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Erschienen in:

13.10.2022 | Original Article

Individual physiological responses to changes in shoe bending stiffness: a cluster analysis study on 96 runners

verfasst von: Mickael Chollet, Samuel Michelet, Nicolas Horvais, Sebastien Pavailler, Marlene Giandolini

Erschienen in: European Journal of Applied Physiology | Ausgabe 1/2023

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Abstract

Background

Shoe longitudinal bending stiffness is known to influence running economy (RE). Recent studies showed divergent results ranging from 3% deterioration to 3% improvement in RE when bending stiffness increases. The variability of these results highlights inter-individual differences. Thus, our purpose was to study the runner-specific metabolic responses to changes in shoe bending stiffness.

Methods

After assessing their maximal oxygen consumption (\({\dot{\text{V}}\text{O}}_{{^{2} }}\) max) and aerobic speed (MAS) during a first visit, 96 heterogeneous runners performed two treadmill 5 min runs at 75% \({\dot{\text{V}}\text{O}}_{{^{2} }}\) max with two different prototypes of shoes on a second day. Prototypes differed only by their forefoot bending stiffness (17 N/mm vs. 10.4 N/mm). RE and stride kinematics were recorded during each trial. A clustering analysis was computed by comparing the measured RE and the technical measurement error of our gas exchange analyzer to identify functional groups of runners, i.e., responding similarly to footwear interventions. ANOVAs were then computed on biomechanical and morphological variables to compare the functional groups.

Results

Considering the whole sample (n = 96), there was no significant difference in RE between the two conditions. Cluster 1 (n = 29) improves RE in the stiffest condition (2.7 ± 2.1%). Cluster 2 (n = 26) impairs RE in the stiffest condition (2.7 ± 1.3%). Cluster 3 (n = 41) demonstrated no change in RE (0.28 ± 0.65%). Cluster 1 demonstrated 1.7 km·h−1 greater MAS compared to cluster 2 (p = 0.014).

Conclusion

The present study highlights that the effect of shoe bending stiffness on RE is runner-specific. High-level runners took advantage of increased bending stiffness, whereas medium-level runners did not. Finally, this study emphasizes the importance of individual response examination to understand the effect of footwear on runner’s performance.
Literatur
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Metadaten
Titel
Individual physiological responses to changes in shoe bending stiffness: a cluster analysis study on 96 runners
verfasst von
Mickael Chollet
Samuel Michelet
Nicolas Horvais
Sebastien Pavailler
Marlene Giandolini
Publikationsdatum
13.10.2022
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
European Journal of Applied Physiology / Ausgabe 1/2023
Print ISSN: 1439-6319
Elektronische ISSN: 1439-6327
DOI
https://doi.org/10.1007/s00421-022-05060-9

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