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跑步宏观模型,经济性,与伤病

写这篇文章的冲动最早来源于一些微信群里面的争论。跑姿和拉伸是两个经久不息的争论话题,主要是因为跑姿有各种各样的流派,而拉伸也有各种各样的态度,大家的站队不一样,经历不一样,读到的故事也不一样,所以不管对跑姿还是对拉伸的认识也都不一样。一旦有不一样,就有争论,这是不足为奇的。不过高质量的争论是建立在双方对争论的话题都有深入了解的基础上的,在了解之后有不同的阐述,然后相互学习,才是争论的最好结局。但现在大部分的争论都是建立在“道听途说”的基础上,A看了两篇报道,B有一个高水平朋友这么做,C认识一个本地教练这么说,于是大家就争论开了。这样的争论很难有结果。

我在这里会把我对这两个“词语”的理解全部阐述出来,希望以后再有争论,也是建立在至少是这个层次的理解程度之上的。而不是我朋友如何如何,某个pro如何如何,我听人说如何如何,等等。

跑姿是跑步圈子里面,几乎所有人都热衷于讨论的话题。这也难怪,跑步的姿势千奇百怪,在人们心中自然也就有美丑之分。于是大家在跑友聚会的时候,话题自然都集中在了顶膝,后踢,摆臂,gazelle vs glider的比较,步频的比较,等等。更有甚者,把自己跑步训练的目标定位为“改善跑姿”,“增加步频”,“增加步幅”,寄希望于此来达到提高跑步能力的目的。

所有人都希望自己的跑姿非常漂亮。不过对于我们业余跑步爱好者而言,有一个漂亮的跑姿固然重要,但心里面嘀咕更多的,可能还是两个问题,

  1. 我能通过改变跑姿来提高跑步能力么?

  2. 我能通过改变跑姿来减少伤病么?

而拉伸这个话题讨论相对较少,因为大家基本接受了

  • 动态拉伸用于热身防伤

  • 静态拉伸跑前不要做

  • 静态拉伸跑后做防伤

这么一个定式。这里头的第一点,是几乎所有人都同意的观点,也是很容易理解的。第二点,也是几乎所有人都同意的观点,但大部分跑者是不理解为什么的。第三点,则不是所有人同意的观点,而且几乎所有跑者都不理解为什么。所以对于拉伸来讲,要讲清楚的问题是:

  1. 为什么跑前拉伸对跑步成绩有害?

  2. 我能跑后通过拉伸来减少伤病么?

你们看,不管是跑姿,还是拉伸,人们的问题都是集中在两个关键词,一个是跑步能力/成绩,说白了就是要跑得快,另一个就是伤病,说白了就是想不受伤。

跑得快,不受伤。听起来特别美好。那要回答上面这些问题,就要从源头入手。我们先不要去纠结跑姿和拉伸,我们先去搞明白,跑得快,代表着什么,不受伤,又是什么意思。

在深入之前,先澄清一点。这里说的跑得快,和你的有氧,无氧能力都没有关系,那是你需要长期训练来提高的。我们会讨论的,是在你当前的有氧,无氧能力不变的前提下,能否通过改变跑姿跑得更快的问题。比如假如你明天就参加比赛了,这个前提下,跑姿和拉伸对你速度的影响。

要想搞明白跑得快,代表着什么,不受伤,又是什么意思,我们需要先搞明白一个简易的跑步模型。我们下面的讨论会围绕这个跑步的模型来展开,所以希望理解后续讨论的话,最好认真阅读,把这个模型搞清楚。这对于你以后对别的跑步问题的思考都有很大好处。

简化的跑步宏观模型

好了,我们先看看跑步是什么。跑步就是你用你的双脚,在某个平面上用某个速度移动。你的移动是你的做功造成的,而你的做功会耗费能量,耗费的能量以及这个过程中的一些副产品让你感觉到累。在你的身体状态不变的情况下,做功越少,你就越不累。那么你在跑步时候怎么做功的呢?

