跑步姿勢(shì),簡(jiǎn)稱(chēng)跑姿。
一直都是大眾跑者關(guān)注的熱門(mén)話題,對(duì)于多年訓(xùn)練的精英運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō),跑姿已經(jīng)定型,教練員和運(yùn)動(dòng)員認(rèn)為這都不是事兒,但對(duì)于大眾跑者來(lái)說(shuō),就并非如此了。
大眾跑者對(duì)于跑步還處于不斷探索、學(xué)習(xí)、體驗(yàn)、實(shí)踐的過(guò)程中,形成和養(yǎng)成良好的跑姿,對(duì)于提升跑步效率,減少傷痛意義重大。
跑姿可以在實(shí)驗(yàn)室用非常高精尖的設(shè)備比如測(cè)力臺(tái)、光學(xué)動(dòng)作捕捉系統(tǒng)測(cè)量,也可以用跑步APP、運(yùn)動(dòng)手表等大眾普遍接受的方式測(cè)量,這其中大眾能夠理解,探討最多的跑姿時(shí)空參數(shù)就是:步頻與步幅。
步頻、步幅是否合理在很大程度上代表了你的跑姿,也就是說(shuō)步頻和步幅從某種意義上就能代表你的跑姿表現(xiàn),甚至也能代表的你的跑步水平。
今天,我們就用來(lái)自科學(xué)研究的數(shù)據(jù)為大眾跑者深度解讀步頻與步幅。
步頻是指走路或者跑步時(shí),每分鐘腳落地的次數(shù)。
例如:在1分鐘內(nèi),左右腳共踏出150步,那么你的步頻就是150次/分鐘,如果左右腳共踏出180步,那么步頻就是180次/分鐘。
步幅則是指相鄰兩步的距離,也就是步與步之間的距離,步頻乘以步幅就等于速度,換句話說(shuō),速度是由步頻和步幅共同決定的。
在相同速度下,可以采用慢步頻大步幅,也可以采用快步頻小步幅。在加快速度的過(guò)程中,可以步頻不變加快步幅,或者步幅不變加快步頻,亦或是步頻和步幅同時(shí)增加。
當(dāng)然,在跑步過(guò)程中,步頻和步幅兩個(gè)指標(biāo)的任意一個(gè)都不可能無(wú)限增加。
不同速度下最佳步頻是多少?
不同性別跑者在同一速度下步頻相同嗎?
不同水平跑者步頻步幅有不有差別呢?
南京體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)健康學(xué)院戴劍松副教授團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了深入研究。
《無(wú)傷跑法》作者∣該研究負(fù)責(zé)人戴劍松老師
首先,我們從南京本地跑團(tuán)比如南京悅跑S戰(zhàn)隊(duì)、萊斯跑團(tuán)等招募了一批不同水平跑者。
最終有16名高級(jí)跑者(男性8名,女性8名),19名中級(jí)跑者(男性17名,女性2名)、23名初級(jí)跑者(男性12名,女性11名)加入本次研究。
此外,我們還測(cè)試了40名平時(shí)不跑步的普通人,本項(xiàng)研究總計(jì)納入98名實(shí)驗(yàn)對(duì)象。
高級(jí)組跑者:男子全馬在3小時(shí)30分鐘內(nèi)完成,半馬在1小時(shí)30分鐘內(nèi)完成;
女子組全馬在4小時(shí)內(nèi)完成,半馬在2小時(shí)內(nèi)完成。
經(jīng)過(guò)問(wèn)卷調(diào)查,高級(jí)組男性跑者全馬平均完賽成績(jī)?yōu)?52,女性跑者全馬平均完賽成績(jī)?yōu)?41。
中高級(jí)組跑者
中級(jí)組跑者:
男子全馬在3小時(shí)30分鐘到4小時(shí)30分鐘以?xún)?nèi)完成,半馬在1小時(shí)30分鐘到2小時(shí)內(nèi)完成;
女子組全馬在4小時(shí)到6小時(shí)內(nèi)完成,半馬在2小時(shí)到2小時(shí)30分鐘以?xún)?nèi)完成。
經(jīng)過(guò)調(diào)查,中級(jí)組男性跑者全馬平均完賽成績(jī)?yōu)?39,中級(jí)組女性跑者人數(shù)較少,兩名女性跑者全馬平均完賽成績(jī)?yōu)?24。
初級(jí)跑者:剛開(kāi)始跑步鍛煉的人群,跑步經(jīng)歷為半年以?xún)?nèi),沒(méi)有跑馬經(jīng)驗(yàn)。
初級(jí)組跑者
