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決定跑速的主要因素是步長和步頻

生活 更新时间:2024-09-13 18:53:57

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決定跑速的主要因素是步長和步頻(這兩個關鍵指标反映了跑姿是否輕松省力)1

正确良好的跑姿主要起到兩大作用,一是更經濟更省力,二是預防和盡可能減少跑步傷痛。

什麼叫更經濟更省力,其實就是跑起來更輕松,而減少跑步傷痛主要靠化解着地沖擊實現。

有兩個重要跑姿參數可以評價你的跑姿經濟性——觸地時間和垂直振幅,今天我們就來說說這兩個重要的跑姿參數。

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為什麼觸地時間越短

跑步效率越高

跑步是雙腳交替向前邁出的運動,一隻腳從剛剛接觸地面,到完全離開地面,這個過程所花費的時間就是觸地時間。

觸地時間作為評估跑步整體效率的重要指标,需要借助穿戴技術才能加以測量反映,目前佳明綠豆芽、高馳POD動态傳感器、華為S-TAG運動傳感器可以測量觸地時間,這也是目前市面上三款代表性的跑姿監測産品。

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觸地時間非常短,通常隻能以毫秒作為衡量觸地時間的單位,一次觸地大約為200-400毫秒。

大衆跑者觸地時間一般在300毫秒,能夠達到250毫秒左右已經屬于比較不錯的水平,而精英選手的觸地時間則能控制在200毫秒内。

觸地時間一方面與速度有關,速度越快則觸地時間越短,根據優秀運動員數據,博爾特在百米比賽中的觸地時間隻有七八十毫秒, “萬米王”貝克勒在5000-1000米比賽的觸地時間約100多毫秒,這說明不能脫離速度去單獨評價觸地時間,但遺憾的是目前很多穿戴産品提供的觸地時間評估都不考慮配速,希望未來加以改進。

速度越快觸地時間越短(單位:毫秒)

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暢銷書《無傷跑法》作者,南京體育學院運動健康學院戴劍松副教授團隊在對于大樣本大衆跑者進行跑姿專業測試研究基礎上,建立了不同配速的觸地時間評價标準,這是國内首個依據配速觸地時間的評價标準;

相比籠統地不考慮配速進行觸地時間評價,以配速為基準進行評價更為科學,因為本身觸地時間長短就與配速有關,同等速度下誰的觸地時間更短更有跑姿指導價值。

不用配速觸地時間評價标準(毫秒)

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另一方面,觸地時間與神經肌肉協調性有關,這其中涉及一個重要的生理學機制——伸縮複合收縮機制(Stretch-Shortening Cycle,SSC)。

我們仔細看一下着地過程,小腿三頭肌以及大腿前側股四頭肌先是在着地緩沖支撐過程中被快速拉長,然後在蹬伸階段又快速縮短,這種肌肉及其筋膜結構被快速拉長,然後又緊密銜接快速縮短的過程就稱之為伸縮複合收縮機制。

着地(1)

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着地(2)

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在這個過程中不僅利用了肌肉及其附屬結構本身所具有的彈性勢能,還利用了肌肉牽張反射,同時抑制了腱反射,因此可以産生比較大的力量推動人體向前運動;

但如果這個過程速度變慢,比如肌肉離心拉長速度變慢,同時肌肉向心收縮速度也變慢,并且肌肉由拉長到縮短的銜接時間縮短,就會導緻該過程蓄積的能量以熱能方式釋放掉,大大降低了跑步效率。

而較短的觸地時間其實就是表現為肌肉快速拉長,然後緊密銜接快速縮短,也就是說觸地時間越短,說明該過程越快,則能量利用率越高,能量損失越少。

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精英選手觸地時間短一方面是由于其速度快,即便在同等速度下,他們的觸地時間還是短于大衆跑者,這是因為經過長年訓練,他們已經在神經肌肉協調配合、動作熟練性和精準性等方面實現了高效工作,這是多年訓練的結果。

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大衆跑者

如何适度減少觸地時間

大衆跑者如果能減少觸地時間,從提升跑步效率,減少能耗損失,無疑是非常有益的, 那麼怎樣才能減少觸地時間呢?

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1、加快步頻

比較快的步頻可以讓着地點靠近重心,這樣身體重心就得以更快通過支撐腳上方,減少了刹車制動,同時更快的步頻帶來更快的動作速度。

因此無論是肌肉離心拉長,還是向心縮短的速度都得以提高,而較快的肌肉伸縮速度是讓SSC機制發揮作用的關鍵。

步頻較快者明顯觸地時間較短

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2、重視發展肌肉快速伸縮複合能力

前文已經解釋了伸縮複合收縮機制,而專門進行這方面的訓練就是所謂快速伸縮複合訓練,這種訓練的重點是鍛煉肌肉在最短時間産生最大速度或者最大力量的能力,主要是通過預先拉長肌肉,利用肌肉和肌腱的彈性勢能以及牽張反射,實現更快、更強的向心收縮運動。

快速伸縮複合訓練是提升爆發力的最為有效的訓練方式之一,同樣可以提升神經肌肉協調性以及肌肉間的相互協同發力能力,從而提高你的跑步經濟性,讓你跑起來更節能,更輕松,當然也更快。

