【跑步课堂】跑鞋的相关影响
PART
01
肯尼亚的跑鞋情况
Running Shoes in Kenya
穿着零高度差鞋子的跑者更可能采用全脚掌触地方式,而赤足的跑者更是鲜有脚跟触地的情况。
在一些国家，少年跑者大多赤足跑步，长大一些(通常是十几岁时)才会改为穿鞋跑步,而穿鞋跑几乎总会带来跑步模式的改变。欧文·安德森拍摄了大量5-13岁的肯尼亚儿童和少年的照片和视频,发现一个相同的模式:
非常有趣的是,当赤足的肯尼亚少年跑者第一次穿上跑鞋后,几乎立刻就转变为脚跟触地者(图1.2)。
图1.1 赤足跑者几乎全部采用全脚掌触地方式（左图）
图1.2 这些赤足跑者穿上跑鞋后，便立即成为脚跟触地者（右图）
PART
02
与跑鞋相关的问题
Problems related to running
跑鞋给足部触地方式带来的负面作用会引起一系列问题，下面详细介绍。
增强冲击流
如上所述，加厚鞋跟的鞋子引发的脚跟触地,实际上会增强冲击流,而不是将其减弱。这看起来是自相矛盾的,因为脚跟触地跑者是落在鞋子'最柔软”、底垫最厚的部位。然而,这种厚垫式触地限制了本体感受,并因此可能无法开启神经系统中减弱冲击力的反馈循环。反馈循环能减缓冲击,并通常会在触地时产生更明显的距屈和膝关节弯曲，二者都能缓冲冲击流。此外，脚跟触地虽然确实是落在现代跑鞋加厚的鞋跟上，但是却绕开了足部前掌的力分散结构。
增大力负载率
相比于前脚掌触地,脚跟触地增大了力向上传递至腿部乃至全身的速率。因为脚跟触地没有经过脚的前部区域,而是与背屈的踝关节和伸直的双腿及没有弯曲的膝关节有关,因此不存在触地后缓冲腿部受力的解剖结构。
SAT过大
脚跟触地通常伴有触地时伸直的腿部和超过14度的平均SAT(图1.3)。触地后,这会导致极大的冲击流和制动力。
增大垂直力
过大的SAT（触地胫骨角度）
图1.3穿着现代增厚鞋跟跑鞋的跑者更倾向于采用过大的SAT
作为跑步模式中非常关键的要素之一的触地胫骨角度（Shank angle at touchdown，SAT）。足部初次触地时地面与胫骨的夹角为a，则实际胫骨角度为b=（a-90°）°。换句话说，胫骨角度实际上就是触地点处垂直于地面的一条直线与胫骨之间的夹角的度数。
较大的SAT产生的垂直地面反作用力与体重相等或为体重的1.5倍,而此时的胫骨角度为正(触地支撑初始期间,胫骨到达垂直位置之前)。这就意味着垂直方向上的力大部分都成为制动力-而不是服务于向前的运动—因为力的方向是向上和向后的,而不是向上和向前。
尽管流行的跑步出版物和书籍中从未提及这一关系,但事实上步态中达到1.5倍体重的垂直冲击力是一项关键的模式要素,并且是预测整体跑步模式的一项绝好的指标。
只要冲击力达到1.5倍体重时,测量跑者的SAT,就能立刻判断出其使用的模式的优劣！
例如，一名全脚掌触地者触地时的SAT为6度,而脚跟触地者的SAT为15度。从触地的时刻起,小腿和足部相对身体的其他部分向后移动时,地面反作用力就随之升高。最终地面反作用力到达体重的1.5倍。
在这一时刻,全脚掌触地者和脚跟触地者的SAT差异远大于初始的9度。这是因为当SAT较大且通过脚跟触地时,力增大的速度非常快。
事实上，几乎在每一个脚跟触地的例子中，当力到达1.5倍体重时, SAT都为正（足部位于身体前侧）。与之相反的是，几乎在所有全脚掌触地的情况下,力达到1.5倍体重时的胫骨角度都为负,足部位于身体后侧。
跑者想要在什么时间产生相对地面的1.5倍体重的力呢？
是SAT为正,相对地面产生制动力和向上、向后的力,还是SAT为负(足部处在身体后侧),相对地面产生推进力和向上、向前的力?地面反作用力达到1.5倍体重时,胫骨的位置会提示整体跑步模式的优劣和快速跑步的可能性。
现代增厚鞋跟跑鞋会导致以脚跟、几乎笔直的腿和较大的SAT触地,然后产生制动和停止的效果。足部迈到身体前方远处,使制动力达到最大。触地发生在脚跟,冲击力加载至腿部的速率增大,这股力直接穿过脚跟-不经足部和踝关节缓冲-然后传到踝关节、胫骨、膝关节、腿的上半部分、髋部、脊柱和头部。
与前脚掌触地相比,现代跑鞋明显抬高了脚跟,引发脚跟触地,还延长了步态中支撑阶段的持续时间。这一延长的程度各不相同,但是脚跟触地时每一步花费在地面上的实际时间平均增多了0.01秒。这一数值看起来很小,但要记住,脚跟触地者每分钟迈步180次,跑1英里(约1.61千米)耗时6分钟,那么在这1英里(约1.61千米)内就浪费了10.8秒。使用全脚掌触地时,每一步无须花费这额外的0.01秒,因此改变模式后,无须更多艰苦训练就可能将1英里(31.61+)的成绩提高至5分49.2秒。
总而言之，增厚鞋跟的跑鞋会明显引发脚跟触地。脚跟触地又致使跑者在地面上的每一步都花费更多的时间,使每一步产生更多的身体损伤,并带来更强的制动力,更小的推进力及更慢的跑步速度。
来源：内容整理《跑步模式》（欧文·安德森）（侵删）