Minimalistická obuv a její vliv na biomechaniku chůze člověka

Souhrn

Koncept minimalistické (barefoot) obuvi představuje způsob obouvání, který si klade za cíl přiblížit chůzi v obuvi podmínkám chůze naboso. Minimalistická obuv se obvykle vyznačuje tvarem respektujícím morfologii nohy, nízkou hmotností, absencí podpůrných konstrukčních prvků a tenkou, plochou a všemi směry ohebnou podešví. O konceptu minimalistické obuvi se často tvrdí, že umožňuje přirozenější způsob chůze a má pozitivní vliv nejenom na tvar a funkci nohy, nýbrž na celý pohybový aparát člověka. Tento článek si klade za cíl shrnout dosavadní poznatky o vlivu minimalistické obuvi na biomechaniku chůze dospělého člověka, a tím pomoci osvětlit, zdali lze výše uvedená tvrzení podpořit vědeckými důkazy.

Klíčová slova:

dospělí – noha – lokomoce – biomechanické parametry – obuv

Úvod

Lidstvo používá obuv po desetitisíce let [1–2]. Z počátku obuv představovala ochranný prostředek před nepříznivými vlivy vnějšího prostředí a zraněním [3], v průběhu let však začala plnit i estetickou funkci a rovněž se stala ukazatelem společenského statusu nositele [4,5]. S rozvojem technologií a průmyslu se začalo upouštět od manuální výroby na míru konkrétnímu jedinci a do popředí se dostala sériová výroba obuvi [4,6], která v mnoha případech nenaplňuje individuální potřeby uživatelů [7–10]. V souvislosti s tím různí autoři uvádějí, že dlouhodobé nošení nevyhovující obuvi může mít negativní vliv na morfologii nebo funkci nohou [11–13], což se může stát podkladem pro vznik či rozvoj muskuloskeletálních potíží [14–17].

V posledních 10–15 letech je pozorován zvýšený zájem laické i odborné veřejnosti o minimalistickou (barefoot) obuv a o vliv jejího nošení na pohybový aparát člověka. Důvodem je zejména předpoklad potenciálních zdravotních benefitů, které má užívání této obuvi přinášet [18–22]. Někteří autoři uvádějí, že používání minimalistické obuvi umožňuje lidské noze vytvořit podmínky podobné bosé chůzi [7,23], tedy přirozenému způsobu lokomoce člověka [24]. Lze tedy předpokládat, že tato obuv může být považována za přirozenější alternativu ke konvenční obuvi [25,26]. Důkazy pro potvrzení jejího vlivu na zdraví člověka a na biomechanické parametry chůze jsou však nedostatečné, a navíc se výsledky studií v některých případech navzájem liší [7,23,27].

Přehled dosavadních poznatků o minimalistické obuvi

V současné době si spotřebitelé mohou vybrat z velkého množství obuvi různého stylu i účelu. Základem osobních preferencí je zejména funkčnost obuvi, její vnější vzhled a pocitu komfortu při jejím obutí [28]. Obuv, a současně i oděvní doplňky pro spodní část těla [29,30], ovlivňují v různé míře nejenom funkci nohou [29], nýbrž i další segmenty těla člověka [31,32]. Pokud jsou tyto prvky nevyhovující, a navíc se nosí dlouhodobě, hrozí riziko vzniku funkčních i strukturálních potíží [3,9,13,33–38].

Konvenční obuv obvykle svou konstrukcí dostatečně nerespektuje šířku nohy, zejména pak v její přední části [8,9,11,39,40]. Jednou z příčin je skutečnost, že konstrukční vlastnosti obuvi jsou podmíněné konstrukcí ševcovského kopyta, dle kterého je daná obuv vyráběna [41]. Konstrukce kopyt je do určité míry unifikována [37], a tudíž dochází k určitému nesouladu s reálným tvarem nohou konkrétního jedince. Příkladem může být párová identičnost kopyt či pravidelnost jejich obvodových a shoda délkových parametrů, které se však u nohou nevyskytují [31,32]. Další otázkou při konstrukci kopyt může být zohledňování (či nezohledňování) rozdílů v morfologii nohou, vyskytujících se např. na základě genetických či environmentálních faktorů [42,43].

