全民愛跑步 跑鞋重量對運動表現的影響有多大

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作者:朱浤毅、相子元

為了將人類的長跑紀錄推往更高的境界,各家廠商透過科技升級跑鞋的材質與結構,使跑鞋具高避震性、高回彈性、置入碳纖維板和將跑鞋輕量化,進而提升跑者的運動表現。過去研究發現跑鞋的重量每增加 100g,就會增加 1% 的耗氧量,因此許多跑者在選購跑鞋時也會特別在意跑鞋的重量,但「跑鞋重量」與「跑步表現」之間有甚麼具體的關聯?又會如何影響跑者的運動表現呢?本文將透過運動科學研究結果告訴你。

2020 年發表於運動科學與醫學雜誌的一篇研究中,招募 20 位男性運動員,分別穿著四種不同重量的跑鞋,在自選速度下進行慢跑測試,並使用測力板、表面肌電圖(’EMG)以及光學攝影機,蒐集運動時全身的運動學、動力學參數和不同肌肉活化程度,進行分析與比較。

圖1.A鞋重量175g、B鞋重量255g、C鞋重量335g、D鞋重量415g。
圖1.A鞋重量 175 g、B鞋重量 255 g、C鞋重量 33 5g、D鞋重量 415 g。

不同重量跑鞋會改變著地方式、肌肉活化程度!

研究結果中,在動力學參數上,會因跑鞋重量的增加而有更大的垂直地面反作用力峰值(Peak VGRF),意指在跑步著地瞬間下肢整體負荷可能較大(表1),也使跑者的著地策略改變為前中足著地(圖2)。

表1.穿著415g跑鞋時跑步垂直地面反作用力較大。
表1.穿著415g跑鞋時跑步垂直地面反作用力較大。
圖2.隨跑鞋重量增加,跑者偏向使用前中足著地。
圖2.隨跑鞋重量增加,跑者偏向使用前中足著地。

而 EMG 參數中不論是跑步的支撐期或推蹬期,下肢肌肉活化程度皆會隨著跑鞋重量增加而有所提升,因此穿著較重的跑鞋進行運動時,就需要徵招更多的運動單位來進行動作(表4、5),加劇下肢肌肉疲勞的速度,從而導致更高的受傷風險。

表4.跑步推蹬期隨著鞋重增加,半腱肌、腓腸肌外側活化程度也進而增加;比目魚肌在鞋重335g具最大活化程度。
表4.跑步推蹬期隨著鞋重增加,半腱肌、腓腸肌外側活化程度也進而增加;比目魚肌在鞋重335g具最大活化程度。
表5.跑步支撐期隨著鞋重增加,腓腸肌外側、比目魚肌活化程度增加,且在255g鞋重下比目魚肌活化程度小。
表5.跑步支撐期隨著鞋重增加,腓腸肌外側、比目魚肌活化程度增加,且在 255g 鞋重下比目魚肌活化程度小。
圖3.下肢肌肉位置示意圖
圖3.下肢肌肉位置示意圖

了解自身能力,挑選跑鞋不馬虎!

每位跑者都有各自的跑步策略,而事實上不論輕鞋和重鞋,在運動過程中依然會產生肌肉疲勞;因此,綜觀本篇研究結果,建議跑者們根據自身肌力挑選跑鞋,並在長時間運動前適應不同質量的跑鞋。若為新手跑者不妨嘗試訓練初期穿著 255g 左右重量適中的跑鞋,在不過於費力的情況下,慢慢將跑姿轉為前中足著地,過去研究也指出跑步時以前中足著地會使衝擊負荷降低,以減少受傷和不適的發生。

參考文獻:Wang, I. L., Graham, R. B., Bourdon, E. J., Chen, Y. M., Gu, C. Y., & Wang, L. I. (2020). Biomechanical analysis of running foot strike in shoes of different mass. Journal of Sports Science & Medicine, 19(1), 130.

 

內容來源:運動科學網

 

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