里約奧運50公里競走項目，上演了一場令人不忍卒睹但又不禁為之動容的畫面。一位選手在中途突然下腹絞痛不止，但原來最有奪牌希望的他不願就此放棄，仍堅持繼續走完全程，但由於無法趕緊去上廁所「解放」，失禁的穢物流滿雙腳，堅強的他就這樣忍著眾目睽睽的羞辱之下走完全程，贏得網民的一致肯定與讚賞。

這位是法國競走好手約安·迪尼茲 (Yohann Diniz)，事實上，他是現任的男子50公里競走項目的世界紀錄保持人，不過災難有可能隨時會降臨在任何一個人的身上。在里約奧運50公里競走決賽的場上，本來迪尼茲就是最被看好的奪金熱門人選，前30公里，他也一直保持領先的地位，但天不從人願，在大約36公里處，他開始感覺腹中一陣翻滾，要奮力往前走，但是又得忍住腹痛，此時的迪尼茲看起來萬分痛苦，不過還是守不了那個最後的關卡，褐色液體不斷從他的短褲流了下來，中途他也邊走邊拿海棉沾水將穢物擦去，甚至還因為疼痛難忍而倒地，不過他還是勉力爬起來重回賽道將後續賽程完成，然後由大會工作人員將他緊急送醫急救。

因為這場意外，讓迪尼茲奪牌無望，不過他仍不願放棄，以海綿簡單沖洗後重新起身，將剩下的14公里走完，最後他以3小時46分43秒完成賽事，排名第八。

強忍身體劇烈不適繼續奮戰，迪尼茲永不放棄的精神感動了全場觀眾，儘管無緣獎牌，他的精神已經為里約奧運寫下了歷史。

該場賽事金牌則是由斯洛伐克選手馬捷·托赫 (Matej Toth) 以3小時40分58秒獲得，成為該國史上第一面奧運金牌，這紀錄也永垂青史。

上屆金牌得主，澳洲選手傑瑞·塔倫特 (Jared Tallent) 雖然走出3小時41分16秒的賽季最佳成績，不過不敵托赫拿下銀牌。這位競走名將除了2012倫敦奧運50公里競走金牌，還曾獲得2008北京奧運50K競走銀牌與20K競走銅牌，連三屆參加奧運獲得四面獎牌，也是極為耀眼的成就。

近年運動市場的新穎跑鞋如雨後春筍般出現，無論是外觀上繽紛色彩或是特殊的結構設計，不知道身為跑者的你是否有觀察到一個趨勢：「跑鞋鞋頭上揚的趨勢日益明顯，尤其在厚底的跑鞋之中特為突出！」這對跑步會有什麼影響呢？厚底跑鞋上揚的鞋頭結構，真的對跑步時的順暢性有幫助？該結構會對跑步姿態有什麼影響？本文將透過科學的方式，解析跑鞋設計對前足順暢性的影響。

先了解跑步著地過程 －滾動機制

為了揭開順暢性相關的疑惑，首先我們必須了解跑步著地的過程，可比擬為一個滾動的動作。從腳跟著地到離地，可分為三個滾動機制，腳跟滾動 (Heel Rocker)、腳踝滾動 (Ankle Rocker) 以及前足滾動 (Forefoot Rocker)。腳跟滾動 (Heel Rocker) 指腳跟初著地到全腳掌踩平；腳踝滾動 (Ankle Rocker) 指全腳掌貼平到腳跟抬起之前；前足滾動 (Forefoot Rocker) 則指腳跟抬起到腳掌完全離地。

下圖由左至右依序是：腳跟滾動 (Heel Rocker)、腳踝滾動 (Ankle Rocker)、前足滾動 (Forefoot Rocker)

著地時，若是腳掌的滾動過程不流暢，則會產生「卡卡」的感覺，使整體滾動動作的速度不平順，而有不佳的順暢感。其中較容易受跑鞋影響的滾動為腳跟滾動及前足滾動，在此我們稱為「後足順暢」與「前足順暢」。本文將著重在前足順暢的部分。

