前腳掌著地 or 腳後跟著地？開始跑步才發現這個問題不簡單（正文看不下去看導讀就可以了）

導讀：

1、本人曾經的跑法是腳後跟著地，後來改成前腳掌著地。現在堅定不移支持前掌跑法。

2、文章主要觀點：

1）落地衝擊分兩個階段；

2）大部分鞋子設計只關注第一階段；

3）前章跑法能緩解兩個階段的衝力，前提是肌肉關節足夠強；

4）鞋子設計也要關注第二階段衝擊；

5）運動損傷是個很複雜的課題。

3、也有很多後跟著地的跑者跑得比我好得多。

=========== 好了，接下來的正文看不下去也不會損失太多 ===========

「前掌還是後跟著地更不容易受傷？」「跑鞋的緩震作用究竟有沒有效果？」「跑步姿態不正確會導致哪些問題？」關於這些問題專家，跑者都會爭論不休。而很多結論僅僅來自於個體感受或某些特定的實驗者。本文從科學的角度分析了關於步伐的真相。

最近幾年，跑者們漸漸開始關心起自己的腳來。很多人了解了這一研究結論：步伐不是一成不變的，步伐和地面的之間的相互作用受很多因素的影響，比如速度、地面類型和跑鞋種類。因此毫不奇怪，具體到每個人而言，跑步時應該以怎樣的步伐著地，大家眾說紛紜沒有一個統一的意見。

關鍵的問題是：著地的姿勢真的有這麼重要麼？

每隻腳平均一分鐘要觸地80-100次，也就是說跑者每分鐘要踏出160-200步，具體數值取決於步幅和速度。每次著地，腳步都會承擔一定強度的衝擊力，這股力會被來自地面的大小相等方向相反的力所抵消。這個大小相等方向相反的力被稱為 GRF（觸地反衝力）。這股力由好幾個部分組成，比較典型的來說，可以分解為前-後運動方向（也就是腳運動的方向）和水平方向（側向）和垂直方向（相對於地面）三股。其中，垂直方向的 GRF 是數值最大，同時也是我們即將要仔細探討的部分。

下圖顯示出典型腳後跟著地赤足跑者所受到的垂直方向 GRF 的曲線。

縱軸(VGRF)：力的大小；橫軸(Time)：時間（毫秒）

縱軸（Y）表示的是垂直 GRF 的大小，它是和體重有關的一個函數值。你可以想像垂直 GRF 是每次觸地是豎直反應到你腳上的一股力。橫軸（X）以毫秒為單位表示時間。雖然每次足部觸地的持續時間因人而異、因速度而不同，不過300毫秒（約1/3秒）是很有代表性的一個時間長度。圖中的曲線顯示出從腳步著地的最初瞬間（0ms）至腳步離開地面（300ms）這段時間裡，垂直 GRF 是如何隨時間而變化。

圖中一眼可以看到，曲線上出現了兩個峰值。第一個是衝擊峰值，也叫被動峰值，來自腳後跟最初接觸地面最初的瞬間地面反衝給足部和小腿的力（重申一下這幅圖是典型的後跟著地跑者的數據）。這一瞬間產生的力並非全身的重量的數值，衝擊峰值基本上反映出部分足部和小腿對地面的衝擊力。第二個峰值，也叫主動峰值，約出現在中間時刻，來自足部產生的支撐身體重量的力。

足部衝擊

可見，主動峰值要比衝擊峰值數值更大，持續的時間也更長，這是很典型的現象。

圖中的垂直衝擊速率（vertical loading rate），是從初始接觸點至衝擊峰（在實踐中，測量時往往取初始後20%至峰值前80%這段數據）這段線段的斜率。衝擊速率表示這股力產生得有多快——線段越陡峭說明衝力發生得越快。而相對較平緩的曲線則說明這股力被分散在較長的時間裡逐漸發生作用的。用一個恰當的類比來說，就像赤手空拳打向牆壁，拳頭很快會停下來，衝力也很快發生。這對拳頭來說可不是好兆頭。然而，如果帶上拳擊手套的話，儘管同樣使勁打向牆壁，但手套的內襯能夠減緩衝擊並且將這股力分散在較長的時間裡。因此，拳頭不會像剛才那麼疼了，也不會有傷筋動骨的危險。同樣的道理也可以套用在汽車的「褶皺區」——在交通事故中，這部分褶皺能夠減緩撞擊瞬間產生的衝擊，以保護駕駛員和乘客。

