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你的下肢到底遭受著什麼傷病?趕緊自我拯救!

生物力學分析

在跑者人群中不難發現,有相當大的一部分人因跑步而造成下肢運動損傷,但是卻鮮少有人知道造成運動損傷的主要原因是「力」

眾所周知,雙腳承受整個身體的重量。人在跑步過程中,腳每一步接觸地面時承受的重量更大(腳與地面碰撞時產生一個由上往下的作用力,根據牛頓第三定律原理可知,力也會給一個大小相同方向相反的反作用力。由於地心引力,人在落地時具有一定的垂直向下的速度,同時經過一連串的騰空落地的動作,而使得腳要承受比身體靜止不動時大3倍左右的重量。)即腳與地面的碰撞所產生的發作用力,這個力約相當於3倍體重的大小。

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跑步時,距離與跑步的步數成正比,距離越遠跑得步數越多,累積在雙腳上的衝擊力就越多,必然造成身體的勞損。例如,一個60公斤的跑者以每步所承受3倍的體重為準,每一步的衝撞力為180公斤,如果每一步1米長,1公里則需要跑1000步,跑步時所需承受的力則有180噸,全程馬拉松就是7560噸的重量。那麼力究竟是怎樣對身體產生作用的呢?

實驗求解

運動醫學和生物力學研究室專門從事下肢運動創傷的肌理研究——人在落地(包括從高處落下和跑步中)時的生物力學分析,對此進行了三個不同的實驗,得到了出乎意料的結果。

高度對衝撞力的影響測試

1989-1993年間,曾有研究組人員進行了一組實驗,讓實驗者分別從80裡面、1米、1.2米的高度跳下來,觀察受試者的反應,經過反覆試驗得出的結論卻出乎他們所料。

常規猜想:高度越高,人從高處跳下來產生的衝撞力越大。

實驗結果:一部分人高度越高衝撞力的峰值越高;但另一部分人落地的峰值並不受高度影響。

專家解析:體重較大的跑者在更高的高度跳下來時會動用更多的肌肉,踝、膝、髖部也主動協同進行緩衝,緩衝的幅度更大,落地時的額外衝撞力更小。

體重對衝撞力的影響測試

在此實驗的基礎上,他們選擇了不同體重的跑者進行測試,一組體重較輕的成年女跑者;一組體重較大的成年男跑者。讓小腿脛骨上綁有測量器的兩組受試者在跑台上跑步,測量其腳落地時的衝撞力(通過加速度來計算人在落地時腳所承受的衝撞力),得出的結果也同樣出乎研究人員所料。

常規想法:體重較大的男跑者一定又絕對壓倒性的數據,他們的衝撞力應該比體重輕的女跑者衝撞力更大。

實驗結果:相當大的一部分男跑者腳落地時的反作用力衝撞力值並不比女性高。

專家解析:體重更大的男跑者往往落地時更加註意緩衝:跑步時聲音更小,膝關節在跑步時的彎曲角度較大。

穿跑鞋與赤足對比測試

在上一個完整實驗的基礎之上,他們針對女性跑者穿跑鞋和赤足的不同情況下,進行了實驗。

實驗結果:不穿跑鞋的情況下,腳的衝撞力和反作用力更小。推翻了跑鞋一定能幫助跑者減輕跑步中產生的衝撞力的定式想法。

專家解析:通過試驗發現,大多數跑者在跑步中,穿跑鞋時腳跟先落地,而不穿跑鞋時幾乎都改為前腳掌先落地,前腳掌落地時能減少衝撞力。

對跑鞋在跑步時對衝撞力的緩解程度的測試

研究人員對實體鞋在衝擊力緩衝性能方面進行了測試,他們把不同的跑鞋放在衝擊器械上,進行機械的衝擊測試,以固定的重量反覆對鞋中底部進行碰撞。

測試結果:這次測試與研究人員的猜想幾乎吻合——不同的鞋中底的彈性和對衝擊力的吸收性差異很大,緩衝性能良好的跑鞋鞋中底的彈性和對衝擊力的吸收性差異很大,緩衝性能良好的跑鞋鞋中底部能夠有效地減小撞擊時的反作用力,而鞋底較硬的跑鞋則效果不明顯。但是這種機械的測試結果,放在人體上進行試驗,所得到的結果往往完全不同,原因在於人與生俱來的緩衝能力

