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怎樣跑步才能不損傷膝蓋?
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知友:孫悅禮(5100+ 贊同,上海中醫藥大學中醫骨傷科學專業博士)
作為常年堅持跑步的業餘選手,我試過各種各樣的跑步姿勢和發力方法,也研究過跑鞋的特徵,根據相關運動學和生物力學原理,結合自己實踐,我想從跑步姿勢、跑鞋選擇和肌肉拉伸強化三個方面分享一些乾貨。
一、跑步時候高抬腿和邁大步,不光扯著蛋,還容易傷到膝。
跑步儘量不要邁大步。跑步時身體應該略微前傾,這樣正好每一腳的腳掌可以在身體重心正下方踩到地面,吸收來自地面的衝擊。如果步子邁得過大,腳跟會先和地面接觸,相對於足弓和腳掌,腳跟緩衝地面衝擊的能力較弱,這些衝擊還會順著小腿向上傳遞到膝關節,很容易引起膝關節後側肌腱韌帶受傷。
另外,跑步儘量不要抬膝過高。當膝蓋高高抬起時,小腿也會同時被提到一個比較高的位置,不知不覺就容易邁步過大,跑步動作也會相應變得過大,身體重心起起伏伏,在每次接觸地面時,膝蓋受到的反衝力更大。
如果你是跑步新手,先不要太在乎配速,首先就需要避免這兩個最不恰當的姿勢。
那麼,怎樣的跑步姿勢才是正確的呢?
在跑步時,身體略微前傾,膝蓋應該始終處在比較低的位置,作單擺運動,除了前側腿要避免抬膝過高、邁步過大以外,也需要注意身體後側,微微彎曲抬起膝蓋,讓後側腳後跟充分向上抬起。
當前側腿的腳跟著地時,膝關節和腳踝其實還處在上半身重心前側,此時就有許多額外的負擔加在膝關節和腳踝上,時間久了就會感到腳踝兩側和膝關節後側痠痛。而且因為關節和韌帶缺少足夠的彈性,對於地面向上的反作用力,腳跟很難做好緩衝,來自地面的衝擊就會直接向上傳遞到膝蓋。
為了保護好膝蓋,在著地和支撐階段,也需要讓膝蓋保持略微彎曲來緩衝。如果膝關節僵直的狀態下著地,地面對膝蓋帶來的衝擊是相當大的,也非常容易引起膝關節後側損傷。
最後,跑步每次邁步的時候儘量擺平腳面。因為腳面過度的左右翻轉傾斜,會在著地時讓腳掌外側先著地,而與此同時地面的反衝力也會讓內側腳踝會微微收緊。當沒有擺平的腳面傾斜著地時,膝關節外側會受到過多的地面反衝力,與此同時一側腳踝承受了過多的體重,持續跑步容易疲勞甚至受傷。
二、怎麼選一雙合適的跑鞋?
