髂腰肌是由髂肌與腰大肌所組成,它從人體腰椎和髂骨接到大腿內側,除了連結身體的上半身與下半身之外,髂腰肌也是連結身體前後最重要的一條肌肉,同時左右你的脊椎以及骨盆以及大腿的彎曲度,而髂腰肌的主要功能是控制骨盆前傾或後傾,還有脊椎前凸與後凸、收縮髖關節等。
髂腰肌有助於穩定身體的中段區域以及骨盆,讓我們可以保持良好的姿勢體態,同時它也是大腿的主要曲肌,人體在每天活動的動作中,不管起身、走路、跑步等,都少不了髂腰肌,它可以讓你的大腿骨關節彎曲,讓我們能自在的走路或攀爬,同時對坐姿方面也扮演相當大的角色,一般來說,長期久坐又很少運動的上班族來說,髂腰肌也會顯得相當無力,如果擁有其強而有力的髂腰肌,在我們平時活動時,就能減輕許多負擔。
產生髂腰肌傷害的問題,多半是因為髂腰肌長時間處於緊縮或高張狀態,或是在某些抗重力的姿勢或動作下,再次增加負擔。
以下介紹三種基礎的髂腰肌訓練,可以增加我們髖關節的肌肉力量。
步驟1:採躺姿,雙手攤開在身體兩側,左腳彎曲放在瑜珈球上,右腳往上抬起。
步驟2:利用核心力量,將身體抬起後,將左腳往前伸直。
步驟1:身體採躺姿,將雙腳左手撐在地面上,右手將右腳往上抬。
步驟2:利用臀部、大腿力量,將雙腳往上撐起。
步驟1:身體採站姿,雙手握拳擺在胸口前方。
步驟2:將右腿彎曲90度,左腳往左邊伸直,停留30秒換邊。
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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均速跑,是建立有氧強度的一個很好的方式,這也是從5K進階到馬拉松的基礎訓練。此種訓練的配速會介於較慢配速與高配速之間,增加的配速明顯超過恢復跑的速度,是訓練之中另一個相當大的速度範圍,如果學會均速跑,對配速來說也是一個很好的幫忙。
在穩定的狀態下進行均速跑,可以提高你的最大攝氧量,即便以最快的速度奔跑,身體仍然能夠保持有氧狀態(這意味著你的肌肉有足夠的氧氣來產生它們所需要的所有能量)。發展最大攝氧量的重要原因是因為當運動強度接近或高於85%,身體採取以無氧閥值,身體會刺激另一個能量系統來協助完成這項工作。所以當你的最大攝氧量越高時,你跑步的速度就能越快。
在進行均速跑時,應該漸漸提高自己的速度,而不是一直維持舒服的狀態。開始時,先以快走熱身,之後繞跑道跑三圈。這三圈盡量用相同的速度去跑,誤差最好在正負5秒內。
這項練習會幫助你去提高耐力以及教你如何維持平穩持續的狀態。這是你在正式成為跑者之前應該學會的。無論什麼程度的跑者,我們在初階階段都會想在一開始跑的越快越好,直到精疲力盡為止。但若事先知道自己還有3圈要跑時,難免會先在的一圈稍微減速,但如果你能練習到保持一個可以跑完3圈的節奏,不只你的最大攝氧量,自己本身的信心也會隨之遞增。
參考資料