跑步模式
如何设置适合你的
跑步动作参数
[加]欧文·安德森(Owen Anderson) 主编
朱思昊 徐小平 译
人 民 邮 电 出 版 社
北 京
图书在版编目(CIP)数据
跑步模式:如何设置适合你的跑步动作参数/(加)欧文·安德森(Owen Anderson) 著;朱思昊,徐小平译. --北京:人民邮电出版社,2020.6
ISBN 978-7-115-53552-8
Ⅰ.①跑… Ⅱ.①欧…②朱…③徐… Ⅲ.①健身跑一基本知识 Ⅳ.①G806
中国版本图书馆CIP数据核字(2020)第045803号
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著 [加]欧文·安德森(Owen Anderson)
译 朱思昊 徐小平
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人民邮电出版社出版发行 北京市丰台区成寿寺路11号
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字数:217千字 2020年6月天津第1次印刷
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跑步模式会对跑者的运动表现产生决定性的影响。本书作者基于多年的理论研究和执教顶级跑者的实践经验,系统、详细地介绍了打造适合自己的高效跑步模式的方法,包括如何评估自己的跑步模式、如何设置触地胫骨角度、最大胫骨角度、反向摆动角度、支撑足部角度和黄金比例等关键动作参数及优化这些参数的训练方法。此外,本书还探讨了跑鞋与跑步模式的关系、特殊人群的跑步模式及跑步专项力量训练方法,帮助跑者加深对跑步模式的理解并进一步完善自身模式。书中所介绍的科学跑步模式的有效性已经在众多世界级比赛获奖者身上得到了验证,将极大地帮助每一位跑者提升跑步表现并远离损伤。
在本书的创作过程中,我获得了很多人的帮助,在这里我想对他们表示感谢。
如果没有我的好朋友兼同事沃尔特·雷诺兹(Walt Reynolds)的帮助,就不会有这本书。两年多以来,沃尔特和我几乎每周都会在由生鱼片、面条和热气腾腾的绿茶组成的午餐后,详细地讨论跑步模式。是沃尔特向我介绍了我这本书中独特的模式术语,诸如触地胫骨角度(shank angle at touchdown,SAT)、最大胫骨角度(maximal shank angle,MSA)、反向摆动(reversal of swing,ROS)、触地足部角度(foot angle at touchdown,FAT)和极重要的黄金比例(ROS/MSA)。黄金比例决定了谁能在精英赛的最后登上领奖台,或谁能在最容易受伤的非精英赛中达成自己的目标。沃尔特有一个惊人的发现:从100米短跑到马拉松长跑的世界纪录保持者,除了一个例外,其他人的SAT都是相同的。
沃尔特还发现,尤塞恩·博尔特(Usain Bolt)(100米世界纪录保持者)和丹尼斯·基梅托(Dennis Kimetto)(2014年马拉松世界纪录创造者)落地时的腿部位置非常相似,进而得出结论:跑步时存在最佳触地方式。沃尔特还在跑步速度方面有了重大发现:跑者能达到的速度与其触地时的冲击力有关。沃尔特目前担任肯尼亚100米和200米纪录保持者马克·欧迪诺(Mark Otieno)的教练。我认为沃尔特是世界上最有见识的跑步模式专家之一,读者们将从本书中了解到他的理念和建议。
我也很感激目前执教和管理的肯尼亚长跑精英运动员们,他们使用了本书中介绍的视频分析法和推荐的模式练习后,运动表现水平都有了显著的提高。辛西娅·莉莫(Cynthia Limo)[获2016年国际田径联合会(以下简称国际田联)世界半程马拉松锦标赛银牌,在2016年公路赛统计协会的世界公路赛排名中位居第一]、玛丽·瓦塞拉(Mary Wacera)(获2014年国际田联世界半程马拉松锦标赛银牌,2016年获该赛事铜牌)、莫妮卡·吉格(Monicah Ngige)(查尔斯顿库伯河大桥10千米跑的两次获胜者,2017年蒙特雷湾半程马拉松赛冠军)、玛丽·旺吉(Mary Wangui)(2017年塔尔萨15千米跑获胜者)、艾凡·开普凯莫伊(Iveen Chepkemoi)(2017年肯尼亚阿克索迪克越野运动会冠军)及克拉迪斯·吉普索伊(Gladys Kipsoi)(2017年匹兹堡半程马拉松赛获胜者),这些运动员们都使用了本书介绍的方法,提高了自己的成绩并降低了损伤风险。