首先大家跑步都是往前跑的,往后跑的朋友我赞赏你的个性,但我们暂时不讨论你的case。你是怎么往前的?当你的一只脚在地上的时候,你会往前蹬,这个力让你往前。当然,因为人不是自行车轮子,所以你会有一些腾空来帮助你前进,所以你还会产生一个力让你往上。所以本质上,跑步是一个你不断push自己往上和往前的运动。每一个“往上”和每一个“往前”,都是你做功移动你的身体的结果。

当然这是在假设你的身体是一个刚体的前提下,实际上,你的身体自然不是一个刚体,所以你还会消耗能量给别的部分,比如,你需要摆臂吧?你需要摆腿吧?你需要呼吸吧?你从空中落地的时候,你需要发力让身体保持平衡吧,以便于下一个发力吧?这些都是需要消耗能量的。

所以我们把这些能量加起来,往上推的,往前推的,维持平衡的,维持呼吸的,等等等等,加起来,假设我们什么都没有错过,那么这就是在跑步过程中你所消耗的总能量。然后我们知道,提供这些能量的,是你体内那些碳水化合物,那些脂肪,通过有氧或者无氧的反应,产生的ATP。你产生ATP的速度和效率,取决于你当前的fitness,跑的时候你累,不同配速下呼吸轻重不同,原因在于你需要不同量的氧气产生ATP,来维持不同程度的能量消耗。

不过呢,我们刚才说的这些,是你消耗能量干的事情。而实际上你产生的能量,远远大于你用来干正事消耗的能量。也就是说,产生能量 = 消耗能量 + 浪费能量。这里浪费能量的比例,和你的具体移动pattern是息息相关的。所以接下来我们就要理解,人在跑步时候,移动的模型是什么。

我们能够奔跑,原因在于我们神奇的肌肉骨骼组成。人能移动,需要力。力从哪里来?肌肉的伸缩。人的移动还需要支撑,支撑哪里来?骨头。所以,我们来把刚才这个幼儿园模型稍微升一下级:

和之前那个图比,我们把人的身体更进一步分解成身体组织层次的组合。比如我们说腿,腿部的大块头是由骨头,肌肉占据的,在忽略脂肪这个不干事的家伙的情况下。除此之外,就是一些结缔组织,我们这里用韧带和肌腱做代表,韧带连接骨头和骨头,肌腱连接肌肉和骨头。

我们先来讲万力之母,肌肉。我们的肌肉在移动的不同场景中,扮演着不同的角色。你看,你腾空的时候,这个力是动力,推动你的身体向前向上,这时候肌肉的角色相当于发动机。你落地的时候,肌肉产生蹬地支撑身体的力,这时候肌肉的角色相当于刹车。不仅如此,在你变速时,肌肉会通过伸缩来改变自己的stiffness(刚性,接下来会有详细解释),从而改变自己存储和重利用能源的能力,这时候肌肉的角色相当于弹簧。

但不管怎么变,肌肉的使命,在跑步中,就是一个,产生力。而力的产生,在不同的场景,需要肌肉进行不同的伸缩。而且,这不同的伸缩,会导致肌肉做功效率的区别。还是回到我们的模型图来。这里我们假设三种跑步,一种是上坡跑,一种是平地跑,一种是下坡跑。世间所有的跑步都被这三种情况概括了。

我们忽略不同部位肌肉作用不同这个细节,先从大方向上来看,当你落地蹬地的那个瞬间,假如我们的腿就是一个大肌肉,这三种情况下,肌肉伸缩有什么不同?

上坡跑的时候,由于以往上蹬为主,肌肉的伸缩,是缩短情况下的伸缩比例最高。类似于练杠铃的时候,你往上抬时候的状态。我们叫concentric contraction。

平路跑的时候,由于以平推为主,和另两种情况比,肌肉的伸缩,是正常长度下的伸缩比例最高。类似于练杠铃的时候,你把杠铃维持在一个自然状态然后不动。我们叫isometric contraction。

下坡跑的时候,由于重力的帮忙,以支撑为主,和另两种情况比,肌肉的伸缩,是伸长状态下的伸缩比例最高。类似于练杠铃的时候,你往下放时候的状态。我们叫eccentric contraction。

一图胜千言,网上有一个图把这三种肌肉收缩解释得很清楚:

这时候,喜欢健身的朋友们可能不满了。你这给幼儿园小朋友讲课呢?这些东西我们早就知道了啊!且慢。这三种伸缩,有一些不同的性质,而这些性质是和跑步息息相关的:

  • 从让肌肉受伤的几率讲,eccentric contraction > isometric contraction > concentric contraction

  • 从肌肉做功效率讲,isometric contraction (~45%) > eccentric contraction (~35%) > concentric contraction (~15%)

