第10屆唐娜馬拉松及半程馬拉松在美國舉行。這是一個為乳腺癌防治募集資金的比賽，今年共有超過10000名跑者參與了這個活動並募集善款超過500萬美元。來自50個州的個人選手都來參加這一項全新賽事。更令人印象深刻的是，今年來參賽的乳腺癌倖存者遠比以往還要多上許多。

此賽事創始人唐娜‧迪根 (Donna Deegan)就是一名乳腺癌和肺癌的倖存者，過去她曾擔任傑克遜維爾 (Jacksonville)當地的新聞播報員。更重要的是，她目前作正積極推動一項為唐娜基金會募集資金的大活動，目的是支持梅奧診所(Mayo Clinic )開創的乳腺癌研究，同時也為那些患有乳腺癌的人提供優渥的經濟援助。

消除慌恐，用跑步整理思緒

在上週五的賽前活動中，一群穿著粉色衣服的跑者在海王星沙灘上參加馬拉松比賽。其中一個跑者名叫梅麗莎‧奧尼爾(Melissa O'Neil)，雖然她打著石膏，但仍然努力的跑著。

雖然奧尼爾的腳骨折了，但她依然決心完成此陷阱挑戰賽（Booby Trap Challenge）這個比賽的規則是需要在周六完成10K和5K，再在周日選擇全程或半程完全其中一項才算全部完賽。

現年49歲的奧尼爾是名護士，喜愛運動的她在30歲時，因被籃球砸中胸部而發現了一個腫塊，並確診患有乳腺癌。1997年，她進行了乳房切除和重建手術，隨後重新回到生活中。但5年後，她在腋下又發現了另一個腫瘤。不如過往，這次她只有30％的機會活下來，為此她接受了手術與化療。
 
奧尼爾說：「在我所有的治療期間，我都堅持跑步。那時只有上帝陪伴著我，對我來說，跑步代表著遠離癌症和恐懼。當我內心慌恐的時候，我會一面祈禱一面用跑步來整理思緒。」

跑步不是逃離，而是跑向生活

然而，這是奧尼爾第7次參加唐娜的比賽了。身為2次乳腺癌倖存者，這個比賽也讓她和丈夫以及2個孩子關係更親密了。為了這場比賽，她特地延遲了腳部手術的時間，並告訴醫生說，身為倖存者的她需要用跑步來發洩情緒。
 
她的第一場比賽是2003年在西雅圖所舉辦的為乳癌募捐（Race for the Cure）的5K路跑賽，當時的她仍在接受治療。在接近終點那一刻，各種情緒湧上心頭，她意識到自己並不是要跑步逃離癌症，而是要跑向生活。

帶著這樣的經驗與決心，上週六的陷阱挑戰賽，她在早上8點完成了10K，又在上午10點完成了5K，並決定在周日完成半馬。在最後幾英里時，她的丈夫、兒子和其他家人也陪她一起跑，並順利通過終點。

「跑步對膝蓋有害」是個常見迷思，許多研究已證實並非如此，甚至在長期追蹤下，跑者罹患關節炎的風險比非跑者來的低。不過，這並非意味跑步完全不會讓膝蓋受傷，因為跑姿不當、訓練過度等因素，膝蓋傷害仍高佔跑步傷害的28﹪（數據源於《運動科學與醫學雜誌》）。那麼有膝蓋問題就不能跑步了嗎﹖其實有個方便的解決方案，就是選適合你的跑步機練跑！

我們的腳適合哪種地表﹖

一項小型研究發現，人體非常擅長於適應各種地表柔軟度，會本能地調節下肢剛性（Leg Stiffness）以適應地表彈性的變化。雖然戶外場所的地表如瀝青、混泥土、草皮、石子地等，沒有確切證據指出哪一種較能預防傷害或減少影響，不過膝蓋有問題的跑者，通常還是偏愛柔軟的地面。

地面的「柔軟度」也可以換成其他風險因子，比方說雖然地表較柔軟，但有許多坑洞、樹根等不平坦的表面，這些都可能增加受傷風險。

此時，跑步機提供了一個解決方案，它的表面柔軟、平坦完整，並處在一個可控制的訓練環境，尤其是在自家個人的跑步機上跑，你將獲得一個每次一致的環境。雖然目前並沒有足夠的科學證據證實跑步機能減少對膝蓋的傷害，但加總以上條件，跑步機確實可能對有膝蓋問題的跑者幫助很大。

膝蓋問題者的跑步機選擇建議

2.弧形無動力跑步機
弧形無動力跑步機（Non Motorized Treadmill）通常比傳統跑步機貴，但對於膝蓋正有問題或是還在恢復過程中的跑者來說，這是值得的。

弧形無動力跑步機由奧運田徑得主Alex Astilean，為了提升運動效率並有效降低訓練傷害而研發。跑步機以自然環保非機電式，透過身體的作用力來控制速度，也就是說，機器是由你自己提供動力的，而不是你踩上去隨著皮帶帶動而跑，這也更能模擬室外跑步沒有電動推進的情況。跑步同時，大幅增加了後身體後方肌肉群的使用，並且比傳統跑步機能徵召更多臀肌、膕旁肌和小腿肌。

此外，皮帶的弧形設計還可以幫助受傷後康復初期的人，可幫助恢復自然步態，使走路時用以著地的腳後跟更有力，並在步伐加快時恢復自然的足跟尖力學。

3. 操做功能易於使用
跑步時被打斷絕對有害無益，例如邊跑邊戳螢幕半戳了半天還沒設定好，將會打破你的步伐和節奏，更常見人們從跑步機上摔下來、因為突然停止導致肌肉拉傷。這也是為何現在許多跑步機結合虛擬實境、地圖，只要選擇一個虛擬賽道，跑步時手指就不用按來按去，跑步機就能依照地形自動調整斜度和速度。

資料來源／Runner’s World, TreadmillReviews.com
責任編輯／Dama

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