我目前训练的次级精英跑步选手也在使用本书的改进练习方法。拉里·库尔兹(Larry Kurz)博士、劳伦斯·凯勒门(Lawrence Kelemen)、雅各布·诺如拉(Yaakov Nourollah)、大卫·罗斯曼李(David Rosmarin)博士、查理·莫罗(Charlie Morrow)、梅厄·卡尼尔(Meir Kaniel)、保罗·格雷(Paul Gray)、伊利·卡方科尔(Elie Karfunkel)、雷夫基·卡方科尔(Rifky Karfunkel)、伊索尔·盖尔伯(Yisroel Gelber)、优素福·威斯曼(Yosef Weissman)及欧米德·哈基米(Omeed Hakimi)全都使用了本书中的技术,提高了跑步速度并避免了损伤。我尤其要感谢拉里·库尔兹博士、凯勒门和雅各布·诺如拉,感谢他们给予我的信任、友谊和不断的支持。
我还要特别感谢人体运动出版社(Human Kinetics)的各位编辑。他们是安妮·霍尔(Anne Hall)、凯特琳·赫斯特德(Caitlin Husted)、米歇尔·马洛尼(Michelle Maloney)和汤姆·海涅(Tom Heine),感谢他们不知疲倦地工作,让这本书最终得以面世。此外,还要感谢他们在我的写作过程中,给了我许多好的建议和帮助。在我因执教和管理精英团队而延误写作的时候,他们也总是对我那么有耐心并且一直支持我。我的编辑们在本书中体现了丰富的文字修饰技巧,并为文字配上了恰当的照片、图表和插图说明,使得本书的质量大为提高。
我还受益于很多其他科学家的大量研究,特别是皮特·伟安德(Peter Weyand)在南卫理公会大学运动表现实验室进行的调查、丹尼尔·利伯曼(Daniel Lieberman)在哈佛大学人类进化生物学系的研究、艾琳·戴维斯(Irene Davis)在哈佛医学院和斯波尔丁国家跑步中心的实验研究,这些研究都为步态的横向和纵向水平动力、跑步模式对冲击力和动力的影响以及跑步模式的不同方面与表现水平和损伤风险之间的相互作用,提供了深刻的见解。
这本书的灵感源自1月的一个晚上,我和朋友汉斯·欧文托夫(Hans Overturf)参观了旧金山基泽体育场的跑道。因为那天早些时候,汉斯说要去基泽体育场进行他的每周速度训练。
那是个周二的晚上,毫不例外,汉斯每周的这一天都要进行速度训练。毕竟每个跑者似乎都深信现代跑步计划中必定包括周二的速度训练。令人吃惊的是,那天晚上跑道上竟然有300多名跑者——最让我震惊的是,有个人竟然是从密歇根兰辛来到海湾地区的。在我的家乡,很难找到这样坚毅的跑者:把躯体裹在7层防风面料里,瑟瑟发抖地在兰辛河畔跑着,不顾一切地想要锻炼。
基泽体育场的天气情况没有那么恶劣(跑道上的气温约为14摄氏度),锻炼的人形形色色,这正是我在旧金山所期待看到的。一名修女按惯例在沿着跑道散步,一位西装革履的生意人在慢跑,有穿着室内拖鞋的老先生,有一头银发并且推着助步车的老妇,还有不同年龄、不同水平的跑者,包括一些身材结实的来自不同地区的跑步俱乐部的成员。
最令人震惊和不安的是,所有绕着跑道运动的跑者,都在使用错误的跑步模式。跑得最慢的人模式错误,而跑得最快的人的模式也一样是错误的。虽然跑步速度相差很大,但步态极其相似。无论男女,都采用了错误的跑步模式。
并且所有人对此都不以为意!教练们像野餐的蚂蚁围在跑道外侧,在跑者经过的时候喊出问题和指令。在这些教练中,不少人仔细地计时,提供整体训练内容、训练间隔时长、恢复时间、重复次数、跑步速度、运动饮料的摄入量等大量的信息。但是,没有一个人注意到跑者的跑步模式。
我特别注意到一名跑者,他无疑具有训练有素的身体素质——心脏和腿部的肌肉在驱动他奔跑。这个人拥有强大的耐力,沿着跑道快速移动。但是他在每一次落地时都明显地伸直腿部,让强烈的冲击力直抵脚跟,这触地位置无疑位于跑者重心前方很远的地方。在我看来,任何人都能轻易地看出,他每次触地都是一次强有力的制动动作,从而产生强大的冲击力。而他的教练却还在喊:“干得好,乔伊(Joe)(为保护当事人,跑者使用化名)!”
