後腳跟還是前腳掌著地根本不重要,真正重要的是……
在談到跑姿的時候,一個話題總是繞不過去,那就是著地是採用什麼部位?前腳掌?後腳跟?並且一談到這個話題就變成公說公有理婆說婆有理的爭論,如果你此刻依然對這一問題感到困惑,本文將是解釋得最清晰最靠譜的一篇科普文。
1、看清楚著地部位
著地方式主要有三種:腳跟著地(heelfoot strike,HFS)、腳尖著地(forefoot strike,FFS)、前腳掌著地(midfoot strike,MFS)。
腳跟著地,大家非常熟悉,不必多說,國外研究顯示超過90%的大眾跑者會採用腳跟著地,說明腳跟著地也許適合大多數人,存在即合理;
腳尖著地,也可稱為踮腳跑,是在跑步過程中腳跟永不落地,短跑運動員是典型的腳尖著地,一些跑者會誤以為前腳掌著地就是腳尖著地,從而產生踮腳跑現象。可以想像,跑不了多遠你的小腿就累得不行,因此普通慢跑絕不可能採用腳尖著地;
前腳掌著地,是指腳掌前緣靠外側先著地(解剖術語為跖骨頭位置先著地),快速過渡到腳跟,也稱為中足著地,注意中足著地不等於全腳掌著地。
不少跑友對於前腳掌著地的具體位置始終搞不清楚,我們告訴你,其實就是用下圖紅色框的部位(跖骨頭)率先著地。前腳掌著地不是腳尖著地!
2、不同著地方式帶來的差別究竟是什麼
在跑步過程中,腳每次著地必然會對地面形成2-3倍體重的作用力,此時地面會形成相等的、反方向的力。
圖1的曲線描繪出了從腳後跟著地至腳掌離開面過程中地面反作用力的變化,很明顯看到有兩個峰值。第一個峰值(稱為被動峰值)是腳後跟接觸地面的瞬間,地面給腳和小腿的反作用力(此圖是以腳後跟著地跑者的數據),衝擊力峰值基本上反映出了此時地面對腳和小腿衝擊力的大小。第二個峰值(主動峰值)出現在著地過程中的中間時刻,此時衝擊力來自腳支撐身體的重量。很明顯第二次衝擊力峰值比第一次大,時間長,這是很典型的現象。
圖1 腳跟著地時,地面垂直反作用力隨時間變化特徵
圖2顯示當採用前腳掌著地時,第一次衝擊力峰值消失了,原因是我們轉變著地方式,通過足弓、跟腱和小腿肌肉代替腳跟吸收了衝擊力。下肢更多是隨著前腳掌著地而緩衝,所以不是直接的硬碰硬。
圖2 前腳掌著地時,地面垂直反作用力隨時間變化特徵
3、前腳掌著地緩衝更佳,但對於小腿足踝力量提出了較高要求
當我們從高處跳下,在著地時,我們一定會膝關節彎曲來緩衝衝擊,避免受傷,如果你是膝關節伸直著地,可以想像,由於缺乏緩衝,你在著地時一定會受到很大衝擊力,甚至受傷。
跑步著地也是如此,前腳掌著地因為增加了足踝的緩衝,從生物力學分析的確由於腳跟著地,但這僅僅是從外力而言,從內力而言(內力主要是肌肉收縮力),前腳掌著地大大增肌了小腿、足底等部位肌肉等軟組織的緊張度,因為只有這些部位緊張收縮才能緩衝地面作用力,這就是為什麼一些跑友一旦嘗試前腳掌著地,就感覺小腿足底十分疲勞,甚至引發小腿脛骨應力綜合征、跟腱炎、足底筋膜炎等問題的重要原因。
也就是說,無論用什麼部位著地,其實總的地面垂直反作用力在腳跟著地和前腳掌著地之間,幾乎沒有改變,改變的只是受力的過程,也即改變了衝擊的大小。
4、不是腳跟著地不好,腳跟著地同時著地點還遠離重心最容易受傷
前文已經分析過了,從緩衝角度而言,前腳掌著地的確優於腳跟著地,但前腳掌著地對於小腿足踝力量提出了更高要求,而腳跟著地相對地可以省力,但腳跟著地帶來的問題就是衝擊力較大。
慢步頻,大步幅造成的問題就是腳跟著地,同時著地點過於靠前,事實上產生了剎車效應。由於步幅大,往往只能以腳跟著地,同時膝關節保持伸直狀態,這樣使得著地瞬間,腳跟猛然撞擊地面,巨大的地面衝擊力不經緩衝直接經腳跟向上傳遞,此時由於膝關節處於伸直狀態,膝關節周圍肌肉無法發揮作用來吸收衝擊力,這個衝擊力依次通過半月板、膝關節、髖關節甚至直達腰背部,這也解釋了為什麼不少跑友會出現半月板慢性磨損、髖關節疼痛和腰背部疼痛。
此外,跑步時步幅越大,身體的重心上下起伏也就越大,說誇張一點,這時已經不是在跑步了,而是在跳步了,這不僅導致更多肌肉力量用於身體騰空,白白消耗了體力,而且在落地時,地面衝擊力也越大。
5、前腳掌還是後腳跟著地根本不重要,重要的是著地點要靠近身體重心
其實,著地方式根本不是最重要的,重要的是接觸地面時腳相對於身體重心的位置。也就是說,關鍵是腳接觸地面時的位置應當靠近身體重心(或者說基本在臀部正下方)。當著地位置過於靠前,超過身體重心,膝蓋被迫伸直,才會導致身體受到更大的垂衝擊力,就容易導致關節不得不非常快的吸收地面的反作用力,這樣就會增加損傷的可能性。
所以,絕大多數跑者的問題不是腳跟著地本身,而是由於跨大步使得腳跟著地,迫使人體承受更大的衝擊力。而著地點靠近身體重心時,此時,髖、膝、踝關節都處於略微彎曲狀態,這樣就可以有效吸收地面垂直反作用力,從而減少垂直衝擊速率。
研究發現最佳的步頻是在每分鐘180—190步之間,如果你的步頻170以下,可能就是跨大步,而你自己無法覺察。所以使用節拍器,來調整你的步頻很有必要,讓步頻加快,步幅縮小,有助於讓你的著地點不會偏離重心太遠,而是靠近重心,著地時下肢保持S型彎曲狀態,這樣就可以有效減少你的衝擊力。
大步幅慢步頻的壞處
小步幅快步頻的好處
6、總結
跑姿中,前腳掌還是後腳跟著地,壓根就不是最重要的,無論前腳掌著地,還是腳跟著地都是OK的,重要的是在於腳著地時位置應當在靠近重心,這樣就可以利用關節的彎曲來充分緩衝。那麼怎樣才能實現著地點靠近重心呢?其實很簡單,適當加快步頻,減小步幅,這樣就能通過充分的關節彎曲來緩衝著地時受到的衝擊,從而避免受傷。
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