在跑步圈流行這樣一個說法:十跑九傷。

這次我們來了解跑步的運動科學,幫助跑友們趨利避害,確保安全性的同時,讓更多的人瞭解到了科學跑步的重要性。

跑步的人體工程學

首先我們把跑步過程按照支撐腿(圖中左腿)和騰空腿(圖中右腿)來進行動作分解,一個交替爲1個週期。

支撐腿(圖中左腿)和騰空腿(圖中右腿)

支撐腿的3個階段:

initial contact :支撐腿開始觸地,肢體開始準備接受來自於體重的壓力。mid stance:此時軀幹的移動已經超過支撐腿保持向前移動,並且支撐腿準備離開地面。terminal stance:後腳跟開始離地,軀幹開始移動超過腳尖,身體的重心準備轉移到另外一條腿上。觸地階段的關節和肌肉羣使用率最高,也是最容易造成肌肉拉傷的階段。支撐腿觸地時,我們可以發現,相應的肌肉羣收縮一部分是爲了完成動作,另外一部分作用就是支撐和吸收地面的撞擊,例如支撐側的髖關節、膝關節、踝關節、腳掌等。換言之,也就是說專項肌肉羣力量越強,關節吸收的撞擊越少,越不容易受傷。

騰空腿的3個階段:

騰空階段主要靠腿部的後羣肌肉收縮完成提拉動作。

initial swing:腳開始離開地面。mid swing:騰空腿繼續提拉,脛骨從垂直於地面的角度擺動到與地面水平或者更大的角度。terminal swing:騰空腿開始減速,準備迎接來自地面的撞擊,轉換爲支撐腿。經濟性和人體工學

在跑步的各個階段,我們都需要相關的肌肉羣收縮以達到3個目的:支撐體重、移動身體向前、吸收撞擊。前兩個目的和跑步的經濟性有關係,也就是如何跑得更快更省力,第三個目的是爲了避免傷病。所以說跑步的經濟性就是以人體工學爲基礎,並結合跑步技術和力量訓練的結果。

我們將普通選手和精英選手的跑姿做比較,會發現明顯不同。而觀察發現精英選手的跑姿都非常相似,也就是說,優秀的跑姿是相同的,優秀的跑姿適用於絕大多數跑者。

跑步技術的重要性

2005年,10KM世界紀錄由1939年的29分52秒推進到26分17秒53,而根據測試兩人的最大攝氧量和乳酸閾值都差不多,那麼,這兩位運動員3分多的成績差距是怎麼來的呢?通過分析答案就是跑步技術,可見跑步技術的重要性。

指標的數據分類

優秀的跑步運動員需要讓身體在跑步過程中重點關注:身體節奏、呼吸頻率、跑步姿態和步頻。其中,首先要關注和改變的就是步頻和步幅。

步頻是我們雙腳轉換支撐身體的頻率,一般有cadence單腳/分鐘觸地次數,以及steps雙腳/分鐘觸地次數兩種表示方法。

由於生理結構和跑姿的不同,運動員們在步幅stride上的差別很大。步幅是跑步的關鍵性指標,會決定觸地時間以及對脛骨、膝蓋、髖關節的撞擊性損傷,也是絕大部分跑者提高跑步效率必須解決的問題,步幅太小沒有經濟性意義。

正確的步幅及落腳點位置

正確的落腳位置腳掌落在身體重心垂直線的正下方,也就是髖關節的前方一點點,這樣可以緩解地面對於關節以及肌肉的撞擊,減緩受傷率。

觸地時間

同步頻相關的指標:觸地空騰空比=觸地時間÷騰空時間。

通過觀察上表這些世界紀錄保持者的數據可以發現,馬拉松觸地空騰空比的世界紀錄爲1.0,也就是說高步頻並不等於有較短的觸地時間,觸地時間與步頻應是兩個獨立的數值。

值得注意的是,不管這些世界紀錄保持者的競賽項目爲何,從博爾特到丹尼斯的騰空時間非常接近,它所代表的意義是:不管速度快慢,這些跑者都不會利用推蹬地面來創造更長的騰空時間,因此他們的垂直振幅都相當小。

換言之,推蹬是有助於延長騰空時間和步幅,只是這一點效益會帶來其他更多缺點,因此,延長騰空時間來增加步幅或提高速度,並不是正確的訓練方向。

量化跑步技術

雖然跑步技術聽起來很虛無,但可以通過跑步表、智能鞋墊等等來獲取跑步數據,將跑步技術以量化的方式呈現。上圖數據是一位普通運動員,稍微改了一點跑步技術,全馬的成績就提高了半小時。

通過關鍵性數據制定科學的跑步訓練計劃,不僅可以提高跑步效率還可以預防跑步損傷,達到鍛鍊身體的目的。

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