人体工程学的角度高跟鞋设计

摘 要：本文主要介绍了人体工程学和高跟鞋的定义及其发展历程,分析了高跟鞋与脚进行怎样的组合关系才是舒适的,以及长期穿高跟鞋对脚部骨骼的影响.长时间穿着高跟鞋对人的身体和骨骼产生很大的危害,消费者希望能够最大程度满足脚部舒适性的要求,高跟鞋应该在生理结构、心理需求、运动变化等诸多方面达到最优化的状态,而只有高跟鞋的设计与人体工程学原理有机结合到一起,才能够更好满足消费者需求.

关 键 词：人体工程学；高跟鞋；设计

1人体工程学概述

人体工程学是一门交叉性很强的基础应用科学,也是指导设计学科进行设计研究的重要科学内容.美国人机工程学专家伍德（charlesCwood）认为人体工程学的定义是“设备的设计必须适合人在各个方面的因素,以便在操作上付出最少能耗而求得最高效率.”我国人体工程学者对人体工程学下的定义是“人体工程学是运用生理学、心理学和其他相关学科的知识,使机器与人相互适应,并创造舒适和安全的环境,从而提高功效的一门科学.”按照国际人体工程学会（InternationalErgonomicsAssociation,简称IEA①）认为：人体工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心里学等方面的因素,研究人和机器及环境的相互作用,研究在工作中、生活中和休检测时怎样统一考量工作效率、人体健康、生命安全和舒适程度等问题的学科.②

2脚型与高跟鞋之间的关系

高跟鞋,顾名思义是指鞋跟非常高的鞋子,一般是指7厘米以上的鞋子.但是由于近年来高跟鞋种类繁多,高跟鞋按高度来分的话,1至3厘米是低跟鞋,4至7厘米是中跟鞋,7厘米以上为高跟鞋；按高跟鞋的鞋跟设计来分的话,分为叠跟、曲线跟、路易式跟、逗号式跟、锥尖跟.

要分析高跟鞋与脚的组合关系,就要先了解人体脚型特征,脚的基本形式由骨骼决定的,脚的骨骼共有26块,包括趾骨、跖骨、跗骨三大部分,其中趾骨14块,是足部运动灵活性最高的部位；跖骨5块,维持着足部运动的平衡性,趾骨和跖骨共同组成趾跖关节,是脚部屈挠最频繁的位置；跗骨7块,贯穿人体重心线,是承受人体重力的主要部位.人脚的26块骨骼与附着在其上面的肌肉,共同支撑着人体直立和推动着人体运动.

与高跟鞋设计有关的足部结构还有足弓,足弓是脚部位的弓状突起,在人运动过程中发挥着重要作用,当足弓受力时,同时足弓会发生变形（图1,图2）.图1为正常脚弓形状,图2为受力后足弓的形状,足弓在人体当中的作用相当于减震器,正常情况下是弓形的,在受力之后会变平,有些扁平足的人足弓是扁平的,所以扁平足的人比正常人更容易觉得疲劳.如果鞋设计不当,会造成穿用时的不舒适感,严重的会导致脚病的产生.例如鞋底凸度过大,会挤压脚弓,穿用者会感到疲劳,如果长期穿用这样的鞋,会使附着在脚弓上的肌肉和韧带受到伤害,造成扁平足,影响人的健康.从舒适性和安全性的角度考虑,鞋的脚弓位置应该加上缓冲和减震装置,在不影响脚弓正常功能的基础上,有效改善穿用性能.

3高跟鞋的高度与舒适性关系

影响高跟鞋舒适性的因素有很多,其中最明显的就是鞋跟高度.随着鞋跟高度增加,人体重心向前移,前足承受的压力增大.跟高3厘米左右的中低跟鞋把足后跟的压力向前移一部分,分散后足中的压力,对人体是有利的,可以减缓后跟的疲劳.但是跟高达到7cm的高跟鞋的前足中的压力过于集中会造成不舒适.随着鞋的高度的增加,脚掌所承受的压力也就越大,通过图3可以看出.对于舒适保健的鞋跟高度有人认为应该是平底鞋；也有人认为平底鞋有害健康会加大足弓的翻折幅度,存在造成足弓弹性丧失的危险,说法不一；但是通过研究发现舒适保健的不是平底鞋,而是3cm左右坡度的坡跟鞋,使压力稍稍分散.因此越来越多的平底鞋也是会有一定坡度,与完全平底的鞋相比其耐疲劳时间更长.

高跟鞋的舒适度不仅跟高度有关,鞋跟的粗细对压力的分布也会产生很大影响.跟的粗细影响脚掌压力的分散与集中,受力面积越小,压力越大.穿粗跟鞋的时候,脚部跟骨位置很平稳,脚掌的压力也由后跟分担了一步分,而穿细高跟鞋的时候,后跟稳定性没有粗跟的好,从心理角度来说不会把后跟所有的重力放在上面,相对来说还是穿粗跟鞋要更舒适一些.

4结语

从上面的内容我们已经了解到了人体工程学对于高跟鞋设计应用的重要性,医学和人体工程学证明,穿着高跟鞋对人体有不利影响,但因女性的审美需求高跟鞋不会消失,7至10厘米甚至更高的高跟鞋,依然受到很多女士的青睐,所以要想让高跟鞋与脚进行最舒适的组合,就必须了解脚部的骨骼特征以及影响骨骼受力的鞋的因素.本文对舒适度最高,不利影响降低到最小的高跟鞋设计提供理论参考依据.

注释：①IEA是国际人体工程学会的简称,成立于1960年,先后召开了10多届国际性会议,英、美、德、日、法等许多国家的人体工程学会均与IEA建立了联系.

②刘峰.人体工程学[M].辽宁美术出版社,2008：8.