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

隨著運動風氣的提升，運動傷害的情況也較過去來的普遍，雖然許多運動傷害常發生的部位屬於膝關節較多，但是髖部的損傷確常造成嚴重的疼痛及生活的困擾。其中髖關節滑囊炎（Hip Bursitis）為常見的病痛之一。

什麼是髖關節滑囊炎？

在人體的髖關節裡，裡面的滑液囊含有一些黏滑的液體，它能減輕肌肉、肌腱、皮膚與骨骼在活動時產生的摩擦力並緩衝機制。滑囊液能讓皮膚在關節處滑動，同時使關節進行彎曲、伸展和轉動時正常動作。如果滑囊易受到重覆刺激，或急性外傷（撞擊髖部或扭傷時）會因發炎而使滑液增生來保護受傷的關節;而過量的黏液聚集則會造成滑液囊腫大，導致關節腫脹與疼痛，進而妨礙到關節運動的進行。

髖關節滑囊炎症狀

滑囊炎的主要症狀是髖關節疼痛點。疼痛感通常延伸到大腿區的外部。在早期階段，疼痛通常是強烈尖銳痛感，之後疼痛可能變得更劇烈並擴散至髖關節周圍更大的區域。 通常情況下晚上的疼痛較明顯，特別是側躺在髖節的患側時​或​坐一段時間後從椅子上站起來的瞬間更明顯。也可能因長期行走、爬樓梯或蹲而惡化。

如何治療？

髖關節滑囊炎最初不考慮外科手術治療，許多單單改變生活方式即可減輕。物理治療動作應該要能伸展髖部外側，並強化髖部外展肌和肌腱交接處，然而非類固醇抗炎藥可以減輕疼痛和控制發炎反應，但須避免長期服用以避免副作用產生。此外，許多瑜伽體位法對於髖關節的放鬆相當有幫助！以下3組減輕髖關節壓力、改善緊繃的瑜伽動作，平時都可以依造自己狀況來執行。

鴿式 Pigeon pose

步驟1：右腳小腿往前儘量靠近墊子的前緣，並與前緣平行；右腳膝蓋靠近右手手腕，右腳腳踝靠近左手手腕。

步驟2：後腿在背後伸直並以腳趾踩地，將髖部向下貼近地面。

步驟3：背部打直，停留5-8個呼吸後換腿。

龍式 Inside Dragon

步驟1：跪在瑜伽墊上，將右腿往前跨出，彎曲90度。

步驟2：將左腿打直往後伸展，雙手撐在瑜伽墊上，上半抬至45度。

步驟3：停留3-5個呼吸後，換邊執行。

青蛙式 Frog pose

步驟1：四足跪姿在地，保持背部水平。

步驟2：將雙手前臂緊貼在地，雙腿小腿貼在地面，同時腳趾往外。

步驟3：停留3-5個呼吸後休息。

資料來源／《完全跑步聖經》、physical therapy&sport rehab, inc.

責任編輯／妞妞

格爾達‧撒母爾斯 (Gerda Samuels)是一位83歲的阿嬤，去年五月，她參加了有生以來第一次的跑步比賽並通過了終點。雖然只有2英里（約3.22km），但這個比賽最大的宗旨是在為慈善而行的歡樂跑，但對於已經83歲的她來說，這次參賽讓她感覺自己還不老，也因此而歡欣鼓舞，並在賽後與接受陌生人的擁抱和祝賀，使她開心不已。

運動是每個年齡都能做的事

在開始跑步之前，格爾達一直都是個熱愛健身的人。三年前，她都還會固定在家中附近的健身房訓練，不過最近關門了，這使得她暫時沒有合適的地方去健身。雖然如此，喜歡團體生活的她，仍偶爾會與朋友或丈夫一起去遠足。
 
後來，格爾達接觸到當地基督教青年會（YMCA），那裡有許多與他年紀相當，也喜愛運動的人。雖然過去她覺得那裏人多擁擠，但當她第一次走進那裡時，卻被裡頭的活力與熱情深深感動。於是她全心投入，同時還參加了YMCA專門為老年人設計的銀跑鞋（SilverSneakers）訓練計畫。

這個班上有各式各樣的老年人，每個人都面帶笑容，也都很有趣，他們會隨著音樂跳舞，其中一位已經94歲了，當在訓練單腳跳的動作時，即使她跳地不如其他人高，但仍努力的參加每一堂課。同時也讓其他人更了解到運動健身真的是每個年齡段都能進行的事。
 
其實格爾達從小就很喜歡散步與跑步，小時候住在德國小村莊的森林裡，她常與家人一起運動以平復今日的煩惱或是思考一些事情。

相信自己能做到，就能戰勝一切

為激勵人們運動，YMCA舉辦了一場2英里（約3.22km）的歡樂跑、健走。儘管距離很短，但對83歲的她來說還是個很大的挑戰。不僅如此，途中更具挑戰性的是，前半程還是上坡路，但格爾達跨過終點的決心，足以戰勝這一切的困難。
 
賽前幾個月，YMCA建議她每週總散步的里程需為5英里（約8.05km）。她決心達到目標，並告訴自己一定能辦到。訓練過程中除了努力不停下腳部以外，她還會不時的與附近遇到的跑友微笑揮手，有時看到小狗狗，還會與他們玩跑圈圈呢！

比賽當天格爾達很緊張，於是她找了朋友與她一起出發，雖然她得腳步沒有朋友走的快，但當她過了上坡之後，旁邊的人群皆為她歡呼，也讓她備受鼓舞。這場比賽中還有推著嬰兒車的媽媽，以及柱著拐杖的女性。所以，她也更鼓足勇氣，衝向終點。
 
當獎牌掛在脖子上的那一瞬間，格爾達覺得自己就像是得了奧運冠軍一樣，她接受自己已經老了的事實，但她的表現也足以證明了世界上仍然有很多事可以做到。