小心!跑步受傷很可能跟你的步頻有關!
研究數據表明,60-70%的跑友受到過跑步傷痛的困擾,尤其以膝關節以及足踝損傷常見。在跑步運動中,足踝是一個非常重要的部位,它不但是身體與地面接觸的唯一部位,同時還對整體的運動模式和跑步效率起著相當大的作用。
評價跑步時足踝的工作效率,最簡單直接的指標就是步頻。合理的步頻可以在有效提升跑步經濟性的同時大大降低運動損傷的概率。
一、什麼是步頻?
步頻是指走路或者跑步時,每分鐘腳步落地的次數,例如:在1分鐘內,左右腳共踏出150步,那麼你的步頻就是150次/分鐘,如果左右腳共踏出180步,那麼步頻就是180次/分鐘。
二、步頻與損傷之間關係
在跑步過程中,當腳落地的一瞬間,足和地面之間需要有足夠的摩擦力來防止足部向前滑動,如果沒有這個摩擦力,將會像踩到香蕉皮後滑倒在地面一樣。
換一個例子,人不穿特製的鞋子無法冰面上跑步,因為冰面太光滑,提供不了足夠摩擦力,不要說冰面上跑步,冰面上走路我們都很小心翼翼。因此,從這個意義上來說,地面摩擦力對於跑步是必不可少的,但由於摩擦力的方向是向後的,會對身體朝前的慣性產生一定製動剎車作用,事實上著地就意味著開始減速,只不過我們無法覺察到而已。因此,著地時的摩擦力可謂有利有弊。
由於摩擦力的方向是水平的,而跑步時人體近似可以看成是垂直於地面的(由於身體前傾,人體與地面不是90度,但基本可以忽略不計),這就構成了剪切力,什麼是剪切力?通俗地說,切菜,用剪刀剪東西,就是剪切力。
過大的剪切力持續作用於人體,就有可能造成損傷,嚴重的就是骨折。同樣,源於摩擦,作用於足踝的剪切力可能對於足踝、小腿、膝關節造成過多應力作用,並引發跑步傷痛。
三、為什麼慢步頻導致損傷?
跑步時,在同等速度下,如果步頻較慢,那麼就意味著步幅較大,也即跨大步跑,跨大步跑必然導致著地點距離重心投影點較遠。此時小腿與地面(以摩擦力方向向後為準)呈現銳角,步頻越慢,步幅越大,小腿與地面銳角越小,則水平剪切力越大。為什麼步頻越慢,剪切力越大?
從下圖中,你可以清楚地看到,著地時人體會對地面產生一個斜向下的衝擊力,同樣,地面會對人體產生一個方向相反、大小相同的反作用力,根據力的分解原理,地面反作用力可以分解為水平方向力和垂直方向的力,水平方向力即為摩擦力(剪切力),垂直方向力大約為體重的2-3倍。當步頻越慢,步幅越大時,著地點越遠離重心,小腿與地面銳角越小,那麼根據力學幾何原理,分解後的水平摩擦力就越大,身體容易因此受到傷害。
而想要減少水平剪切力,就得讓著地點靠近身體重心,增大小腿與地面之間的角度,也即小腿儘可能垂直甚至呈鈍角。所以步頻慢隨之帶來的重要問題就是剪切力的增加,跑步是持續的耐力運動,剪切力作用時間過長過大,久而久之必然帶來運動損傷問題。
另一方面,慢步頻跨大步跑導致著地點遠離身體重心投影點,自然使得身體重心經過腳踝的時間增加,因為從著地到重心經過支撐腳上方這一過程都屬於減速階段,只有當身體重心完全通過支撐腳的上方,身體才會從減速變成加速。
從下圖中也可以看到,著地時作用力與跑步方向相反,起到摩擦制動作用,身體處於減速階段,只有當重心通過腳踝處,這時轉而變成蹬地發力,人體才從減速進入加速階段,因此跑友應該可以理解,著地從某種意義會導致速度損失,怎樣才能減少速度損失—讓著地點靠近重心,身體重心更快通過支撐腳!
綜上所述,慢步頻所引發的一系列效應使得剪切力增加,且由於著地時間延長使得剪切力持續作用於人體,大大增加發生跑步傷痛的可能性。
四、如何通過改進步頻減少損傷
答案就是:提高步頻。
大量研究認為每分鐘步頻在180步以上時,雙腳將更接近輪子的效率,落地點更靠近重心的正下方,跑步的效率將會大大提高。
五、用節拍器提醒自己
了解了步頻的科學道理之後,跑步時,怎麼才能知道自己的步頻是否達到180步/分呢?
1. 手機搜索下載【節拍器】
2. 下載後按照圖中的內容設置軟體,調至180,節奏2/2。
3. 每次跑步時打開節拍器,跟著節拍器的節奏跑步。
六、總結
講到這裡大家應該都理解,為什麼要保持快步頻才能減低受傷風險,當然也需要注意的是,除了用節拍器提醒自己,步頻也是需要經過練習才能加快的,切不能操之過急,怎麼練?請密切關注慧跑後續文章,我們會專題介紹步頻訓練的方法。
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