另一位跑者的触地方式对腿部的危害稍微小一些,但我还是能轻易地看出她的双脚在身体前方触地时需要不断地调整检查、稳定双脚,最终利用身体核心和非支撑大腿的主动收缩把另一条腿和身体甩过支撑脚,为下一次触地做准备。她就好像是在利用自己的两条腿进行撑竿跳,费尽力气把身体重量从后面拉到触地腿之前。她的动作没有展现出一点人类腿部处于最佳动作时的自然特性——弹性。相反,她的每一步动作都很艰难——吃力且耗氧,这无疑在蚕食着跑者的体力。而且,这位跑者的大部分时间都用于触地,而非向前飞奔。
看到这个场景,我非常难受。跑者们显然不知道该怎么做。他们当中很多人身材相当健美(有人认为健壮的身材是跑者成绩的唯一决定因素)。他们能够完成惊人的运动量,有一个俱乐部的成员们甚至能完成20×400 米的间歇训练。但现在,这些跑者仿佛是在用强劲的、轰鸣着的劳斯莱斯发动机去驱动一辆安装着石制方形轮胎的汽车。他们的心血管和肌肉系统让他们拥有强大的爆发力;但他们的腿部、足部与地面之间的相互作用产生着巨大的力,限制了他们的运动表现水平。
作为一名教练,我强烈地认为基泽体育场的教练们阻碍了这些跑者的进步。毕竟跑步是有正确模式的,而跑步教练的职责之一就是帮助运动员掌握最佳的跑步模式。但目前看来,这些教练就是把跑者扔到跑道上,让他们完成一些惊人的事情,却不给他们提供正确跑步所需的技巧。
这让我非常痛心,因为用错误的模式跑步可不是一件小事。错误的模式明显有损表现水平(无论是比赛还是日常锻炼),而且有损跑步效率,同时增加受伤的风险,从而极大地降低了跑者继续训练和提高成绩的可能性。
另一个使我痛心的原因是,正确的跑步模式其实非常简单而且易于学习。几乎不需要什么器械,只需要在训练中进行正确的练习和使用正确的技术,跑者的跑步模式就可以产生明显而循序渐进的改变。基泽体育场的跑者们原本可以更轻松地跑得更快——只要他们掌握了必要的知识,扔掉沉重的方形轮胎,以圆形轮胎代之。
奇怪的是,跑步是为数不多的、人类天生所具有的行为中的最佳活动方式之一,因此人们在跑步时无须改变自己的行为。在其他体育项目中,我们需要学习如何游泳,如何打出网球的反手球,如何拦截一个曲线球。但跑步不同,我们可以随心所欲。这意味着每个人都能够以最佳模式进行跑步,即使其模式可能与高水平的跑者或者体能极佳的跑者不同。虽然这一理论不常被提起,但公认的观点是跑者的跑步模式取决于自身独特的解剖学和生理学特性,因此其跑步模式不应进行明显的改变。每个跑者的大脑都具有某种魔力,明白怎样的步态模式可以让其以最快的速度完成 5 000米或马拉松,并且将受伤风险降到最低,同时最大限度地提升动作效率。
而错误的模式如此普遍的一个原因是,科学并没有让人们意识到跑步模式可以被矫正,也没有为跑者和教练们提供关于跑步模式的简单、实用的正确建议。例如,在维克森林大学多年前的一项经典研究中,跑者被要求从多个方面改变跑步模式,包括使用脚跟触地方式、在整体步态模式中微屈躯干、在支撑期增大膝关节屈曲度及有意识地采用更长的步幅[1]。尽管在为期五周的训练课程中,跑者被提供了积极的口头和视觉反馈,但这种“升级”跑步模式并没有带来效率上的提升,或让跑者在跑步过程中感到更轻松。事实上,跑步模式的改变没有带来任何积极的变化。
这一实验结果在意料之中。虽然脚跟触地是跑步中最常用的触地方式,并在几十年里被广泛认为是正确跑步模式的关键部分,但脚跟触地的方式会使制动力和冲击力变大(后文会对此进行讲解),因此对提高效率没有帮助。另一研究也显示,人为增加步幅长度也不会提升效率[2]。而在双脚接触地面时增加膝关节屈曲度只会延长跑步时的触地时间,从而降低步频,增加跑者触地的时间比例,而不是让跑者飞速前进。这一区别非常重要,我们会在本书后面的章节进行说明。总的来说,维克森林大学的这一研究存在缺陷,因为该研究最终也没有确定最佳跑步模式的关键。
幸运的是,还有合理的科学研究——哈佛大学的丹尼尔·利伯曼所做的研究工作——能指导我们追寻最佳跑步模式。作者与各种不同水平的跑者(从新手到精英)一起工作所积累的大量经验,也对提供跑步模式方面的指导极为有用。
这些指导不仅仅有助于跑者跑得更顺畅、表现更好。当使用正确的跑步模式时,跑者会跑得更快、效率更高,同时其受伤的风险也明显降低。我真诚地希望本书的内容能够帮助读者最大限度地优化跑步模式,达成最高水平的跑步目标,获得更好、更有成效的跑步体验。
