Der Einfluss von unterschiedlichen Laufschuhtechnologien auf die Belastung der unteren Extremität beim Laufen und das Risiko von Laufverletzungen

Zusammenfassung

Biomechanische Untersuchungen an 38 Läufern bei Verwendung der 4 Sohlentechnologien von Laufschuhen (1. neutrale, dämpfende Laufschuhe [N_LS], 2. stützende Laufschuhe [S_LS], 3. Laufschuhe mit dicken Mittelsohlen (Maximalist) und longitudinal mit Karbonplatten versteifte [M_LS] und 4. Laufschuhe mit U-förmiger, 2-fach gerundeter, weich dämpfender Mittelsohlenkonstruktion [U_LS]) demonstrieren einen Einfluss der Sohlentechnologie auf die Kinetik der unteren Extremität beim Laufen. Die externen Drehmomente an Knie-, Sprung- und Hüftgelenk und damit die biomechanische Belastung von Fuß, Sprunggelenk, Kniegelenk sowie der Achillessehne, der Muskel-Sehnen-Einheit des Trizeps surae und der Quadrizeps- und Patellasehne zeigen signifikante Unterschiede zwischen den 4 Laufschuhtechnologien. Die Daten lassen keine Unterschiede zwischen N_LS und S_LS nachweisen, finden dagegen eine signifikante Vergrößerung der Belastungsvariablen an Knie und Sprunggelenk bei M_LS sowie eine signifikante Reduktion der Belastungen bei U_LS. Eine 12-monatige kontrollierte, standardisierte und randomisierte Beobachtungsstudie an 1697 Freizeitläufern, die über 12 Monate eine der 4 Laufschuhtechnologien bei mindestens 75% ihrer Läufe nutzten, findet einen signifikanten Einfluss von Laufschuhtechnologien auf das Risiko von Laufverletzungen. Während Laufschuhe der Kategorien N_LS (neutral) und S_LS (stützend) keinen Unterschied bei der Entwicklung von Laufverletzungen zeigen, erhöhen Laufschuhe der Kategorie M_LS das Risiko und Laufschuhe mit der Technologie U_LS erniedrigen das Risko, eine Laufverletzung im Beobachtungszeitraum zu entwickeln. Andere Risikofaktoren wie Alter, Geschlecht, Körpergröße, Körpergewicht, BMI, Trainingsumfang, Laufgeschwindigkeit und Lauferfahrung sowie Fußmorphologie und Beinachse zeigen eine nachrangige Bedeutung bei der Entwicklung von Laufverletzungen im Beobachtungszeitraum. Sohlentechnologien von Laufschuhen liefern damit einen Zugang, das Risko von Lauf-assoziierten Verletzungen und insbesondere von Beschwerden und Verletzungen des Kniegelenks und der Achillessehne zu erklären und letztlich zu steuern.

Abstract

This biomechanical study of 38 male and female recreational runners demonstrates the relationship between the four most frequently used footwear technologies and the biomechanical load on the lower extremities during running. Running with the four midsole technologies ((1) neutral, cushioning running shoes (N_LS), (2) supportive, motion control running shoes (S_LS), (3) maximalist, carbon-fibre plate running shoes (M_LS), and (4) running shoes with a U-shaped midsole construction and highly cushioning foam (U_LS)) indicates a strong impact of the midsole technology on the kinetics of the lower extremities. Midsole construction and material of the four running shoe categories systematically influence joint moments at the foot, ankle joint, and knee joint, thereby modulating the mechanical load on the biological structures of the lower extremities with each running step. The data demonstrate no significant differences in running kinetics between N_LS and S_LS, while M_LS increases and U_LS decreases ankle joint and knee joint load during the stance phase.

A 12-month standardized and randomized intervention trial surveyed 1697 recreational runners who used one of the four dedicated running shoe categories in more than 75% of their runs. The results demonstrate a strong relation between the development of running-associated injuries in general, and knee and Achilles tendon problems in particular, and the footwear categories. While neutral and supportive running shoes show no significant differences in the development of running-related injuries, M_LS increases and U_LS decreases this risk, especially the occurrence of knee pain. Other risk factors, such as age, gender, BMI, running distance, average speed, surface as well as foot morphology and leg axis, only had a minor effect on the development of running-related injuries in the 12-month survey. Running shoe midsole technologies offer a sophisticated causal explanation for overload injuries of biological structures in the lower extremity during running and the resulting running-related injuries.

Schlüsselwörter

Laufen - muskuloskelettalen Belastung - Laufverletzungen - Achillessehne - Kniegelenk

Keywords

Running shoes - musculoskeletal load - running-related injuries - Achilles tendon overuse - knee joint injuries

Publikationsverlauf

Eingereicht: 08. Januar 2025

Angenommen nach Revision: 16. Februar 2025

Artikel online veröffentlicht:
21. Mai 2025

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