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

於2018年首次推出旗艦中底平台HOVR的UNDER ARMOUR，在2019年更推出完整跑鞋產品線，為了能更滿足各類型跑者的細緻需求，近期更迎來家族新成員「UA HOVR MEGA」！HOVR MEGA搭載目前最厚HOVR中底；在後跟的厚度已達32mm充分展現HOVR中底材質緩震與回彈兼備的特性。

此外，UA HOVR MEGA於後跟嵌入Charged Foam，並搭載碳橡膠外露式支撐片，能有效提升中底穩定性；另外，鞋面採用雙層設計搭配內襯飽滿填充，帶給跑者舒適且紮實包覆體驗，打造值得跑者信賴的穩定、舒適腳感。

三大特點安心每一步

腳感是決定跑步表現的關鍵之一，而中底正是決定跑鞋腳感的重要因素。UNDER ARMOUR獨家研發HOVR中底技術，能對抗地心引力帶來的能量減損。最新推出的UA HOVR MEGA，搭載全家族最厚實、最豐沛的32mm HOVR中底，透過以下三大特點，打造令跑者安心的每一步。

1.零重力感：UA HOVR中底搭載強力壓縮能量網格，鑄就UA強大動能回饋機制，有助於吸收並釋放邁步觸地能量，為下一步助力。

2. 柔軟保護：妥善包裹腳踝的鞋領、鞋舌組合設計，配以舒適柔軟的鞋墊，為跑者提供恰到好處的舒適感和支撐力。

3. 智能指導：搭載UA Record Sensor技術，可連結 UA MapMyRun APP，追蹤、分析並儲存每一次奔跑資料，不管手機是否在身邊，都可以與UA RUN應用程式無縫連接，根據你的速度、節奏、步幅和跑步里程，給你個性化的指導。

UA HOVR MEGA已於6月1日全面上市，每雙建議售價4,680元。

資料提供／UNDER ARMOUR

責任編輯／David

2015年年初，肯亞選手 Hyvon Ngetich 在德州奧斯丁馬拉松終點前爬行完賽的畫面是否令您印象深刻？2014年，另一來自非洲納米比亞的選手貝雅塔·奈甘寶 (Beata Naigambo) 在英國格拉斯哥大英國協運動會的馬拉松賽上，也發生了類似的情形，她在終點線幾公尺處身體不堪負荷倒下，隨即奮力從隔板上起身往終點線痛苦地掙扎前行，一過終點線她也立即體力用盡倒地不起，戲劇性的畫面令人動容。

據 namibian.com.na 網站報導，奈甘寶在2014年於格拉斯哥舉辦的這場馬拉松賽的終點前，以戲劇性地癱倒在隔板上吸引了大家的目光。當她跑進終點一百公尺處時，看起來胸口已經非常疼痛，她緊緊抓著別在胸前的號碼布，像是力氣快要用盡一樣地往前跑。等到了距離終點線僅數公尺處，她似乎體力已經到達極限，整個人無力地倒在路邊的隔板上。

曾不只一次昏倒

奈甘寶第一次震驚全場觀眾是在2006年於澳洲墨爾本所舉辦大英國協運動會上，她參加馬拉松賽時，也曾在15公里處倒下。那次她被診斷出低血壓與缺鐵性貧血，這是常見於營養補充不足的女性運動員身上的症狀。

在2008年，奈甘寶差點錯失參加北京奧運的機會，她在賽前一個月曾因伴隨缺鐵的感冒中斷了練習。2013年，她也在莫斯科世錦賽的馬拉松上，才開跑16分鐘，跑了5公里的她又搖搖晃晃起來，接著立即倒地失去意識。在那場比賽，由於天氣異常地酷熱，她的同伴選手 Helalia Johannes 和 Leena Ekandjo 也未能完賽。

奈甘寶是納米比亞頂尖長跑選手之一，曾以2小時31分的佳績於2009年荷蘭 Eindhoven Marathon 封后。她於2008年北京奧運獲得馬拉松女子組第28名、2012年倫敦奧運38名的成績，不過，今年初北京世錦賽的馬拉松項目，她也以未完賽 (DNF) 作結，幸好於稍後的漢堡馬拉松奪得第三名的成績，並跑出個人最佳成績2小時27分28秒。

缺鐵：常見於女性運動員的狀況

根據 namibian.com.na 網站說明，奈甘寶一系列的狀況並非偶然，許多女性運動員都可能遇到這樣的情形。

加拿大名將保拉·芬德利 (Paula Findlay) 也經歷過相似的命運，她在2012年倫敦奧運女子鐵人三項比賽中，從熱門的奪冠人選，竟落得以最後一名作收的結局。

「我不知道我在倫敦發生了什麼事，」芬德利後來對記者說道。「我的腿好像殘廢了一樣，我完全沒有力氣了。但我本來認為這是一天之中所累積的壓力和緊張與當天的種種不順所導致。」

缺乏鐵質在女性耐力運動員之中更為常見，因為女性在月經期間會因為出血而流失大量的鐵。

跑步和高強度的運動訓練會導致身體裡的礦物質存量拉警報，如果運動員在他們的飲食沒有攝取足夠的鐵，這樣（加上各種其他因素）會導致鐵的缺乏。

在耐力運動的過程中，早發性疲勞是一種許多（特別是女性）運動員的一個常見抱怨。

過度訓練、壓力，或許多其他外部因素會引起疲勞，但很多疲勞的情況是由於血液中缺乏鐵，也就是所謂的貧血。

鐵這種微量元素，是人體的紅血球或血紅蛋白的主要成分，在人體有氧活動期間擔任輸送氧到各種肌肉和組織以供使用的工作。最近的研究表明，耐力訓練對於鐵質會有更多需求，而且許多運動員都無法滿足身體這樣一個額外的需求。事實上，有75％的18至44歲女性並沒有攝取足量富含鐵質的食物，這樣來說，對於鐵質的儲備枯竭是不可避免的。

建議所有耐力運動員，尤其是素食者，為了防止缺鐵性貧血，並保證自己有最佳的健康和運動表現，頻繁地監測身體的鐵質狀態，包括生物化學和營養分析是必要的。

奈甘寶自從在2006年於澳洲被醫生檢驗出此症狀之後，據說已經在接受治療，但這對於減弱她再次發生類似悲慘結局的恐懼並沒有太大幫助。

鑑於她的病史，和她最近的復發，社會大眾對於納米比亞隊的後勤工作人員是否採取了對運動員適當的福利與營養補給措施引發了一些爭議。

雖然奈甘寶的病情可能不是非常極端，不過這也引起了對她長期健康方面的擔憂，如果她繼續參加這種艱苦的、可能致人於死的長距離賽事的話，難保下一次不會有什麼意外。

在2014年4月的第34屆倫敦馬拉松上，一位42歲的男性跑者在賽後死亡，這是在三年內第二度發生，關於心血管突發狀況導致死亡的事件。

此外，在同年4月，於紐約首次舉辦的搖滾半程馬拉松上，有兩人在終點前與接近終點時不支倒地，後來被宣告死亡，死者分別是31歲和35歲。

還有三位跑者在2009年的底特律馬拉松接二連三因為心臟驟停，在幾分鐘之內死亡，這導致了許多對於耐力賽事主辦者應該重新評估參賽選手的醫療需求的提醒和建議。

大多數的耐力運動活動，如馬拉松和一些障礙路跑賽，只要求參賽者簽署跑步之前的免責同意書。但一些專家認為，賽前也應該針對所有參賽者做一些物理或壓力測試比較好。