《Footwear Science》：Feeling the trail: physiological and affective responses to a prolonged trail run with advanced footwear technology foam
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本文比较了传统泡沫中底与先进泡沫中底（AFT-f）跑鞋在长达90分钟的山地越野跑前后对跑者跑步经济性（RE）和情感效价（愉悦度）及唤醒度的影响。研究发现，尽管两种跑鞋在跑步经济性与总体表现（距离、爬升）上无显著差异，但AFT-f跑鞋展现出更高的情感效价趋势（p=0.088），并在疲劳后期更好地维持了跑速。该研究揭示了在高强度长时间越野跑中，跑鞋泡沫特性可能通过影响主观体验与疲劳过程来塑造跑者的运动体验，为未来越野跑鞋性能评估提供了整合生理与心理指标的新视角。
摘要
本研究探索了在现实世界的越野跑环境中，两种不同泡沫特性（先进泡沫技术鞋AFT-f与传统泡沫鞋TRADI-f）对跑步经济性和情感反应的影响，并在疲劳前后及表现方面进行了比较。研究旨在将通常局限于实验室条件的跑鞋测试扩展到更具生态效度的场景中。
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引言
越野跑通常在变化的山径上进行，赛事距离从短途（约20公里）到超长距离（>100公里）不等，对运动员的疲劳抵抗能力提出了极高的要求。以往的研究多关注跑步经济性等生理决定因素在疲劳情况下的变化，而心理因素，特别是情绪状态，在长时间耐力运动中的作用日益受到重视。核心情感，作为一种即时可感的情感体验，由效价（愉悦-不悦）和唤醒度（激活-失活）两个维度构成，为评估运动员在持续运动中瞬时的心理动态提供了更敏锐的视角。
跑鞋作为潜在的提升工具，在公路跑中已被证实能显著提高表现。然而，这些优势是否能延续到地形多变、技术要求更高的越野跑中尚不明确。过往的研究多关注跑鞋对跑步经济性的提升，但在越野跑中，表现可能更依赖于能量消耗、神经肌肉维持以及情感体验在多因素间的平衡。本研究首次在真实疲劳状态下的越野跑环境中，对比两种不同泡沫特性的跑鞋对这些综合指标的影响。
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方法
2.1. 研究设计
本研究采用随机、平衡交叉设计，14名训练有素的男性越野跑者参与了两场测试。每场测试间隔至少72小时，以控制疲劳影响。测试包含跑前（PRE）评估、90分钟的山地越野跑和跑后（POST）评估。跑步强度通过伯格自觉用力程度（RPE）评定量表控制在14/20。
2.2. 参与者
参与者均为经验丰富的男性跑者，平均年龄25.3±5.7岁，符合严格的纳入标准（如习惯进行超过两小时的训练）。
2.3. 实验流程
每节测试开始前，参与者完成热身和跑前评估，包括在相对平坦的道路上以12公里/小时的速度进行6分钟跑步经济性测试，随后立即评估情感效价和唤醒度。随后，参与者在一个2公里、包含陡上坡（+24%）、下坡（-14%）和平路段的环形山径上，以目标RPE进行90分钟跑步。跑后再次测量情感状态并进行与跑前相同的跑步经济性测试。肌肉酸痛感在赛后48小时通过邮件问卷评估。
2.4. 材料与测量
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跑鞋：实验使用了两款由On Running设计的原型越野跑鞋，其几何形状、落差（6毫米）、堆叠高度（38毫米）、重量（293克 vs. 299克）和硬度（47C）均相同，并都嵌入了热塑性板以增加纵向刚性。两款鞋的核心差异在于中底泡沫的机械性能。机械测试显示，AFT-f的泡沫更软（62.7牛/毫米）、变形更大（23.6毫米）、回弹性更高（78%）、能量回馈更强（10.0焦耳）；而TRADI-f的泡沫更硬（76.1牛/毫米），相应的变形、回弹和能量回馈都更低。
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跑步经济性：通过便携式气体代谢分析仪（K5，COSMED）测量绝对摄氧量（L·min-1）和相对摄氧量（ml·kg-1·min-1），同时监测心率。
