优美潇洒的跑姿是良好跑步技术的体现,不仅提高跑步效率、节省能量,更可有效避免伤痛。因此,跑姿始终是跑友们关心的热门话题。一谈论跑姿,总绕不开一个话题,那就是“着地方式”。着地方式基本可以分为脚跟着地、前脚掌着地、全脚掌着地。研究显示,大部分大众跑者采用脚跟着地,而马拉松运动员多数会才采用前脚掌着地。
(资料图片仅供参考)
为什么运动员与普通大众在着地方式上呈现巨大差异?是因为速度不同,运动员跑得快,普通跑友跑得慢吗?如果让运动员跑慢一点,他们还会前脚掌着地吗?不用在意什么部位着地,自然落地就行,这句话对吗?今天,我们带你深入分析着地方式。
首先强调一点,本文所说的前脚掌不是指脚尖,而是泛指脚前1/3的位置,专业术语为跖骨头所在位置。前脚掌着地也就是跖骨头着地。
一、对前脚掌和脚跟着地的科学实证
跑步着地时,体重加之惯性,人体会对地面产生2-3倍于体重的冲击力,根据牛顿第三定律,有作用力必有反作用力,这时地面就会给人体大小方向相反的反作用力(Ground Reaction Force,简称GRF)。
因此,我们可以感受到来自于地面的振动和冲击,不合理的、过大的、持续的地面反作用力很可能对于骨骼关节带来负面影响,导致应力性骨折、关节磨损等问题。
那么,我们怎样着地才能减少来自于地面的反作用力呢?事实上,力不会变,更改变的就是力的作用效果,也即将力缓冲掉。举一个例子,当我们从高处跳下,如果你的下肢关节都是完全伸直的,整个脚掌直接着地,那么可以想象你会伴随砰的一声落地,受到极大的地面反作用力,而如果你充分屈曲下肢髋膝踝三个关节,用前脚掌着地,你就会像猫一样悄无声息的落地,这样就把地面反作用力消散于充分的缓冲中。
的曲线描绘出了脚后跟着地跑者,从脚后跟着地至脚掌离开面过程中地面反作用力的变化,很明显看到在着地初期,出现一个陡增的地面反作用力峰值,该力不仅很大,产生速度也很快。也就是说,如果采用脚跟直接着地,这样就无法利用脚踝的运动来进行有效的缓冲,在着地一瞬间,脚跟上方的踝关节和膝关节受到峰值应力作用。
脚跟着地时受力分析
显示当采用前脚掌着地时,地面反作用力峰值消失了,原因是我们转变着地方式,通过足弓、跟腱和小腿肌肉代替脚跟吸收了冲击力。同时,我们也需要注意到斜线上升变得缓和了,这也表明地面反作用力被有效缓冲。
前脚掌着地受力分析
也就是说,采用前脚掌着地时,由于着地点是在脚掌的前方,着地瞬间脚跟是轻轻抬起的,然后再下落,就是这么一点极短时间的微小脚踝运动,就可以大大增加着地时的缓冲,从而减少地面对于人体的冲击力。
此外,着地时,从前脚掌快速过渡到脚跟,相当于把小腿跟腱拉长,跟腱具有弹性,就像皮筋一样,皮筋拉长具有回弹力,所以前脚掌着地还可以将跟腱所具有的弹性势能储存起来,在脚蹬伸阶段释放,增加向前动力,从而提高跑步效率。这就是前脚掌着地的好处。
所以,我们通过受力分析是想说明,脚跟着地是触地方式的一种,本身并没有问题,脚跟着地也不等同于错误着地动作。但脚跟着地的确会在触地时,受到瞬时峰值应力作用,也即在极短时间遭受额外的冲击力,这是脚跟着地不可避免的现象。举个例子大家就明白了,汽车交通事故发生率比飞机高,但不代表汽车就是不安全的交通方式,我们选择汽车出行,就得承担相应的安全风险,仅此而已。脚跟着地就得承受峰值受力。
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