تأثير صلابة انثناء صفيحة ألياف الكربون المنحنية على خصائص ضغط باطن القدم والأداء أثناء خطوة السرعة لدى رياضيي القفز بالحبل

لماذا تهم أحذية القفز بالحبل

غالبًا ما يُنظر إلى القفز بالحبل كنشاط بسيط في الملاعب، لكن الرياضيين النخبة يعاملونه كرياضة سريعة وعالية التأثير. كل خطوة سريعة في فعالية السرعة تنقل قوة عبر مناطق صغيرة من القدم، تتكرر مئات المرات في نصف دقيقة. طرحت هذه الدراسة سؤالين يهمّان الرياضيين والمدرّبين ومصممي الأحذية: أين بالضبط تتركّز تلك القوى تحت القدم، وهل يمكن لصفائح ألياف الكربون المنحنية الخاصة في الحذاء أن تجعل القفز أكثر أمانًا للقدم وأسرع على الحبل؟

كيف أُجريت الدراسة

عمل الباحثون مع 26 رياضي قفز بالحبل مدرّبين تدريبًا عاليًا، قادرين على إكمال ما لا يقل عن 120 خطوة سرعة في 30 ثانية. أدى كل رياضي فترات مدتها 30 ثانية من «خطوة السرعة»، وهو تبديل سريع للأقدام يعتمد في المنافسات. كرروا الاختبار في ثلاث زوجات أحذية متطابقة تقريبًا: حذاء قفز عادي، وإصدار مزود بصفيحة ألياف كربون منحنية متوسطة الصلابة، وإصدار بصفيحة أشد صلابة. سجّدت نِعال رقيقة مزودة بحساسات الضغط كيف تُوزَّع القوة والضغط عبر ثماني مناطق في باطن القدم، من الإصبع الكبير إلى الكعب، بينما كان المساعدون يحسبون عدد القفزات التي أتمّها كل رياضي.

أين تقع الإصابة في القدم

أظهرت القياسات أنه أثناء خطوة السرعة تتحمل مقدمة القدم معظم العبء. كانت ذروة القوة الأكبر تحت الجزء الأوسط من مقدمة القدم، تليها مقدمة القدم الداخلية قرب الأصابع الثلاثة الأولى. وسُجّل أعلى الضغوط تحت الإصبع الكبير والمفاصل عند قاعدة الأصابع من الأول إلى الثالث. بالمقابل، تعرّض منتصف القدم والكعب لقوى وضغوط أقل بكثير. يؤكد هذا النمط أن الدفع في قفزات خطوة السرعة يأتي أساسًا من مقدمة القدم، حيث يعمل الإصبع الكبير والمفاصل المجاورة كنقاط انطلاق رئيسية عن الأرض.

ما الذي غيّرته صفائح الكربون المنحنية

قارن الفريق بعد ذلك كيف غيرت تصاميم الأحذية المختلفة هذه الأحمال. وعلى عكس التوقّعات المبنية على أبحاث الجري، لم تُزيد أي من أحذية الصفيحة الكربونية القوة عند الكعب. بدلاً من ذلك، قلَّلت الصفيحة المنحنية الأكثر صلابة قليلاً من ذروة القوة الإجمالية تحت كامل القدم مقارنةً بالحذاء العادي. وبشكل أدق، خفّضت كلًا من ذروة القوة وإجمالي القوة مع مرور الزمن في الأصابع الصغرى ومنتصف القدم الداخلي. كما قللت الصفيحة متوسطة الصلابة أيضًا التحميل في منتصف القدم الداخلي لكنها لم تقلل القوى في الأصابع. وفي منطقة واحدة من مقدمة القدم، زادت الصفيحة المتوسطة الضغط الأقصى فعليًا، مما يشير إلى أن ضبط الصلابة يمكن أن يحوّل الأحمال من منطقة صغيرة إلى أخرى.

هل جعلت الأحذية الأكثر صلابة الرياضيين أسرع

رغم تصميمها التقني المتقدّم، لم تساعد أحذية الصفيحة الكربونية الرياضيين على تحريك الحبل بسرعة أكبر. كان عدد القفزات المكتملة خلال 30 ثانية ووقت ملامسة كل خطوة متشابهين أساسًا عبر أنماط الأحذية الثلاثة. ينوّه الباحثون إلى أن أداء خطوة السرعة يعتمد على توقيت دقيق بين القدمين والحبل، وكذلك تنسيق الجسم العلوي والسفلي، وليس فقط على صلابة الحذاء. في هذه المهارة المتطلبة، قد لا تكون التغيرات المتواضعة في صلابة النعل كافية لتظهر كزيادة في عدد القفزات ضمن اختبار قصير كهذا.

ماذا يعني هذا للرياضيين والمصممين

بعبارات يومية، تستنتج الدراسة أن قافزي خطوة السرعة النخبة يضعون أقصى حمل على مقدمة أقدامهم، لا سيما الإصبع الكبير والمفاصل المجاورة. إضافة صفيحة ألياف كربون منحنية وشديدة الصلابة إلى الحذاء لم تحوّل الرياضيين إلى قافزين أسرع، لكنها أعادت توزيع كيفية انتقال القوى عبر القدم، مريحةً الحمل عن الأصابع الأصغر وجزء من منتصف القدم دون زيادة زمن ملامسة الأرض. لهذا، يقترح للرياضيين ومصممي الأحذية أن الصفائح المنحنية في أحذية القفز بالحبل قد تكون أكثر فائدة كأدوات لتشكيل وتقليل الضغوط الموضعية على القدم بدلًا من كونها اختصارًا لرفع الأداء.

الاستشهاد: Wu, K., Li, J., Suo, B. et al. Effects of curved carbon fiber plate bending stiffness on plantar pressure characteristics and performance during speed step in jump rope athletes. Sci Rep 16, 14880 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43636-z

الكلمات المفتاحية: القفز بالحبل, ضغط باطن القدم, صفيحة ألياف الكربون, أحذية رياضية, تحميل مقدمة القدم