實(shí)驗(yàn)測(cè)試在南京體育學(xué)院步態(tài)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,該實(shí)驗(yàn)室擁有價(jià)值120萬(wàn)的美國(guó)產(chǎn)Bertec力臺(tái)跑步機(jī)、價(jià)值100萬(wàn)的瑞典產(chǎn)Qualisys三維動(dòng)作捕捉系統(tǒng),可以精確測(cè)量人體在跑步的動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)以及時(shí)空參數(shù),是測(cè)量跑步技術(shù)的金標(biāo)準(zhǔn)方法,精度高于現(xiàn)有所有運(yùn)動(dòng)手表。
測(cè)力臺(tái)采樣頻率可以達(dá)到2000Hz,也即每秒鐘采集2000個(gè)數(shù)據(jù),而動(dòng)作捕捉的精度則是毫米級(jí)。
南京體育學(xué)院步態(tài)實(shí)驗(yàn)室
所有志愿者完成了10個(gè)速度的測(cè)試,也即測(cè)試了800、730、700、630、600、530、500、430、400、330共計(jì)10個(gè)配速下的跑姿(沒(méi)有跑步經(jīng)驗(yàn)的40名普通人以及少量跑者由于能力有限,未進(jìn)行400以及330兩個(gè)速度測(cè)試),每個(gè)速度測(cè)試大約15-20秒左右。
后期處理分析時(shí),截取受試者各速度下穩(wěn)態(tài)跑姿進(jìn)行步頻和步幅計(jì)算分析。
這里需要指出的是:初級(jí)、中級(jí)和高級(jí)三個(gè)組別的跑者是在經(jīng)歷了8周無(wú)傷跑法訓(xùn)練營(yíng)后進(jìn)行的測(cè)試,也即在進(jìn)過(guò)系統(tǒng)跑步訓(xùn)練后進(jìn)行的測(cè)試。
一名跑者在進(jìn)行測(cè)試
跑姿測(cè)試
本研究從速度較慢的800配速一直測(cè)試到速度較快的330,這樣就可以全面分析大眾跑者不同速度下的步頻步幅特征。
下圖顯示了不同速度下大眾跑者(含沒(méi)有跑步經(jīng)驗(yàn)的普通人)平均步頻和平均步幅的變化特征。
從圖中可見(jiàn),隨著速度加快,步頻和步幅都呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。但經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,在慢速情況下,從800到630,步頻雖然有所增加,卻并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,但從800至630,步頻在各速度間均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,這提示如果速度較慢,比如配速在630以外,跑者傾向于通過(guò)加大步幅來(lái)提升速度,步頻變化并不明顯。
而當(dāng)速度達(dá)到600以?xún)?nèi)時(shí),隨著速度加快,步頻和步幅會(huì)同時(shí)增加,這也就意味著,當(dāng)速度跑到600以?xún)?nèi)時(shí),跑者提速時(shí)不僅步頻加快,步幅也會(huì)增大。
不同配速下所有受試者步頻步幅變化特征
下表及下圖顯示了不同水平跑者步頻和步幅隨速度變化特征。
很有意思的是,沒(méi)有跑步經(jīng)驗(yàn)的普通大眾在各個(gè)速度下,步頻均顯著低于其他三個(gè)組別的跑者,與此相對(duì)應(yīng)的是,步幅則顯著大于其他三個(gè)組別的跑者。
而各個(gè)速度下,三個(gè)組別的跑者步頻與步幅均不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,雖然說(shuō)看起來(lái)中級(jí)組跑者步頻較快,高級(jí)組跑者步幅較大。
這一結(jié)果提示,沒(méi)有跑步經(jīng)驗(yàn)的大眾傾向于采用慢步頻大步幅的跑姿,而經(jīng)過(guò)一定訓(xùn)練的大眾跑者,表現(xiàn)為步頻有了明顯的提升;
而經(jīng)過(guò)多年訓(xùn)練的精英跑者,步頻在各組中不一定是最快的,其表現(xiàn)為既能夠保持足夠步頻,也能比其他跑者展現(xiàn)更大的步幅。
各配速下不同水平跑者平均步頻(步/分)
各配速下不同水平跑者平均步頻對(duì)比圖(步/分)
各配速下不同水平跑者平均步幅(米)
不同水平跑者平均步幅對(duì)比圖(米)
下圖顯示了不同性別跑者各配速下步頻與步幅變化特征。