Minimalistická obuv jako jednoduchá obuv bez konstrukčních prvků ovlivňujících postavení a funkci nohou se v závislosti od lokality vyskytuje napříč celou historií lidstva [21,44]. Nalezené informace však nemluví o původu ani zvyklostech v rámci běžného nošení minimalistické obuvi v té podobě, jak ji známe dnes či za jakou ji dnes označujeme. V rámci dostupných informací se v oblasti sportu vyskytuje zmínka o obuvi s minimalistickými prvky maratonského běžce Rona Hilla ze 70. let 20. století nebo o uvedení minimalistické běžecké obuvi firmou Nike v roce 2004. Obuv značky Nike byla inspirována atlety trénujícími částečně naboso kvůli předpokladu zlepšení jejich sportovního výkonu, přičemž její vlastnosti měly umožnit přiblížit se podmínkám běhu naboso [24]. Zájem o běh naboso nebo v minimalistické obuvi také vzrostl po uvedení knihy Born to Run od Christophera McDougalla v roce 2009 [20,21]. S narůstající oblibou takového běhu byl však současně zaznamenán i zvýšený výskyt únavových zlomenin metatarzů [20]. V rámci studie s intervencí v podobě přechodu z klasické běžecké obuvi na minimalistickou obuv s rozdělením přední části obuvi pro každý prstec zvlášť byl navíc pozorován i zvýšený výskyt edémů kostní dřeně jedné nebo více kostí nohou, event. výskyt únavové zlomeniny patní kosti [45].

I když jsou názory na vhodnost nošení minimalistické obuvi rozdílné [29], v posledním období její nabídka v tuzemském prostředí vzrůstá, ať už produkcí nových výrobců, nebo rozšířením nabídky tohoto typu obuvi u firem vyrábějících konvenční obuv.

Problematika názvosloví minimalistické obuvi

V pojmenování, charakteristice i ve vlastnostech minimalistické obuvi nacházíme jistou variabilitu [46], která může vznikat na základě absence přesné definice, technické normy, jazykových rozdílů či rozdílů v samotném chápání konceptu této obuvi. Dle nalezených informací byla definice minimalistické obuvi prozatím vytvořena pouze pro obuv určenou pro běh. Současně s ní byl vytvořen i The minimalist footwear index, kterým se stupeň minimalizmu této obuvi posuzuje [47,48].

V cizojazyčné literatuře se kromě nejčastěji užívaných termínů minimalist foot­wear/shoes nebo minimal footwear/

/shoes vyskytují i termíny barefoot-inspired shoes, barefoot-simulated footwear, barefoot-simulating shoes, barefoot-style footwear, flat-flexible shoes apod. V tuzemském prostředí je tato obuv označována zejména jako barefoot či bosá obuv. Toto pojmenování má odrážet snahu připodobnit chůzi v takovéto obuvi chůzi naboso. Spojení slov bosý a obuv někteří autoři označují za oxymóron, případně ho považují za nelogický, a tedy i za nesprávný [21,49,50], protože při chůzi v jakékoli obuvi není možné předpokládat dosažení stejných podmínek jako při chůzi naboso [27,37,50]. Studie zabývající se srovnáním bosé chůze s chůzí v obuvi uvádí, že použitím obuvi např. dochází v různé míře ke zvýšení rychlosti chůze, trvání a délky kroku a snížení kadence [13,38,51]. S bosou chůzí bývá spojován plošší kontakt nohy se zemí na počátku stojné fáze nebo časově rovnoměrnější distribuce plantárních tlaků bez výrazných vrcholů a tlakových impulzů [52]. Označení obuvi jako barefoot tedy může být spíš považováno za marketingovou strategii [49,50], případně může určovat způsob jejího užívání, tedy její nošení naboso [50].

