國際認證的台灣馬拉松賽季通常是由當年10月份的日月潭環湖路跑賽展開,並延續到隔年3月份的萬金石馬拉松結束。在此期間,恰好是台灣的冬季與春季,在東北季風的作用之下,備賽期間的日常練習,常常會碰到下雨以及濕滑的路面。此時,每一步著地與推進時,跑鞋的抓地力就相當重要!因為稍有不慎就容易造成鞋底打滑,產生危險。然而,對於跑鞋抓地力的設計,哪些鞋底紋路的設計比較好呢?本文將著墨於影響跑鞋抓地力的因素以及鞋底紋路設計的優劣。
「抓地力」指的是當鞋底與運動表面接觸時,防止鞋子滑動的能力。要避免兩物體之間的滑動,最重要的就是摩擦力。當摩擦力越大時,就越不容易產生滑動;摩擦力進一步可分為兩種,最大靜摩擦力與動摩擦力。
「最大靜摩擦力」指鞋子在沒有滑動前,阻止鞋子向任何方向移動的最大力。例如腳跟著地時,當水平作用力大於鞋底與地面所能產生的最大靜摩擦力時,鞋子就會開始產生滑動。
「動摩擦力」則指當鞋子在產生滑動後,阻止鞋子持續滑動的力。
上述解釋了鞋子和運動表面之間產生的摩擦力,關係著運動鞋的抓地力,然而摩擦力並不是定值,它會受到幾個因素的影響。
影響摩擦力大小的因素可分為兩類:摩擦係數與正向力。摩擦係數與兩接觸物體的表面與材質有關,例如鞋底紋路、材質、路面等;而正向力則跟體重、鞋重、動作有關。正向力指作用於運動表面上的垂直力,兩物體互相作用的力,換言之,當正向力較大時,鞋子所能產生的摩擦力 (抓地力) 也就越高;而當正向力較小時,也是我們腳下的鞋底較容易打滑的時候,例如跑步腳跟剛觸地時或前腳掌向後推蹬快離地時,因為這時作用於地上的垂直力相對較小,且需承受著地時的煞車力以及推蹬時的推進力,故較容易產生滑動。因此,鞋後跟與前掌大底的止滑設計尤為重要。
由於大部分慢跑鞋多以橡膠為大底材質,在相同屬性下,不同的鞋底紋路設計以及接觸的路面則對抓地力有較明顯的影響,以下分別針對鞋底紋路及路面的影響做介紹。
本文將鞋底紋路分成三大類型,依抓地力大小分別為:類釘鞋型紋路 (顆粒型) > 橫向型紋路 (垂直運動方向) > 縱向型紋路 (平行運動方向)。此三類鞋底紋路如下圖所示:
類釘鞋型紋路的設計,透過凸出的顆粒造型來咬住路面,提供良好的抓地力 (圖A、B、C鞋底)。這種設計常見於競速型鞋款、強調高速跑時有良好的抓地力。通常設計於前掌區域 (圖A、B),使推蹬時可以很好的咬住地面,讓力量能有效的傳遞至地面產生推進。有些鞋款也會將其設計在中足和後足區域 (圖B、C),強化著地時的抓地力。但這類設計由於接觸面積較小,壓力較集中在這些顆粒上,使得耐用性、穩定性以及舒適性也會較差。
橫向紋路 (垂直運動方向) 的設計,提供良好的縱向 (前後) 彎折性使大底與地面有很好的貼合度,進而產生不錯的抓地力,這種設計常見於強調彎折性的鞋款 (圖D、E、F)。雖然這種設計提供良好的縱向抓地力與彎折性,但關於側向 (左右) 的抓地力以及彎折性則較弱,因此有些鞋款會在前掌區域內側改用斜向紋路 (圖F) 或在外側使用縱向的紋路設計 (圖C)。
