平头和翘头-跑鞋那些事 - 陪你跑

这两年，国内外运动市场的新款跑鞋如雨后春笋般涌现，无论是外观的缤纷色彩还是跑鞋特殊的结构设计，有一个趋势特别显著：跑鞋的鞋头上扬的趋势日益明显，尤其在厚底跑鞋当中特别突出。

这种改变对跑步会有什么影响吗？厚底跑鞋上扬的鞋头结构，真的对跑步的流畅性有帮助吗？该结构会对跑步姿态有影响吗？本文试图通过科学的方式解析跑鞋设计对跑步的影响，供广大跑友参考。

跑步着地过程——滚动机制

为了揭开疑惑，首先必须了解跑步着地的过程。我们可以把这个过程比拟为一个滚动的动作：从脚跟着地到离地，可分为三个滚动机制，脚跟滚动、脚踝滚动和前掌滚动。

脚跟滚动指脚跟先着地到全脚掌踩平；脚踝滚动指全脚掌贴平到脚跟抬起之前；前掌滚动则指脚跟抬起到脚掌完全离地。

着地时，如果脚掌的滚动过程不流畅，则会产生卡卡的感觉，使整体滚动动作的速度不平顺。其中较容易受跑鞋影响的滚动为脚跟滚动及前掌滚动，我们称其为后足顺畅与前足顺畅。本文将着重在前足顺畅部分。

或许你能直接感受到有些跑鞋存在顺畅性的差异，但通过科学仪器测量，能更清楚地看到差异，即测量前后方向足底压力中心（COP）移动的速度变化。2018年，Lam等学者研究认为，良好的顺畅感，COP前后方向速度变化应该是渐进式地增加，而并非突然地遽增。换言之，当前后方向COP移动速度的变化越平缓，滚动过程越不会突然大幅加速，而是平顺地滚动。

通过测量足底各部位的压力大小，可计算出压力中心（COP）。随着跑步的滚动机制，COP会由后至前移动，形成不同的速度变化，借此分析跑鞋的顺畅性。

科学测量6双跑鞋

这里选了6双跑鞋，分为一般跑鞋组和鞋头上扬组。一般跑鞋组是指无特别设计鞋头上扬的结构，鞋内也无设计帮助滚动的硬板；而鞋头上扬组，即该跑鞋设计底部较厚，且鞋头有特别上扬，试图引导跑者在前足滚动时保持顺畅感受，如同跷跷板一般。

一般跑鞋组

鞋头上扬组

测量由一名跑步经验丰富的测试员轮流穿着6双跑鞋，并于鞋垫处使用 Pedar足底压力系统，且于跑步机上以每小时10公里的时速 (10KPH) 跑步，每一双鞋至少跑 3 分钟以上，撷取稳定的足底压力讯号并汇出数据，以分析完整步态周期为主。

测量结果出炉，对比一般跑鞋组（虚线）与鞋头上扬组（实线），在脚跟开始离地的阶段，尤其是 60-85% 的时间轴，鞋头上扬组的COP移动速度曲线变化较为平缓，COP移动速度峰值约落在0.8-1.2m/s之间；而一般跑鞋组的COP移动速度曲线变化遽增，COP移动速度峰值约在1.2-1.6m/s之间。综上所述，COP移动速度变化较平缓的鞋头上扬组，有较佳的前足顺畅性。

鞋头上扬对动作的影响

为了呈现跑步着地时的鞋底滚动变化，在操场拍摄慢动作影片，以了解跑鞋结构改变对动作的影响。结果清楚地显示：鞋头上扬组有较顺畅的滚动过程，这也呼应了上述所分析COP移动速度较平顺的结果。

我们从一般跑鞋组（黑，ASICS MetaRun）与鞋头上扬组（白，ASICS MetaRide）各挑出一款鞋，并搭配定格的截图来做更详细的解释。

ASICS MetaRun（一般跑鞋组）与 MetaRide（鞋头上扬组）的分解动作变化：

从全掌贴平到脚跟离地的过程中，一般跑鞋组在启动前足滚动机制时，需较大程度地弯折蹠骨关节；而鞋头上扬组则是像跷跷板般，顺应着跑鞋的结构与上扬弧度向前。从黄、红、蓝色点的相对位置便能清楚知道，当一般跑鞋组向前时，黄点位置几乎是不动的；而鞋头上扬组向前时，黄点位置则是向下，同时蓝点上升，代表鞋头向下贴平地面，而鞋跟随之上升。

从最大弯折到离地瞬间的过程中，前脚掌与掌趾会推蹬地面，我们可观察到一般跑鞋组推蹬的位移较大，伸展的幅度亦大；反之，鞋头上扬组的位移较平缓，伸展的幅度小。对比红点与蓝点的轨迹线就能明显看到一般跑鞋组上升幅度较大；反之，鞋头上扬组则上升幅度较小。显示表明，一般跑鞋组在推蹬时会有较大的蹠骨关节弯折动作，而鞋头上扬组则会受限于鞋子的结构，不须做出较大的延展动作，这样的动作变化，可降低蹠骨关节推蹬的出力，但会使跑者觉得有推不到的感觉，形成一种还没推蹬就离地的感受。