Charakteristika minimalistické obuvi

V tuzemském prostředí se obvykle slovním spojením barefoot obuv označuje obuv, která tvarem respektuje morfologii nohy (zejména v její přední části) a svojí konstrukcí co nejméně zasahuje do její funkce a přirozeného pohybu. Vyznačuje se nízkou hmotností půlpáru (jednoho kusu z páru obuvi) a také plochou, všemi směry ohebnou podešví, která má (v závislosti na výrobci, typu obuvi a podešve) tloušťku 1,5–8 mm. Vlastnosti podešve mají umožnit noze vnímat terén a přizpůsobit se mu pomocí aktivních i pasivních struktur. Vnitřní prostor obuvi bývá rovný a bez polstrování, které by podepíralo klenbu nohy či jinak určovalo její postavení [7,27,29,36,37,53].

V běžné řeči se také používá výraz kompromisní obuv, který má pojmenovávat jakýsi pomyslný mezistupeň mezi barefoot a konvenční obuví. Tato obuv by svým tvarem měla respektovat anatomii lidské nohy, avšak požadavky na její další parametry mohou být benevolentnější [37]. V kontextu cizojazyčné literatury se však stejně jak u barefoot obuvi, tak i u kompromisní obuvi jedná o minimalistickou obuv.

Pro lepší srozumitelnost textu tak bude dále v článku užíván termín minimalistická obuv, mj. také z důvodu, že se jedná o zpracování informací, které jsou převzaty ze zahraničních studií. Bližší charakteristika obuvi použité v daných výzkumech bude uváděna pomocí parametrů tloušťka podešve (TP), foot drop (FD; rozdíl ve výšce podešve, event. podešve s mezipodešví, podpatní a prstovou částí boty) a hmotnost půlpáru (mp) u velikosti (vel.) obuvi dle evropského číslování.

Dosavadní poznatky o vlivu minimalistické obuvi na biomechaniku chůze člověka a změny v oblasti nohou

Chůzí v minimalistické obuvi se dosud zabývalo jen několik studií [54,55]. V souvislosti s vlivem minimalistické obuvi na zatížení nohy byly zkoumanými proměnnými změna svalové síly a objemu svalů nohy [56]. Chůze v této obuvi klade větší nároky na svalovou aktivitu, a to z důvodu absence konstrukčních prvků, které by vytvářely vnější oporu nohy. Výsledky studií ukazují, že 8týdenní nošení minimalistické obuvi (typ I: TP 3 mm, FD 0 mm, mp ~ 210 g u vel. 42; typ II: TP 3 mm, FD 0 mm, mp ~ 260 g u vel. 42) dospělými účastníky má vliv na zvýšení svalové síly a zvětšení průřezu vybraných svalů nohy [9]. Stejný efekt popisují i studie s délkou intervence 24 týdnů (6 měsíců), ve kterých byla použita obuv s ucelenou prstovou částí (TP 3 mm, FD 0 mm, mp ~ 240 g u vel. 42) [57] nebo s jejím rozdělením pro jednotlivé prstce (TP 4 mm + 3 mm vnitřní stélka, FD 0 mm, mp ~ 183 g u vel. 44) [58]. Současně s otázkou změny objemu svalů nohy bývá diskutována i změna šířky nohy. Její signifikantní zvětšení v důsledku 6měsíčního nošení minimalistické obuvi (TP 3 mm, FD 0 mm, mp ~ 240 g u vel. 42) však nebylo v oblasti hlaviček metatarzů prokázáno [57].

Z výsledků studie zabývající se okamžitým vlivem minimalistické obuvi (TP 8 mm, FD 0 mm, mp ~ 180 g u vel. 39) na časoprostorové a kinematické parametry chůze zdravých dospělých vyplývá, že chůze v minimalistické obuvi se oproti chůzi v konvenční obuvi vyznačuje zmenšením úhlu progrese nohou (rotace špiček při chůzi neboli úhlu mezi linií směru pohybu a osou chodidla procházející patou a druhý metatarzem), kratší délkou kroku a zvýšenou kadencí [59]. Další studie popisuje u starších dospělých i zkrácení trvání stojné fáze a doby trvání jednoho kroku [60]. V porovnání s chůzí naboso nebyla při chůzi v minimalistické obuvi pozorována významná změna v rychlosti chůze [61,62], avšak došlo k prodloužení délky kroku a snížení kadence [62].