經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,很明顯發(fā)現(xiàn)女性在幾乎所有速度下步頻都明顯快于男性,而步幅則明顯小于男性,這說(shuō)明女性跑者更多傾向于采用快步頻小步幅,也即小步快跑的跑步方式。
各配速下同性別跑者平均步頻與步幅
根據(jù)跑姿一般常識(shí),步頻達(dá)到180步/分是相對(duì)合理的步頻,從本研究我們可以發(fā)現(xiàn),其實(shí)大眾跑者步頻看起來(lái)也不會(huì)太低,在600以外基本可以達(dá)到170步以上,而在600以?xún)?nèi)基本可以達(dá)到180步/分、
由此也可以看出經(jīng)過(guò)多年教育,大眾跑者基本都努力將自己的步頻加快到180步/分,在速度達(dá)到400左右,步頻甚至已經(jīng)達(dá)到200步/分,而基普喬格在破2的步頻也僅為180步/分左右,顯然基普喬格的步幅很大,經(jīng)過(guò)計(jì)算步幅可以達(dá)到將近2米。
而從上述結(jié)果中,我們可以發(fā)現(xiàn)大眾精英跑者在速度最快的330時(shí),步幅也僅為1.3米左右,而前長(zhǎng)跑之王格布雷西拉西耶以自己1.64米的身高,同樣可以實(shí)現(xiàn)超過(guò)2米的步幅。
你肯定關(guān)心步幅是不是與腿長(zhǎng)有關(guān)。
本研究還做了步幅與身高的相關(guān)性研究,在各個(gè)速度下,步幅與身高的相關(guān)系數(shù)介于0.3-0.5之間,屬于中低度相關(guān),身高越高,一般腿越長(zhǎng),雖然腿長(zhǎng)看起來(lái)容易實(shí)現(xiàn)大步幅,但腿長(zhǎng)并不是步幅的決定性因素。
身高越高也會(huì)帶來(lái)風(fēng)阻越大的問(wèn)題,基普喬格的身高僅為1.67米,基普喬格、格布雷西拉西耶等小個(gè)子運(yùn)動(dòng)員其優(yōu)良的步幅更多與良好的身體柔韌性、靈活性、肌肉彈性以及專(zhuān)項(xiàng)力量有關(guān)。
這也提示到速度足夠快時(shí),只靠提高步頻來(lái)加速顯然不是一種明智的方式。
過(guò)快的步頻容易使得后蹬力量還未充分發(fā)揮就進(jìn)入下一次著地,這樣就大大降低了跑步效率,而此時(shí)通過(guò)步幅加大,能夠?qū)崿F(xiàn)充分后后蹬,延長(zhǎng)肌肉做功距離,也使得騰空期更長(zhǎng)。
在速度不是足夠快的情況下,如果步頻較慢,那么就意味著步幅較大,也即跨大步跑,跨大步跑必然導(dǎo)致著地點(diǎn)距離重心投影點(diǎn)較遠(yuǎn)。
此時(shí)小腿與地面(以摩擦力方向向后為準(zhǔn))呈現(xiàn)銳角,步頻越慢,步幅越大,小腿與地面銳角越小,則水平剪切力越大。
從上圖中,你可以清楚地看到,如果小腿前伸,著地時(shí)人體會(huì)對(duì)地面產(chǎn)生一個(gè)斜向下的沖擊力,同樣,地面會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生一個(gè)方向相反、大小相同的反作用力。
根據(jù)力的分解原理,地面反作用力可以分解為水平方向力和垂直方向的力,水平方向力即為摩擦力(剪切力)。
當(dāng)步頻越慢,步幅越大時(shí),著地點(diǎn)越遠(yuǎn)離重心,小腿與地面銳角越小,那么根據(jù)力學(xué)幾何原理,分解后的水平摩擦力就越大,身體容易因此受到傷害。
而想要減少剎車(chē)制動(dòng),就得讓著地點(diǎn)靠近身體重心,增大小腿與地面之間的角度,也即小腿盡可能垂直。所以步頻慢隨之帶來(lái)的重要問(wèn)題就是剎車(chē)制動(dòng)增加。
另一方面,慢步頻跨大步跑導(dǎo)致著地點(diǎn)遠(yuǎn)離身體重心投影點(diǎn),自然使得身體重心經(jīng)過(guò)腳踝的時(shí)間增加,因?yàn)閺闹氐街匦慕?jīng)過(guò)支撐腳上方這一過(guò)程都屬于減速階段,只有當(dāng)身體重心完全通過(guò)支撐腳的上方,身體才會(huì)從減速變成加速。
從上圖中也可以看到,著地時(shí)作用力與跑步方向相反,起到摩擦制動(dòng)作用,身體處于減速階段,只有當(dāng)重心通過(guò)腳踝處,這時(shí)轉(zhuǎn)而變成蹬地發(fā)力,人體才從減速進(jìn)入加速階段!
