在跑步圈流行这样一个说法:十跑九伤。

这次我们来了解跑步的运动科学,帮助跑友们趋利避害,确保安全性的同时,让更多的人了解到了科学跑步的重要性。

跑步的人体工程学

首先我们把跑步过程按照支撑腿(图中左腿)和腾空腿(图中右腿)来进行动作分解,一个交替为1个周期。

支撑腿(图中左腿)和腾空腿(图中右腿)

支撑腿的3个阶段:

initial contact :支撑腿开始触地,肢体开始准备接受来自于体重的压力。mid stance:此时躯干的移动已经超过支撑腿保持向前移动,并且支撑腿准备离开地面。terminal stance:后脚跟开始离地,躯干开始移动超过脚尖,身体的重心准备转移到另外一条腿上。触地阶段的关节和肌肉群使用率最高,也是最容易造成肌肉拉伤的阶段。支撑腿触地时,我们可以发现,相应的肌肉群收缩一部分是为了完成动作,另外一部分作用就是支撑和吸收地面的撞击,例如支撑侧的髋关节、膝关节、踝关节、脚掌等。换言之,也就是说专项肌肉群力量越强,关节吸收的撞击越少,越不容易受伤。

腾空腿的3个阶段:

腾空阶段主要靠腿部的后群肌肉收缩完成提拉动作。

initial swing:脚开始离开地面。mid swing:腾空腿继续提拉,胫骨从垂直于地面的角度摆动到与地面水平或者更大的角度。terminal swing:腾空腿开始减速,准备迎接来自地面的撞击,转换为支撑腿。经济性和人体工学

在跑步的各个阶段,我们都需要相关的肌肉群收缩以达到3个目的:支撑体重、移动身体向前、吸收撞击。前两个目的和跑步的经济性有关系,也就是如何跑得更快更省力,第三个目的是为了避免伤病。所以说跑步的经济性就是以人体工学为基础,并结合跑步技术和力量训练的结果。

我们将普通选手和精英选手的跑姿做比较,会发现明显不同。而观察发现精英选手的跑姿都非常相似,也就是说,优秀的跑姿是相同的,优秀的跑姿适用于绝大多数跑者。

跑步技术的重要性

2005年,10KM世界纪录由1939年的29分52秒推进到26分17秒53,而根据测试两人的最大摄氧量和乳酸阈值都差不多,那么,这两位运动员3分多的成绩差距是怎么来的呢?通过分析答案就是跑步技术,可见跑步技术的重要性。

指标的数据分类

优秀的跑步运动员需要让身体在跑步过程中重点关注:身体节奏、呼吸频率、跑步姿态和步频。其中,首先要关注和改变的就是步频和步幅。

步频是我们双脚转换支撑身体的频率,一般有cadence单脚/分钟触地次数,以及steps双脚/分钟触地次数两种表示方法。

由于生理结构和跑姿的不同,运动员们在步幅stride上的差别很大。步幅是跑步的关键性指标,会决定触地时间以及对胫骨、膝盖、髋关节的撞击性损伤,也是绝大部分跑者提高跑步效率必须解决的问题,步幅太小没有经济性意义。

正确的步幅及落脚点位置

正确的落脚位置脚掌落在身体重心垂直线的正下方,也就是髋关节的前方一点点,这样可以缓解地面对于关节以及肌肉的撞击,减缓受伤率。

触地时间

同步频相关的指标:触地空腾空比=触地时间÷腾空时间。

通过观察上表这些世界纪录保持者的数据可以发现,马拉松触地空腾空比的世界纪录为1.0,也就是说高步频并不等于有较短的触地时间,触地时间与步频应是两个独立的数值。

值得注意的是,不管这些世界纪录保持者的竞赛项目为何,从博尔特到丹尼斯的腾空时间非常接近,它所代表的意义是:不管速度快慢,这些跑者都不会利用推蹬地面来创造更长的腾空时间,因此他们的垂直振幅都相当小。

换言之,推蹬是有助于延长腾空时间和步幅,只是这一点效益会带来其他更多缺点,因此,延长腾空时间来增加步幅或提高速度,并不是正确的训练方向。

量化跑步技术

虽然跑步技术听起来很虚无,但可以通过跑步表、智能鞋垫等等来获取跑步数据,将跑步技术以量化的方式呈现。上图数据是一位普通运动员,稍微改了一点跑步技术,全马的成绩就提高了半小时。

通过关键性数据制定科学的跑步训练计划,不仅可以提高跑步效率还可以预防跑步损伤,达到锻炼身体的目的。

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