1. 結構還是材料,跑鞋底的減震性能
如何讓一雙鞋有極致的緩震性,並且能適應人的運動習慣,這是眾多跑鞋都在追求的目標。
從腳後跟落地(吸收震動)到過渡到前掌,再給予前掌向上的力,從而讓跑步發揮更好又不傷膝關節,為了滿足這樣的需求,各種各樣的鞋底材料更新迭代。
在尋找/研發質量更輕、彈性更大的減震鞋底材料同時,也出現了很多物理減震科技。
打個比方,彈簧的結構是減震,但彈簧的材料是彈性並不好的鋼鐵;泡沫塑料是很好的減震材料,但立方體的原裝形態並不是最佳減震結構。
減震結構最有名的就是氣墊/氣柱鞋底,通過氣囊、氣墊、氣柱或拱形結構,利用物理結構和其中氣體壓強來實現「緩震 + 回彈」效果。
相比於高科技緩震材料,在視覺上這類鞋子更具有科技感,噱頭十足,但作為跑步鞋,氣墊的結構自重比較大,同時為了讓氣體產生足夠大的壓強,就需要一定的空間,因此並不適合用來輕盈地奔跑。此外,氣墊鞋比較容易受到環境影響,漏氣、降溫都會使鞋底氣墊結構失去性能,空留笨重累贅的物理結構。
因此,絕對不要穿氣墊跑鞋跑步。
如今,單純依靠物理結構起到緩震的跑鞋已經很少了,越來越多的新型材料被研發並用於跑鞋底,足夠輕盈、耐磨、又有彈性的材料是用於跑鞋底最完美的材質。
近年大熱的 E-TPU 材料,就像泡沫塑料一樣「爆」成一粒粒彈性顆粒,拼組成鞋底,就能實現緩震與彈性兼具的性能。這種 E-TPU 技術多家運動品牌都有掌握,有名的 boost 就是採用這個材質的鞋底。
另一種用得比較多的新型材料是 Gel 減震膠,這個材料相比於後期加工的 E-TPU,更強調吸收地面反衝的同時提供足夠的支撐,一般並不需要做整個鞋底,只需要強化鞋底兩側區域即可。
2. 前腳掌還是後腳跟?鞋底坡差的奧秘
先做一個小測試,在水泥地或者室內地板上,脫去鞋子,光著腳分別用腳掌著地和腳跟著地,用不同的配速各跑一段距離。
腳掌著地地跑和腳跟著地地跑,體會到差別樂嗎?
除去鞋子的外在因素,重新審視赤足狀態下身體的功能,這也是人類從遠古時代進化到現在的最優選擇。祖先捕獵求生的年代,可沒有各種各樣的跑鞋,哪個種群能存活下來,把基因傳到當代,是自然優勝劣汰的選擇。
事實證明,腳掌著地狩獵的祖先活到了現在成為了我們,而足跟著地的祖先可能因為不能長時間奔跑徒步狩獵或者躲避狩獵,最終消失於進化的洪流。
隨著運動科技的發展,各種各樣舒適的跑鞋越來越多,過度的保護會讓人產生依賴,並忘記了原來走路和跑步的習慣。
就像腰託的過度使用,會讓人依賴腰託的支撐,而放棄對自身腰肌的加強,當脫下腰託後,腰部再也使不出力。
跑鞋之於跑步姿勢的道理同樣如此,鍛鍊小腿肌群可以讓身體習慣腳掌著地的步態;
穿上腳跟處充分減震的鞋子,也可以在走路時肆無忌憚地用腳跟踩地面。
這種過度的保護,讓人形成了依賴,然後慢慢影響了走路和跑步姿態和習慣,但是足部的解剖卻尚未改變。
大部分人會把主觀的感受和習慣當作常識,然而科學的事情往往事與願違的。
回到跑鞋,足跟的厚度越小,可以反過來看成一種糾正跑步姿勢的策略。因此就有了「跑鞋坡差」這個參數,「跑鞋坡差」指的是跑鞋的鞋跟厚度與鞋前掌厚度的差值。
越來越多的運動科學發現很可能,後掌著地(所以後跟需要很厚實的緩震)- 過渡到前掌 - 前掌發力這樣的運動理念是有問題的,甚至是很多運動員受傷的罪魁禍首。
運動鞋可能最需要的只是在提供緩震和保護的同時,能儘可能讓人以自然的姿態去活動,人體本身才是最好的緩震/回彈結構。
根據現代人腳跟著地的步態習慣,為了使鞋跟處具有更好的緩震性能,一般鞋跟處都比較厚。更厚的鞋跟,更舒適的腳跟著地緩震,使我們不知不覺更習慣於後腳跟著地的步行方式。
