相信許多朋友都知道跑鞋的避震很重要,但你知道避震指的是什麼嗎?而跑鞋的避震設計又有哪幾種?他們又是如何實現避震效果的呢?本文以淺顯易懂的方式說明什麼是避震以及避震的設計,並用影片和過程分解讓你秒懂避震是如何達成的。
避震,是跑鞋設計中重要元素之一,因為跑步時雙腳需要反覆承受約體重1.5至3倍的衝擊力,長時間累積下來,對下肢的負擔不容小覷。各家運動鞋廠牌無不投入心力在研究如何提升避震功能,從鞋底的緩衝材質、厚度、形狀等角度,尋求最佳的配置,來減少著地的衝擊力。避震的目的是減緩足部接觸地面時,衝擊力上升的速度與幅度。
如下圖所示,穿上有避震功能的鞋子後,可降低力量上升的速度(藍箭頭的斜度)與幅度(藍圈的高度),進而達到避震緩衝的目的;反之,若不能有效延緩衝擊,如赤腳後足著地,則會使力量急劇上升,並承受較大的力量峰值,進而導致傷害發生的風險提高。
要達成避震的目的,使鞋底在接觸地面時能吸收衝擊,實際的方法是透過鞋底的「形變」,來延緩撞擊的持續時間並吸收力量,其方法有兩種,材料避震與結構避震。例如當你踩在軟墊時,軟墊會下陷藉此吸收衝擊,使你感覺到避震的效果,這類我們稱為材料避震;而另一種結構避震,則如生活中常見的彈簧或拱橋,透過外部結構的形變來達吸收與緩衝避震。目前市面上跑鞋的避震設計也可分為此兩類。
材料避震:利用材料自身的形變來達到避震的功能。跑鞋中常見的材料避震設計,透過使用發泡材料、EVA、E-TPU 等較軟的材料,來吸收撞擊。例如 NIKE ZOOM X VAPORFLY NEXT% 及 ADIDAS ULTRABOOST 20。
結構避震:利用外部結構的形變來達到避震的效果。經常利用波浪或拱橋的形狀來到支撐與緩衝的功能。例如 MIZUNO WAVE RIDER 23 及ON CLOUD ACE。
本文使用上述各兩雙代表材料避震與結構避震的跑鞋做示範,請兩名退役的田徑跑者,分別穿著兩款鞋進行測試,A 跑者穿著NIKE 與 MIZUNO,B 跑者穿著ADIDAS 與 ON,以5 分速 (5min/km) 進行30 公尺平穩速度跑。於20 公尺處架設攝影機,以高速攝影模式 (每秒240格) 捕捉足部著地瞬間到腳掌踩平地面的變化。
NIKE ZOOM X VAPORFLY NEXT % 著地後變化
ADIDAS ULTRABOOST 20 著地後變化
NIKE ZOOM X VAPORFLY NEXT% 的中底搭載Zoom X 泡棉材質,在著地瞬間後開始產生形變擠壓,藉此吸收了部分的衝擊力,當腳掌踩平地面時,可看到整體壓縮的現象;ADIDAS ULTRABOOST 20 全中底由Boost 顆粒所組成,其材質為E-TPU (熱塑性聚氨酯),我們可觀察到Boost 跑鞋著地時,衝擊力也會使得Boost 有一定程度的擠壓,腳掌貼平時,亦可看到明顯的變化。
NIKE ZOOM X VAPORFLY NEXT% 著地後中底材料形變過程
ADIDAS ULTRABOOST 20 著地後中底材料形變過程
MIZUNO WAVE RIDER 23 著地後變化
ON CLOUD ACE 著地後變化
我們可以觀察到MIZUNO WAVE RIDER 23 在跑步著地瞬間,其後跟的Wave波浪片會因受力而變得扁平,使原本波浪片前後的空隙都被填滿,波浪片幾乎完全與中底貼合;而ON CLOUD ACE 本身雲端科技緩衝系統 (鞋款波浪狀大底) 在跑步著地瞬間時,波浪受到擠壓,尤其是後足幾乎變為扁平,其透過結構形變而吸收衝擊力的方式明顯可見。
MIZUNO WAVE RIDER 23 著地後中底結構形變過程
ON CLOUD ACE 著地後中底結構形變過程
利用影像捕捉的方式,我們可以清楚觀察到不同款跑鞋透過材料或結構的設計,皆可藉由形變的過程來達到避震的功能。但隨著不同的避震設計,實際上也會有不同的效果與特性,所適合的族群也有所不同,並非越軟越好。例如較軟的避震設計可能有較佳的緩衝效果,但卻會使鞋底穩定性變差,不適合足踝不穩定的人;而較硬的避震設計,也許增加了後足著地衝擊力,但相對提高了穩定性,且對中足或前足著地形態的跑者而言,可能沒有太大的影響,反而可藉此減少緩衝材料的重量,適合競速需求。
因此,根據自身的需求挑選跑鞋,才能達到最佳的效果。
參考文獻:
Lieberman, D. E., Venkadesan, M., Werbel, W. A., Daoud, A. I., D’andrea, S., Davis, I. S., ... & Pitsiladis, Y. (2010). Foot strike patterns and collision forces in habitually barefoot versus shod runners. Nature, 463(7280), 531-535.