或許你能直接感受到有些跑鞋順暢性的差異，但透過科學儀器量測，將能更清楚地看到差異，即量測前後方向足底壓力中心 (Center of Pressure, COP) 移動的速度變化。2018 年 Lam 等學者研究認為，良好的順暢感，COP 前後方向速度變化應該是漸進式地增加，而並非突然地遽增，換言之，當前後方向 COP 移動速度的變化越平緩，表示滾動過程較不會突然大幅加速，而是平順的滾動。
延伸閱讀：慢跑鞋的順暢感

下圖透過量測足底各部位的壓力大小，可計算出壓力中心（COP，即圖中的圓點）；隨著跑步的滾動機制 COP 會由後至前移動，形成不同的速度變化，藉此可分析跑鞋的順暢性。

科學量測 6 雙跑鞋

本文選定 6 雙市售跑鞋，分為一般跑鞋組以及鞋頭上揚組。所謂一般跑鞋組是指無特別設計鞋頭上揚的結構，鞋內也無設計幫助滾動的硬板之鞋款；而鞋頭上揚組，即該跑鞋設計底部較厚，且鞋頭有特別上揚，試圖引導跑者在前足滾動時保持順暢感受，如同蹺蹺板一般。

量測由一名跑步經驗豐富的測試員輪流穿著 6 雙市售跑鞋，並於鞋墊處使用 Pedar 足底壓力系統，且於跑步機上以每小時 10 公里的時速 (10KPH) 跑步，每一雙鞋至少跑 3 分鐘以上，擷取穩定的足底壓力訊號並匯出數據，以分析完整步態週期為主。

量測結果出爐，對比一般跑鞋組（虛線）與鞋頭上揚組（實線），在腳跟開始離地的階段，尤其是 60-85% 的時間軸，鞋頭上揚組的 COP 移動速度曲線變化較為平緩，COP 移動速度峰值約落在 0.8-1.2m/s 之間；而一般跑鞋組的 COP 移動速度曲線變化遽增，COP 移動速度峰值約在1.2-1.6m/s之間。綜上所述，COP 移動速度變化較平緩的鞋頭上揚組，有較佳的前足順暢性。

鞋頭上揚對動作的影響

為了呈現跑步著地時的鞋底滾動變化，我們於操場拍攝慢動作影片，以利了解跑鞋結構改變對動作的影響。由下圖動畫可以清楚看出，鞋頭上揚組有較順暢的滾動過程，這也呼應了上述所分析 COP 移動速度較平順的結果。

ASICS MetaRun, NIKE free RN 5.0, MIZUNO Wave Sky 3 Waveknit：

ASICS MetaRide, NIKE Air Vaporfly Next%, HOKA ONE ONE Carbon X：

我們從一般跑鞋組（黑，ASICS MetaRun）與鞋頭上揚組（白，ASICS MetaRide）各挑出一款鞋，並搭配定格的截圖來做更詳細的解釋。

ASICS MetaRun（一般跑鞋組）與 MetaRide（鞋頭上揚組）的分解動作變化：

從全掌貼平到腳跟離地的過程中，一般跑鞋組在啟動前足滾動機制 (Forefoot Rocker) 時，需較大程度地彎折蹠骨關節；而鞋頭上揚組則是像蹺蹺板般，順應著跑鞋的結構與上揚弧度向前。從黃、紅、藍色點的相對位置便能清楚知道，當一般跑鞋組向前時，黃點位置幾乎是不動的；相對地鞋頭上揚組向前時，黃點位置則是向下，同時間藍點上升，代表鞋頭向下貼平地面，而鞋跟隨之揚升。

從最大彎折到離地瞬間的過程中，前腳掌與掌趾會推蹬地面，我們可觀察到一般跑鞋組推蹬的位移較大，伸展的幅度亦大；反之，鞋頭上揚組的位移較平緩，伸展的幅度小。對比紅點與藍點的軌跡線就能明顯看到一般跑鞋組上升幅度較大；反之，鞋頭上揚組則上升幅度較小。顯示一般跑鞋組在推蹬時會有較大的蹠骨關節彎折動作，而鞋頭上揚組則會受限於鞋子的結構，不須做出較大的延展動作；這樣的動作變化，可降低蹠骨關節推蹬的出力，但會使跑者感受到「推不到的感覺」，形成一種「還沒推蹬就離地」的感受。

