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你的跑姿是否容易導致傷痛?用這個簡單指標就能判斷

跑步姿勢是跑步的核心要素,也是跑者最為關心的話題之一。關於跑姿眾所紛紜,有人說跑者要追求理想跑姿或者最佳跑姿,即優秀的跑姿有固定標準。無論是姿勢跑,太極跑還是別的跑姿流派,無非都是強調自家跑姿最好;還有人說不存在所謂最佳跑姿,比如優秀運動員同樣跑姿千奇百怪,這並不妨礙他們成為高水平跑者,存在即合理,只有適合自己的跑姿,沒有最佳跑姿。

因此,跑姿看起來爭議極大,但有一點,你的跑姿是否會增加你發生傷痛的風險,用一個簡單指標就能判斷,並且這個指標在不同跑姿流派間都沒有多大爭議。這個指標就是——步頻。

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。步頻乘以步幅等等於速度。

二、從哪裡獲得自己的步頻信息

怎麼才能知道自己的步頻信息呢?最直接的方法就是自己數,比如跑步時用手機計時功能,計時30秒,數一下自己著地次數,換算成一分鐘步數,這個步數就是步頻。當然,絕大部分跑步APP和運動手錶都能測量出你的步頻。

悅跑圈APP的步頻顯示

佳明手錶的步頻顯示

當然,需要注意的是,跑步APP或者運動穿戴記錄的步頻信息是平均步頻,如果你是走跑結合,由於走路步頻慢,而跑步步頻快,那麼一平均,步頻就不會太快,而如果你跑步時一直是勻速奔跑,那麼此時APP或者手錶基本可以準確記錄你的步頻。

三、跑者很難自我評價跑姿,但步頻可以很好地間接評價跑姿是否會引發傷痛

對於大眾跑者而言,在沒有專業跑步教練評估下,很難客觀評價自己的跑姿是否足夠「正確」,更何況何謂「正確」跑姿本身就存在很大爭議,但步頻這個參數可以在很大程度上評價你的跑姿是否合理。換句話說,跑姿也許無所謂「正確」、「最佳」,但「合理」是應當努力達到的。

而步頻快慢就成為實現無傷奔跑的重要條件之一,也是跑者可以直接評價的參數之一。

四、為什麼慢步頻更加容易導致傷痛

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慢步頻導致著地點遠離重心,增加剪切力

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近似垂直於地面的,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。

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,步幅較大容易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。

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慢步頻導致身體重心起伏過大,增加能耗

我們讓一位跑者做了一個簡單的小實驗,讓他在速度跑步不變的情況下,以快步頻和相對慢一些的步頻分別跑步,並用佳明飛3運動手錶記錄步頻、步幅以及垂直振幅。所謂垂直振幅實際了反映身體重心起伏,垂直振幅越大則代表身體重心起伏越大(佳明飛3通過胸帶式心率帶上的感測器記錄身體重心起伏)。

這是該跑者以較快頻跑步測量出的數據

步頻=182步/分

每步耗時=60÷182=330毫秒

顯示觸地時間為227毫秒

騰空時間=330-227=103毫秒

騰空時間/觸地時間=0.45

垂直幅度顯示為7.86厘米

而該跑者以較慢步頻跑步,測量出的數據:

步頻=174步/分

每步耗時=60÷174=344毫秒

顯示觸地時間為238毫秒

騰空時間=344-238=106毫秒

騰空時間/觸地時間=0.44

垂直幅度顯示為8.7厘米

以上結果說明在步頻變慢的情況下,垂直振幅變大,也即重心起伏在增加。

借鑒《丹尼爾斯跑步方程式》中的數據可知:

普通跑者:騰空/觸地在0.3~0.5,垂直幅度區間在8~12厘米

資深跑者:騰空/觸地在0.5~0.8,垂直幅度區間在6~8厘米

優秀跑者:騰空/觸地在0.8以上的,垂直幅度區間在6厘米以下

從該跑者測試數據看,在速度不變的情況下,隨著步頻變慢,步幅增加,著地時間延長,垂直振幅變大,意味著身體重心起伏增加,這當然會導致很多能量消耗在克服體重做功上,而非讓身體水平前進,大大降低跑步經濟性。跑步時身體起伏增加,也會導致著地時所受到的衝擊力越大,加之著地點靠前,所帶來的剪切力因素,使得下肢不斷受到較大的應力作用,久而久之就帶來傷痛。

慢步頻容易受傷的原因分析

五、什麼樣的步頻容易導致受傷

由於步頻受到步幅的制約,在同等速度下,步頻加快,就意味著步幅的縮小,步頻的減慢則意味著步幅的加大。而要增加速度,你可以通過增加步頻實現,也可以通過增加步幅實現,或者步頻步幅同時增加,因此,我們可以看到高水平跑者、精英運動員在跑步時步頻很快步幅也很大。

日本科學家曾經對前馬拉松世界記錄保持者馬卡烏進行了動作分析,結果發現,馬卡烏在高速奔跑的情況下,每分鐘的步頻達到190步以上,同時更加讓人感覺不可思議的是,在如此高步頻的情況下他的每一步步幅達到了驚人的1.8米,而這讓馬卡烏在馬拉松比賽中更是跑出了2分57秒的配速。馬卡烏之所以能跑出這麼優秀的奔跑模式,取決於常年訓練所來帶的強悍的能力。所以,高步頻、大步幅既是技術的體現,更是能力的體現。

也就是說,快速奔跑時,要大幅度快步頻,但這不等於在慢速奔跑時,就變成小步幅慢步頻,我們前面已經分析過,在較慢步頻情況下會增加下肢剪切力,那麼步頻多慢會帶來傷痛增加風險呢?

