。

（二）实验方案

组织架构：汇集多方资源，做好样品试制和试穿实验工作。

材料选用：中底前掌缓震垫片实验材料由林至集团公司提供，中底前掌新材料垫片组合试制及试穿鞋制作由服饰艺术与工程学院会同广州履朴信息科技有限公司完成。

预期效果：ACF材料具备良好的女鞋（中跟式）中底缓震功能，能改善前掌不舒适感觉，增强女鞋舒适度。

（三）试穿实验结果

第一阶段试穿：由于测试未对比和测量试穿者脚型，结果不理想，测试者更多关注鞋型、款式等。

第二阶段试穿：制作22双鞋，从项目组样品协作单位广州履朴公司会员群里筛选11人参加样鞋的第一次试穿，最终确定6人参与正式测试。

第三阶段试穿：最终有效人员为5名，测试人员反馈缓震材料鞋超级适合穿三四个小时左右的时间，这个时间左右材料的优点最为突出，综合认为ACF缓震材料用于女鞋中底前掌垫片，可以起到缓震作用，缓解脚部疲劳感，增强成鞋舒适度。

（四）中底缓震性能的实验室补充测试
采用动态模拟试验方法，将ACF、EVA、乳胶三种材料制成中底，并组装为成鞋实物样品进行测试，测试位置为前掌大拇指位置，连续冲击6000次，约3小时20分钟。实验结论为ACF材料比EVA高出62.5%，比乳胶高出54.4%，吸能效果平稳，厚度基本没有变化，而EVA和乳胶有5 - 7%的塌陷，表面硬度上三种材料均有2 - 3度的降低。

六、建议与展望

（一）材料选择

高跟鞋开发在前掌可以选用缓震性能良好的材料，如ACF人工软骨仿生吸能材料，可应用于女鞋中底前掌垫片、时装鞋底部帮茬填心、休闲鞋的全垫、半垫等部件，以增强缓震效果和整体舒适度。

研发更适合高跟鞋的缓震材料，考虑材料的厚度、硬度、吸能比率等因素，以满足不同高度和款式高跟鞋的需求。

（二）设计优化

注重高跟鞋的分压处理，合理设计鞋型和结构，使足底压力分布更均匀，减少局部应力集中。

改进内垫填充材料和高跟鞋鞋垫的设计，使其更符合足部运动生物力学原理，增加足底的柔软度和支撑性。

加强高跟鞋的减震处理，采用先进的减震技术，如加厚防水台、气囊科技、改进鞋跟结构等，提高高跟鞋的稳定性和减震性。

（三）穿着建议

女性在选择高跟鞋时，应注意鞋型、尺码的合适性，避免穿着过紧或过松的鞋子。

控制穿着高跟鞋的时间，尽量避免长时间连续穿着，给足部适当的休息时间。

定期检查足部健康，如有足部疾病或不适，应及时就医治疗。

综上所述，通过选择合适的缓震材料的鞋垫、优化设计和正确穿着，可以更好地保护女性穿高跟鞋带来的伤害，提高穿着的舒适度和健康性。同时，未来还需要进一步深入研究和创新，以满足女性对高跟鞋美观与舒适的需求。