近年喜愛在戶外運動的跑步人們的比例近乎於待在室內練習重訓的健身愛好者。不論你喜歡哪一種運動模式,在開始一個新運動之前,如果能配合一些肌力的加強訓練,不僅對於跑步本身的速度提升快速有效,同時也能延續自己想要繼續跑下去的動機。以下有幾個針對初階跑者的腿部肌力訓練,無論在室內或是室外,每日只需花3-5分鐘練習,便有助於跑步效率的提升。
弓箭步抬腿可訓練臀大肌,在執行此動作時身體要保持直立,核心收緊,避免駝背或凹腰,前腳膝蓋不可內收。後腳的膝蓋應儘量接近地面,才能達到其效果。每次10次,共做3組。
進階版:待熟悉後,可以以交叉跳耀的方式做訓練。直接跳離地面,從原本的腳換至另一腳在地面,有點像是剪刀腳的概念。
橋式是穩定臀部肌群最有效又簡單的動作。針對長期坐著的人而言,此動作能有效改善姿勢,對脊椎來說是一個很好的動作。
雙腳與肩同寬,接著雙腿屈膝,雙腳踩地,雙手平放於身體兩側,臀部夾緊,慢慢將下背及骨盆離開地面,抬起身體後,保持肩關節、髖關節、膝關節呈現一直線,維持10秒,再回到平躺姿勢,共作3組。
進階版:當臀部夾緊往上提起,使身體呈一直線後,右腳向前延伸,放下左邊骨盆,利用支撐腳的力量推起停留10秒。 左邊亦是如此。
棒式在執行途中,肚子要保持收緊,身體呈一直線,不可拱背或凹腰。可訓練:腹直肌、腹橫肌、手臂和肩膀肌肉。
用肚子和腿部的肌肉將身體從地面撐起,用雙手肘和腳趾支撐身體重量並保持呼吸,維持30秒,休息5秒,再做3組。
進階版:側棒式,可以將身體翻至側面,並用前臂和腳部支撐重量,雙腿交疊伸直,穩定身體,將臀部抬離地面,至頭部和脊椎成一直線,保持呼吸約20秒。
登山式除了能鍛練核心肌群之外,主要鍛鍊到的肌群還有:三頭、肩膀、核心、臀部和大腿等肌群。在雙腿交互往前移動的情況下,應以髖關節為軸心,核心、肩膀及手臂要保持穩定,不可隨著下身的動作而有所搖晃。
以標準棒式姿勢預備,左膝彎曲觸碰至左肘,右膝彎曲觸碰至右肘,左右輪替,做1分鐘。
超人式可訓練到三角肌、臀大肌、腹橫肌、腰方肌等多項肌群,此外還可訓練身體平衡。
右手與左腿同時抬起,肚子平貼於地面,停留5秒,左手與右腳同時抬起,肚子平貼於地面,停留5秒,重複動作,每邊10次,共做3組。
進階版:上半身和雙手微離地面,雙手向後延伸,停留10秒,雙手向前延伸,停留10秒,動作交替,連續做1分鐘。
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。
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。
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。
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。
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
在國立台灣師範大學的實驗室裡,一群由相子元教授帶領的研究團隊正全心投入運動科學研究,和你一樣對未知的領域充滿探索熱忱。
面對運動科學興起的熱潮,許多人想瞭解正確的運動資訊卻不知道從何下手? 運動科學網持續更新經過科學驗證的運動知識與運動觀點。不論是創新產品、研究結果,甚至是專業理論,我們都會轉譯成簡單易懂的文字,讓讀者利用最短的時間瞭解運動的最新趨勢。
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2019年臺灣國際田徑公開賽25及26日圓滿落幕,今年不只是國際選手帶來超高水準演出,也激發台灣好手精采對決。其中「台灣欄神」陳奎儒在110公尺跨欄飆出破全國紀錄,卻與2020東京奧運差千分之二秒飲恨;已拿到東奧資格的「黃金右臂」鄭兆村,以86公尺10壓倒性成績奪下標槍金牌;「跨欄王子」陳傑則在跑到斷片中輕鬆以49秒37摘金;「台灣最速男」楊俊瀚則在男子100公尺決賽與里約奧運銅牌安德烈.德格拉塞同場飆速,最終以10秒23獲得銀牌。