結語

本文比較鞋頭上揚組與一般跑鞋組，希望利用足底壓力中心(COP)的移動速度變化探討著地與離地時的現象，並試著解析其中的過程，這並不代表跑鞋的優劣。

跑鞋的結構設計百百種，鞋頭上揚設計的跑鞋並不一定適合每位跑者。有些跑者偏愛一般跑鞋推蹬時腳掌彎折的感受；而有些跑者則偏愛順暢的過渡感。挑選適合自己的跑鞋才是最重要，而透過科學的驗證方式可以提供客觀的數據分析，並排除主觀感受錯誤的可能。

參考文獻：
Lam, C. K. Y., Mohr, M., Nigg, S., & Nigg, B. (2018). Definition and quantification of ‘ride’ during running. Footwear Science, 10(2), 77-82.

撰文／董智尚、陳韋翰、相子元

*文章授權轉載自《運動科學》網站
原文：厚底跑鞋鞋頭上揚對前足順暢性的影響

斯巴達超級馬拉松 (Spartathlon) 可謂馬拉松長跑的經典賽事，近幾年台灣長跑好手如吳勝銘、邱淑容、陳進財、盧明珠、羅維銘等人都曾一一成功挑戰，在古希臘戰士的雕像前喝下象徵榮譽的那一杯水。而英國則有這麼一位超馬阿嬤，不但挑戰了這個「斯巴達松」，還成功完成來回雙程的壯舉！

別名「斯巴達松」的斯巴達超級馬拉松堪稱世界最長超級馬拉松之一。這個比賽起源於一個故事，在西元前490年，馬拉松戰役開打前，一位雅典傳令兵「Pheidippides」從雅典一路奔跑至斯巴達，請求斯巴達的援助；希臘戰勝後，又一路跑回雅典傳捷報而力竭身亡，往返的距離總共492公里。而斯巴達松就是將這單段路線和距離做為比賽標準，不只如此，比賽還規定，選手得在36小時內跑完全程245.3公里，而且沿途還必須經過75個關卡，每個關卡都有一個截止時間，若未能在規定時間內抵達檢查點(check point)，則失去比賽資格。賽事進行時，日間氣溫可高達39度，夜間在山中則可能降到10度以下，嚴峻艱難的賽程吸引全世界頂尖好手前來競技，卻往往只有三分之一的選手可以完賽。

其實，這不是安德森第一次挑戰斯巴達松。她在2011年便以32小時33分的佳績奪下第三名，並於2013年首次挑戰雙程斯巴達松，可惜那一年她鎩羽而歸。

2015年9月底，安德森再度回到雅典的起跑線，和其他數百位選手一同出發。她以35小時07分的成績完成了官方賽事，從雅典跑到斯巴達。稍作休息之後，她開始折返，並以47小時的時間跑回到雅典。

完成壯舉之後，在她的官網部落格中，她提到自己仍然不敢相信她做到了這個她在兩年前就設定好的目標。她覺得今(2015)年的賽事比以往更加艱難，不過她保持專注，專心一致在自己的雙腿上，她不斷告訴自己「你可以做到」。她說，自己最艱難的時刻是在距離終點約75公里處，當時她覺得自己的雙腿已經不聽使喚，她想著「天啊，這段路真的好漫長。」於是，她採取比較保守的跑法，以便能夠節省自己的體力。再跑了16公里左右，她覺得自己的身體又慢慢恢復了活力，她就這樣一路跑到終點。

她說，她相信自己是目前為止，唯一完成這項壯舉的女性。

賽後，除了感謝網路上如潮水般湧來的恭賀訊息，她也一再對於她的支援團隊與一路上前來提供協助的人們表達感激之意。她說，「如果沒有你們，我絕對不可能做到。」