Title (eng): Effects of an unstable shoe construction on gait biomechanics and postural control

Author: Steinbichler, L. (Lukas)
Weis, B. (Bernhard)

Description (deu): St. Pölten, Studiengang Digital Healthcare, Masterarbeit, 2019

Description (deu): Hintergrund: Das Gehen ist ein wesentlicher Bestandteil des menschlichen Lebens und eine sehr komplexe neuromuskuläre Aktivität. Die posturale Kontrolle sowie die Stabilität sind zwei Hauptfaktoren für einen natürlichen Gang. Schuhe verändern zunehmend unseren Gang und begünstigen so die Entwicklung von Pathologien der unteren Extremitäten. Um diesen Veränderungen entgegenzuwirken, wurden neue Schuhkonstruktionen entwickelt. Die tatsächliche Wirkung dieser Schuhe und ihr Nutzen für den Träger wurden in zahlreichen Studien diskutiert. In dieser Studie wurde einer dieser Schuhe, der X10D, untersucht. Das Hauptziel bestand darin, die unmittelbaren Auswirkungen der Verwendung solcher Schuhe auf die Muskelaktivität der unteren Extremität und auf die posturale Kontrolle zu untersuchen. Methoden: 33 Teilnehmer (19 Frauen / 14 Männer) haben sich freiwillig zur Teilnahme an dieser Studie gemeldet. Oberflächenelektromyographiedaten von acht Beinmuskeln wurden beim Barfußgehen, mit normalen Schuhen und mit X10D-Schuhen erhoben. Während des ruhigen Stehens im Zweibein- und im Einbeinstand wurde der Auslenkung des Druckmittelpunkts auf einer Kraftmessplatte bestimmt. Ergebnisse: Beim Gehen wurden nur geringe Unterschiede in der maximalen Muskelaktivität festgestellt. Beim Gehen mit X10D-Schuhen war die maximale Muskelaktivität des M. Tibialis anterior signifikant erhöht (p = 0,002). Bei der mittleren Muskelaktivität traten keine signifikanten Unterschiede auf. Die Auslenkung des Druckmittelpunkt zeigte signifikante Unterschiede in anterior-posteriorer Richtung, wenn man auf einem Bein stand. Im Zweibeinstand traten keine signifikanten Unterschiede auf. Interpretation: Die Ergebnisse dieser Studie zeigten, dass einer von acht Musklen, bezogen auf die maximale Muskelaktivität, das Signifikanzniveau erreichte und das sich die Instabilität während dem Einbeinstand leicht erhöht hat. Die erhöhte Muskelaktivität und die stärkeren Auslenkungen des Druckmittelpunkts könnten durch die spezielle Sohlenkonstruktion der Schuhe verursacht worden sein. Um genauere Aussagen zu den Auswirkungen von X10D-Schuhen treffen zu können, wären weitere Untersuchungen erforderlich.

Description (eng): Background: Walking is an integral part of human life and a very complex neuromuscular activity. Postural control and stability are two major factors to ensure natural gait. Shoes are increasingly changing our gait and thus favouring the development of lower extremity pathologies. New shoe constructions have been developed to counteract these changes. The actual effect of these shoes and their benefit for the wearer have been discussed in numerous studies. In this study, a fairly new shoe, the X10D was examined. The main purpose was to investigate the immediate effects of using such a footwear on the lower extremity muscle activity and on postural control. Methods: 33 participants (19 female / 14 male) volunteered to participate in this study. Surface electromyography data of eight leg muscles were collected while walking barefoot, with regular shoes and with X10D shoes. During quiet standing (double and single leg support), centre of pressure excursion was determined. Findings: For walking, only slight differences were found in peak muscle activity. When walking with X10D shoes, m. tibialis anterior peak muscle activity was significantly increased (p = 0,002). No significant differences occurred in mean muscle activity. Centre of pressure excursion showed significant differences in anterior-posterior direction when standing on one leg. No significant differences occurred during quiet standing with double leg support. Interpretation: Results of this study showed that one out of eight muscles reached significance in peak muscle activation and a slight increased instability during standing with single leg support. The increased muscle activity and centre of pressure excursion could have been caused by the special shape of the sole. In order to be able to make more precise statements regarding the effects of X10D shoes further, studies would be necessary.

Object languages: English

Date: 2019

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Classification: Elektromyographie ; Gleichgewichtssinn ; Schuh

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