前面说的上坡下坡的例子,是为了方便大家对肌肉伸缩进行初步理解所做的简化。实际上,不管什么样的跑步,每一步里面,这三种伸缩都会发生。比如,你的每一个抬腿,髋关节都在做concentric contraction,每一个屈膝,hamstring(大腿后侧肌肉)都在做concentric contraction。eccentric contraction在下坡跑中很容易分辨,比如你在下坡时候,通常都是先触地再屈膝,于是触地时,你的大腿和小腿(主要是前部)肌肉都会在伸长时发力,对于它们来讲,这就是eccentric contraction。在平地跑中则有点不一样,eccentric contraction虽然同样主要发生在落地时,但此时你的膝盖已经比较弯曲,所以此时的eccentric contraction主要是被你的quad(大腿前侧肌肉),calf(小腿后侧肌肉)和跟腱用来支撑胫骨以上的身体。当然这个和跑姿也有一定关系,比如一个人,落地点非常靠前,和身体重心有很长距离,而且触地时膝盖是直的,那么此时肌肉伸缩就比较类似下坡跑的情况了,我们把这种情况称为overstride。上坡跑主要是concentric contraction,只有在摆腿从最高速度减到最低速度时(比如说,你的左腿在触地时,右腿正处于摆动,摆动持续一直到右腿触地,这中间有一个减速期),你的hamstring会通过eccentric contraction来帮助摆动腿减速。

刚才我们说,eccentric contraction是最容易让肌肉受伤的伸缩,而跑步里面的每一步都包含了eccentric contraction,这意味着什么呢?意味着跑步是少有几个非常容易让人受伤的运动,远远比自行车这种纯concentric运动要危险。这是一个很不幸的消息,所以如果你锻炼的目的仅仅就是为了增强有氧,自行车远比跑步安全的多。但对于所有看到这里的朋友,估计都是热爱跑步的神经病,不跑是不行的,那怎么办呢?所以我们一会还是要针对伤病预防做专门讲解。这里你只需要理解这三种伸缩的关系,就会对一些常见的“训练窍门”有一个更加清晰的认识。比如现在你知道,为什么说hill repeat是训练早期效果最好,也是最不容易引起伤病的练习短跑速度以及力量的工具了么?

肌肉的做功效率更是一个复杂而有趣的话题。首先从百分比中我们可以知道,人体不是一个非常高效的机器,比如如果一块肌肉一直在通过eccentric contraction做功,我们假设功率是100w,那么每个时刻,实际用来推动你前进的只有30w左右,那么剩下的呢?全转化为热量浪费了...这对于想跑步减肥的同学来说倒是好消息,对于想追求成绩的朋友来讲,就没那么好了。这时候一定有朋友问,那我是不是尽量追求肌肉isometric contraction来推动我前进,就可以提高好多好多效率?答案是yes,但你做不到....因为跑步的动作基本面是不会变化的,不可能有完全通过isometric contraction产生的力驱动的跑步动作。所以我们只能通过“改进”动作来进行所有可能的优化。这个话题,我们一会在“经济性”这个话题里面会单独展开讲解。

另外,我们刚才说要忽略不同部位肌肉作用不同的例子,这个是为了方便分析。实际跑步中,有很多情况下肌肉的角色都会变化。这里我们以大家很关心的着地方式,也就是脚掌的哪个部位先着地来举例讲解。我们一般分析着地的部位,主要是三种,前掌,中掌和后掌。不同的着地,虽然地面对你的反作用力(ground reaction force)总量是一样的,但不同部位的肌肉在承受这个反作用力的过程中却扮演着不同的角色。如果你是前掌着地,那么主要是你的肌肉来承担这个力,而且主要是脚掌,脚踝,跟腱和小腿肌肉来承担。如果你是后掌着地,那么主要是你的骨头来承担这个力,包括小腿骨,膝盖和大腿,而刚才说的那些肌肉需要干的事情就比较少了。中掌则处于两者中间。了解了这个区别,就可以明白很多有意思的现象。比如为什么人累了就倾向于后掌着地?因为肌肉承担力是要消耗ATP的,而骨头不用!为什么前掌着地的人,或者穿前后掌落差低的鞋(比如Altra)的人,累了容易duck foot(外八)?因为脚掌上有一个肌肉叫做tibialis posterior muscle,从大拇指到胫骨后侧,专门负责你的脚掌的朝向,一旦脚掌肌肉过度使用,tibialis posterior muscle太累,脚掌就容易外展了。等等。