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:跑鞋的避震是如何達成的?
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。
瑜伽的冥想意思是指,靜坐並盤腿坐一個位置,閉上眼睛思考,並專注於呼吸,這對跑者來說也是相當重要的一環,所有跑者在跑步時,都必須專注於呼吸上,吸氣時內心數ㄧ,吐氣數二,並配合腳步,這樣可以讓注意力更加集中,也能在跑步完放鬆許多,思緒也會變得更加清晰,所以,許多跑者都可以透過呼吸冥想來讓跑步狀態越來越好。
女子馬拉松運動員——寶拉·拉德克里夫(Paula Radcliffe):「當我從一數到一百時,並重複三遍以後,我就差不多跑了一英哩(約1.6公里)左右的距離,數數可以讓我把注意力放在當下,而不是一直想著還剩多少英哩要跑完,我只需要專注呼吸、邁步,然後沈靜在自己的世界裡。」
這是寶拉·拉德克里夫曾經分享的數數心法,這個方式不僅可以用來計算距離,同時也是一個增強專注力的技巧,不過,需要專心地從一數到一百是需要好好練習的,有時候思緒會不小心被拉開,這時,就可以嘗試不斷重複的從一數到十,吸氣數一,吐氣數二,這是個簡單卻能有效地讓心思專注集中的方法,特別適合冥想的新手跑者來練習。
一般來說,冥想適合任何領域的運動員來使用,如果如果你從來沒試過靜坐冥想,或是前面提過的專注呼吸練習,那麼,可以先以瑜伽姿勢來放鬆身體,或是做幾次深呼吸,然後再開始練習冥想,在做跑步冥想之前,先建議從練習靜坐冥想開始,冥想能讓你在安靜的環境下檢視心靈狀態,不會受到交通、天氣和其他跑者干擾,它能讓跑者在跑步的當下,對自己的心與意識有更高的掌握度。
在冥想時,請確定沒人會干擾或打斷,接著,可以開始盤腿坐或是跪坐在地板上,背部挺直,閉上眼睛,當你熟悉冥想過後,就可以試著在平常跑步時,練習做跑步冥想,當跑步的路線越熟悉越好,在路途中,遇到一些石塊與風景越熟悉,就越不需要分心該往哪跑,這樣,既可以更專注在心靈上。
如果你是鐵人三項運動員,你可以將這個方法運用在游泳或是單車上面,規律的數數,不僅能讓思緒又一個單純的重心,也可以把兩項或三項運動更加連結在一起,在單車項目中,可以在右腳踩下去時,就數一次,左腳踩下去實再數一次,這樣可以讓你兩腳的失利更加平均,而不會只有愛踩下右腳或左腳時特別用力,而運用在游泳項目時,也是一樣,每一次划出手臂時都數一次,這樣才能讓兩手施力更為平均,將一數到十的冥想法運用在鐵人三項裡,可以讓思緒更加集中,並且讓比賽時有更一致的步調可以銜接。
簡而言之,不管任何領域的運動員,像是馬拉松、鐵人三項等,可以多花時間練習冥想,長久下來,心思也會變得越來越專注,不會在跑步或是其他運動過程中,受到其他突發狀況引響,並能跑出更好的自我。
| 名稱 | 日期 | 參賽人數 |
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11月6日 | 51388 |
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4月3日 | 41708 |
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10月9日 | 40680 |
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4月24日 | 39072 |
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2月28日 | 36150 |
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9月25日 | 36054 |
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10月30日 | 29431 |
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4月18日 | 26606 |
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3月13日 | 22594 |
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2月14日 | 20617 |