專家解析:人在大腦神經系統的控制下,以骨架為槓桿,關節為樞紐,肌肉的收縮和拉長為動力進行跑步。而身體在大腦地協調指揮下能夠靈活的進行不同的運動,通過肌肉所產生的內力對抗外力,讓人自如的進行不同的運動。

在以上一系列的實驗中研究人員得出規律:人的主觀意識能讓自己在對待運動中產生的衝撞力時有兩種不同的反應:一種是簡單的物理反應,體重越大,高度越高,跑鞋越硬時碰撞力就越大。而在外界條件(例如高度、地面的軟硬程度和穿鞋/赤足)發生變化時,跑者卻採取以不變應萬變的跑姿進行跑步;另一種是意識反應,這種反應發生在研究者稱為神經肌肉型跑者之中,這類跑者會根據具體情況的變化來調整跑步時的緩衝來減少對自身的傷害。

主觀意識,加強鍛煉

人的雙腳各不相同,完全合腳的鞋亦不存在。面對現在各種性能的鞋,毋庸置疑,它們對人的生活和運動是有利。但是,不可否認的是長期穿鞋也弱化了雙腳本來的功能,尤其腳趾抓地、控制身體平衡和運動的能力。腳一旦失去這種能力,對整個人的身體及跑步必然有害。

所以,既要找到適合自己的鞋,同時也不能忽略對腳的鍛煉,恢復腳本身所應有的功能,這樣在我們日常生活和運動過程中才能更好地防止運動損傷。而人體作為一個整體,不能單單考慮某一關節的單一作用。例如在運動過程中,其實不只是腳起到了緩衝作用,踝、膝、髖關節乃至上肢都在付出自己的作用。因此加強這些部位的鍛煉才不怕穿鞋產生對我們不利的影響。以下就為大家講講如何提高腳的緩衝功能的體能理念和方法。

1. 鍛煉下肢的柔韌性

膝、髖、踝的柔韌性決定了人體運動過程中的自然流暢度,而只有自然流暢的運動動作才是防止運動損傷的第一步!腳要具有良好的緩衝性能,就要保護好教的內側弓和橫弓,板底的小肌肉和韌帶筋膜要保持良好的狀態和彈性,膝關節和髖關節在跑步過程中的落地、蹬伸應該動作自如舒暢。這就要求我們平時加強拉伸鍛煉,保持一個柔韌的身體。

2. 加強下肢的肌肉力量

在跑步時,緩衝需要肌肉的離心收縮來達到緩衝的作用,肌肉不僅要有良好的彈性來緩衝,同時也應具有良好的力量,尤其是脛骨前肌和脛骨後肌能幫助我們減緩緩衝時腳弓塌陷過快的問題。膝關節上大腿前面的股四頭肌的彈性和力量也十分重要,因為落地時,膝關節隨著身體的下壓,有彎曲動作,這全靠股四頭肌的有力緩衝作用。同時大腿後的股後肌群和臀部的臀大肌會和股四頭肌一起協同作戰,在髖關節的彎曲時控制緩衝力量。而下蹲鍛煉能有效地達到目的

如果跑者是用前腳掌落地,那小腿後面的腓腸肌和比目魚肌將參與到落地時的緩衝。此時,踝、膝、髖都應該參與到跑步中(掌握好跑步技術將大大降低跑步過程中的受傷幾率),這樣落地時的衝撞力就得到了有效的控制,所以我們在開始跑步或者增加跑步距離時,如從10公里、半馬再到全馬,從公路跑轉到越野跑都要先首先加強腿部得力量,加強下肢在面對不同路面、距離更長的跑步過程中的應變能力。

3. 堅持全身的柔韌性和力量的訓練!

從奧運會短距離運動員(如博爾特)可見,他們雖然看起來是靠腿運動的,但是全身肌肉發達,同樣優秀的馬拉松運動員體重偏輕,但力量性強(力量的大小和體重成比例),如果能夠通過有效的訓練把每一步的跑步聲音及重量減小、那麼下肢損傷幾率自然會降低。


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