内容概述
本书共分为15章:第1章介绍对跑步模式的传统认识,描述传统模式概念的不足之处。第2章介绍大部分跑者采用的模式并讨论精英跑者和非精英跑者在跑步模式上的区别,进而确定有助于精英跑者发挥更高表现水平的模式要素。
第3章带您踏上激动人心的探索模式要素的旅程,查明跑步模式的哪些方面对跑者的成功至关重要。(在本书中,成功始终被定义为在没有受伤的情况下达成自己作为跑者的目标,而不是达到世界级表现水平所对应的竞赛时间。)
第 4 章阐明正确合理的跑步模式如何提升跑者的表现水平并降低损伤风险,随后的第 5 章指导跑者以高效而有益的方法对跑步模式进行评估。您将学习如何在智能手机上轻松下载跑者节拍器等软件,并利用它们以最优的方法评估自己的跑步模式。
然后您就可以出发去跑步,为学习优化自己跑步模式的练习做好准备。第 6 章介绍了如何形成完美的足部触地方式,让每一步更有弹性,减轻传入腿部的冲击震动。第 7 章教您如何优化跑步模式中最重要的因素:双脚触地时小腿的角度。这一角度决定了跑步时的每一步产生的制动力、来自地面的推进力——以及该力产生的时间。
第 8 章教您如何缩短支撑时间,以减少每一步的触地时间,从而提高频率(跑步时单位时间内迈出的步数),这是一个关键的跑步模式要素。
之后的第 9 章帮助您在跑步过程中形成轻微前倾的姿势。这一倾斜角度来自脚踝,而非髋部,有助于您在每一次与地面接触的时候产生向前、向上的强劲的力。
第 10 章讨论关于跑步整体姿势的一些重要问题。第 11 章——本书非常重要的一章——讲述如何整合这些要素,以基于跑步模式的各个要素,形成在地面上移动的最好模式。
第 12 章探讨跑步的基础话题:跑鞋及其对跑步模式和损伤风险的影响。您将学到很多关于一般跑鞋的知识,包括它们对跑步模式的不利影响。在下一次购买新的训练鞋或跑鞋的时候,您将成为一位更明智的买家。
第 13 章介绍特殊群体跑步时需要考虑的跑步模式因素,比较女性和男性的跑步模式,探讨不同年龄跑者之间的差别,以及如何让老年人免受错误方法之害。第 14 章介绍了改善跑步模式时可以使用的特定力量训练。
第 15 章通过说明如何在整体训练方案中融入跑步模式训练,从而在优化跑步体能的同时优化跑步模式,以此内容为本书收尾。
本书针对人群
本书针对所有跑者:精英和非精英、男性和女性、年轻人和老年人、有经验的和无经验的。本书对遭受伤痛折磨的跑者也很有用,因为书中介绍的技术可以帮助您预防各种各样的跑步损伤。本书也适用于那些想要跑得更快的跑者,以及只是想通过坚持训练改善身体成分的跑者。
本书原本是针对长跑者的,但令人惊奇的是,短跑运动员也在一些章节中找到了对他们有价值的信息。事实证明,长跑运动员和短跑运动员在跑步模式上有很多相似之处。只要训练合理,这两个群体都能够找到优化跑步模式的关键要素,即所谓的黄金比例(您将在第 3 章学到这一比例)。
参考文献
1. S.P. Messier and J.J. Cirillo, “Effects of a Verbal and Visual Feedback System on Running Technique, Perceived Exertion, and Running Economy in Female Novice Runners,” Medicine and Science in Sports and Exercise 21, no. 2 (1989), S80.
2. “Effect of Stride Length Variation on Oxygen Uptake During Level and Positive Grade Treadmill Running,” Medicine and Science in Sports and Exercise 18, no. 2 (1986).
3. D.E. Lieberman et al, “Foot Strike Patterns and Collision Forces in Habitually Barefoot Versus Shod Runners,” Nature 463, no. 7280 (2010), 531–535.
