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

運動品牌 PUMA 2021年首度發布 NITRO 氮氣中底科技，將液態氮氣注入發泡成型的中底胚模中，讓鞋中底完美突破「輕量」與「高緩衝」並存的高穩定機能，今年春天將 NITRO 氮氣科技再升級，推出全新 NITRO Elite 菁英版氮氣中底，以更輕量、更大能量回饋的絕佳機能再度震撼跑鞋市場，其中，重磅研發打造的高階氮氣「菁英馬拉松競速型 FAST-R NITRO Elite 專業跑鞋」更是頂尖跑者心中的夢幻逸品，讓台灣跑者引領期盼它是否能引進國內市場。PUMA Taiwan 今正式宣布，高階氮氣 FAST-R NITRO Elite 菁英馬拉松競速跑鞋將於 10 月 28 日首發限量來台，並隨鞋附贈 FAST-R 高規專業慢跑襪款 1 雙。

話題不斷的 FAST-R NITRO Elite 採用獨特分離式中底帶來創新視覺與足感體驗，連結前後端中底的外露式 PWRPLATE 純碳纖維動力推進片更是讓跑者為之瘋狂，將多重專業跑鞋科技完美結合，誓言成為今年頂尖革新跑步裝備首選，旗艦級菁英馬松競速跑鞋標竿。

菁英版 NITRO Elite 氮氣科技中底

PUMA 創新 NITRO 氮氣科技中底是利用氮氣不易熱脹冷縮變形的物理安定性，將液態氮注入高品質物料製成的小型胚模中使其發泡延展，發泡完成後的中底便會透過氣泡造成肉眼看不見的空間，帶來輕量與高效緩衝並存的穩定腳感，最後再將發泡後胚模壓製塑形為最終中底，NITRO 氮氣科技中底比一般 EVA 中底材質輕量 46%，更比 PROFOAM 輕量 30%，讓鞋中底完美突破「輕量」與「高緩衝」並存的高穩定機能。而升級祭出的 NITRO ELITE 菁英版氮氣科技中底，相較 NITRO 氮氣中底更加輕量 31%，緩衝與回彈分別提升 18% 及 5.7% 雙雙升級，完美輕盈腳感讓跑者完勝最大化緩衝和避震雙大關鍵機能。

PUMA PWRPLATE 熱塑純碳纖維動力推進片

PUMA 全新碳板科技 PWRPLATE 是純碳纖維結構的叉狀碳板，以槓桿的原理最大程度將腳趾推蹬的力量轉移為推力，也有效的降低足部關節推蹬的損耗。純碳纖維結構提供了絕佳的支撐性與回彈，與 PROPLATE 動力推進片最大的不同則是採用了動態足體形狀設計，更深的叉狀切割形狀讓大拇指壓在碳板內側，其它腳趾則在外側產生扭轉，進而獲得全方位的超級回彈與支撐穩定，即使在轉彎和不平坦的地面也能提供能量回饋。

高階氮氣 FAST-R NITRO Elite 菁英馬拉松競速跑鞋

FAST-R Nitro Elite 鞋面採用超輕量高透氣機能網布達到完美貼合包覆，同步於關鍵部位加入 PWRTAPE 強化貼片，焦點式加強整體耐用支撐；鞋款最大重點即是針對競速需求發展出的分離式塊狀中底，由前方 Nitro Elite 回彈緩衝氮氣科技及後方 EVA 緩震穩定科技共同組成，其中空的結構設計同時具備降低鞋身重量的一大優勢；連結前後中底的外顯式 PWRPLATE 熱塑純碳纖維動力推進片是 PUMA 今年全新碳板科技，其純碳纖維結構加上叉狀切割有效減輕碳板重量，動態足體形狀設計讓足部扭轉更靈活，實跑時會有種被牽引往前推進的強韌力道，有助跑者的步態更加流暢省力有效率，對於腿部肌力有一定水準的菁英跑者可說是錦上添花的效果；大底搭配 PUMAGRIP LIGHT 輕量耐磨橡膠大底，採用高性能橡膠混合打造，重新設計後相較 PUMAGRIP 減少約 44% 重量，打造更為輕巧以及抗滑提升 31.6% 的腳感享受，絕對的輕量加乘優秀的牽引力，讓跑步環境不受限。

PUMA 同步針對女性跑者量身推出女款 PUMA FAST-R NITRO Elite 全碳板菁英馬拉松氮氣跑鞋，相較於男性跑鞋，女性專屬系列鞋款採用更窄鞋後跟設計，搭配低腳背鞋面、與更符合女性足型的足弓弧曲輪廓，為女性跑者打造專屬極致的舒適腳感。

首發 Fireglow 烈焰新色高階氮氣 FAST-R NITRO Elite 菁英馬拉松競速跑鞋，即將於 10 月 28 日限量登台，隨鞋再附贈 FAST-R 高規專業慢跑襪款。國內凸台菁英跑者們將可於指定門市與 PUMA 官方網站入手這雙本年度討論度最高的指標氮氣跑鞋。