快速伸縮複合訓練的本質就是要求訓練者盡可能減少與地面的接觸時間,因此訓練者需要學會快速緩沖着地,并積極的對地面做出反應。

而跑步過程中當支撐腳着地時,肌肉離心收縮進入緩沖階段,然後積極的向心收縮的蹬地推動身體前進。

所以快速伸縮複合訓練肌肉工作模式與跑步中肌肉收縮模式相同,跑步着地時小腿肌肉發生了典型的拉長縮短彈性運動。

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有體育科研人員評定了9 周快速伸縮複合訓練對中長跑運動員神經骨骼肌系統和運動成績的影響。

結果顯示,經過9周訓練後,運動員5公裡跑成績、跑步經濟性、5 級跳的距離以及20米跑成績顯著提高,同時跑步觸地時間減少(跑步着地時間越短,速度損耗越小,肌肉肌腱彈性勢能運用越好)。

對于大衆跑者而言,多做蹲跳、跳繩等練習可以有效提升肌肉快速伸縮複合能力。

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3、垂直振幅

垂直振幅其實就是騰空高度。跑步是雙腿交替往前邁出的運動,跑步與步行的本質區别就在于跑步會有雙腳騰空期,而步行沒有。

跑步會有騰空,但如果騰空高度過高,會導緻很多無謂的力量損耗,因為跑步是水平運動,而如果重心上下起伏過大,就把跑步變成上下運動,而克服重力做功會增加大量的體力消耗,所以我們希望跑者能夠貼地飛行,避免跳着跑就是這個意思。

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因此,在佳明跑姿垂直振幅這個參數中,其要求越小越好。

✔ 垂直振幅小于6.4厘米,代表你是最優秀的5%那部分跑者;

✔ 垂直振幅介于6.4-8.1厘米,你屬于前30%的跑者,大部分跑者介于8.2-9.7厘米之間;

✔ 如果垂直振幅大于9.8厘米,則說明重心起伏過大,這樣的跑姿非常不經濟。

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如何改善垂直振幅

1、加快步頻

步頻較慢時,步幅較大,就會導緻騰空高度明顯增加。

下圖可見,在8個速度下,慢步頻者明顯騰空高度大于快步頻者且差異具有統計學意義,因此減少騰空高度的最簡單直接的做法就是加快步頻。

步頻較快者明顯垂直振幅較小

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2、适度身體前傾減少垂直做功

剛才說了大步幅容易導緻垂直振幅增加,但為什麼精英選手步幅很大卻垂直振幅很小呢?

那是因為精英選手的大步幅不是以降低步頻為代價,其步頻還是很快,另一方面精英選手充分利用了身體适度前傾所帶來的技術優勢。

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跑步時的主要動力來對地作用力,當髋膝踝聯合發力對地面産生一個蹬地作用力時,就會産生大小相等,方向相反的地面反作用力。

地面反作用力可以分解為垂直分力和水平分力,水平分力推動人體往前運動,而垂直分力使得重心往上,當身體适度前傾時,使得整個身體與地面夾角減少,這樣就可以增大水平地面反作用力,減少垂直地面反作用力,避免重心起伏過大。

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穿戴技術橫向對比

本文讓一名跑者跑步時同時腰間佩戴佳明綠豆芽、高馳POD動态傳感器、華為S-TAG運動傳感器,對比了三種跑姿傳感器的所輸出的觸地時間、垂直振幅兩個核心指标。

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結果發現三者并不完全一緻,從觸地時間看,佳明和高馳的結果比較接近,但從垂直振幅看,佳明和華為比較接近,但三者誤差都不大,由于我們并沒有采用金标準設備進行驗證,所以不好判斷誰更準确。

但對于一般大衆跑者而言,其實不用糾結誰更準确,應該來說,三款設備都是可信的,至少對于跑者個人長期觀察跑姿指标來說,都是準确的,因為你的跑姿在長期跑步過程中發生的逐步變化以及一次跑步前後疲勞所導緻的跑姿變化,跑姿傳感器還是都能檢測出來的。

三款設備的觸地時間對比

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三款設備的垂直振幅對比

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總結

從以上分析可以看到,無論是縮短觸地時間,還是減少垂直振幅,從技術優化角度來說,快步頻都有助于達成上述兩點,所以步頻是形成正确合理跑步技術的關鍵所在。

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觸地時間、垂直振幅是反映跑步效率的重要參數,總體而言,速度較慢時,觸地時間較長,而随時速度加快觸地時間縮短。

太長的觸地時間容易産生明顯的減速刹車效應,降低了跑步經濟性,所以縮短觸地時間有助于提高跑步效率。

對于大衆跑者而言,适當加快步頻,加強力量訓練,特别是加強肌肉快速伸縮複合訓練有助于縮短觸地時間,而垂直振幅與速度關系不大,通過加快步頻,身體适度前傾可以達到減少垂直振幅的目的。

# 話題讨論

你的垂直振幅是多少?你屬于哪類的跑者

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我們常說跑姿因人而異,運動員跑姿也并非人人相同,但差異是有限的,運動員跑姿仍然表現出很好的技術一緻性,比如步幅較大、緩沖好,制動少,這跟他們具備良好的柔韌性和力量有關,而技術的背後是身體能力,所以改進跑姿需要技術訓練和能力訓練相輔相成。

跑步研習社為希望進一步優化跑步技術的進階跑者送上最新跑姿訓練進階課程。

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适合人群

适合馬拉松成績4小時以内的跑者

參加過21天學會正确跑姿的跑者

有良好的力量以及關節活度正常的跑者

希望掌握跑步技術提高運動表現的跑者

沒有跑步傷痛的跑者

你将收獲

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