跑步模式相当主观。至少人们对跑步模式的传统认识是这样的。为了使动作完美,游泳运动员要练习划水,崭露头角的网球运动员要花数小时练习正确的步法和挥拍动作,高尔夫球手要不停地努力调整方式,但跑步者,通常只需要跑步即可。人们普遍认为跑步是一项基础运动,不需要什么指导手册。但跑者倾向于像呼吸一样自然地跑——而不过多地思考、计划或练习协调的步态。根据通常的观点,每一个跑者都在训练中自然地优化了自己的跑步模式,而在此过程中形成的步态模式涉及跑者自身独特的解剖学和神经肌肉特性的功能。模仿其他跑者的方法——或者更确切地说,从教练或者教科书那里学习跑步模式被视为危险的行为,因为这可能不符合一个人自身的功能性,甚至造成身体受伤。
这一普遍流行的观念其实不合逻辑,而且已经被事实推翻。毕竟跑步由重复性动作组成,所有的跑者都在重复一个动作[1]。当跑步速度提升时,几乎所有跑者都会在步态中的摆腿和扫腿阶段(一条腿离开地面向前摆动,然后在下一次接触地面之前向后摆动)增大膝关节的屈曲度。很多跑者会在下坡奔跑的摆腿过程中减小膝关节的屈曲度,而在急速上坡时增大膝关节的屈曲度。摆腿期间,所有跑者都会激活腘绳肌来控制腿部的向前动作。当跑者向前移动时,每只脚在地面上和空中划过的轨迹都呈“四季豆”形,这一轨迹被称为“运动曲线”或一个步幅内脚与腿的路径(图1.1)。
跑步的基本机制和神经肌肉模式并不特殊,因此每个跑者是否能够形成自己的最佳步态模式很值得怀疑。除了步行以外,再没有其他人类活动像跑步一样,能够不经指导和学习就得到最佳的提升。质疑者可能会问,当跑者形成自己的跑步风格时,怎样才算“最佳”。首先,它肯定无法预防跑步对跑者造成的身体伤害,因为每年有90%的跑者都会受伤[2]。其次,其运动效率也不高,因为研究揭示特定类型的训练会改变跑步模式,进而提升效率。
图 1.1 每只脚在地面上和空中划过的轨迹都呈“四季豆”形
使用方形轮胎奔跑
所有跑者都会自然形成自己独特的最佳跑步模式——这种观念带来的不幸结果是大部分跑者没有把足够的时间用于改进他们的模式。毕竟跑步模式已经最优了,为什么还要去尝试改变呢?认真的跑者会花很多时间制订有挑战性的训练计划,以改善影响运动表现水平的关键变量,如最大氧耗量、乳酸阈值、抗疲劳度和最大跑步速度。然而,他们却忽略了自身的步态模式,没有掌握提升步态质量的策略。这通常导致跑者们开发出了强大的“机器”——强壮的心脏能将大量富含氧气的血液输送到腿部肌肉,这些反应肌肉也具有很高的氧化能力。但跑者们通过这些“机器”却很少能取得最好的表现水平,因为他们的腿部没有与地面形成最佳的相互作用(也就是说,腿部运动方式并非最佳)。这就好比给一辆汽车内部配备了劳斯莱斯发动机,但外部却安装着石制的方形轮胎。
美观的跑者
另一种传统观念认为,一个跑者跑步时的外观是跑步模式的关键所在。通常不鼓励紧张而痛苦的表情及头部晃动的外观。
上半身的扭转和手臂动作过多通常不被允许,就好像上半身动作是正确跑步模式的关键决定性因素。根据常识,跑步应该是一种流畅和有节奏的运动,正确的模式应该能够使跑者避免颠簸和推拉。
然而,正确的模式难道不应该比流畅的动作和控制身体更重要吗?难道不应该通过精准、科学的关节和腿部角度、肢体姿势与动作、足部与地面初次接触时的踝关节角度等数据(而非诸如膝盖抬高、放松膝盖、脚踝保持弹性等模糊的指令)去准确地描述双脚、脚踝和腿部应如何工作吗?毕竟向前的动力来自于腿部而非上身——正确的模式应该能产生更好、更快、更高效且不易受伤的动作。重要的是明确定义下半身应该做什么(通过确切的数据,而不是仅使用词语),而这本书正是要做这件事。
跑步模式和跑步效率
传统的模式研究主要集中于动作的效率。动物研究表明,动物通常会使用最节省能量的方式进行移动。乍一看,关于人类跑者跑步效率和模式的研究好像也印证了跑步模式“个性化”的观点(该观点认为每个人都会形成适合自己的跑步模式),因为有一些研究确实建议跑者自然地形成自己最佳的步幅长度,而步幅是跑步模式的一个关键因素。一项调查发现,通常情况下,跑者的自然步幅只有1米,这一数字与最高效的跑步步幅相去甚远[3]。
为了理解这类研究,必须注意到跑步效率是基于跑步时的氧耗量来定义的。如果两个跑者以相同的速度移动,则氧耗较少(以每分钟每千克体重的氧消耗量来衡量)的那个人效率较高。高效率是表现水平的一个预测指标。在任何速度下,与有氧能力相近的低效率跑者相比,高效率跑者跑步时的氧耗量与其最大氧耗量的比率都较低,付出的努力也较小。既然跑步期间腿部动作消耗了氧气,那么合理的假设是,提升效率就是改善模式的一个基本目标。换言之,模式的转变应当是有意识地重新形成最佳腿部动作,从而提升效率。
在另一个研究中,当跑者相对少量地增大或减小步幅时,跑步的效率的确会降低[4]。因此,跑者的最佳步幅是否有可能是训练的自然结果,而不需要对其进行针对性的步幅指导呢?而且,如果他们能够优化步幅,岂不是步态的其他方面也能自行优化?既然自然形成的模式适合身体,这不就意味着跑者应该避免对自己原有的模式进行调整吗?