縱向紋路 (平行運動方向) 的設計 (圖G、H、I),雖然縱向彎折較差,但相對提供較佳的縱向剛性與滾動順暢性以及側向抓地力,這種設計常見於訴求鞋子滾動順暢性的鞋款。
不同的運動場地具有迥異的材質與表面特性,例如PU跑道、柏油路、山林小徑等,每一種路面介質所適用的鞋款亦不同。
PU跑道的顆粒與柏油路的瀝青細孔具有一定的摩擦力,故選擇一般慢跑鞋或路跑鞋即可,若是要執行跑步速度較快的課表,建議可以穿著類釘鞋型紋路的鞋款,以增加抓地力。不過同一種場地若無例行保養維護,則有可能降低摩擦力,例如年久失修的PU跑道因跑道顆粒已褪落,使摩擦力降低而容易造成打滑或積水情形;多年沒有重鋪的柏油路也會因一些坑洞或碎石而造成抓地力下降。再者,某些複合性路面也會需要較高的抓地力,例如山林小徑同時有草皮、泥土、碎石或樹枝等,且會因雨天使泥土具有濕氣、水氣甚至小水漥,此時鞋底需要具備較深的大底顆粒與紋路以及較佳的排水設計,才能有足夠的抓地力。
抓地力在跑步運動中扮演很重要的角色,若無摩擦力的作用,人體將無法在地面上產生任何的加速度或減速度。當跑鞋與路面產生的摩擦力充足時,不僅可避免滑倒,也可產生良好的推進力。
綜合上述,跑鞋鞋底的紋路影響著抓地力的好壞,但也有各自的優劣。然而不變的是,當場地濕滑時都將會使摩擦力下降,此時具備良好排水設計的鞋款會是比較好的選擇;此外也要時時注意鞋底的紋路情形,若鞋底磨平時,也會失去排水功能,導致抓地力大幅下降。
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:跑鞋抓地力知多少?
在國立台灣師範大學的實驗室裡,一群由相子元教授帶領的研究團隊正全心投入運動科學研究,和你一樣對未知的領域充滿探索熱忱。
面對運動科學興起的熱潮,許多人想瞭解正確的運動資訊卻不知道從何下手? 運動科學網持續更新經過科學驗證的運動知識與運動觀點。不論是創新產品、研究結果,甚至是專業理論,我們都會轉譯成簡單易懂的文字,讓讀者利用最短的時間瞭解運動的最新趨勢。
為了讓健康的運動觀念進入日常生活,我們創立了運動科學網;為了讓正確的運動知識提升生活品質,我們創立了運動科學網,我們致力於運動科學的研究,希望這些努力不僅僅侷限於學術領域中,而是讓熱愛運動的普羅大眾更健康快樂地運動。
酷熱夏天來臨,你是不是開始編造一百種休跑的藉口,但想到年底即將迎戰的馬拉松比賽,又怕自己耽誤了訓練進度﹖運動星球編輯特別專訪《一萬天不休跑》一書作者跑步教練黃崇華,專業建議夏天如何調整跑步訓練,甚至針對覺得夏天跑步很厭世的跑者可如何安排替代訓練。原來替代訓練做得好,到賽季前兩個月再進入操場練速度,你就不用擔心年底目標賽事會輸在夏天!
