光脚的不怕穿鞋的，科学解释来了

“只有你知道你的鞋子指的是哪里”，“你可以沿着河边走而不弄湿你的鞋子”，“赤脚的人不怕穿鞋”，“你找不到任何地方踩铁鞋，而且不花你任何时间”...在任何时候和任何国家都有许多关于鞋子的谚语。可以看出，在我们的日常生活中，鞋子已经成为你的脚不可或缺的“伙伴”。

(图像来源:维尔画廊)

高跟鞋、平底鞋、硬底鞋、软底鞋和各种类型的鞋在底部有不同的厚度和硬度，那么它们如何影响我们的行走呢？对于赤脚走路的人来说，脚底的老茧能起到什么作用？

本周发表在《自然》杂志上的一项研究指出，脚底摩擦和压迫形成的老茧可以保护赤脚步行者，而不会影响脚底的敏感度或行走姿势。

在各种鞋子中，底部没有软垫的鞋子和较薄较硬的鞋子可以提供类似的保护。然而，底部带有软垫的鞋子会显著降低脚的敏感度，并影响脚接触地面时产生的冲击力。

在进行实验之前，研究人员首先做了如下假设:习惯赤脚走路的人脚底的老茧会比穿鞋的人厚，这可以产生类似于鞋底的保护作用。考虑到胼胝体的形成是自然选择的结果，它应该满足人们的行走需要，因此不会影响行走过程中产生的足底敏感度或冲击力。

以此为出发点，哈佛大学生物学教授兼人类进化系主任丹尼尔·利伯曼和他的同事们以81名肯尼亚成年人和22名美国成年人为研究对象，讨论了以下问题。

当你赤脚走路时，脚底的老茧会更厚。

照片显示了每天穿鞋的人的脚底(左)和每天赤脚走路的人的脚底(右)(照片来源:https://www.nature.com/articles/s4158019-1346)

作为研究对象的81名肯尼亚人来自农村或城市地区。他们穿鞋的频率从每天穿鞋到从不穿鞋不等。

图“经常穿鞋”和“经常赤脚”的足底旧区厚度比较

(照片来源:https://www.nature.com/articles/s4158019-1346)

研究人员使用便携式B型超声波传感器测量了他们鞋底相同位置(足跟中心以下，即足跟位置，以及第一跖骨头以下，即MH位置)的皮肤硬度和厚度。同时，根据研究对象的自我评价，将他们分为“经常穿鞋”(共46人)和“经常穿鞋”(共35人)。测量结果如图所示(灰色块表示“经常穿鞋”，白色块表示“经常穿鞋”)，与前面的假设相同:经常赤脚走路的人脚底的老茧会越来越厚越来越硬，因此遇到粗糙或湿滑的地面时会有老茧

(图像来源:维尔画廊)

足底老茧不会影响足底敏感度，但鞋子会

照片使用仪器测试足部皮肤硬度、厚度和敏感度(照片来源:https://www.nature.com/articles/s4158019-1346)

影响触觉敏感性的是皮肤上的水杨酸受体和脂肪酸受体。前者可以感知稳定的静态压力(如站立时足底皮肤感受到的压力)，而后者可以感知快速的压力变化(如行走或跑步时足底皮肤感受到的压力)。考虑到人的行走是一个动态过程，在本研究中，研究人员选择了研究FA受体，并将仪器的振动刺激频率设置为对FA1受体敏感的30 Hz和对FA2受体敏感的200 Hz。足底探头的振动幅度代表施加到足底的外力，因此在固定振动频率的刺激下，被测物体能够感觉到振动的最小幅度能够反映足底的灵敏度。

研究人员测量了年龄、性别和穿鞋频率等所有受试者的足底敏感度。研究发现，在任何情况下，足底敏感度都会随着年龄的增长而降低。考虑到年龄、性别和鞋类使用频率等因素，鞋底上不同厚度的老茧在提供保护的同时不会影响灵敏度，而鞋会降低鞋底的触感。

足底老茧的厚度不会影响行走时产生的冲击力。

图片测试行走时产生的冲击力(图片来源:https://www.nature.com/articles/s4158019-1346)

行走时产生的冲击力是指行走时在垂直于地面的方向上对人体产生的冲击力。

研究人员以行走过程中产生的冲击力峰值、冲击力产生的平均速度和脚接触地面到冲击力峰值的垂直力脉冲为指标，以53名肯尼亚人为研究对象。在控制性别和鞋子使用频率的因素后，测量以0.9-1.5m/s的速度行走时产生的冲击力。

结果表明，赤脚行走时，脚底老茧的厚度不会影响行走产生的冲击力。

为了研究不同厚度的鞋底对行走冲击力的影响，研究人员以美国波士顿地区的22名成年人为受试者，他们穿着频率从赤脚到日常穿着不等的鞋子，并让他们穿软垫鞋和硬底鞋来测量在以0.9-1.4 m/s的速度行走时产生的冲击力

结果表明，穿硬底鞋产生的冲击力与赤脚行走相似，但前者略高于后者。当穿软垫鞋时，行走产生的冲击力明显高于赤脚和穿硬底鞋，这可能是因为鞋底会削弱鞋底的灵敏度并产生缓冲效果。

(图像来源:维尔画廊)

总之，鞋子和脚底的老茧可以为脚提供保护。老茧不会影响脚的灵敏度或行走的冲击力。鞋子会影响脚底的感觉，并且由于它们的缓冲作用，会增强行走过程中产生的冲击力。带有软垫的鞋子尤其明显。然而，对我们关节和肌肉的冲击力需要进一步研究。

参考:

1、https://www.nature.com/articles/s4158019-1346