如果跑步步頻低於150步/分,無論速度多慢,步頻都顯得太低,很容易導致受傷;

步頻大於160步/分,是跑步可以接受的最低步頻,速度再慢也應當達到該步頻;

步頻大於170步/分,是絕大部分大眾跑者應當達到的步頻;

步頻達到180步/分,是跑者的最佳步頻;

步頻達到185步/分甚至190步/分,對於精英跑者快速奔跑是需要的。

六、通過適當增加步頻減少損傷

大量研究認為每分鐘步頻在180步以上時,雙腳將更接近與輪子的效率,此時步幅會相應變小,落地點更靠近重心的正下方,跑步的效率會大大提高。步頻加快還會使得重心起伏變小,減少克服重力帶來的能耗增加,有利於提升跑步經濟性。

為什麼加快步頻可以明顯減少受傷

七、快步頻是需要訓練的

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小步快跑在剛開始也會帶來心率上升的問題

對於大多數跑者而言,在速度不變的情況下,要去增加步頻,就意味著步幅的減少,而在改跑姿的適應期,這往往會帶來心率上升等問題。慧跑做了一個小實驗,對健康青年男性、女性各10名進行了測試。主要測試了受試者在8公里/小時(730)慢跑情況下,分別以自然步頻、快步頻、慢步頻(也即大步幅)三種方式完成慢跑,測試對於心率、能耗的影響。

所有20名受試者在跑步機上按照最自然步態、快步頻、大步幅三種步態跑步,下表顯示了受試者在8公里/小時跑步實際測得的平均步頻。

20名受試者實際平均步頻(步/分鐘)

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自然跑

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快步頻

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大步幅

本次實驗採用了先進攜帶型心肺功能儀,該設備可以測試心率、攝氧量、呼吸、能量代謝等眾多生理參數,跑友們聽說過的最大攝氧量就是通過這個設備測試的。

實驗主要測試兩個最為重要的與跑步相關的生理參數,一是心率,二是MET。心率大家十分熟悉,什麼是MET呢?MET又被稱為「代謝當量」,它是指運動時攝氧量是安靜時攝氧量的倍數,一般來說成年人安靜時攝氧量為3.5ml/kg/min,如果一項活動攝氧量為21ml/kg/min,那麼這項活動MET=21/3.5=6MET。MET是評價絕對運動強度的標準指標,不同MET值代表不同運動強度。

在8.0km/h速度下慢跑,自然步頻與小步快跑(快步頻小步幅)強度接近,但快步頻心率相對偏高。大步幅慢步頻的跑步方式無論是心率還是MET值都高於其他兩種步態,說明這種跑步方式最費力,其原因在於當步幅增加時,會明顯增加重心起伏。因此,人體需要更加用力來克服體重做功,導致無論是心率還是運動強度都上升,這種跑步方式非常費力且對於膝關節衝擊也較大,是一種吃力不討好的運動方式。

當然對於跑者來說,在速度不變的情況下,加快步頻減小步幅,在初期由於動作不適應也會帶來心率增加等問題,所以步頻是需要經過訓練的,適應後,跑步經濟性提升,心率就會自然下降。跑者可以採用以下方法來訓練自己的步頻。

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訓練步頻的具體方法

動作1:快速墊步

在節拍器伴奏下,訓練雙腳快速交替轉換墊步能力,設定步頻為180步/分鐘。什麼?節拍器從哪裡找?在手機應用程序商店裡搜索「節拍器」,一大把各種節拍器。

動作2:左右提拉墊步

雙腳開立,左右交替墊步,轉換時,注意腳跟向臀部提拉,頻率可以設為100-120步/分。

動作3:快速蹲跳

雙腳開立,做快速蹲下,下蹲幅度要小,起跳高度也不用太高,主要訓練落地後迅速反彈起跳的能力,頻率要快。

動作4:快速弓箭步跳

做雙腿交替快速弓箭步跳,下蹲幅度不用太大,訓練落地後迅速反彈跳起能力,頻率要求要快。

動作5:弓箭步接抬腿跳

要求快速跳起,同樣落地後要迅速再次反彈跳起能力,動作幅度不用太大,但頻率要求要很快。

奔走相告的消息:慧跑無憂APP不僅提供針對性的步頻訓練課程,也能提供步頻發生器,跑步時根據步頻發生器,控制自己的步頻,是訓練步頻的好工具。

八、總結

對於大眾而言,評價跑姿的最簡單方法就是觀察自己的步頻,如果步頻低於150步/分,無論速度快慢,你的步頻都顯得太慢了;初中級跑者要更多採用小步快跑的方式;當然,對於高級跑者而言,快步頻大步幅更加重要。

這也就意味著速度越快,步頻越快步幅越大,但不能反過來理解速度慢,步頻就應該慢。因此,速度慢時步頻不降,速度快時,加快步頻是合理跑姿的重要標誌之一。

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