好了, 现在我们对肌肉在跑步中的作用(产生力),角色以及特点(受伤概率和经济性)都有了一定了解了。接下来,让我们看看肌腱。

肌肉产生力,这个力有两种,一种叫longitudinal force,是沿着纤维束的方向传导的(比如对于肱二头肌,longitudinal force就是肘到肩的方向)。另一种叫lateral force,是垂直于纤维束的方向传导的。这个lateral force比较不符合直觉,垂直于纤维束传导,那不是传导出去了么?正是如此,lateral force的传导流程是,从肌肉纤维出发,通过肌肉中的结缔组织传递到外壁,到外壁外面的结缔组织也就是肌腱,然后带动骨头。事实上,大部分肌肉产生的力,都是立刻传导出肌肉,传到肌腱并使用,这样才能保证肌肉连续正常工作。所以,肌腱在力的传导流程中,扮演了一个很重要的角色。

那肌腱到底是什么?其实它并不是像我们图中简化这样的一个硬生生插在肌肉和骨头中间的东西。肌肉里面,并不仅仅是肌肉细胞和其组成的肌肉纤维这种可以收缩的材料,还有一些结缔组织,血管,神经,等等。其中一种结缔组织叫细胞外基质(Extracellular matrix)。这是肌肉中最重要的结缔组织之一,具体的功能单独拉一篇文章出来也讲不完,有兴趣的朋友可以看这篇介绍。但这里你只需要知道,这个细胞外基质,主要组成也是蛋白质,它在肌肉中和肌肉蛋白混存,但一直延伸到了肌肉之外,直到骨头。延伸越长,肌肉组成就越少,细胞外基质就越多。是的,这个细胞外基质就是肌腱。所以肌腱从某种意义上讲,是一个连续谱,从肌肉开始,到骨头终止,“肌腱”成分是越来越多,而不是生生插到肌肉和骨头中间的一个单独组织。

因为肌腱和肌肉以及骨头的紧密性,肌肉的力传导到骨头移动,重任自然就落在了肌腱的肩上。那对于肌腱来讲,这辈子生下来就是要干两个活,第一是保护肌肉,第二是高效传导肌肉产生的力。

我们先来讲讲力的传导。这个是肌腱的第一责任。不然你说肌肉吭哧吭哧半天产生了10牛顿的力,肌腱干活不认真只传导了1牛顿给骨头,或者花了几秒才把这10牛顿的力传过去,那怎么行。那肌腱的传导效率是用什么标准来衡量的呢?刚性,也就是传说中的stiffness。

Stiffness是一个经常在高级跑步文章中露脸的词,也是一个理解很多跑步相关的问题非常重要的概念。可以这么说,如果你不理解stiffness,你就不会理解很多跑步相关的讨论,也就只能停留在“这个是对的,因为某某某说是对的”这个阶段。但关于stiffness,学术界的研究目前也是处于半猜想阶段,并不是100%透彻,很多问题没有答案,导致相关的科普材料实在太少,所以没有几个业余跑者真正能把stiffness至少从high level上想明白的。

Stiffness,就是一个物体的坚硬而不易变形的性质。我们先给刚升过级的幼儿园模型再升一下级,加入力传导过程,现在我们叫它小学模型了:

你看,我们跑步的时候,会产生一个向前和向上的力,合力的方向就是斜上方。刚才也说了,这个力是由肌肉产生,肌腱传导,骨头施加给地面的。现在你把肌肉肌腱骨肉的样子通通忘掉,就把这三个东西想像成三个棒子。你现在有一个力,传到肌肉这个棒子上,肌肉棒子抵着肌腱棒子,肌腱棒子抵着骨头棒子,骨头棒子最后给地面。这三个棒子各有各的stiffness,那么不同的stiffness会对力传导造成什么影响呢?答案很明显,任何一个棒子的stiffness如果低了,都会影响力传导的效率。比如如果三个棒子都是不锈钢的,力一旦施到肌肉棒子上,马上就会传导到地面上,不会有任何延迟。如果比如中间某个棒子不是不锈钢,而是尼龙绳,那你需要把这个尼龙绳棒子整个压扁了,力才会传导过去。

在实际情况下,因为人的骨头很硬,所以stiffness是身体所有部位中最高的,所以简单说,肌肉和肌腱stiffness是力传导效率的瓶颈。这俩stiffness越高,力的传导效率越高,而这个和你跑得快不快是息息相关的,因为最后不管怎么样,跑步就是一个你不断传导力到地面从而推动你前进的运动。尤其肌肉是力的源头,所以肌肉stiffness直接影响了你“产生”力的效率。

