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UNDER ARMOUR武裝俱樂部招集令 報到期間內入會就抽東京來回機票
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厚底跑鞋鞋頭上揚
厚底跑鞋鞋頭上揚 對前足順暢性真的有影響嗎?
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加速肌肉恢復的技巧
重訓後肌肉該如何快速恢復?這4個重要步驟請先掌握好
運動星球
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UNDER ARMOUR武裝俱樂部招集令 報到期間內入會就抽東京來回機票

2018-04-18
話題 健身 跑步 UNDER ARMOUR 新聞

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資料來源/星裕國際
責任編輯/David

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 運動科學網
運動科學網

厚底跑鞋鞋頭上揚 對前足順暢性真的有影響嗎?

2020-09-21
話題運動科學網MIZUNOASICSNIKE運動生理觀念鞋子跑步

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。

厚底跑鞋鞋頭上揚
厚底跑鞋鞋頭上揚 對前足順暢性真的有影響嗎?

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。

一般跑鞋
一般跑鞋組:NIKE Free RN 5.0, ASICS MetaRun, MIZUNO Wave Sky 3 Waveknit
鞋頭上揚組
鞋頭上揚組:HOKA ONE ONE Carbon X, ASICS MetaRide, NIKE Air ZoomX Vaporfly Next%

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。

使用 Pedar 鞋內壓力測量系統分析跑鞋
使用 Pedar 鞋內壓力測量系統,分析前後方向 COP 移動的速度

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。

著地期間
著地期間 - 前後方向足底壓力中心移動速度的變化曲線

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:

ASICS MetaRun與 MetaRide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。

鞋頭上揚組與一般跑鞋組,
鞋頭上揚組與一般跑鞋組

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

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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。

為了讓健康的運動觀念進入日常生活,我們創立了運動科學網;為了讓正確的運動知識提升生活品質,我們創立了運動科學網,我們致力於運動科學的研究,希望這些努力不僅僅侷限於學術領域中,而是讓熱愛運動的普羅大眾更健康快樂地運動。

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重訓後肌肉該如何快速恢復?這4個重要步驟請先掌握好

2020-04-15
話題體適能觀念運動恢復健身

當你在健身房又完成一次辛苦的訓練之後,是否心滿意足的準備休息了,對嗎?大錯特錯!訓練僅僅只是朝目標邁進的第一步而已,當你的身體開始進行恢復時,真正的工作才正要開始。你一定有聽過「肌肉在休息的同時也正在成長」這句話!沒錯,當你的身體肌肉組織經過一連串的傷害之後,就會需要時間與營養素來進行恢復,接下來這4個步驟將告訴你,如何充分運用這些對身體肌肉成長及為重要的時刻!

加速肌肉恢復的技巧
重訓後肌肉該如何快速恢復?這4個重要步驟請先掌握好

步驟1.橫膈膜呼吸法

有聽過橫隔膜呼吸法又稱為腹式呼吸法嗎? 當你在鍛煉後真正花時間放鬆時,即使幾分鐘的深呼吸都可能會幫助您的身體進入更為放鬆的狀態。這是訓練後進入恢復的第一步讓身體為恢復做好準備,這一步被稱為副交感狀態,橫膈膜是位於胸腔、脊柱、軀幹結構前部的大型肌肉,能夠讓你吸入足夠的空氣並排出空氣,這樣在肌肉效率較低的時候比較不會感到疲累。

步驟2.肌筋膜放鬆

當你完成腹式呼吸法的步驟之後,就可以運用運動滾筒來按摩你需要放鬆的肌肉部位,它主要向肌肉組織施加壓力以便拉伸和調整肌肉纖維。運用滾筒放鬆肌肉時,要記住千萬不要太快這一點很重要!先在身體下半部分滾壓,如小腿然後逐漸往上滾壓,在任何感覺發緊的部位或結節處持續加壓數秒鐘,直到感覺放鬆,確保在小腿、臀部、股四頭肌部位滾壓(不要忘了股四頭肌周圍);也不要忽略身體上半部,如背闊肌與背部其它肌群,當然還有胸部肌群,在滾壓完之後,快速拉伸身體直到感覺良好且感覺到放鬆的情形。

肌筋膜放鬆的重要性
運動前後都可以透過不同的速度來放鬆與伸展肌筋膜!

步驟3.維持腸道健康

透過上面兩個步驟的呼吸放鬆身體與滾壓放鬆肌肉後,你就可以適時的補充益生菌。為什麼要在訓練後這樣做呢?因為益生菌實際上有益於您的恢復過程。你要知道我們的腸道中都含有許多的細菌,這聽起來似乎有點噁心!但體內很多的細菌對於我們是有非常大的好處,因此,你就需要確保好的細菌能旺盛生長,因為,有多達 80%的免疫系統位於腸道,只要能讓免疫系統保持良好狀態,就能幫助身體對抗疾病與應對日常的壓力,當然這也包含著訓練時身體的壓力,所以,維持腸道健康就能有效的幫助訓練後的恢復狀態。

步驟4.補充必需氨基酸

運動訓練的過程中會造成軟組織分解,為了讓你的身體恢復並生成更多組織,就需要確保身體有其所需的燃料,來支援這些恢復的過程,這就是必需氨基酸(EAAs)發揮作用之處。其中苯丙氨酸、纈氨酸、蘇氨酸、色氨酸、異亮氨酸、蛋氨酸、亮氨酸和賴氨酸這些胺基酸,都無法從人體內自行生成,必需要從外部的飲食或補充品中獲得,而且,這些必需氨基酸佔體內每種蛋白質含量的 50%,如果一種或多種必需氨基酸被消耗殆盡,身體的機能、肌肉生成與恢復能力就會受到重大的影響。所以,無論是以補充品的形式攝入還是從食物中獲取,在運動訓練的前、中、後攝入必需氨基酸,對於身體的恢復來說都是十分重要的。

資料參考/muscleandfitness、verywellfit

責任編輯/David

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