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

路跑盛行，跑團遍地開花，一個人的輕鬆跑逐漸轉變成一群人的快樂跑。美國百年專業運動品牌BROOKS從多年來的贊助者角色，今年首度成為「BROOKS RUN HAPPY 馬拉松接力賽」主辦單位，賽事10月7日將在台北大學三峽校區登場，報名現已開放。BROOKS表示，將秉持百年專業品牌的嚴謹態度，為跑友們提供專業級接力賽事，希望透過團體接力賽，重燃跑友們對路跑賽事的熱情，親身體驗「RUN HAPPY」快樂跑精神。

「BROOKS RUN HAPPY 馬拉松接力賽」將於10月7日6:30開跑，這次賽事預計召募社會組420隊、大專甲組（公開組）50隊、大專乙組（一般組）80隊及高中組50隊，每隊由5位選手組成，可預排2位後補選手，每棒選手須各自完成8.4公里，合計總長42公里。
 
特別的是，為求比賽公平性並提供每位選手個人賽後成績，賽事將提供個人晶片及團體接力晶片帶，讓每位參賽選手都能在第一時間獲知個人和團隊總成績，營造出專業級接力賽的全新體驗。

2018 BROOKS RUN HAPPY 馬拉松接力賽

活動時間   2018年10月7日(日)上午5:30-13:00
活動地點   國立台北大學三峽校區
活動組別   社會組、大專甲組（公開組）、大專乙組（一般組）、高中組
報名時間   即日起至2018年8月16日，額滿為止
報名價錢   社會組：NT$6,000/隊 ；大專甲組、大專乙組、高中組：NT$4,250/隊 

主辦單位  金瑞晶國際股份有限公司（BROOKS台灣區總代理）

報名詳情請洽伊貝特報名網

 

資料來源／ 金瑞晶國際股份有限公司   
責任編輯／Dama

背痛的原因千百種，針對不同的症狀，我們也經常擬出不同的治療、預防對策，但仍會衍伸出新的問題。
 
最近，來自新加坡的研究人員在《體育醫學與科學》上發表了一項新的研究，比較了三種不同的運動處方對患有慢性下背痛跑者的影響。結果確實非常有趣。

該研究小組由84名休閒跑者組成，他們共同患有背痛的症狀超過3個月，為了治療，他們必須每周上醫院2-5次。於是，他們被分配到三個為期八週的鍛鍊項目中，其中包括每週兩次的指導訓練和其他幾天的家庭鍛鍊：

1. 下肢運動：包括腿部按壓、單腿蹲和壁坐練習。

2. 腰肌伸展練習：主要針對集中在背部的肌肉，讓你能夠將下脊柱拱起，包括超人式和鳥狗伸展。

3. 腰椎穩定訓練：這個練習並非專注於移動背部的肌肉，而是集中於支撐下脊柱並能穩定核心的肌肉，包括單腿平衡練習，平衡球坐姿練習，和耐力訓練。

研究人員希望研究的​​寵物理論是腿部訓練可能比典型的背部訓練更好。他們做了一項比較早期的研究，表明慢性腰痛患者的運動能力弱於正常的股四頭肌肌力，這反過來又會導致運動期間震動更嚴重、下背部的壓力更大。那麼加強腿部較弱的肌肉可以修復這些問題嗎？

腿部肌力訓練與背部訓練的結果

結果並不完全確定，但是整體的腿部練習的表現結果不錯。六個月後，在10分的跑步能力量表上，以上三組患者的疼痛評分都提高了3分。腿部運動組在六個月後大幅提高了約3.8分，而其他兩組則為3分或更少。
 
正如我們所期望的，腿部訓練讓股四頭肌的肌力大幅提升，研究人員認為，在跑步過程中，腿部能夠提供更好的減震效果，這也是為什麼他們在這些報告的跑步量表上有了更大的改善。更令人驚訝的是，在背部強度的測量中，對於伸展肌或穩定骨盆的肌肉全組之間幾乎沒有差異。因此，做一系列腿部強化練習似乎和背部特定運動一樣能有效地鍛鍊背部肌肉，而反之亦然。

我們可以從中得出什麼結論呢？好消息是，六個月後，每個人都恢復了正常（疼痛接近0，跑步功能達到10）。壞消息是因為這個研究沒有控制組的干預，所以我們不知道是否會產生相同的結果。

至於三組之間的差異也很微妙。然而，在沒有人真正知道正確答案的情況下，下背痛的原因和治療方式仍然模糊不清。不能否認的是這項研究可能會影響自己的行動，如果腿部運動有助於增強腿部和背部的肌力，那麼一旦背痛的問題穩定下來並開始康復，這似乎是一個雙贏的局面。

資料來源／Runners Worls
責任編輯／瀅瀅