科普170417期 | 你真的適合跑步嗎？

最近一兩年，跑步方興未艾，各種關於跑步的勵志貼和雞湯文鋪天蓋地，各種跑步活動也是令人目不暇接。最近看到的這些國內跑步賽事，隨便截幾張圖看看，光是4月份的比賽就有二三十場，全年的數都數不過來。這其中固然有各種商家的推波助瀾，也有民眾健康意識提高的原因，當然更多的是由於跑步是最簡單的一項運動，基本上只要有一雙跑鞋，哪裡都可以跑。

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在這跑步產業一片繁榮的背後，也有不少質疑的聲音，關於跑步對身體的損害屢見報道，也有人說跑馬的大熱是產業鏈推動的結果。很多跑友也反映說跑完後膝關節痛，足跟痛等。那麼，到底要不要跑步呢？

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其實就跑步本身而言，確實是一項非常好的有氧運動。適當的跑步可以改善心肺功能，提高身體協調性和肌肉的適應能力，也可以改善情緒，促進睡眠等等，對人體的好處非常多。那麼為什麼還有那麼多人因為跑步出現膝關節痛、足跟痛、小腿痛，甚至有嚴重的還導致關節內嚴重磨損呢？原因就一條：可能你不適合跑步！

什麼人適合跑步？或者說什麼情況下適合跑步？下面我們從人體生物力學角度來分析下這個問題。以下是網路流傳的正確的跑步姿勢圖：身體前傾，蹬地的下肢和軀幹保持在一條直線上；邁步的腿前足或中足著地；雙臂在體側自如擺動，身體保持穩定，不要左右旋轉或晃動。要做到這些要點，你首先需要的是下肢的力量足夠強大。比如大家都知道的，在一側下肢落地後，膝關節有一個從屈曲到伸直的過程，這個過程需要股四頭肌（大腿前面的肌肉）強有力的收縮才能完成。

圖3：跑步過程中肌肉活動的變化

如果股四頭肌的肌力不足，人體為了保持平衡，就會使膝關節稍向後彎，也就是膝反張來保持重心的穩定，避免跌倒；這樣就會導致髕骨被緊緊地壓在股骨上，關節面之間的壓力明顯增大，從而導致關節軟骨退變，不可避免地出現膝關節疼痛；或者由於肌力不足，組成膝關節的股骨和脛骨之間不能保持相對穩定，出現左右晃動，半月板和軟骨受到剪切力的影響，也容易出現退變。另外根據牛頓力學定律，在足落地的那一瞬間，地面對於足的反作用力等於人體對於地面施加的壓力。這個壓力有多大呢？我們可以計算一下：假設一個體重為60公斤的人，以每小時8公里的速度勻速跑，根據牛頓第一和第二定律以及力的平行四邊形法則，在一側足落地瞬間，地面對足的反作用力大約為3000牛，幾乎是體重的5倍，這個力無疑是巨大的！通過小腿傳導到膝關節的力也在2000牛以上。如果膝關節周圍的肌肉力量不夠，不能分擔部分力，那麼這麼大的力全部作用在膝關節上，膝關節的軟骨、韌帶和半月板顯而易見容易被損傷！長時以往，關節更容易發生退變。由此可見，強有力的膝關節周圍肌群，尤其是股四頭肌，在跑步過程中起到多麼重要的作用！

蹬地期，除了小腿肌肉的收縮使得足底蹬向地面獲得向前的推動力外，還需要有力的臀肌，尤其是臀大肌的伸髖作用，幫助身體向前移動。如果臀大肌力量不足，這部分的力量就靠股四頭肌更多地收縮使膝關節伸直來代償，所以有些人儘管股四頭肌力量很強大，但是跑起步來也會覺得膝關節痛，可能與臀肌力量不足有關。下圖的這位女士，就是因為跑步一段時間後出現膝關節痛來就診，她的自然站立姿勢就是比較典型的臀肌無力姿勢，腰椎前凸明顯，身體重心向後移，重力線落在髖關節後面。經檢查，她的臀肌力量確實差。這種情況導致的疼痛大多在膝前方，也就是髕骨下方。