简单来讲,答案是否定的。这些关于步幅和效率的研究存在深层的方法论缺陷。当一个跑者改变跑步模式时,经过几周的时间,跑步效率就会逐渐提升。跑步模式改变后的短时状况并不能展示出这一模式的改变对跑者效率产生的最终影响。这些研究持续的时间太短,实际上并不能支持跑者自然优化步幅的观点。作为跑步“自身具有”理论进一步的反驳观点,有研究显示,跑步模式的显著改变能够明显地提高跑步效率[5]。
量化正确的跑步模式
请记住,90%~95%的跑者都是脚跟触地[6,7],即跑步时脚跟最先着地。正如本书将要证明的,脚跟触地并不是跑步的最佳模式,这出于各种不同的原因,包括这种触地方式对表现水平的影响及对损伤风险的影响。正确的跑步模式是存在的——几乎适用于所有跑者——而且我们没有理由相信每个个体都具有自身的最佳模式。正如我们将会看到的,一些跑者具有很好的跑步模式,而其他跑者还相距甚远。
请关注数字
关于跑步模式的传统观念的一个关键问题在于,完全没有对模式进行量化。传统上关于模式的建议都采用一般性的陈述,而没有明确地规定身体应该如何调整。例如,要让一个跑者采用正确的模式,通常会要求其保持小幅快速的步伐,但却不具体说明每步的长度或步频(每分钟的步数),而且也不会确切说明跑者应当怎样把拖沓的步子变得轻快。因此,形成最佳模式的高效练习一直以来都供不应求(本书将会弥补这一缺陷)。
举一个模式缺少量化的例子,大卫·E.马丁(David E. Martin)和彼得·N.科(Peter N. Coe)在他们的著作Training Distance Runners中,提出了很多有利于优化跑步模式的要素,包括头部“保持平衡”和身体保持垂直姿势[8]。根据马丁和科的观点,双脚应当平行向前(足尖指向前方),双臂要自然抬起,不要弯腰驼背。双肩在髋部正上方,手肘靠近身体,双手放松,手指略微弯曲。这些表述都很模糊。头部怎样才算“平衡”?双臂姿势如何才是“自然”?他们没有对这些要求进行量化,甚至没有强调模式的关键要素,包括不同步态阶段中双脚和腿部关节的角度。正像跑步力量训练和跑步方式专家沃尔特·雷诺兹[9]所指出的,在给出恰当的建议之前,首先必须回答以下问题。
双脚应当怎样触地?脚跟触地、全脚掌触地和前脚掌触地,哪一种最优?
与地面初次接触时,相对于身体重心,足部应当处于什么位置?
触地时,腿部与地面的角度应当是多少?
什么节奏最好?
一个步态周期中摆腿和扫腿多少次最佳?
当一个跑者想要通过遵循这些对头部、肩膀、双臂和双手的模糊的、非量化的建议来形成更好的跑步模式时,简直就像在微积分测试前通过背诵乘法表来临时抱佛脚一样。
在Bill Bowerman’s High Performance Training for Track and Field这本书中,作者比尔·鲍尔曼(Bill Bowerman)教练和比尔·弗里曼(Bill Freeman)教练使用传统的非量化的方法描述正确的跑步模式,要求跑步时使用直立的姿势,背部与地面垂直,骨盆屈曲,身体微微向前倾斜或不倾斜[10]。比尔·鲍尔曼和比尔·弗里曼还提出了以下建议。
双手从髋部上部摆动到身体的中间部位(沿弧线摆动)。
使用快、轻、短的步伐,让腿部轻松摆动。
选择平脚掌(全脚掌)或脚跟触地,这样“最舒适”。
这种泛泛的建议,很难让跑者掌握最佳的具体动作,或理解如何进行合适的模式练习,来形成优秀的跑步模式。
考虑功能之前先考虑跑步模式
网上有几百篇文章提供跑步模式建议,它们时常相互矛盾,背后也没有任何科学依据支持文中让人眼花缭乱的理论。例如,2014年Runner’s World网站上的一篇文章建议:“无论是脚跟先触地,还是前脚掌先触地,都无关紧要,只要双脚触地时没有超过膝盖就好。”[11]这一建议的科学依据或经验依据无人知晓。已经有研究表明,脚跟触地和前脚掌触地会产生明显不同的冲击力并与脚踝和小腿肌肉的运动负荷大有关联。很难想象跑步时,跑者在冲击力下能够有意识地将双脚保持在膝盖以下——并且脚跟要首先触地。
畅销书Daniels’ Running Formula中,传奇教练杰克·丹尼尔斯(Jack Daniels)用了将近两页内容来说明跑步技术或模式[12]。在名为“双脚触地”的章节中,丹尼尔斯认为全脚掌触地方式和脚跟触地方式相比,没有任何优势,反之亦然。他建议,如果跑者使用脚跟触地方式,应该想象自己在触地后身体是在双脚上滚动着向前进[13]。很难想象跑者用脚跟触地后还能做些什么,因为抬起脚跟向后滚动或向前跳都不可取。丹尼尔斯还建议跑者在跑步时想象踩在一片满是生鸡蛋的地面上,要避免弄破任何一个鸡蛋[14]。实在难以想象一位跑者如何采用这种策略提升向前的动力和跑步速度,尤其是现代研究表明,跑步速度是垂直于地面的反作用力的直接结果;垂直力越大,跑步速度越快[15]。高强度的垂直力将把所有生鸡蛋都弄破!