力的传导效率,是我们理解stiffness的一个切入口。而实际上,stiffness不仅仅和跑得快有关,还和跑步的能量效率有关。说到这个,我们又要对我们的小学模型进行进一步补充了。

我们还是用最基本的肌肉/肌腱/骨头三剑客作为例子。刚才我们提到过,在你跑步运动中,力都是由肌肉伸缩产生的。在你落地的时候,地面对于重力的反作用力会直接施加在你的腿上,此时一部分肌肉会在增长情况下发力抵消这个反作用力(eccentric contraction),这时候会产生能量。这个能量大部分会转换为热能,比如下坡跑,就是典型的势能转热能的过程。少部分却会被回收并重利用给接下来的跑步动作。

这个就有意思了。我们的肌肉不仅仅可以产生能量,还可以重用浪费的能量!这个怎么理解呢?我们想象两个东西,一个是篮球,一个是铅球,两个球同样质量。我们把一个篮球扔在地上,它会干嘛?会弹起来。我们把一个铅球扔地上,那它就留在地上了,不会继续弹起。为什么?因为篮球有弹性,铅球没有弹性。同样高度落下,篮球和铅球会具有同样的势能,也会转换为同样的动能,但在落地时候,篮球的弹性会使篮球变形,并存储一部分势能作为弹性势能,之后用这个弹性势能来驱动第二次弹起。理想情况下,这个动能和弹性势能会一直转换,篮球会永不停止地跳动,但实际上,地面有摩擦力,所以扔下来的动能,就会不断转化为弹性势能和摩擦热能,摩擦热能本质上是被浪费了,弹性势能会越来越小,最后小到让篮球无法继续弹起。而铅球呢,因为没法变形,不具备弹性,动能就全部转换为热能,自然也就不会弹起了。

我们的肌肉和肌腱是有弹性的。他们在受到力作用时会增长或缩短,力消失后会恢复原状。这让你想起了什么没有?是的,从某种意义上讲,肌肉和肌腱就像弹簧。在你跑步的时候,每一次的落地,都会有一部分重力势能产生的动能被这个弹簧转换为弹性势能,然后在你蹬起的时候,这些弹性势能就会重新转化为驱动你下一步的动能的一部分。这部分能量相当于是“免费能量”,是重利用你之前就产生了的能量,我们称它们为elastic recoil energy。

这个就不得了了,我们跑步做功是要消耗能量的,现在有了这个免费的能量,那岂不是越免费,我跑得越快?是的!这个免费的程度,取决于三点,第一,弹簧的刚性,第二,弹簧伸缩的长度。也就是说,免费的午餐和stiffness * amount of stretch直接成正比。这个也很好理解,你有两个弹簧,施加同样的力,如果别的因素一样,越紧的那个,存储的弹性势能越大,或者越长的那个,存储的弹性势能越大。肌肉和肌腱也是一个道理。

这个并不是跑步里面独有的。比如我们看篮球比赛,一些篮球运动员连续起跳能力很强(罗德曼),总是比别人跳得快,为什么?如果你仔细观察,这些人通常都有很长的跟腱,stiffness也很高。即使我们假设所有人跟腱的stiffness是一样的,由于跟腱是人体最长的肌腱,一般20-40厘米长不等,比一般肌纤维长多了。所以你可以把跟腱看作人体里最牛逼的弹簧。有长跟腱的运动员,相当于免费能量比别人多,同样的起跳,他们肌肉需要新产生的力就更少,自然起跳也就越快了。

这段时间大火的Nike 4%神鞋,也是利用了类似原理。表面上看,你穿着鞋跑快了,单位时间位移更大,那做功应该越多才对,但这种鞋的设计原理,就是在你肌肉/肌腱弹簧系统的基础上再增加一个腿部到地面的弹簧系统,增加重利用的能量,减少浪费的热能,所以你做了同样的功,结果跑得更快了。

根据上面的描述,我们可以看到,更新后的模型应该是这样的:

在肌肉/肌腱/骨头三剑客中,骨头几乎没有弹性,排除在外,肌肉和肌腱都可以被模拟为弹簧。当然肌肉和肌腱之间还是有区别的,肌肉本质上是发动机加弹簧,而肌腱是passive element,就是一弹簧,这里我们为了简化分析,就把肌肉也当作弹簧模拟。发动机这个性质各位自行记住即可。

那回到我们说的跑步效率的点。明白了弹簧模型后,stiffness和效率的关系就很清晰了。很多跑步书里面提到的running economy,本质上就是弹簧的牛逼程度。一个VO2Max 80的人为什么会跑不过VO2Max 70的人?在别的因素都相同的情况下,就是因为可重用的energy不如后者。所以对于肌肉/肌腱的总体原则,那就是,从跑步效率来讲,stiffness越高越好。

我们讲完了stiffness和跑步中力传导的关系,也讲了stiffness和跑步效率的关系。你现在是不是已经意识到了,hmmm,这个stiffness还挺重要的呢?既然这样,我们就再来给stiffness安一顶大帽子。stiffness不仅仅直接影响你的跑步成绩和效率,还直接影响你被跑步伤病缠绕的概率!