台灣夏季酷熱,跑在河濱或操場沒有樹木遮陰,簡直就像在烤箱裡跑步。黃崇華教練指出,越野跑一直是馬拉松長跑選手在夏季的訓練主軸之一,六到八月間可以把越野跑的比例拉高到總訓練量的 6-7 成以上。
越野跑的好處
1. 山林中遮蔽率高(40% - 70% 不等),可以減少曝曬。
2. 越野場域通常海拔較高,相對比平地涼爽,即便是台北市平地跟文化大學、擎天崗比溫度都有所不同。
3. 越野路面大多是天然泥土,比一般柏油路更柔軟,對足部的衝擊力比較緩。
4. 越野地形有上下坡,可以訓練心肺功能與肌耐力;不規則路面可訓練踝關節穩定度和腳底的小肌肉群。
越野路線選擇
挑選越野路線建議以個人的運動能力來決定總爬升與爬升曲線。簡單來說,就是運動能力較弱的越野跑新手不要選陡峭環境,初階跑者推薦台北市的天母古道,1 公里多全程平路、遮蔽率高達 90%,可依照自己實力選擇來回跑、延伸從山下跑上來再跑平路、甚或往上到文化大學;另外推薦擎天崗環形步道,或是從陽明山二子坪遊客中心跑到蝴蝶花廊底部,此自然路線約 1-2 公里幾乎平緩,只有些微坡幅。進階跑者則可以選擇從冷水坑跑上七星公園、甚至七星主峰、大屯主峰等較陡峭路線。
越野跑主要訓練期間
在台灣,多數跑者會把賽事目標放在十二月和一月份,也就是台北馬、渣打馬比賽期間。黃崇華教練建議賽前兩個月再進入速度訓練即可,例如台北馬在十二月中,那麼九月中再進入操場做速度訓練,往前推的六至八月則安排以越野為主的訓練型態。這樣加總 3 個月越野、2 個月速度訓練直到目標賽事,可以避開酷熱天候又不怕沒練。
越野跑的訓練量
越野跑要考量的因素太複雜,黃崇華教練提醒,越野跑不用侷限於距離,簡單轉換對比公路訓練的運動時間即可。例如平常公路以六分速跑 15 公里,約 90 分鐘完成,那麼在越野跑時使用相同的運動強度、總時間達 90 分鐘,就不用擔心練太少,反而訓練更加全面與扎實。
此外,若要估算越野跑距離與其對應的時間。越野跑 21 公里所需時間約相當於該跑者公路全馬 30 公里的時間;如果以倍數來算,越野跑約公路跑所需時間的 1.6 至 1.8 倍,但也要視總爬升、爬升曲線、路況等賽道困難度而定。黃崇華教練建議還沒越野概念的人,可以先把越野跑融入公路跑,例如去陽明山練 20 公里長跑時,挑其中 5 公里或一半里程數跑越野。
黃崇華教練相當推薦在夏季期間,利用約四天三夜的假期做一趟高原訓練。他解釋,高原訓練是在海拔 1,600-2,300 公尺區間找平路訓練,因為空氣較稀薄,上山久了身體的血紅素自然會提升,訓練環境也相對涼爽許多。
要注意的是訓練場地的海拔不能太高,因為過高氧氣太稀薄,無法讓你有正常的訓練強度。另外,「高原訓練」不是「高山訓練」,前者是在高地找平路訓練,後者則有許多爬坡。可惜的是,台灣海拔在 1,600 公尺以上的路大多很陡,很難找到又高又平的地點,崇華教練較推薦的有武陵農場單程約 5-6 公里平路、阿里山也有此高度很平緩的路況。
跑後肌力訓練
如果夏天想轉換成其他訓練,有什麼好方法能替代跑步,又能維持基礎體能和肌力呢﹖這樣一兼兩顧不無可能,黃崇華教練提到,夏天一次跑量最多 10-16 公里,盡量在早上八點前跑完;跑後馬上去健身房做 1 小時重量訓練,或原地做徒手肌力訓練 20-30 分鐘。跑後切記要馬上做,兩項運動的間隔越短效果越好。
他解釋,跑後做肌力訓練是很好的搭配式訓練,因為我們的目的是加強肌耐力而不是最大肌力,跑後肌肉有點疲勞,接著做肌力訓練的效果會較好。兩種訓練結束後,則可輕踩腳踏車五分鐘當收操,讓肌肉放鬆。
自行車
騎自行車對大腿前側股四頭肌的肌力很有幫助,其中用登山車騎山路的效果最好。訓練時間上沒有特別限制,每次從一兩小時到半天都是正常範圍。
如果夏天想以自行車暫時替代跑步成為主要訓練,黃崇華提醒,第一要看運動頻率,如果在非賽季每週能騎 4-5 天以上影響不大,但若只有週末練練那就有差。二是看比賽的目標時間,如果目標 5 小時以上或完賽即可,那麼夏天只要有運動就好;但如果目標全馬破三,夏天不跑步只騎車就可能不夠。