男子110公尺跨欄部分,「台灣欄神」陳奎儒對上加拿大全國冠軍強納森.卡布,陳奎儒飆出13秒34全國紀錄,但因距離2020年東京奧運參賽標準仍有0.02秒之差,賽後他仍不免失落,僅差千分之二秒達標,陳奎儒坦言確實有遺憾,但能破全國也很開心,從預賽狀況就很好,最後卻沒達標奧運他直說:「應該要用撲的!」
卡布則在最近距離見證陳奎儒破紀錄,賽後主動找陳奎儒擁抱,他說:「我相信陳奎儒今天成功締造紀錄,未來挑戰奧運的目標也不遠了。」
男子400公尺跨欄陳傑與標槍鄭兆村,兩位國內一哥出馬,分別在400公尺跨欄、標槍項目中以49秒37、86公尺10壓倒性成績摘金。上半年已餐與第8個賽會,陳傑坦言,比賽的頻率比以往來得高,但狀況還算OK,更笑說:「我跑到一半甚至有『斷片』的感覺,到後面第9、10欄才回神,過去有這種感覺多半成績都不錯。」
至於兩度打破賽會紀錄的「黃金右臂」鄭兆村,他原先希望6擲都能維持平均80公尺的成績,但他賽後指出,要每擲破80公尺難度不小,調整後將前幾擲的缺點改進,才能順利擲出破86公尺的高標。而另一位標槍好手黃士峰,也留下76公尺87成績獲得銀牌,他透露自己剛從傷勢走出來,加上先前大阪挑戰賽身體有些疲勞;已先搶到2020東京奧運門票的鄭兆村則在一旁鼓勵黃士峰,希望兩人明年都能一同登上奧運舞台。
男子100公尺有來自加拿大的里約奧運銅牌安德烈.德格拉塞(Andre DeGrasse)與楊俊翰正面交鋒,最終德格拉塞以10秒11技壓楊俊瀚10秒23。生涯頭一次面對奧運奪牌好手競技,楊俊瀚雖屈居亞軍,但他表示:「滿興奮能跟奧運選手對決,到比賽中後段速度沒維持住,但藉由這次比賽,希望能學習到如何在高張力比賽中保持競爭力。」德格拉塞則對楊俊瀚讚譽有加,甚至向台灣最速男喊話,兩人要相約奧運再次對決。
今年眾所矚目的兩屆奧運男子三級跳遠金牌克里斯汀.泰勒(Christian Taylor),在首跳不負眾望,繳出16公尺97破大會成績,嗨翻全場;隨即又跳出17公尺02再度刷新紀錄,最後以17公尺14壓倒性成績奪金。泰勒賽後相當開心,他表示:「台灣的氣候就像我家鄉佛羅里達一樣,跳起來非常熟悉,實不相瞞,今天大概是我今年來感覺最棒的一次!」泰勒認為,三級跳遠困難在於如何掌握跑步與跳躍間的平衡,未來他也將秉持這觀念,備戰10月世錦賽。
女子組撐竿跳高項目中,代表桃園市的沈怡如前3跳全數成功,一舉突破個人最佳紀錄,來到4公尺12,可惜挑戰破全國紀錄的4公尺22未果,但仍搶下賽會首面金牌。沈怡如透露,因為是在自家主場,才會希望破紀錄給大家看,自己也很享受在比賽中。
香港最強女跳將俞雅欣則在女子跳遠項目中,不只以6公尺27奪金,更打破由自己保持的香港紀錄。轉練跳遠不過3年,俞雅欣連同今天5度刷新香港紀錄,她還說:「如果最後一跳沒踩線,應該能跳到6公尺38,滿可惜的,但相信下次一定會更好,相信自己就對了!」
男子4X100公尺接力賽由魏泰陞、王偉旭、楊俊瀚、鄭博宇組成的奧運培訓接力隊,在首日預賽已跑出38秒76,打破全國紀錄;次日決賽也沒讓粉絲們失望,二度強壓亞錦賽金牌泰國隊,最終以39秒05紀錄稱王。擔任第2棒的王偉旭賽後表示,隔壁道泰國選手跑太出來,右手有跟對方接觸,導致加速度不夠,決賽成績才會不如預賽;楊俊瀚則認為,比起失誤,他更開心接力隊的狀態比去年甚至亞錦賽時更好,期許彼此從穩定中成長,邁向下個目標。
另外,由鄭冠宇、余晨逸、陳傑、楊隆翔組成的男子4X400公尺接力隊,在首棒就拉出大幅領先優勢,用3分12秒41比下各家好手,拿下本屆賽會最後1面金牌。
今年賽會總計有39面金牌,地主選手拿下其中14面,主辦單位中華民國田徑協會表示,期許田徑公開賽規模逐年擴大、吸引更多頂尖國際好手來台參與,讓世界看見台灣田徑的實力!
資料來源/2019年臺灣國際田徑公開賽
責任編輯/Dama