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你可以跑得更快:跑者都应该懂的跑步关键数据 6.不刻意跨步也可以跑出长步幅
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许多跑者常会犯一个严重错误:过度跨步。当脚掌跨到臀部前,落地时会形成剪应力,而剪应力是造成膝关节受伤的主因。试想一根筷子垂直于桌面,手掌从顶端往下施压,由于没有水平剪应力,因此筷子不易折断。但是当筷子斜撑在桌面,手掌仍由上向下逐渐加压,它就会从中折断。
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同样的情况也发生在脚掌落地时,当脚掌落在臀部的正下方,就像一根筷子直立在桌面上,垂直向下的冲击力与腿部的力学结构平行,因此不会产生剪应力,但当你的落地点落在臀部(质心)前方,向前跨得越远,剪应力越大,受伤的概率也就越高。剪应力造成的运动伤害最常出现在膝盖,因为膝盖是大腿与小腿的接合处,产生剪应力时就会造成不当滑动,滑动引起摩擦和拉扯,久而久之就产生了伤害。图片中的示范动作就是腿部最容易受伤的跑法。
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但有不少人担心,不跨步,步幅不会变得很小吗?
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只要我们知道影响步距长短的3项成因中并没有跨步这一项,就可以明白这种担心是多余的。这3项成因分别是:
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前倾角度:角度越大,向前落地的距离越远。
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脚掌拉起后的离地高度:脚掌离地越高,落地的空间越大,自然能跨出较远的距离。
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惯性:双脚离地后,失去支撑,此时没有任何加速度,除空气阻力之外,身体保持惯性速度前进,这个惯性速度是由支撑期前倾时的加速度“加”出来的。
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比如某位跑者前倾15度,加速到3:50/km,此时脚掌离地的高度自然很高,每步能跃出1.6米。想象一下:若这位跑者的脚掌最高只拉高到脚踝,还能每步跃出1.6米吗?(步速3:50/km=285.71m/min,假设此跑者的步频是每分钟180步,每步1.6米)。
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老子说“企者不立,跨者不行”,意思是说踮起脚跟反而站不久,大跨步前进反而跑不远。“无为而无不为”,不刻意跨步,反而可以跑出较长的步幅,这其实就是顺应自然的道理。
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你可以跑得更快:跑者都应该懂的跑步关键数据 7.跟腱是脚上的天然弹簧
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许多跑者认为前脚掌着地是一种主动行为,导致在落地时过分刻意用前脚掌撞击地面,但这样反而会增加下肢受伤的风险。为了避免这一情况,应该让脚掌自由落地,使脚掌正好落在臀部正下方,落地时膝盖微弯。这样的落地方式会使下肢自然(被动)利用地面的反作用力,就像高尔夫球向前弹跳一样,不用刻意用力,脚掌就会自动上弹。
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而且,人体天生就有利用地面反作用力的跑步装备——跟腱。跟腱在落地时可以吸收冲击,这个过程如同弹簧被外力拉长,储存弹性位能,接着自动收缩形成弹力。跟腱被拉得越长,弹力就越大。所以有些穿着“高”鞋跟的人,跟腱被迫缩得很短,时间长了就会失去弹性,因此跑步的效率也会下降,还会造成跟腱和足弓的伤病。许多长期穿高跟鞋的女性也有相同的问题。
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贝恩德·海因里希博士在《为何跑》一书中从进化的角度谈到跟腱,他的论点跟尼可拉斯博士的观察结果相符,他们都发现跟腱是用来吸收和释放落地时的冲击。跟腱让两足哺乳动物能有效利用落地反作用力,也就是说跟腱让我们跑起来更有效率。在《天生就会跑》一书中作者也引用了进化论研究者的论述:
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黑猩猩是最好的研究起点,因为它们不但是典型的行走动物,也是最接近人类的物种。分别进化了600万年后,我们与黑猩猩相同的基因序列仍然高达95%。但布兰博指出我们与黑猩猩仍有些不同,其中之一就是连接小腿与脚跟的跟腱,这是人类独有而黑猩猩没有的组织。另外我们的脚也跟黑猩猩不同:我们有足弓,黑猩猩没有。
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人类跟绝大部分哺乳类动物相比,最大的差异是只有两条腿。当然,还有其他两足移动的哺乳动物,例如澳洲的袋鼠、非洲的跳兔、北美洲的跳鼠和与亚洲的沙鼠。有趣的是除了人类,它们在快速移动时都是“跳”。
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我们先来思考一下牛顿第三定律:作用力等于反作用力。落下的力越大,地面反作用力就越大。但有了跟腱,当你脚掌落地时,跟腱就像是拉开的弓弦一样,“吸收”地面反作用力的冲击,紧接着就如同拉弓放箭的那一刻,迅速把吸收的能量释放到前进的脚步中。
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跟腱是全身上下最强韧的肌腱,一种长而有弹性的组织,连接着小腿肌和脚跟的骨头。它的主要功能是吸收着地的冲击力以及前进时释放能量。如果不把它错误地使用在推蹬时,它能轻易支撑你整个跑步生涯。附带一提,若是脚跟先着地,这个经过数百万年演化而来的精巧设计,就无法用在跑步动作中。
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照片呈现的是如何将胡克定律运用在跑者身上:
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弹力F=-Kx。
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