參照下肢肌力選跑鞋 跑鞋支撐設計對足內旋的影響

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作者:董智尚、陳韋翰、相子元

運動鞋的材質與設計日新月異,運動智能相關的應用也與日俱增,除了運動手環、手錶之外,先前在《偵測疲勞之智慧鞋》文章中,我們提到可以利用造價低廉的陀螺儀所計算的角速度,來反映跑步時足部的內旋角度,藉此偵測長時間跑步時,隨疲勞程度上升而增加的足部內旋角度。雖然跑步時的內旋角度與跑者的下肢結構有關,但是我們不可忽略跑鞋的支撐設計為內旋角度所帶來的影響。本文將以個案實測的方式,實際透過高速攝影機以及陀螺儀來量測支撐型鞋款與無支撐設計鞋款對跑步內旋動作的影響,主要目的在於了解跑鞋支撐設計對於內旋角度等相關運動學參數是否有所差異。

足部內旋的量測方式

一位訓練經驗豐富的跑者,依序穿著 ASICS MetaRun 與 NIKE ZoomX Vaporfly Next% 跑鞋於跑步機上進行 10 KPH(時速 10 公里;每公里 6 分鐘)的實際測試,擷取穩定動作下的數據進行分析。 MetaRun 的中底內側有配置較高密度支撐材料,以及在中足底處設有抗扭的元件,藉此增加抗內旋的支撐;而 Next% 則無特別的支撐配置。本研究黏貼四顆反光球於小腿中線與跑鞋足跟中線上,以高速攝影機拍攝,分析兩中線的最大夾角;同時將陀螺儀緊密繫於跑鞋足背(鞋舌)正中處,以 1000 Hz 擷取頻率進行數據收集,分析著地後足內旋的最大角速度。

ASICS MetaRun於中底內側配置較高密度支撐材料以及中足底部配置抗扭元件
ASICS MetaRun於中底內側配置較高密度支撐材料以及中足底部配置抗扭元件
NIKE ZoomX Vaporfly Next% 無特殊支撐設計
NIKE ZoomX Vaporfly Next% 無特殊支撐設計
黏貼反光球於小腿中線以及鞋跟中線上,並分析兩中線的夾角;配置陀螺儀於鞋面上並分析沿著紅色軸線的旋轉角速度。
黏貼反光球於小腿中線以及鞋跟中線上,並分析兩中線的夾角;配置陀螺儀於鞋面上並分析沿著紅色軸線的旋轉角速度。

支撐設計可降低足部內旋

穿著 ASICS MetaRun 跑步時的內旋變化

穿著 NIKE ZoomX Vaporfly Next% 跑步時的內旋變化

我們實際透過反光球的相對位置來量測內旋角度,自然站立時為 8 度。跑步著地時,腳掌踩平地面階段的最大角度 Next% 為 20 度,而 MetaRun 為 17 度。

穿著ASICS MetaRun與NIKE ZoomX Vaporfly Next%在站立與跑步時的內旋角度
穿著ASICS MetaRun與NIKE ZoomX Vaporfly Next%在站立與跑步時的內旋角度

再者,我們分析了穩定動作中連續 20 步的最大內旋角速度,如下圖所示。從圖中可以發現,Next % 的最大內旋角速度皆大於 MetaRun 的最大內旋角速度。推測是 MetaRun 的支撐結構幫助減少腳掌貼平後足背向內翻轉與足弓塌陷的情形,使內旋角度得以減緩,而 Next% 的中底材質雖然在腳跟著地時吸收了大部分的衝擊力,但在腳掌完全踩平地面時仍持續下塌,使內旋角度持續增加。

依體能選擇合適的慢跑鞋

透過實際的測試可以發現,利用攝影的方式以及陀螺儀可以量測跑步時足內旋的運動學參數變化。本文中具有支撐結構設計的跑鞋確實能減少跑者的內旋角度,建議足部有過度內旋情形的跑者,在長時間跑步時可選用有支撐設計的鞋款,以減緩跑步時的內旋情形,避免疲勞時足弓塌陷,足底筋膜過度拉扯,而產生運動傷害;而下肢肌力強健的跑者,則可選用無支撐設計的輕量化鞋款,再搭配自身骨骼肌肉系統提供的支撐功能,以提升運動表現。

內容來源:運動科學網

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