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

相信有許多要進入到全馬的跑者都有一個共同疑問：全程馬拉松賽前減量期期間，我是否該參加一次半程馬拉松的比賽呢？假設離我的初馬比賽日剩下兩週的時間，而半馬的距離與我現在的訓練距離恰好相同，我參加半馬比賽好還是不好？

賽前減量期就是恢復期

身為運動生理學家與1350多名跑者教練的蘇珊‧保羅表示：不好！在全馬比賽前減量期參加半馬，坦白地說，對於大多數馬拉松老手來說賽前兩週的減量期期間參加比賽都不好。
 
跑量的累積實現不需要全馬賽前參加一次半馬比賽，賽前減量期就是恢復期，因此你要完全放鬆身心，為即將到來的全馬比賽做好各種準備。減量期的訓練計劃是為了讓自己的身體有一個充分的恢復時間，同時也是為了保持你的訓練水平不下降，這是一種非常微妙的平衡關係。

減量計劃期，三週最恰當

賽前減量期讓肌肉糖原能夠恢復到最高值，讓代謝酶、抗氧激素以及其它一些激素恢復到正常水平，讓肌肉、肌腱與韌帶以及其它一些人體連接組織得以恢復和加強。賽前減量期期間，你的身體會異常忙碌，而不是你所想像的輕鬆無負擔。
 
要實現這樣一個目標，一般都需要兩周到四周減量計劃期，最常用的是三週減量期計劃。三週減量期計劃會要求全馬賽前兩週的跑量是10到14英里的跑量（即約16.1公里到約22.5公里）。這樣一個距離的跑步訓練與同等距離的比賽大不相同，主要差別是在強度上。跑步訓練煮是要我們傾聽身體的聲音，如有必要，我們可以選擇減少跑量或是降低配速，但在比賽當中我們大概不太會這樣做。

了解身體的儲存能量，降低賽中的傷害

比賽當中，我們可能會選擇勇往直前，而不是去傾聽身體的呼喊。比賽的高強度容易對身體造成傷害，雖然我們難以確定具體的傷害是什麼，但我們必須知道如何不失能量的恢復與補償身體在馬拉松比賽中所遭到的不舒適。
 
如果我們能在身體裡安裝一個像汽車油量表的東西，那可是在好不過的事情了。通過觀察身體油量表，我們就可以知道身體裡燃料儲量還剩多少？甚至有可能在只剩下一半燃料儲量時，我們可能仍然以為撐到最後沒有問題，直到了14-16英里（即約22.5到約25.7公里）馬拉松比賽的撞牆期，才如夢初醒，明白身體裡的燃料早已燒盡，但卻也來不及了。

所以賽前減量期的目的是為參加馬拉松比賽而做好充分的準備，請牢記這個最主要的目的，若想參加半馬比賽，就等參加了全馬比賽並且讓身體完全恢復好再做打算吧。
 

對於運動後所產生的肌肉痠痛感，想必定很多人都有這樣的經驗，但是你們知道為什麼會產生肌肉痠痛嗎？肌肉痠痛最常見的原因就是，肌肉組織受到外力影響而造成的裂傷，當肌肉僅有在抵抗重力時才會造成這樣的狀況。一般來說肌肉痠痛分為兩種，一種是「急性肌肉痠痛」另一種是「遲發性肌肉痠痛」，這兩種痠痛對人體來說是最常的痠痛狀況，以下有七種方法能幫助我們消除在運動後所產生的肌肉酸痛感並讓肌肉恢復到較佳的狀態。

急性肌肉痠痛（Acute Muscle Soreness）

急性肌肉痠痛是指人體在運動過程中，或是在運動後立即產生的肌肉痠痛感，通常立即的肌肉痠痛會伴隨肌肉僵硬的現象，這種急性肌肉痠痛感，主要是因為肌肉內正在缺血所造成的，而在人體缺血的情況下，使得代謝產物無法完全清除然後堆積在肌肉中，進而去刺激痛覺的神經末梢後所產生的肌肉痠痛，但立即停止運動後的幾分鐘左右就會完全復原。

由於在激烈運動的過程中，人體代謝產物乳酸的堆堤，會使得肌肉裡的pH值下降而導致降低肌肉內酵素的活性，這樣會造成肌肉產生疲勞感或是出現急性肌肉痠痛的現象，嚴重程度，輕的話會讓人體感到不適應，重的話必須停止任何活動。

遲發性肌肉痠痛 （Delayed Onset Muscle Soreness）

遲發性肌肉痠痛簡稱DOMS，這種情況往往是發生在我們運動後的24-48小時之內所產生，通常這樣的肌肉痠痛會持續在ㄧ至三天左右，而這類型的肌肉痠痛來自於肌肉纖維或是締結組織結構性的傷害，導致受傷的肌肉發腫、漲去刺激痛覺神經末梢，產生的肌肉痠痛。

當人體較少使用或訓練的肌肉群，突然急劇增加運動量與大量強度的運動，會造成肌肉纖維的損傷，才是引起遲發性肌肉痠痛的主要原因。在激烈運動後的1-2小時，血液裡的乳酸濃度會立即恢復到安靜休息的狀態，因此，一般大眾認為肌肉痠痛是乳酸堆積所造成的觀念是不正確。

 1  充足睡眠

人體運動後所產生的肌肉酸痛感，是因為肌肉纖維與締結組織出現了破損、出血以及腫脹的狀況，充足的睡眠可以幫助我們人體的組織修復，並減緩痠痛的感覺，如果睡不不足會導致人體的代謝降低，就會加長肌肉痠痛的恢復期。

 2  靜態伸展

進行適當的靜態伸展運動像是散步、做瑜珈、游泳都可以拉到人體上的筋，使肌肉不再充滿緊張感引起的痠痛，拉筋和按摩、熱敷都可以都可以促進血液循環以及回流，還可以幫助肌肉放鬆。

 3  補充水分

適當的補充水分可以幫助我們人體代謝出許多毒素，並加快我們的新陳代謝，如果長期身體的水分不足，會導致肌肉痠痛程度日以繼夜惡化，嚴重甚至會引起肌肉抽筋。

 4  補充能量

當我們運動過後可以立即吃上一些高碳水化合物以及高蛋白的食物，像是水煮雞胸肉、鮭魚、吐司等，這些食物都可以幫助我們保留人體的肌蛋白，不僅有增肌的效果還有減緩運動後產生的酸痛感。

 5  適當按摩

每當我們運動完時，都可以透過按摩來促進肌肉的血液循環，並幫助肌肉放鬆，還可以提升締結組織的柔軟度。

 6  冰敷以及熱敷

一般來說，冰敷是使用在急性的肌肉痠痛以及運動後時的狀況，因為肌肉受傷所產生的紅腫現象需要用冰敷的方式讓血管進行收縮，達到減緩發炎的現象。而熱敷是使用在較緩和的疼痛下，就是過了急性肌肉痠痛期，這時熱敷就能幫助肌肉的血管擴張，並加速新陳代謝，幫助發炎的組織可以進行修補。

 7  補充維生素

在運動後所產生的酸痛感，可以攝取一些保健食品像是維生素B1 、B12、C、E或天然藥物，來調節人體的生理機能，適當攝取可以加速新陳代謝並補充人體能量還可以減少組織耗氧量、更可以改善血液循環。

預防肌肉痠痛的最佳方法就是採用漸進式的來增加運動強度，以及避免過多的訓練，制定規律的運動習慣，不僅能降低肌肉酸痛的機會對人體健康也會大幅提升，如果採用以上這七種方式皆無效，請立即就醫看診。