Die Harvard Gazette

Die Zehen der meisten Schuhe, insbesondere Turnschuhe, biegen sich leicht nach oben. Während diese Kurve, die als Zehenfeder bezeichnet wird, das Gehen einfacher und komfortabler machen kann, kann sie auch die Füße schwächen und sie möglicherweise für einige häufige (und schmerzhafte) Fußprobleme öffnen.

Das ist die Schlussfolgerung des Harvard-Evolutionsbiologen Daniel E. Lieberman, seines ehemaligen Studenten Oliver B. Hansen ’19 und zwei ehemalige Postdoktoranden, Freddy Sichting und Nicholas B. Holowka, die Zehenfedern und ihre Wirkung auf die Biomechanik des Gehens untersuchten.

Die Wissenschaftler fanden heraus, dass je stärker eine Zehenfeder gebogen ist, desto weniger Kraft muss der Fuß im Schuh ausüben, wenn er beim Gehen vom Boden abstößt. Das bedeutet, dass die Fußmuskeln weniger arbeiten, und dies, so die Hypothese der Forscher, kann Konsequenzen haben.

„Es liegt auf der Hand, dass, wenn die Fußmuskeln weniger Arbeit leisten müssen, sie wahrscheinlich weniger Ausdauer haben werden, wenn man bedenkt, dass man viele tausend Mal am Tag auf die Zehen drückt“, sagte Lieberman, der Edwin M. Lerner II Professor für biologische Wissenschaft und leitender Autor auf dem Papier. Die Arbeit an Zehenfedern wird in wissenschaftlichen Berichten beschrieben.

Die Forscher sagen, dass diese potenzielle Schwäche Menschen anfälliger für Erkrankungen wie Plantarfasziitis machen könnte — eine häufige, schwer zu reparierende und schmerzhafte Entzündung des dicken, netzartigen Gewebebandes, das den Fersenbein mit den Zehen verbindet.

Und Lieberman.
Der Evolutionsbiologe Daniel E. Lieberman von Harvard untersucht, wie wir unsere Füße benutzen und missbrauchen. Jon Chase / Harvard Datei Foto

“ Eines der größten Probleme in der heutigen Welt der Füße der Menschen ist Plantarfasziitis „, sagte Lieberman. „Wir denken, dass die Menschen sich auf ihre Plantarfaszie verlassen, um das zu tun, was Muskeln normalerweise tun. Wenn Sie schwache Muskeln bekommen und die Plantarfaszie mehr Arbeit verrichten muss, ist sie dafür nicht wirklich entwickelt und entzündet sich.“

Die Wissenschaftler sagen, dass ihr nächster Schritt darin besteht, ihre Hypothese in zukünftigen Studien zu validieren.

„Aus evolutionärer Sicht ist das Tragen moderner Schuhe mit Bogenstützen, Dämpfung und anderen unterstützenden Eigenschaften ein sehr junges Phänomen“, sagte Sichting, der jetzt Postdoktorand und akademischer Assistent in der menschlichen Fortbewegung an der Technischen Universität Chemnitz in Deutschland ist und war der erste Autor des Papiers. „Mehrere Beweise deuten darauf hin, dass schwache Fußmuskeln teilweise eine Folge solcher Merkmale sein können. In unserer Forschung interessierten wir uns für ein fast allgegenwärtiges Element moderner Schuhe, das bisher nicht untersucht wurde: die nach oben gerichtete Krümmung an der Vorderseite des Schuhs.“

Er meint natürlich die Zehenfeder, die die Zehenbox über dem Boden ständig biegt und ein Merkmal der meisten modernen Schuhe ist, insbesondere von Sportschuhen.

Das Projekt begann, nachdem Sichting und Lieberman sich auf einer Konferenz in Boston getroffen hatten und (natürlich) einen Lauf am Charles River machten, bei dem sie über Fußbiomechanik und Plantarfasziitis sprachen. Das führte dazu, dass Sichting 2018 zu Liebermans Labor für Skelettbiologie und Biomechanik kam, um an dem Projekt mit Holowka, der jetzt Assistenzprofessor für Anthropologie an der University of Buffalo ist, und Hansen, einem ehemaligen Crimson-Ruderer, zu arbeiten, der mit einer Konzentration in menschlicher Evolutionsbiologie abschloss. Hansen arbeitete an dem Papier als Teil seiner Abschlussarbeit.

Im Experiment gingen 13 Teilnehmer barfuß und in vier Paar maßgeschneiderten Sandalen auf einem speziell entwickelten Laufband, das mit Kraftmessplatten und einem Infrarotkamerasystem ausgestattet war, um zu messen, wie viel Kraft in jeden Schritt gesteckt wird. Die Sandalen hatten jeweils unterschiedliche Zehenfederwinkel – von 10 Grad bis 40 Grad. Sie wurden entwickelt, um die Steifigkeit und Form von handelsüblichen Schuhen nachzuahmen.

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