Aktivita zádových a krčních svalů se z hlediska maximálních amplitud EMG při chůzi v minimalistické obuvi (bez bližší charakteristiky) v porovnání s bosou chůzí významně nelišila [62]. U aktivity svalů dolních končetin byl při chůzi v minimalistické obuvi (bez bližší charakteristiky) v porovnání s konvenční obuví zaznamenán okamžitý efekt snížení aktivity m. tibialis anterior na počátku stojné fáze, což se projevilo plošším nášlapem nohy na zem [61]. Další studie srovnávající bosou chůzi s chůzí v komerční minimalistické obuvi a v obuvi kmene Tarahumara (sandály s podešví z pneumatiky s vázáním z kůže) uvádí, že úroveň dorzální flexe v hlezenním kloubu při došlapu byla o 2 % větší než při chůzi naboso. Dále byl pozorován větší impulz vertikální složky reakční síly podložky a větší hodnota jejího prvního vrcholu při kontaktu nohy se zemí, současně s pomalejší rychlostí jeho dosažení [56]. Větší maximum reakční síly podložky při počátečním kontaktu nohy se zemí a v propulzní fázi při chůzi v minimalistické obuvi (TP 8 mm, FD 0 mm, mp ~ 158 g u vel. 42) v porovnání s chůzí naboso popisuje i studie zabývající se chůzí starších dospělých [61]. Výsledky další studie ukazují i na zvýšení vertikální složky reakční síly podložky v oblasti předonoží a zadonoží a zkrácení trajektorie působiště vektoru reakční síly podložky (CoP – Centre of Pressure) [59].

Studie srovnávající chůzi v konvenční obuvi, naboso a v minimalistické obuvi (TP 3 mm, FD 0 mm, mp ~ 214 g u vel. 46) z pohledu plantárních tlaků uvádí, že jejich maxima i impulzy byly u podmínek naboso a v minimalistické obuvi srovnatelné co do hodnot i jejich rozložení. Současně byl pro oba typy obuvi pozorován pozvolnější odval chodidla s obdobným načasováním v porovnání s konvenční obuví [63].

Studie zabývající se okamžitým vlivem minimalistické obuvi (TP 8 mm, FD 0 mm, mp ~ 150 g u vel. 40) na stabilitu a variabilitu chůze u mladších a starších dospělých popisuje významný vliv této obuvi na zlepšení dynamické stability u mladších účastníků a snížení variability chůze u účastníků starších [27]. Na základě pozorovaného pozitivního vlivu minimalistické obuvi na posturální i dynamickou stabilitu a zvýšení somatosenzorického vstupu z chodidel u starších dospělých (v porovnání s vlivem konvenční obuvi) může minimalistická obuv u starších dospělých přispívat ke snížení rizika pádů [27,64, 65].

Další studie se zabývaly i možnostmi využití minimalistické obuvi v rámci prevence, terapie či ovlivnění příznaků onemocnění diabetes mellitus nebo osteoartrózy kolenního kloubu. Při sledování okamžitého vlivu minimalistické obuvi (typ I: TP 7 mm, FD 0 mm, mp ~ 200 g u vel. 40; typ II: TP 5 mm, FD 0 mm, mp ~ 111 g u vel. 40) na chůzi jedinců s osteoartrózou kolenního kloubu bylo zaznamenáno snížení maxima i impulzu addukčního momentu síly kolene [53]. Stejný výsledek popisuje i studie, která současně uvádí pozitivní vliv 6měsíčního nošení minimalistické obuvi (TP 5 mm + 3 mm stélka, FD 0 mm, mp ~ 172 g) na snížení bolestí kolenního kloubu [66]. Studie srovnávající efekt 6měsíčního nošení minimalistické obuvi (typ I: TP 3 mm, FD 0 mm, mp ~ 150 g u vel. 40; typ II: TP 3 mm, FD 0 mm, mp ~ 184 g u vel. 42; typ III: TP 8 mm, FD 0 mm, mp ~ 160 g v závislosti na velikosti boty) s obuví limitující pronaci nohou (stabilizující/podpůrná obuv) však tento vliv nepotvrdila. Výsledky naopak poukazují na větší zmírnění bolestí právě v důsledku nošení podpůrné obuvi. Autoři uvádějí, že rozdíl ve výsledcích těchto studií může být částečně zapříčiněný odlišným zaslepením studie či subjektivním nadhodnocením účinků intervence účastníků předchozí studie [67,68]. Snížení bolesti vlivem nošení minimalistické obuvi nepotvrzují ani výsledky studie sledující parametry síly působící v oblasti mediálního tibiofemorálního kontaktu při chůzi v minimalistické (TP 3 mm, FD 0 mm, mp ~ 184 g u vel. 42) a konvenční obuvi s podpůrnými prvky (sportovní obuv s kontrolou pronace, pracovní obuv) jedinců s osteoartrózou či varózním postavením dolních končetin [69].

