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合理跑姿可以起到省力、減少受傷風險這兩大重要作用。
如何做到省力並且減少傷痛發生呢?
科學角度而言,要符合運動生物力學的基本原理,這就是正確跑姿的底層邏輯,脫離這個邏輯,一切跑法都是忽悠。
符合運動生物力學原理的跑姿有哪些基本要求?
1、減少騰空高度;
2、減少剎車制動;
3、減少異常受力;
4、利用肌肉彈性。
今天,給大家詳細解釋一下為什麼滿足上述四大要求的跑姿才是正確合理的跑姿,以及常見錯誤跑姿違背了哪些運動生物力學原理?
如何減少騰空高度?
首先,跑步時需要儘可能減少騰空高度,這一點跑者比較容易理解。
跑步時身體會不斷的騰空落地,意味著重心會上下起伏,這也是為什麼跑步比走路累得多的原因,因為將整個體重推離地面需要耗費很多的體力;
而跑步本身並不比誰跳得高,而是比誰在相同時間,水平位移大,也就是說跑步本質是一項在水平方向上前進的運動,但又不可避免的存在重心起伏。
因此,在不影響速度的情況下,儘可能減少騰空高度就成為省力的關鍵。
如何減少跑步時的騰空高度呢?主要做好兩點:
1、適當加快步頻;
2、保持身體適度前傾。
所謂步頻,就是指每分鐘雙腳著地次數。
步頻乘以步幅就等於速度,在配速保持不變的情況下,跑者可以選擇慢步頻大步幅,也可以選擇快步頻小步幅。
推薦大眾跑者在慢速情況下,選擇相對快的步頻和相對小的步幅,研究發現,快步頻可以明顯減少騰空高度。
為什麼步頻快重心起伏小,步頻慢重心起伏大呢?
因為當步頻慢時,步幅就會大,為了完成跨大步的飛行動作,人體自然而然就會跳起更高,從而獲得更長的騰空時間,這就好比當我們要跨過一定距離時,我們是不是得用力往上跳才能跨得過去呢?
如果採用快步頻時,這是步幅減小,跑者不需要用力蹬地往上跳就能跨出一步,儘管騰空時間變短了,但騰空高度也減少了,而對於跑步來說,儘可能減少騰空高度就能獲得生物力學上的優勢。
為了減少騰空高度,另外一個策略就跑步時保持身體適度前傾,身體適度前傾一方面可以減少迎風面,達到減少風阻的作用;
另一方面,可以在蹬地過程中產生更大的水平前進推動力,減少垂直方向作用力,因為在蹬伸過程中,腳會對地面產生一個斜向後下方的作用力,因此地面會給予人體一個斜向前上方的作用力。
如果將該力進行分解,就可以分解為水平方向向前的分力和垂直方向向上的分力,水平分力推動人體向前運動,而垂直分力推動人體騰空,透過身體適度前傾,就可以增加水平分力,減少垂直分力,這樣就能在產生更大推進力的同時,減少騰空高度,所以跑步時身體適度前傾具有生物力學上的優勢;
當然,需要注意的是,身體並非前傾角度越大越好,前傾角度越大,對於軀幹的控制力要求就越高,所以跑步時只要身體適度前傾就可以了,這個角度大約為10-15度左右。
如何減少剎車制動?
符合運動生物力學原理的第二個跑姿要求就是儘可能減少剎車制動效應。
跑步時為什麼會產生剎車制動呢?
這是因為著地時,腳往往都位於身體重心的前方,這時人會給地面一個朝前下方的作用力,地面就會給予人體一個向斜後方的反作用力,這個力的方向與運動方向相反,所以是剎車制動,只有當重心越過支撐腳,地面反作用力才會變成推動人體向前的動力。
所以,在跑步著地的瞬間,由於腳的位置一般都位於重心前方,剎車總是難免的,如何減少剎車制動就成為提高跑步效率的關鍵。
讓著地點靠近重心,著地時避免腳往前伸時是減少剎車制動的關鍵跑步技術,這就需要跑者在著地時有意識的收腿,為了向前奔跑,跑步時邁腿往前是需要的,但在腳快要落地時,要學會主動收腿,其目的就是讓著地點靠近重心,這時膝關節保持彎曲,膝關節彎曲角度越大,則說明著地點越靠近重心,剎車制動相對越小。
我們來讓跑者做一次實驗,第一次讓跑者著地時遠離重心,可見此時著地衝擊力較大,而第二次同樣速度下讓跑者著地點靠近重心,此時著地衝擊力明顯減少。
跑步著地時主動收腿動作可以透過屈膝幅度加以體現,著地時膝關節彎曲越明顯,小腿越接近垂直,說明剎車越小,而如果著地時膝關節伸得越直,則小腿與地面夾角越小,則說明剎車越明顯。
在短跑中採用的扒地技術就是透過著地過程中用力做向後扒地動作,從而最大限度減少著地時的剎車效應。
如何減少異常受力?