由於垂直衝擊速率增速十分顯著，伴隨而來長期訓練導致受傷的可能性，比如應力性骨折、跑步引起的足跟問題等等，同樣會高到令人難以接受。因此，如果你是腳跟著地過渡到前腳掌的跑者，在腳後跟的部位增設類似緩衝墊的東西自然說得通了——它將減緩衝力並且將垂直衝擊力分散到較長的一段時間裡。這對腳後跟附近的骨頭（跟骨）十分有益，這也是為什麼那些赤足跑者或是穿赤足概念的極簡跑鞋的跑者更容易由於足跟部位的傷痛而離開跑道，特別是在較硬的路面訓練的人（當然這不一定會馬上顯現出來，但隨著時間的增加可能性會越來越大）。人體足跟部分自身的脂肪層無法提供足夠的保護來吸收持續不斷的衝擊力，特別是在缺乏保護的赤足時。所以，你要麼改變跑姿，要麼在足跟部分增加適當的保護措施。

（註：在NHK拍攝的紀錄片《馬拉松最強軍團》中也提到了類似問題。一些優秀跑者幾乎可以只憑本能就找到最有效的跑步姿態，也許這就是天賦吧。）

從穿跑鞋到赤足

現在，我們來看下面這幅圖，它顯示出赤足跑者改變為前腳掌著地後的數據。

在此圖中，衝擊峰值（有時也稱之為「瞬間衝力」）不見了。去掉腳後跟的衝力後，同時也消除了衝擊峰值，初始階段的線段斜率也變得平緩，垂直衝擊速率降低了。產生這些變化的原因在於，跑者用富於彈性的足弓、跟腱和腓腸肌緩解了衝擊，而不是依靠腳後跟來吸收全部觸地產生的衝力。

弗吉尼亞大學耐力運動中心的理療師 Jay Dicharry 舉了一個和汽車有關的例子來說明腳後跟著地和前腳掌著地的不同。如果說一輛普通汽車像後跟著地跑者，那麼巨輪卡車就像前掌著地的跑者。Dicharry 說：「設想一下，你車上的每一根車軸/車輪都裝備了一個減震器，每個減震器都能消耗掉一定的衝力。現在再想像哪些巨輪卡車，它們所裝備的減震器所能消耗掉的巨大衝擊力是普通汽車所無法比擬的。如果增加減震器的數量，那麼車體可以更均勻、更容易地吸收更多的衝力。整體系統受到的壓力變少了。」

「所以，當我們跑步時，」 Dicharry 繼續說，「如果你觸地時明顯是腳後跟著地的話，那麼踝關節並沒有充分發揮作用。那樣看起來會很僵硬。所有的壓力都轉嫁到了膝蓋上。如果你是前腳掌著地，則可以消耗掉部分衝力。」另外，前腳掌著地的跑者還會增加足部和踝關節所承受的力，而那些正在試圖改變跑姿腳後跟著地的跑者則不能很好適應這一點。這也可以解釋那些新手赤足跑者和極簡跑者在轉換期更容易受傷。

（註：有關於跑步姿勢可參考《跑步，該怎麼跑》這本書，以及 「姿勢跑法」的實踐 和 燃燒沙龍之大師面對面 等相關文章）

儘管不同跑姿所反映出來的不同受力曲線在總體上呈現出一致性，但 Dicharry 依然謹慎地指出，個體表現有可能和這個整體的圖景不同，有些人即使用前掌著地依然會產生較強的衝擊，而有些人腳後跟著地卻能保持較弱的衝擊力。「僅僅讓個別人使用前掌著地的跑姿並不能一勞永逸，但這確實不失為一種能帶來切實改變的方法。」