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情感评估：使用感觉量表（Feeling Scale）测量情感效价（-5至+5），使用感觉唤醒量表（Felt Arousal Scale）测量唤醒度（0-6）。
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表现指标：通过GPS手表记录跑动距离、累计爬升和配速。此外，还评估了迟发性肌肉酸痛（DOMS）。
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结果
3.1. 疲劳前后的生理与情感差异
研究未发现跑鞋与测试时间点（跑前vs跑后）在摄氧量、能量消耗、心率或呼吸交换率（RER）上存在交互作用。同样，跑鞋本身在这些生理指标上也没有表现出显著的主效应。然而，时间效应非常显著：与跑前相比，跑后的相对摄氧量增加了约8.2%（从49.7±5.0增至53.8±4.9 ml·kg-1·min-1），心率也显著上升，而RER则从0.86±0.04降至0.76±0.05，表明跑步效率下降，且身体更倾向于利用脂肪供能。
在情感反应方面，同样未观察到跑鞋与时间点的交互作用。但一个有趣的趋势是，无论何时测量，AFT-f跑鞋都倾向于带来更高的情感效价（更愉悦），尽管未达到传统意义上的显著性水平（p=0.088）。时间主效应再次显现：跑后情感效价显著下降（愉悦度降低），而唤醒度则显著上升。
3.2. 表现指标
在总跑动距离和累计爬升方面，两种跑鞋之间没有统计学差异。然而，探索性分析发现了一个重要的交互作用：从跑步的第一圈到最后一圈，佩戴TRADI-f跑鞋的跑者其配速下降幅度显著大于佩戴AFT-f跑鞋的跑者。具体而言，在最后一圈，TRADI-f组的平均速度为8.3±1.3 km·h-1，而AFT-f组为8.9±0.8 km·h-1（p=0.035）。两种跑鞋在运动后的肌肉酸痛感上无差异。
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讨论
4.1. 泡沫、跑步经济性与越野跑表现
本研究未发现AFT泡沫在越野跑环境下对跑步经济性有改善作用，这与之前在实验室条件下观察到约1%改善的研究结果不同。这种差异可能与户外环境的复杂性和测量误差有关。类似地，两种跑鞋在跑动总距离和爬升方面也未显示出性能优势。然而，探索性分析中发现的AFT-f跑鞋在疲劳后期能更好地维持速度这一现象，可能暗示其具备一种“抗疲劳保护”机制，这在更长距离的比赛中可能变得更为重要。
4.2. 泡沫与情感反应
尽管未达到统计显著性，但AFT-f跑鞋带来的更高情感效价趋势值得关注。这种趋势可能与跑者穿着更软、更柔顺、回弹性更强的泡沫时获得的主观舒适感有关，而非源于可测量的生理或生物力学效益。先前的研究表明，运动装备的舒适度能显著影响运动者的情感体验。同时，TRADI-f跑鞋在后期更大幅度的速度下降，可能让高水平跑者意识到自己未能维持预期配速，从而对其情感体验产生负面影响。
4.3. 对90分钟越野跑努力的生理与心理反应
本次研究证实，长达90分钟的越野跑会引发生理状态的显著变化，包括摄氧量和能量消耗增加、RER下降，表明跑步经济性下降和能量代谢向脂肪供能转变。同时，情感状态也发生转变，愉悦度下降而唤醒度上升。这种情感变化可能与能量可用性降低（如血糖水平下降）有关，也与测试后立即进行的下坡路段带来的技术挑战和注意力需求增加导致的唤醒度升高有关。
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结论
本研究表明，在现实越野跑环境中，与TRADI泡沫相比，AFT泡沫并未带来显著的跑步经济性或总体表现优势。然而，它表现出能带来更高愉悦度的趋势，并在长时间跑步过程中有助于更好地维持速度。这项研究强调了将情感体验等心理指标纳入越野跑表现和装备评估的重要性，为理解运动鞋如何通过影响主观感受来塑造运动体验提供了新的视角。未来的研究应进一步探索在更长时间、更复杂地形下，跑鞋特性对跑者生理与心理动态过程的综合影响。