市面上有各種坡差的鞋子,當穿鞋時前腳掌和後腳跟感受到不同的地面反衝力組合時,不同坡差的跑鞋體驗度是大不相同的——
坡差在 0-4mm 時,緩震能力差,但更適合前腳掌著地發力的短跑競速跑鞋;
坡差在 4-8mm 時,緩震能力較差,可以用來學習並適應前腳掌著地的跑法;
坡差在 8-12mm 時,鞋跟開始加厚,比較適合初級跑者穿著跑 5 公里到 10 公里的中長距離;
坡差在 12mm 以上時,大多籃球鞋都是這樣的鞋跟,不適合跑步。
根據以上坡差分類我們可以發現,坡差所反映的是腳跟減震舒適性和腳掌發力充分性之間的平衡。
考慮到鞋墊對腳跟處地面反衝力的吸收並非完全,因此正確的前腳掌發力方式是一個更主動更安全的矯正方式,也有研究證實了這個觀點,當跑鞋坡差大約在 6mm 以下時,運動員感受到的膝關節不適感將會相對較小。
比較合理的是 Nike 的 Free 系列,每個型號後面的 3.0、4.0、5.0,數字代表了前後掌的坡差,數字越小越接近赤足的感受。
理論上來看,如果坡差為零,一點都不給腳跟緩衝「留後路」,這種「背水一戰」的方式是不是可以逼著我們用最安全的前腳掌跑法跑全程呢?事實上,市面上那些五趾鞋就是採用這個原理進行設計的,但穿著這類跑鞋跑完一段距離後,小腿很容易感到痠痛,因為人類的正常生活和運動早已依賴鞋子對腳跟的緩衝了,生理學和運動學角度來看,僅靠腳掌發力的步行或跑步所需要的小腿肌群已經發生退化了。
因此,除了一雙合適的跑鞋以外,對跑步姿勢的主動調整,是同樣重要的。
三、鍛鍊哪些肌群可以讓跑步更穩健?
除了跑步時要注意姿勢以外,平時多多加強下肢肌群,跑步後做好拉伸都非常重要。
跑步需要加強的,主要是大腿後側肌群,尤其是臀部肌群,在長時間高強度跑步中特別重要,常見的鍛鍊方法主要有靠牆深蹲、肩橋練習等動作,具體動作如下——
1. 靠牆下蹲
背向牆站,雙腳在離牆有 30 釐米的距離(大約大腿的長度);
慢慢向後靠,直到背靠著牆。然後慢慢地滑下去,坐下去,儘量讓膝蓋彎到 90°(盡力就好,不要太勉強,注意保護);
儘量讓腰背部貼到牆上,通過壓力獲得足夠的摩擦保持平衡,堅持 1 分鐘;
然後大腿發力,順著牆壁往上滑,逐漸站回;
做 8-12 次,一天裡抽碎片時間分次做完
2. 肩橋
在地面躺平,彎曲膝蓋,腳踝靠近臀部,兩腳距離和肩同寬。
慢慢抬起骨盆,讓大腿到上半身呈一直線,這個時候收緊腹部和臀部肌群。
然後緩慢地、有控制地放下身體回到開始的位置。
循環 8-10 次。
當這塊肌群得到加強,跑步時它們會更好地控制住膝蓋,減少多餘的晃動來降低小腿的扭矩。
此外,每次跑步結束後,也可以採用這個動作進行至少 20 分鐘的充分拉伸,拉伸可以放鬆伸展肌群,減少疲勞代謝產物蓄積。
3. 屈髖拉伸
一條腿向前邁出,兩側腳尖都朝前,保持後背和後側腿部伸直。
慢慢彎曲前側大腿,同時讓後側腿部上的臀肌發力往前推,直到感覺骨盆得到拉伸。保持 20 秒,換到另一側。
重複 5 次。
4. 站姿大腿拉伸
身體站直,抓住一側腳面向後拉伸。
保持兩側膝蓋靠攏,維持 20 秒,換到另一邊。
重複 5 次。另外一個手可以扶住支撐物來保持平衡。
總而言之,跑步時保護膝蓋始終應該是第一位的,這樣可以多跑幾年,慢慢通過有氧運動讓心肺功能得到提升。
保護膝蓋的原理很容易,通過改善步長(每邁一步的距離)、降低抬膝高度和調整腳面著地位置,就可以有效降低小腿扭矩和地面的反衝力,在跑步中保護好膝蓋。
如果每次跑完總會覺得膝關節隱隱不適,但找不到具體問題所在,可以在跑步機邊上放一臺攝像機,把自己跑步的動作拍下來,慢慢研究細節。
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