基普喬格著地時(shí)小腿幾乎與地面垂直剎車(chē)效應(yīng)極少
綜上所述,慢步頻所引發(fā)的一系列效應(yīng)使得剎車(chē)增加,且由于著地時(shí)間延長(zhǎng)使得剪切力持續(xù)作用于人體,大大增加發(fā)生跑步傷痛的可能性。
此外,慢步頻大步幅還意味著身體重心起伏增加,跑步是水平方向運(yùn)動(dòng),把過(guò)多能量消耗在垂直方向做功上也得不償失,大大降低跑步經(jīng)濟(jì)性。
而通過(guò)適當(dāng)加快步頻,會(huì)使得著地時(shí)腿來(lái)不及前伸,落地點(diǎn)更靠近重心,步頻加快身體重心起伏也更小,跑步的效率將會(huì)大大提高。
剛開(kāi)始你可以用節(jié)拍器提醒自己,待適應(yīng)之后,你就能養(yǎng)成相對(duì)高步頻的好習(xí)慣。
速度越快,一般步頻越大,但不等于速度慢時(shí),步頻就允許更慢,本研究顯示即使速度慢時(shí),也要努力讓步頻達(dá)到170步/分。
當(dāng)然,當(dāng)速度足夠快時(shí),比如進(jìn)入430以?xún)?nèi),你就要注意加大步幅,加大步幅可能比加大步頻更難實(shí)現(xiàn),對(duì)于身體提出的要求也更大,但如果你想成為高水平跑者,只靠加快步頻顯然是不夠的。
未經(jīng)訓(xùn)練的普通大眾與跑者在跑姿上最主要的區(qū)別也在于步頻不同,在速度沒(méi)那么快的情況下,加快步頻,小步快跑更加適合大眾跑者,也即在速度慢時(shí),也要盡可能達(dá)到步頻不低于170步/分。
大眾跑者經(jīng)過(guò)訓(xùn)練,步頻會(huì)得到明顯優(yōu)化。
最后總結(jié),速度慢時(shí),小步快跑有優(yōu)勢(shì),速度加快,注意步頻步幅同時(shí)增加,訓(xùn)練步幅能力是成為精英跑者的必由之路。
怎么在不影響步頻的情況下練步幅,我們下次再講!
跑步時(shí),每邁一步,膝蓋就要承受自身體重的6-7倍重量,重復(fù)的邁步中,錯(cuò)誤的動(dòng)作模式會(huì)對(duì)肌肉、關(guān)節(jié)和韌帶造成很大壓力,因此學(xué)會(huì)正確的跑姿至關(guān)重要!
《無(wú)傷跑法》作者——戴劍松老師,結(jié)合10多年積累的跑步知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),精心打造《如何科學(xué)改善跑姿,減少傷痛、突破成績(jī)瓶頸》系列課程:
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19節(jié) 精品視頻課
5大專(zhuān)業(yè)跑姿訓(xùn)練(軀干專(zhuān)項(xiàng)、下肢蹬擺協(xié)調(diào)、小腿提拉折疊、落地緩沖、跑姿整合)
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