資料來源／PUMA
責任編輯／Dama

從小就非常活潑的承勛，因為個性好動，自國小便開始練習國術，反正只要是跟動有相關的，他一概不抗拒。

命中注定的體育人

到了國中由於家庭因素，不得已只好搬到別的縣市。對於正值青少年的他來說，要離開自己習慣的地方、朋友，可以說是相當不習慣…所以那時的他心裡經常鬱悶、也始終無法適應新環境，唯一不變的事是依然喜歡運動。導師也觀察到他的問題，為了讓承勛能夠快樂成長，他推薦承勛去參加學校的田徑隊，開始練跑，也因為這樣正式開啟了他的運動生涯。

那時，雖然學業成績不盡理想，但是體育成績卻是高人一等，所以他就延續著自己喜歡的體育，就讀體育班。在那裡，或許是為了要讓學生有更好的基礎，所以管理也相對嚴格，不過這樣的軍事化管理卻讓承勛快喘不過氣，他突然轉念思考：如果我順利考上大學，就要好好念書，不在念體育了。於是他高三的時候就開始奮發讀書，只希望能考取理想的大學。考試成績不差的他，在填志願期間的選擇也不少，但也許是命中注定吧！最後的結果他依然考上中正大學運動競技學系…承勛相當驚訝，不過乖巧又踏實的他想：「既然考上了，那就好好讀下去。」

定向越野，找到內心自我

進入大學後，他遇到了學校的老師正在推廣定向越野這個項目，看著影片中的人們在森林裡拿著地圖穿梭自如，也引起了承勛內心那種想冒險、挑戰的激昂。承勛說：「我是一個鬼靈精怪的人，所以對於路線思考的邏輯，我想我是沒問題的。」
就這樣他正式加入了定向越野的行列，有天分的他也在一年之後，順利選上青少年組的國手，第二年直接跳到男子菁英組。

 

在得失心中面對失敗，在失敗中找到重新努力的動力

雖然在每個練習或比賽的過程中，承勛總是帶著享受的心情參與，但對自我要求很高的他，在心中還是放著一把尺，時時提醒自己該注意的細節。

記得在一場全國賽的當天，那也是他人生第一場的定向越野賽。信心滿滿，當時的他認為自己肯定沒問題，但是這樣的自信其實也是承勛慣用掩蓋壓力的方式，所以翻開內心，他是緊張的。當時他所參加的是順點賽，就是必須在最短的時間內，按照順序完成大會所指定的打卡點。或許是第一次，得失心也較重，他在這場重要的大型比賽之中，雖然速度最快，但是卻少打了一個點…看著榜單沒有劉承勛這三個字的排名和名字，難過的他哭了好幾天，他甚至覺得自己是不是其實不適合定向越野這個項目…俗語說：「家是永遠的避風港。」他打給最支持、疼愛他的母親，母親安慰他：「不要難過，我們應當勇於面對失敗，想想是不是自己做得還不夠呢？」

聰明的承勛聽了母親的話，也開始認真思考、反省，他告訴自己：勝敗乃是家常事，未來還有許多大大小小的賽事等著我，不是失敗了就要氣餒，而是從今天開始要更努力。

 

拿到金牌的秘訣是…

放下得失心，帶著這場比賽的警惕與家人的支持，承勛也開始更謹慎面對接下來的每個挑戰。去年，他參加了兩岸四地公開賽，當時的他因為在那陣子已經參與太多不同的比賽，所以對於這場比賽，他反而沒有看得太重，只想能順利完賽就好。也許就是充滿著放鬆的感覺去面對，他意外地在這場公開賽之中拿到百米定向和定向接力的金牌。看著自己的金牌他懂了，原來這就是平常心的感覺，過去的他把太多事情看太重，才會造成一直不穩定的狀態，但當內心真正放鬆之時，成績的表現就能自然而然的提升。最近，他也在定向越野的世界排名賽中，打敗北韓、日本、香港等強手，拿到冠軍。

運動是一個專業，更是有發展的行業

現在的他一邊研讀研究所之餘，還開立了自己的定向越野工作室。除了要讓更多人認識定向越野之外，他也想要讓這些在定向越野上付出這麼多的選手們，當跑到某個定位時，還能有更多的發展，例如：承辦活動、繼續推廣給更多人知道，同時也讓他們的父母不擔心，知道孩子的選擇是有未來的。

曾經運動對承勛來說是一種責任，但接觸定向越野之後，對現在他來說是一種興趣。因為責任會有壓力，但轉化成興趣後反而是告訴自己：甚麼樣的身體狀態，就去訓練怎樣的強度，反而能讓表現更好。同時，定向越野也像自己的人生一樣，每個打卡點就像人生的每個里程碑，按部就班依序走完，有天一定能到達終點。沒有滿分的運動人生，只有從零開始的每一天。

撰文／瀅瀅
攝影／楊仁渤