1+1運動
夏天不想跑太長太久,那只要跑步30-40分鐘,跑後可打籃球、羽球等任何球類運動,透過一加一運動達到足夠的訓練量。
總而言之,夏天做另一個代替訓練,在頻率、強度都做得扎實的情況下,待比賽前 8-12 週再開始進入跑步訓練,目的是找回跑步節奏、增加速度感與強度。如果替代訓練和跑步訓練都做得很完整,巔峰期可能剛好落在比賽時,不會輸給長年一直跑步的跑者。
自我檢視的週期越短、頻率越高,訓練品質就能保持得越好。黃崇華教練建議,一般市民跑者沒有教練天天都帶領訓練,在非賽季訓練期可每季測驗一次,賽季訓練期可每月測驗檢視一次,或參加路跑賽也可同時檢視心理狀態。
檢視地點
可分為場內和場外。雙北每個月在田徑場舉行的 5000 公尺挑戰賽,就是最好的場內檢測方式;5 公里以上的距離則建議跑戶外,可找一條固定路線和距離,例如中正紀念堂外圍跑圈圈或劍南路山路往返,用「場地成績」比較來檢視自己的實力。
測驗距離
可依照月份或週期來選擇測驗距離。假設 12 月要跑台北馬拉松,7 月份測半馬就太早了!賽前三個月以上,也就是 10 月以前測場內 5000 公尺、戶外 10 公里即可;10 月初也就是賽前兩個月再開始測半馬。
測驗時間
夏天盡量避開最酷熱的時段(早上十點到下午四點),建議時段則是早上八點之前、下午六點半以後,這是正常跑者應該適應的氣溫,也是馬拉松比賽四小時左右可能遇到的天氣。
黃崇華特別提醒,不用為了「耐熱訓練」在夏季正中午去戶外跑步,他笑稱這叫做「阿呆訓練」,因為訓練條件不是越嚴苛越好,目的是要在對等於比賽環境去做「適應性訓練」。挑選過度酷熱的環境,第一可能產生熱衰竭、中暑等運動風險,第二會影響訓練強度和距離,例如在中午跑的距離或速度,若改在早上可以跑得更長或更快。
因此,假設你的目標賽事月份的均溫是 28 度,訓練時挑 28-30 度做訓練就好,不用挑 33 度以上。相反地,台灣很多跑者夏天怕熱,一早四、五點開跑六點就結束,這時的天氣無法對等到目標賽事跑到十點的溫度,到了比賽就會不堪一擊。
常見短期沒有目標賽事的跑者在夏季疏於訓練,甚至停止跑步,超過 1 萬 1315 天不休跑的黃崇華教練,當然有一套維持訓練熱情的方法。他指出團練很重要!如果每週末有約團練,不僅能保持跑步熱忱,也能維持強度。在假日團練可以每次選擇不同區域挑戰,增加新鮮感,在晚上團練則可藉由彼此競爭,達到一定的訓練強度。
另外,幫自己設定一個夏季短期目標,只要是耐力型的有氧運動皆可,例如單攻玉山或嘉明湖、陽明山大縱走…,都是很有挑戰的目標,也可以因此激勵自己不軟爛!
現任:
華通概念運動執行長、The North Face 簽約教練、Without limits 長跑訓練中心總教練、三重箭歇團總教練
賽事成績:
IAU 世界超級馬拉松總會認證 100KM 8:10:06(2000 年 9 月)
台灣 100 公里成績 8 小時 10 分 06 秒歷年排名第十名
國際超級馬拉松總會(IAU)台灣 100K 分齡 20-24 歲組紀錄保持人
馬拉松最佳成績 2:40:48(1997 台北國際國道慶豐馬拉松賽)
1993 曾文水庫馬拉松賽 17 歲以下組冠軍 2:55(破大會紀錄)
1995 高雄國際慶豐馬拉松賽 19 歲以下組冠軍 2:53
1995 中華奧林匹克玉山攻頂賽優勝 4 小時 08 分
教學經歷:
31 年長跑選手經驗、10 年教學經歷
2019 The North Face 國際越野挑戰賽訓練營總教練
2018 The North Face 簽約教練
2018 新北市萬金石馬拉松官方訓練營總教練
2018 The North Face 國際越野挑戰賽山徑路線規劃總教練
2018 The North Face 越野跑精英班總教練
採訪攝影/Dama
報名詳情請洽伊貝特報名網,即日起至8/31,報名各組別均享有早鳥85折優惠價!