Changes in the foot strike pattern and pressure distribution when running in minimalist and traditional sport shoes

Abstract

BACKGROUND: New trends in the use of minimalist shoes and barefoot running lead to the monitoring of movement patterns wearing sports shoes and minimalist shoes while running. Therefore, the objective was to compare the foot strike patterns for recreational runners in both traditional sport and minimalist shoes and to identify differentiations of the plantar pressure distribution. METHODS: Fifteen recreational runners (8 males and 7 females, aged 34.6±6.2 years, body height: 1.80±0.08 m, body weight: 68.1±8.9 kg) volunteered for the study. The Pedar system (Pedar-x; Novel, Munich, Germany) was used for the dynamic analysis and Matlab (Mathworks, Inc., Natick, MA, USA) for the statistical analysis. RESULTS: Four (26.7%) and seven (46.7%) runners wearing traditional running shoes (TRS) used the midfoot strike (MFS) and the rearfoot strike (RFS) patterns, respectively. Out of 15 runners, six (40%) in minimalist footwear used forefoot strike (FFS), five (33.3%) relied on MFS, and the remaining four (26.7%) utilized RFS. TRS resulted in significantly (P≤0.05) lower peak pressure values compared with the minimalist shoes at heel strike and toe-off. The TRS led to a longer stride time (mean: 0.697±0.065 s) than minimalist footwear (mean: 0.665±0.082 s). CONCLUSIONS: The main finding of the study was that the foot strike behavior among recreational runners was influenced by shoe type. Furthermore, the different types of foot strike patterns lead to differences in the center of pressure (COP) line. Wearing traditional running shoes was linked with lower peak pressure. The (COP) trajectory is shorter in the anterior-posterior direction depending on the foot strike patterns. Caution should be taken when recommending running in minimalist shoes to people who suffer from foot pain

OBIETTIVO: Le nuove tendenze riguardanti l’uso di scarpe minimaliste e la pratica della corsa a piedi nudi hanno portato al monitoraggio dei modelli di movimento durante la corsa con scarpe sportive e scarpe minimaliste. Pertanto, obiettivi del presente studio sono il confronto dei modelli di appoggio nella corsa effettuata a fini ricreativi con scarpe sportive tradizionali e con scarpe minimaliste e l’individuazione delle differenze nella distribuzione della pressione plantare. METODI: Quindici corridori ricreativi (8 maschi e 7 femmine, di età 34,6±6,2 anni, altezza: 1,80±0,08 m, peso corporeo: 68,1±8,9 kg) si sono offerti volontari per lo studio. Si sono usati il sistema Pedar (Pedar-x; Novel, Monaco, Germania) per l’analisi dinamica e il sistema Matlab (Mathworks, Inc., Natick, MA, USA) per l’analisi statistica. RISULTATI: Quattro (26,7%) e sette (46,7%) corridori che indossavano scarpe da corsa tradizionali (TRS) hanno usato rispettivamente il modello di appoggio di mesopiede (MFS) e quello di appoggio di retropiede (RFS). Su 15 corridori, sei (40%) che indossavano calzature minimaliste hanno usato l’appoggio dell’avampiede (FFS), cinque (33,3%) hanno fatto affidamento sull’appoggio MFS e i restanti quattro (26,7%) hanno utilizzato l’appoggio RFS. Le scarpe TRS hanno portato a valori di pressione di picco significativamente inferiori (P≤0,05) rispetto alle scarpe minimaliste in corrispondenza del tallone e del distacco del piede dal terreno (toe-off). Le TRS hanno portato a una maggiore durata del passo (media: 0,697±0,065 s) rispetto alle calzature minimaliste (media: 0,665±0,082 s). CONCLUSIONI: La scoperta principale dello studio è stata che tra i corridori ricreativi il comportamento rispetto all’appoggio del piede è influenzato dal tipo di scarpa. Inoltre, i diversi tipi di modelli di appoggio portano a differenze nella linea del centro di pressione (COP). L’utilizzo di scarpe da corsa tradizionali si associa ad una pressione di picco più bassa. La traiettoria (COP) è più corta nella direzione antero-posteriore a seconda dei modelli di appoggio del piede. Si deve prestare attenzione quando si consiglia di correre con scarpe minimaliste a persone che soffrono di dolore al piede