准确定义正确跑步模式的要素
学术界未能给跑者和教练提供可靠、实用的跑步模式建议。1989年,在一个为期5周的经典研究中[16],维克森林大学的研究者使用视频和口头反馈,通过各种看似积极的跑步模式的改变方法指导11名跑者,包括以下改变。
轻微增大步幅。
轻微减少触地时间。
增大支撑后期踝关节跖屈度。
增大摆腿期间膝关节屈曲度。
增大触地时膝关节屈曲度。
向前移动时轻微弯曲身体。
手臂摆动期间前臂和上臂保持 90 度夹角。
脚跟触地(而非使用全脚掌或前脚掌触地)。
5周时间结束后,这些维克森林大学的跑者们没有体验到任何跑步效率方面的提高。5周应该足以使效率发生改变,是哪里出错了?这很可能是因为提倡脚跟触地并不是个好主意,因为少有可信的证据表明,脚跟触地能让跑者冲击地面时获得更高的效率。但这个研究的主要问题在于没有帮助跑者改善(甚至确定)跑步模式的关键要素,包括触地时的腿部角度,足部触地的位置及与地面的角度,以及整个步态周期中扫腿和摆腿的动作。扫腿是小腿在双脚触地之前瞬间做出的“刨”的动作。摆腿是腿部向前的动作,开始于脚趾离地后,结束于腿部相对于身体的向前运动停止时——与此同时,扫腿动作开始。
这并不令人意外。传统上,正确的跑步模式的关键要素无法被系统地确定。如前所述,模式通常被视为一种美学的练习,仿佛“外表美观”也是调整模式的首要目的。人们因为著名跑步运动员扎托佩克不同寻常的上半身运动方式而认定他的跑步模式不正确,但是,关注上半身并以此评判模式是否正确,就好像医生通过检查牙齿来判断双脚有什么问题。扎托佩克的腿部和足部与地面相互作用的方式非常积极,但在对他的跑步模式的研究中却从来没有提及这一点。
对跑步模式的讨论应当基于功能、跑步效率、损伤风险和表现水平,而传统的审美分析恰恰忽略了这些方面。模式的关键要素必须是腿部、脚踝和足部与地面相互作用的方式。推动力的产生和跑者身体对诱发损伤的冲击力的控制,正是来自这些相互作用。这些相互作用应当被量化,并且应当将其与最佳表现水平、提高跑步效率和尽可能降低受伤风险相联系。
跑者的跑步模式千差万别。1992 年的一项研究调查了一批能力相近的优秀女性长跑运动员的各项生物学变量,发现这些运动员存在大量差异[17]。例如这组运动员的“支撑时间”或者说跑步时单脚在地面上的触地总时长平均为180 毫秒,但每个个体的这一数值从 167~193 毫秒不等。正像本书将要展示的,支撑时间是跑步模式的要素之一,因为它决定了步频,进而影响跑步速度。而支撑时间取决于双脚触地方式(前脚掌、全脚掌或脚跟)、胫骨角度(双脚触地时下肢下半部分的角度——从膝盖到双脚)、触地时双脚与身体重心的相对位置及腿部的硬度等模式要素。我们常常忘记,一位有竞争力的跑者应当调整自己的跑步模式,使跑步时产生的推进力和支撑阶段触地时间的比率最大化,人们一般都会寻求更强的推进力和更短的触地时间,他们认为这才是正确跑步模式的特征。支撑阶段的触地时间长短和推进力的大小都受到跑步模式的强烈影响,这一点我们会在第 8 章进行解释。
转变跑步模式
很明显,特定的训练模式可以对跑步模式的优化产生积极的影响。莱娜·帕沃来宁等人(Leena Paavolainen et al.,1999)在奥林匹克运动KIHU研究所和于韦斯屈莱大学进行了一次深入的研究,发现爆发力训练对跑步模式的关键要素有重大影响,进而影响长跑的表现水平。这项研究已然成为经典,但经常被人们忽视[18]。
在这项开创性的研究中,经验丰富的跑者改变了训练计划,在9周的时间内用爆发性训练和高速训练取代中速训练。爆发性训练包括冲刺跑(5~10 次,每次20~100 米)、无负重和肩负杠铃的跳跃练习(两腿交替跳、双向跳、向下跳和障碍跳,以及单腿五次跳)、极小负重的腿推举和膝屈伸练习,以及高速或最大速度练习。这一研究的关键训练方法将在第 8 章加以说明。
9周之后,这些跑者每一步的触地时间减少了约7%,步幅没有任何减小。这个跑步模式的关键改变将另一个模式要素——步频,提升了约3.5%。进行5 000米跑时,在不缩小步幅的前提下,每分钟的步数增加意味着这些跑者在5 000米赛跑中能跑得更快。事实上,他们5 000米的跑步时间平均减少了30秒。这一显著提升没有伴随任何最大氧耗量或乳酸阈值速度的提高,但是效率提高了。总而言之,这个研究证明了适当的训练可以明显地改变跑步模式,进而提高效率,让5 000米跑的用时更短。
这个研究还表明,这些有经验的跑者虽然经过多年训练,但是(在该研究之前)仍没有使自己的跑步模式达到最优。在帕沃来宁和她的同事们的指导下,他们的跑步模式在9周的时间内获得了明显的改变,这一转变与效率的提升和5 000米跑成绩提高密切相关,并且不会增加损伤的风险。很明显,这是正确的跑步模式。这些跑者原本未获得最佳的跑步模式,通过适宜的训练才使他们的跑步技术有所提升。本书将提供关于改善跑步模式的训练技术的全面指导。
总 结
跑步模式的传统观念着重关注跑步时的身体外观,而不重视如何改变身体发力部位的运动模式,而后者对效率、表现水平和损伤风险有重大影响。另一个长久以来的普遍观念认为,跑者可以自然形成适合自己的最佳跑步模式,因此不需要学习怎样改进跑步模式。这些观念阻碍了人们对最优跑步模式的正确理解。幸运的是,现在有大量的科学信息可用于指导跑者转变他们的跑步模式。很明显,跑步模式的转变——对发力、跑步效率、表现水平和损伤风险都有积极的影响,而这正是我们所期望的。本书将对这些跑步模式的转变进行概括说明。
