【跑步落地分析】後腳跟著地VS前腳掌著地

最近,有好多小夥伴問我,究竟是前腳掌先著地好還是後腳跟先著地好,那下面我用相關力學來分析一下兩者有何不同。(注意:後面分析的跑步落地方式只針某個部位先著地來分析的,比如前腳掌著地的分析是指前腳掌先著地,然後過渡到全腳掌,並非全程都是前腳掌著地跑步,區別於全程腳尖著地跑步)

先分析後腳跟著地:

上圖描述的是採用腳後跟著地的跑者,從腳後跟著地至腳掌離開面過程中,地面反作用力的變化曲線,我們很清楚地發現,在0.1-0.2秒和0.4-0.5秒(也就是著地初期)時間段,明顯出現了一個陡增的地面反作用力峰值,從曲線的斜率可以看到,該力不僅很大,而且產生得速度也很快。

從分解動作可以看到,在著地一瞬間,因為無法利用腳踝的運動來進行有效的緩衝,直接導致腳跟上方的踝關節和膝關節受到峰值的最大作用力,如下圖所示:

可以這樣理解,每次腳後腳跟先著地,就是一次「剎車」。

那我們來分析一下前腳掌著地:

上圖顯示的採用前腳掌著地的跑者,從前腳掌著地過渡到全腳掌著地,再後腳跟離地,最後前腳掌離地,我們發現地面反作用力的峰值消失了,而且曲線的斜率也變小,表明地面反作用力被有效緩衝。

從分解動作可以看出,我們的落地更多地是採用足弓、跟腱和小腿肌肉來代替腳跟吸收了衝擊力,無峰值影響,如下圖所示:

看了上面的受力分析,得出的結論是:採用前腳掌著地最佳

也就是說,採用前腳掌著地時,由於著地點是在腳掌的前方(即跖骨部位),著地瞬間腳跟是輕輕抬起的,然後再下落,就是這麼一點極短時間內的微小腳踝運動,就可以大大增加著地時的緩衝,從而減少地面對於人體的衝擊力,有效保護了膝關節和踝關節。下圖是前腳掌著地的確切位置,跖骨部位,非腳尖:

此外,著地時,從前腳掌快速過渡到後腳跟,相當於把小腿跟腱拉長,並且跟腱具有很強的彈性,就像皮筋一樣,越拉越有回彈力,所以前腳掌著地將跟腱所具有的彈性勢能儲存起來,在腳蹬伸(即上拉)階段釋放,增加了向前的動力,從而提高跑步效率,又快又不容易受傷。這就是前腳掌著地的好處。想學習前腳掌著地的跑友可以參考羅曼諾夫博士的姿勢跑法(現代比較流行的跑步姿勢),很科學,很專業,這裡就不作介紹了。

然而,事實上,並非所有的跑者都適合前腳掌先著地的落地方式,比如腳踝和跟腱有問題的跑者就不適合採用前腳掌著地,因為前腳掌著地需要用到腳踝的緩衝力和跟腱的回彈力,而不同著地方式也可能患有不同的傷痛:

後腳跟著地者壓迫膝蓋,可能患上髕股關節綜合症;

前腳掌著地者磨損腳踝和跟腱,可能導致跟腱病變、足底筋膜炎、腳部應力性骨折。

也就是說根本沒有什麼姿勢是完全正確的,都不能保證跑者不發生病痛。但還是能從上面的受力分析來看,膝蓋有問題的跑者建議用前腳掌著地,而跟腱有問題的跑者可以考慮用後腳跟著地。

最後補充一下,如果習慣了後腳跟著地方式的跑者,建議穿緩震系跑鞋,一定程度上可以緩衝落地對膝蓋的衝擊,推薦跑鞋:Brooks的Glycerin系列,Asics的Nimbus系列

習慣前腳掌著地方式的跑者,則建議輕量化的跑鞋,推薦跑鞋:比如Brooks的Launch系列

大家,關於跑步方面的知識,有什麼不懂的歡迎留言,杏梅會及時解答;同時,我們互相交流學習,因為跑步是一門學問,學習跑步,才能更好地跑步,減少跑步傷痛,健康生活!


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