符合運動生物力學原理的第三個跑姿要求是減少異常受力。
什麼叫做異常受力呢?
跑步著地時人體都會受到地面衝擊力,但如果衝擊力異常增加,就稱之為異常受力。
什麼情況下會導致異常受力增加呢?
跑步時髖、膝、踝三大關節必須要保持排列整齊,專業術語稱之為力線排列良好。而如果出現了力線排列不佳,那麼下肢各個關節就會異常受力。
舉例來說☟
有些跑者,特別是女性跑者,跑步時膝關節內扣,俗稱的X型腿,這就是典型的力線不佳,這時就會導致異常應力作用在膝蓋上,長此以往就有可能造成膝痛。
再比如說☟
在著地時,無論是前腳掌著地,還是後腳跟著地,都是腳的外側先著地,然後再快速過渡到內側,足發生偏轉的過程,我們稱之為足外翻。
足外翻是跑步時足著地一個非常自然的現象,藉助適度足外翻可以起到緩衝受力,減少衝擊的作用。
但是過度外翻(多見於扁平足)或者外翻不足,就會導致異常受力,研究證實過度足外翻與足底筋膜炎、跟腱痛、小腿脛骨應力綜合徵、甚至膝痛都有較高關聯度,這種著地時過度足外翻的現象也是典型的力線排列不佳。
有些跑者先天就存在X型腿、O型腿、扁平足、高足弓等下肢力線不佳的情況,那麼這些跑者跑步時下肢發生異常受力的風險就比一般跑者更大,自然受傷風險也會增加。
還有一些跑者本身下肢髖膝踝關節排列整齊,但由於肌肉力量不足,跑起步來同樣也會發生膝內扣、腳踝過度外翻等錯誤動作,同樣也會導致異常受力,增加受傷風險。
對於先天骨骼長成什麼樣子,後天幾乎不可改變,但我們可以透過強化核心力量、臀部、小腿、足踝等部位的肌肉力量,讓下肢髖膝踝關節力線排列更加整齊,達到減少受傷風險的目的。
如何利用肌肉彈性?
最後一個符合運動生物力學原理的跑姿要求就是充分利用肌肉彈性勢能。
肌肉肌腱等軟組織像皮筋一樣都具有彈性,把肌肉肌腱拉長後可以儲存彈性勢能,但肌肉再次縮短時則可以利用彈性勢能,從而產生更大的收縮力量,我們把肌肉快速拉長後再縮短的這個過程稱之為快速伸縮迴圈。
肌肉從拉長到縮短的這個過程如果時間相對越短,則肌肉彈性的利用率越高,收縮力量越大,而如果從拉長到縮短這個時間耽誤越久,儲備的彈性勢能就會以熱能的形式釋放掉,則肌肉彈性利用率越低。
跑步著地階段就是非常典型的肌肉拉長縮短迴圈,此時大腿前側和小腿後側肌肉先快速拉長再快速縮短,所以就可以充分利用小腿和大腿肌肉自身彈性獲得動力,而不僅僅依賴於肌肉發力。
因此,如果觸地時間較短,就可以更好地利用肌肉彈性勢能獲得動力,從而減少肌肉主動用力,但如果觸地時間較長,則肌肉彈性勢能一部分以熱能形式釋放掉,彈性勢能就得不到充分利用。
因此,縮短觸地時間就成為利用肌肉彈性勢能的關鍵。研究發現,步頻相對越快則觸地時間越短,所以加快步頻不僅可以減少騰空高度,還有助於縮短觸地時間,從而更好地發揮肌肉快速拉長再快速縮短過程中所形成的彈性勢能。
如果脫離了科學談跑姿,就會因為缺乏依據而陷入憑空想象,所以跑姿也許沒有最佳,但有規範和要求,這裡的規範和要求就是指跑姿必須要符合運動生物力學的基本原理。
不符合生物力學原理的常見錯誤跑姿
1、膝蓋內扣
一些跑者,尤其是女性跑者,跑步時容易出現膝蓋內扣,從生物力學角度而言,就是前面所說的髖膝踝力線不佳。
膝蓋內扣會大大增加膝蓋的異常受力,容易造成膝蓋疼痛,跑步時膝蓋要正對腳尖,保持良好力線排列。
為什麼有些跑者膝蓋會內扣呢?
