跑步分期,這樣看跑姿

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跑姿牽扯生物力學,談論它之前先簡介各階段分期,了解關節空間中的活動,以及各階段的時間比例。才能進一步藉這些時、空參數,討論如何鍛鍊我們的肌肉與神經系統的控制。

人體有效移動循著右腳、左腳輪番落地,重心沿著雙腳向前行;這正是跑步與走路的相同。而跑步別於走路,功能上提高速度外;少了走路時的雙腳支撐,多了雙腳騰空。從走路的“雙腳支撐”,到跑步時“雙腳騰空”。兩個詞看似生疏卻是孩時為了更快移動,自然能有的轉變。本篇將用張嘉哲間歇課表的例子,將一個完整跨步,從右腳觸地開始,到下一次右腳觸地結束;定為一個步伐。擷出四個階段觀察空間角度;再用八個分期計算時間參數。

如果這段話引起各位喜歡科學左腦的興趣,歡迎跟我們從數據出發認識這跑步有趣的分期。

觀察空間角度的四個階段如下,分別為: 支撐期、腿後擺、收小腿、腿前抬。

分期 量測關節 意義
一、支撐期 膝關節角度(藍) 下肢剛性指標
二、腿後擺 髖關節角度(黃) 大腿後擺為前抬作預備
三、收小腿 膝關節角度(藍) 收得夠擺得快
四、腿前抬 髖關節角度(黃) 腿後擺與收小腿的結果,與步幅明確正比
四階段
空間角度
  1. 觸地到支撐期,如彈簧的腿被壓縮,過程在續能;隨後的支撐期到離地則仰賴肌肉發力,釋放力量將身體推離地面。支撐期膝關節角度的大小與變化成為這個腿部彈簧特性的參考指標。
  2. 離地的腳,有一小段後伸、上抬。此時髖關節(大腿)的後伸(擺),相比於射箭前的拉弓;拉得足,能幫助接著腿前擺的速度與跨步的大小。
  3. 收小腿能降低下肢的轉動慣量,相當於讓箭變輕;在有限的肌筋膜能量下將腿擺得更快。
  4. 腿前抬(或髖關節屈),與小腿前踢(膝關節伸直)兩個參數直接影響步幅的大小。相比小腿前踢,可能造成的膝關節壓力與煞車效應,抬大腿會是較理想的策略。

觀察時間參數的八個分期可被分為兩個子期,支撐期(3個)與騰空期(5個)。

八個分期
右腳八個分期

上一段四階段的角度是產生步幅的關鍵;而這段分享的八個分期裡,時間長短則指出跑者踏地與抬腿的效率;若以百分比來表示,還可看出跑者在該狀況下使用的跑步技巧與策略。常見的一個例子就是: 跑的越快,騰空期的占比越大;可能就是跑者俗稱的地面飛行了。

 

  • 支撐期包含: 觸地、支撐、離地。(佔約1/4: 26.4%)
  • 騰空期包含: 腿後擺、收小腿、腿前抬、擺盪末、觸地前。(佔約3/4: 73.6%)

左右平衡多半從正面觀察;但單純的側面影像,若加上對側腳的觸地時間,就足夠切分四個可以分析左右平衡的階段。這四個階段分別為: 右腳支撐、雙腳騰空(左腳前)、左腳支撐、雙腳騰空(右腳前)。

左右平衡

 

  1. 支撐期較長可能出自兩個原因。第一: 軀幹偏向該側,讓這側腳承受更多負荷。第二: 該側的舊傷導致神經肌肉反應較慢,雖然軀幹無偏向,但腳花更多時間在地上以達到同等量的支撐。
  2. 騰空期較長也有可能的兩個原因。第一: 前一隻腳推出的動能大,且有效存進軀幹,讓身體滯空更久。第二: 即將落地的腳因為有能力支撐更大的衝擊,主動用軀幹的力量將它抬得更高/更久。

騰空期因雙腳皆在空中,少了地面反作用力的支撐;因此軀幹(核心)與上半身的力量決定了支撐期地面反作用力製造的動能可以存多少,以助騰空的長度與擺腿的幅度。

讀完後躍躍欲試歡迎參考: 跑姿記錄方法 (影片)

關於離地時的垂直動能與騰空的擺腿將在下回垂直振福與跑步經濟性繼續分享。

 

發表者:Archi

I'm Archi physical therapist working in Taipei, and I love running marathons. (PB 2:37:58) 我是一名在台北工作的物理治療師,熱愛馬拉松,目前PB 2:57:58.

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