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。
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悶熱的夏天在戶外跑步,你一定邊跑邊狂飆汗!無論在寒冷冬天或悶熱夏天跑步,汗水都是不可避免的一部分,但出汗有什麼必要呢﹖為什麼做同樣強度的運動你流的汗總是比別人多﹖讓我們繼續看下去。
流汗是身體自然降溫的一種方式,當你的身體開始升溫,無論是因為自身體溫變化、外部溫度變化,或是為了應對壓力、食物、藥物或疾病,中樞神經系統會向全身汗線發出信號,使身體降溫;而降溫時機發生在汗液蒸發時,皮膚表面的熱量隨之消散。
此外,一些人認為「跑步流汗可以排毒」、「跑步爆汗瘦身更快」,前者目前沒有科學根據,後者沒有直接關連,其實都是迷思。反倒是運動流汗可讓身體排除多餘的鈉,保持腎臟健康(但如果跑步超過1小時流了大量的汗,應適當補充運動飲料)。
一般人1小時訓練中平均流800-1,400毫升的汗,但有些人流的汗總比別人多。費城骨科醫學院教授彼得比迪解釋道﹕實際上人的身體一整天都在不斷出汗,只是你沒注意到汗珠積聚在衣服上,直到出汗率或超過蒸發率。
而出汗率會受體重、年齡、性別和壓力指數影響,這就是為什麼跑步時你總是汗如雨下,但隔壁跑友卻只是微微冒汗。一般而言,體重越重、年齡越大、壓力越大,可能產生的汗水就越多;若以性別區分,男性比女性更容易出汗。
此外,如果你的某部位特別容易出汗,例如明明只是輕鬆跑卻像剛洗完頭髮一樣,可能是因為某部位汗線過度活躍,汗液自然比其他人多。
事實上,沒有客觀的方法能判斷一個人是否流汗過多,但如果出汗影響到進行日常活動的能力(例如手握筆或穿拖鞋),你可能成為占總人口中發生率1%的「多汗症」患者。
多汗症患者起床後會發現雙手、腋窩和腳底總是過度流汗,直到睡著才停止。然而原發性多汗症原因不明,多數自小就有某些部位流汗特別多,這些症狀可能造成患者在工作或社交上的困擾,尤其是處於緊張狀況或溫度較高的環境。如果懷疑自己有多汗症,可就醫診斷,經醫師評估做非手術或手術治療。
出汗是必要的,前文已說明這是防止你過熱的生理機制,但如果你覺得自己過度出汗,除了多汗症的診斷治療,你還可以做一些事來讓身體清爽一點。
1. 止汗制臭劑
坊間賣的止汗制臭劑是藉由鋁鹽膠狀物質阻塞汗管,達到抑制出汗的效果,能延緩出汗並減少汗液帶來的氣味。塗止汗制臭劑的最佳時機是睡前或肌膚乾燥時,當大量流汗、運動散熱時使用會效果不佳;此外,刮毛後的肌膚可能有傷口,建議不要使用。要注意的是,止汗制臭劑跟防曬乳不一樣,不需要常常補擦,過度塗抹反而容易刺激皮膚。
2. 透氣穿著
避免穿不透氣或是合成纖維製的衣服、大熱天運動不要把自己包得密不透風,在戶外跑步選擇淺色衣服,都是能降低皮膚受熱的小技巧
3. 跑得越多,汗流得越少
跑步訓練得越多,跑步效率就越高,這意味著過熱情形發生的機率會減低,而產生的汗水相對越少。所以,別把溫度太高當作你不練跑的理由了!
資料來源/Runner’s World、高醫醫訊月刊第二十卷第四期、衛生福利部食品藥物管理署、郭豐州
責任編輯/Dama