一方面女性由於先天骨盆結構與男性不同,使得女性大腿向內的角度更大,使得跑步時髖關節內收內旋角度更多,更容易產生膝蓋內扣;
另一方面,更為重要的因素就是核心以及臀肌,尤其是臀部外側臀中肌力量不足,導致跑步時骨盆不穩,伴隨每一步向前邁出,兩側骨盆一高一低產生扭動,進而導致髖關節過度內收內旋和膝蓋內扣,也就是說動力鏈因素使得膝關節內扣,這種跑姿對於膝蓋傷害尤其大。
2、足過度外翻
在著地時,無論是前腳掌著地還是後腳跟著地,都是腳的外側先著地,然後再快速過渡到內側,這個足發生偏轉的過程,我們稱之為足外翻,跑步著地時足適度外翻是正常現象。
但有些跑者產生過度足外翻,這就會明顯增加足踝小腿所受到的異常應力,從而大大增加發生足底筋膜炎、跟腱痛、小腿脛骨應力綜合徵、甚至膝痛的風險。
跑步時過度足外翻多見於扁平足跑者,有些跑者雖然沒有扁平足,但仍然有足過度外翻的現象,這與髖膝踝下肢力線異常,比如髖關節過度內收內旋,膝內扣有關,同時也與維持足弓的肌肉無力等也有關。
3、著地時膝關節伸得過直
前面我們已經介紹了減少著地過程中的剎車制動效應對於提高跑步效率非常重要,正確的著地技術應該是讓著地點靠近重心,膝關節保持足夠彎曲。
如果著地時發生小腿過度往前伸的現象,看似增加了步幅,但由於此時著地點遠離重心,反而大大增加了剎車減速效應,同時由於著地點過於靠前,膝關節伸得較直,使得衝擊力更容易作用於膝蓋而引發膝痛。
4、慢跑時步頻過低
跑步時速度越快相對步頻越高,但不等於說速度慢時步頻也允許慢,即便在慢速跑步時,也推薦大眾跑者採用快步頻小步幅的方式。
如果步頻過低,比如步頻為150步/分甚至更低,會導致重心起伏過大,變成跳著跑,導致將大量力氣耗費在重心起伏上,跑步是水平方向上前進的運動,重心起伏哪怕只增加1釐米,經過上千步累計,也會明顯增加能耗。
此外,步頻比較低時,也會導致觸地時間明顯延長,導致部分肌肉彈性勢能以熱能形式白白釋放,無法被充分利用,也降低了跑步效率。
5、核心不穩骨盆扭動
有些跑者跑步時核心穩定性不足,導致跑步時骨盆側向扭動明顯,也即每往前邁出一步,骨盆一高一低明顯,這樣的跑姿非常容易引發下肢髖膝踝力線排列不佳,導致下肢異常受力,所以良好的核心穩定性對於跑步發揮重要作用。
6、身體姿態控制不佳
還有一些跑者跑步時身體姿態控制不佳,比如含胸弓背、上肢不是前後擺臂而是左右擺臂,這些問題要麼降低了跑步效率,要麼白費力氣,都是跑者在跑步過程中需要加以糾正的地方。
小結
最後我們總結一下,跑姿萬變不離其中,那就是必須符合運動生物力學基本原理。
這些原理包括減少騰空高度,減少剎車制動,減少異常受力,利用肌肉彈性等等。
跑者常見的錯誤跑姿比如步頻過低、膝蓋內扣、足過度外翻等表現都是不符合生物力學原理的體現,所以,養成正確跑姿就是讓跑姿更加符合科學原理,你學會了嗎?
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