Vhodnost nošení minimalistické obuvi pacienty s onemocněním diabetes mellitus je diskutabilní. Nicméně dle názoru některých autorů [23] by v důsledku jejího nošení mohlo být dosaženo zlepšení kondice nohou, což by dále mohlo mít pozitivní vliv na zpomalení rozvoje diabetické neuropatie, případně zmírnění jejích projevů či následků u pacientů v raném stadiu tohoto onemocnění.

Výsledky uváděných studií jsou shrnuty v tab. 1. Seřazení studií v tabulce odpovídá pořadí jejich citování v článku.

Běžné užívání minimalistické obuvi

Minimalistická obuv a její vliv na chůzi a tělo člověka při běžném nošení je stále předmětem diskuzí a výzkumů. Jedním z často diskutovaných bodů je např. vhodnost terénu, po kterém se v minimalistické obuvi doporučuje, či nedoporučuje chodit [7,37]. Existuje názor, že tvrdý terén nemusí pro člověka představovat veliký problém, protože noha i vyšší segmenty těla jsou uzpůsobeny k tomu, aby dobře tlumily nárazy vzniklé při chůzi za běžných podmínek. Plochý či hladký povrch je však pro člověka považován za nepřirozený, ochuzuje nohu o možnou stimulaci a uplatnění její schopnosti dobře se adaptovat na nerovnosti terénu [7,17,37]. Další autoři uvádějí, že důležitější než vlastnosti terénu, po kterém člověk chodí, je samotné provedení chůze, zejména způsob došlapu a odrazu nohou [70,71]. Nevhodná mechanika chůze může totiž zvyšovat riziko opotřebení či zranění pohybového aparátu [7,72].

Současně je potřebné uvést, že minimalistická obuv obecně není vhodná pro každého jedince [36,70]. Je vždy důležité přihlížet k individuálnímu zdravotnímu stavu člověka a jeho schopnosti vnímání pohybu vlastního těla [73]. I když přechod na minimalistickou obuv není podrobněji specifikovaný, doporučuje se její postupné užívání z důvodu prevence zranění [24,60,74].

Závěr

Minimalistická obuv představuje alternativní způsob obouvání, který si dává za cíl co nejméně omezit přirozenou funkci a pohyb nohou při jejím nošení. Výsledky dosavadních studií uvádí, že při chůzi v minimalistické obuvi v porovnání s chůzí v konvenční obuvi dochází ke změně časoprostorových parametrů chůze. Současně byl popsán pozitivní vliv jejího nošení na dynamickou stabilitu a variabilitu chůze, zvýšení síly i zvětšení průřezu vybraných svalů nohou. Tyto informace jsou však většinou výsledkem pozorování okamžitého efektu či vlivu krátkodobého nošení minimalistické obuvi.

Jelikož zájem o nošení minimalistické obuvi ve společnosti narůstá, je nezbytné zaměřit další výzkum na objektivní a komplexní popsání vlivu jejího dlouhodobého používání na pohybový aparát člověka.

Doručeno/Submitted: 4. 5. 2023

Přijato/Accepted: 20. 6. 2023

Korespondenční autor:
Mgr. Lenka Murínová
Katedra přírodních věd
v kinantropologii
Fakulta tělesné kultury
UP v Olomouci
třída Míru 117
771 11 Olomouc
email: lenka.murinova01@upol.cz