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

Nike Flyprint 是Nike首次將3D列印織物鞋面運用於功能性跑鞋。不同於以往Nike對3D列印技術的應用（Nike Zoom Superfly Flyknit，Nike Vapor HyperAgility Cleat，Nike Vapor Laser Talon），但Nike Flyprint並非鞋類的中底解決方案。 

Nike Flyprint列印過程特寫

與傳統2D織物相比，3D織物擁有一項特殊的性能：實現了經紗和緯紗的相互聯結，3D列印織物能夠提供更好的張力；Flyprint織物的這項優勢來自於材料的融合。例如，2D編織織物本身，交錯的紗線（經線和緯線）之間存在一定的內摩擦力，而在3D列印織物中，由於織線相互交融，使其擁有更高的精密程度以及性能潛力。此外，與之前採用的材料相比，Flyprint織物更加輕量，且擁有更好的透氣性。

印表機上已完成的Nike Flyprint鞋面

就設計速度而言，與傳統織物鞋面相比，Flyprint技術在此具有雙重優勢：在保持整體結構的同時，可局部調整材料的特定線條，快速反覆運算能夠明顯縮短產品測試和產品升級的週期。簡而言之，Flyprint科技可以幫助Nike在最短的時間內打造最符合需求的設計，進一步讓運動員獲得更大幫助。

Nike Flyprint 3D列印織物還可以與其它多種材料無縫銜接，尤其是Flyknit紗線，這兩種材料的結合能夠達到貼合度和結構需求的良好平衡。實際上，Flyknit紗線甚至可與Flyprint織物實現熱結合，無需任何膠合或縫合。

Nike Flyprint將優先應用於哪個領域？

Nike Flyprint鞋面研發的初衷是為了幫助世界頂尖馬拉松運動員跑出個人的最好成績。因此，這項技術將首先應用於Nike Zoom Vaporfly Elite Flyprint跑鞋。該鞋款為Eliud Kipchoge專門打造，根據Eliud Kipchoge參與2017年柏林馬拉松後的回饋，設計團隊迅速進行了原型的設計研發。

全新Nike Zoom Vaporfly Elite Flyprint跑鞋與Eliud Kipchoge之前穿著的版本相比，在提升跑鞋性能的同時，跑鞋重量也輕了不少。

資料來源／NIKE
責任編輯／妞妞

跟愛人分手後，許多人痛徹心扉到白天失魂落魄、夜裡輾轉難眠，但對接下來要講的美國女孩凱特琳來說，歷經一次心碎，卻讓她改掉不健康的飲食習慣、開啟跑步生涯，更意外減重40公斤，讓原本的小胖妹變成窈窕正妹。很多人想運動但總是提不起勁，要如何化阻力為助力？且看凱特琳的心路歷程。

800公尺跑步機初體驗 開啟健康飲食

2016年3月，26歲的凱特琳伯納德（Caitlin Bernard）歷經了一場心碎的分手，在前段關係中她幸福肥了一大圈，重達230磅（104.55公斤），並養成糟糕的飲食習慣且完全不運動。剛分手時，她無力招架失去男友的難過，也不知道該怎麼對待戀愛期間的「體重損失」，正巧一位朋友找她一起去健身房運動，並試著將她從難過情緒中抽離，於是，凱特琳就這樣懵懵懂懂地跳上了跑步機。
 
當她第一次跳上跑步機，只跑了800公尺就氣喘吁吁，但當時的她始料未及，這800公尺就此轉變了自己一生。因為開始跑步，凱特琳諮詢了一些朋友和營養師，學習如何吃得健康，更嘗試各種不同策略，最後找到最適合自己的方式，並把良好的飲食習慣與運動結合在一起。
 
凱特琳說道，當我把食物看作燃料、過著健康生活時，原本不健康的觀點就跟著轉變，現在的我64公斤，而我希望保持理想體重在61-66公斤之間。

跑步改變心態 體重自然下降

作為一名有兼職工作的研究生，課業和工作讓凱特琳忙得不可開交，但她仍盡可能把跑步排在優先順位。每周3天6-11公里訓練，周末再練長距離慢跑，非常有規劃地，總里程數取決於她的訓練項目，同時，她也已完成了三次21公里半程馬拉松賽事。
 
凱特琳發現，跑步能帶來力量與恢復力，她學會了克服艱難挑戰、發掘自我潛在能力。神奇的是，兩年前她對「在街上奔跑」這個想法嗤之以鼻，但現在，她在運動中找到歸屬感，跑步成為與朋友聯繫的好方法，也是整天工作後的舒壓妙招，還能帶她探索新的地方、成功達成新的目標。
 
「跑步是我快樂、精神、紀律和幸福的泉源。」凱特琳表示，以前曾嘗試很多不同的減重計畫和運動，但從來沒有堅持下去，但當她找到喜愛的運動－跑步，並學著把食物當作運動的燃料，體重就自然慢慢下降。
 
「我認為減重沒有所謂的快速解決方案，減重就是要從頭改變生活習慣、讓它更健康，這絕對不是靠一個月的鍛鍊就能達成。」既然無法快速，重點就必須放在堅持，而凱特琳建議，先找到所愛，才能對這件事有足夠的動力堅持下去，維持久了將發現，你不得不感激自己找到並愛上了它。

資料來源／Runner's World    
責任編輯／Dama