跑鞋的緩衝作用

值得強調的是，在跑鞋裡增加緩衝結構確實能產生實效——腳跟著地過渡到前腳掌的跑者穿著帶有後跟減震裝置的跑鞋時，可以降低產生的垂直衝擊速率。事實上，Daniel Lieberman 的赤足跑研究結果表示，穿著跑鞋使用後跟著地和赤足跑使用前掌著地所產生的垂直衝擊速率並沒有顯著的不同。當然，要考慮到個體差異導致實際中出現不同的情況。Lieberman 的報告指出：「大部分前腳掌著地跑者產生的垂直衝擊速率大約是那些腳後跟著地跑者數值的一半」。

但是，儘管在足跟部位增加緩衝結構的跑鞋可以將後跟著地跑姿產生的衝擊力降低到和前掌著地跑姿差不多的程度，這兩種跑姿跑動中足部和腿部的位置運動方式都不一樣。其結果是，額外的衝擊力會通過其他方式作用到身體上，而且這種力並不是人體本身所能適應的。

很不幸，關於這種地面產生並作用到人體上的外力究竟會如何影響個體組織和關節，很難在實踐中得出結論。儘管，科學家可以通過構建複雜的生物力學模型來模擬這種力，來測定這種力對關節及其周圍組織的影響，而對於膝蓋、髖部，則需要通過在運動員身上植入感測器來測定——願接受測試的志願者好運！

有關衝擊的特性究竟重要麼？這確實存在爭議，特別是衝擊速率和跑步產生的運動傷害之間是否存在潛在的聯繫。例如，有些研究表明，腿部應力性骨折和足底筋膜炎之類的運動傷害和較高的衝擊速率有關，但卻和衝擊峰值無關。而且，曾經在 Lieberman 實驗室的學生 Adam Daoud 在2012年做出的一項研究顯示，在哈佛越野跑選手中，「腳後跟著地的選手出現積累性傷痛的可能性約是前腳掌著地選手數據的兩倍」。相反地，Benno Nigg 在他《運動鞋的生物力學》這本書里寫道，基於其研究結果，他認為「衝擊力並不是促成某些特定運動傷害的原因」。他指出，觸地衝擊時在關節內部產生的力，要比在一整個步伐周期的中間時刻，全身的重量都由下肢承擔時產生的力小很多。Nigg 的結論是「從衝擊的角度來看，鞋子「緩衝」的概念並沒有起到減緩受傷的作用。」也就是說，如果製作跑鞋是為了減小傷痛發生的可能，那麼應該將精力注重於整個步幅中間時刻的處理，而不是初始觸地的瞬間。

其他專家的觀點則相對平衡，他們認為不管是在初始觸地的瞬間，還是在步幅的中間時刻，都可能會導致問題，比方說不同的衝擊力對應不同的傷痛。例如，Dicharry 在綜合考慮了自己臨床經驗和理論研究之後，認為問題的關鍵在於減少衝擊速率。

「設想一下每周50英里的訓練量，這將對身體產生很大的損耗。」他在佛吉尼亞大學的耐力運動博客中寫道，「然後再想像一下每周這50英里的訓練量，都是在生物力學的基礎上，用儘可能減少身體負擔的步法完成的。減少作用到跑者身體組織上的衝擊速率，能夠減少那些在耐力訓練中對身體產生的微小損傷。」但是，就像 Nigg 一樣，Dicharry 也指出步幅中間時刻產生的力確實能夠產生更重要的影響，並且更可能增加受傷的風險。

基於我們現階段的所獲取的知識，在設計跑鞋和推薦跑姿時，應該同時考慮到初始觸地瞬間和步幅中間時刻產生的力。

僅考慮某一方面的話，很可能產生誤導。

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原文首發： http://iranshao.com/articles/facts_on_foot_strike

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