圖4：臀部及大腿後面肌肉及其收縮時力的方向示意圖

圖5：臀部及大腿前面肌肉及其收縮時力的方向示意圖

圖6：臀大肌肌力不足的站立姿勢

另外一種情況的臀肌肌力不足是臀中肌的肌力不足。在我們的正常步態或者跑步過程中，單腳著地的那個時間段里，臀中肌收縮使得骨盆穩定，人體才不會左右搖晃。如果臀中肌肌力不足以在單腳支撐相時穩定骨盆，那麼大腿外側的闊筋膜張肌和髂脛束就會代償性地緊張幫助穩定骨盆。時間長了，闊筋膜張肌和髂脛束縮短變硬，同時會反覆在股骨大轉子或者外側髁上摩擦，出現髖關節外下方疼痛或者膝關節外側疼痛。

      圖7 在正常步行中臀中肌及闊筋膜張肌的活動示意圖

第三種容易導致跑步損傷的下肢的生物力學異常就是骨性的了，比如膝關節內外翻，也就是大家常說的「O」型腿或者「X」型腿。這種情況有可能是先天性的，也有可能與發育有關——如女性由於骨盆較寬的原因容易出現「X」型腿，也有可能與足有關——如扁平足有可能導致「X」型腿，也有可能與下肢肌肉張力不平衡有關。這種異常的下肢生物力線毫無疑問容易導致跑步時膝關節和踝足的損傷。如「X」型腿的患者往往有大腿外側的闊筋膜張肌和髂脛束的緊張，找跑步時容易導致髂脛束下端在股骨外側髁上的摩擦，導致膝關節外側疼痛。

圖8：B為「X」型腿，C為「O」型腿 ，「O」型腿 「X」型腿 。

註：「X」型腿 為自然站立時雙膝關節可靠攏，但雙踝關節分開；「O」型腿  為自然站立時雙踝關節可靠攏，雙膝關節分開。

有些人雙足的足弓情況還不對稱，比如說一側為扁平足，另一側足弓基本正常。這種情況往往會導致雙下肢長度不等，骨盆傾斜和脊柱側彎。圖9所示這位男性就是跑步一段時間後出現右側髖關節和膝關節明顯疼痛，經檢查為右足足弓塌陷。

           圖9：一側扁平足導致骨盆傾斜，脊柱側彎，高低肩

下肢的生物力學異常導致的膝痛或者足踝痛有很多原因，以上是常見的三種。很多跑步後膝痛、髖關節痛、足踝痛的患者或多或少都與以上因素有關。疼痛是身體發出的警告，告訴你有地方出了問題。這個時候就不能盲目地堅持跑步，而是要停下來，一是等疼痛緩解，二是檢查一下身體有哪些地方有問題。知道了問題所在，我們也就知道了該如何處理。關於股四頭肌和臀肌的肌力訓練網路上可找到很多視頻或者圖片，這裡不再多說。但是需要提醒的一點是，在我們跑步的時候，股四頭肌收縮時是遠端也就是小腿固定，近端也就是大腿向前移動；或者是支撐的這條腿在屈膝的同時出現股四頭肌收縮，也就是離心收縮，這就使得一般的股四頭肌訓練對增加跑步中的膝關節穩定性效果不好。我們需要進行的是類似跑步過程中的收縮模式訓練，如遠端固定近端移動的方式——深蹲訓練；或者離心收縮的訓練方式，如靠牆靜蹲。臀肌的訓練也是類似的。髂脛束的緊張可以通過牽伸訓練來改善。需要強調的是，不管是深蹲還是靠牆靜蹲，膝關節屈曲都不能超過腳尖，不然可以導致膝關節受力過大，反而會損害關節（圖10）。待肌肉力量得到提升，那麼可以重新嘗試開始跑步，從短距離慢速開始，循序漸進，逐漸增加。骨性結構的異常則需要通過測量後配置特殊的矯形鞋墊或者矯形鞋。輕度的異常可以購買功能型跑鞋，那是下一講的內容了。

圖10：膝關節不同屈曲角度受力示意圖

作者介紹：

編輯：田浩

指導老師：李彥、徐睿