参考文献
1. M.J. Milliron and P.R. Cavanagh, “Sagittal Plane Kinematics of the Lower Extremity During Distance Running,”In Biomechanics of Distance Running, ed.P.R. Cavanagh (Champaign, IL: HumanKinetics, 1990), 65–106.
2. I.S. Davis, B.J. Bowser, and D.R. Mullineaux, “Greater Vertical Impact Loadingin Female Runners With Medically Diagnosed Injuries: A Prospective Investigation,” British Journal of Sports Medicine, 2015.
3. P.R. Cavanagh and K.R. Williams, “The Effect of Stride Length Variation on Oxygen Uptake During Distance Running,”Medicine & Science in Sports & Exercise 14, no. 1 (1982): 30–35.
4. L.D. Heinert et al., “Effect of Stride Length Variation on Oxygen Uptake During Level and Positive Grade Treadmill Running,”Medicine & Science in Sports & Exercise 18, no. 2(1986), 225–230.
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7. H. Hasegawa, T. Yamauchi, and W.J. Kraemer, “Foot Strike Patterns of Runnersat 15-km Point During an Elite-Level Half Marathon,” Journal of Strength and Conditioning Research 21(2007): 888–893.
8. D.E. Martin and P.N. Coe, Training Distance Runners (Champaign, IL: LeisurePress, 1991), 15–18.
9. Walter Reynolds, interview, April 7, 2016.
10. W.J. Bowerman and W.H. Freeman, High-Performance Training for Track and Field(Champaign, IL: Leisure Press, 1991), 88–90.
11. J. Allen, “Proper Running Form,” (September 28, 2014).
12. J. Daniels, Daniels’ Running Formula (Third Edition)(Champaign, IL: HumanKinetics, 2014), 27–28.
13. Ibid, p. 28.
14. Ibid.
15. K.P. Clark et al., “Are Running Speeds Maximized With Simple-Spring Stance Mechanics,”Journal of Applied Physiology 117, no. 5 (1985), 604-615.
16. S.P. Messier and K.J. Cirillo, “Effects of a Verbal and Visual Feedback Systemon Running Technique, Perceived Exertion, and Running Economy in Female Novice Runners,”Medicine and Science in Sports and Exercise 21, no. 2 (1989): S80.
17. K.R. Williams, “Biomechanics of Distance Running,” Current Issues in Biomechanics, ed. M.D. Grabiner (Champaign, IL: HumanKinetics), 3–31.
18. L. Paavolainen et al., “Explosive Strength Training Improves 5-Km Running Time by Improving Running Economyand Muscle Power,” Journal of Applied Physiology 86, no. 5(1999): 1527–1533.