这个原因,我们还是用弹簧模型来讲。我们知道,即使都是弹簧,不同stiffness的弹簧,物理特性也不一样。比如我们说有些弹簧比较紧,掰都不容易掰动,有的弹簧比较松,一掰就弯了。然后我们还知道,肌腱是连接肌肉和骨头的。肌肉和骨头有什么特殊的地方呢?两者stiffness不一样。肌肉软,骨头硬。我们假设人是没有肌腱的,肌肉和骨头直接连接,那么想象一下,肌肉类似于弹簧,那么骨头呢?类似于铁棒。如果你用一个弹簧连接上一根铁棒去推一个大石头,会发生什么?石头推动之时,弹簧形变巨大,而铁棒却不会有什么形变。也就是说,让你发力奔跑的时候,如果肌肉和骨头直接连接,每一个动作,都会引起肌肉的巨大形变。这样会增加肌肉纤维撕裂的几率。

而肌腱的作用之一,就是减少这样的几率。

肌腱结缔组织的stiffness不是一个单一的值,而是类似于一个谱。由于这个连续谱的特点,让肌腱有了一个特别有意思的性质,在接近肌肉的地方,肌腱的stiffness很低(软)。在接近骨头的地方,肌腱的stiffness很高(硬)。这样的好处是,本来是一个很刚的东西和很柔的东西的一个连接处,被完美过渡了。而且这还是一个会自我调整的智能过渡!比如你推石头的时候,石头会给你一个反作用力,跑步时候你蹬地,同样也会给你一个反作用力。如果没有肌腱,这个反作用力回被骨头传导后直接到达正处于伸长状态的肌肉,需要肌肉发力来抵抗地面产生的这个冲击,变成了典型的eccentric contraction。而有了肌腱,肌腱会自动增长来吸收这个反作用力,从而起到一个缓冲的作用,所以肌肉不用因为这个冲击而变化长度,只需要做isometric contraction。所以说,肌腱能够帮肌肉充当shock absorber!

在完美情况下,肌腱对肌肉的保护,足以让肌肉规避绝大部分的伤病风险。可惜肌腱毕竟只是组织之一,并不是真的那么“智能”。我们已经说了,肌腱也是有stiffness的,虽然不是一个单一值。而每个人肌腱的stiffness基本值不同,不同身体部位的肌腱的stiffness基本值也不同。如果你的每个跑步相关部位的肌腱stiffness特别高,就是不管是和肌肉相连那端还是和骨头相连那端,都比正常水平高,会导致什么情况?肌腱更像骨头了。在外部的反作用力不够大的时候,这不是问题,但一旦外部作用力产生的冲击到达了肌腱所提供的缓冲已经不足以抵消的时候,肌肉就不得不产生形变来吸收这个冲击,这时候,越像骨头的肌腱,就对肌肉越危险,因为此时,相连的这两部分的stiffness有了巨大的差距,如果跑步动作本身不产生变化,会使肌肉撕裂的几率都大大增加。

你也许会想,那我尽量避免这个很大的外部作用力冲击,不让肌肉进入这个不得不形变的状态不就好了?可惜这是不可能的。跑步是一个和大地抗衡的运动,只要你在跑步,eccentric loading都会发生。这是肌肉最危险,最容易受伤的时刻。也是所有跑步的人无法避免的时刻。而肌腱过高的stiffness,会让这个时刻更危险,让肌肉更容易受伤。

我们现在明白了stiffness和受伤的关系,也明白了,肌肉,肌腱,骨头这三剑客,都有自己对应的stiffness特性。我们集中讲肌腱stiffness对肌肉受伤概率的影响,只是为了举一个容易理解的例子,实际上,这三个部位是相互关联,相互作用,相互传导的,每个部分的强壮度和stiffness,都会直接影响另外两个部位的伤病概率。肌肉会因为肌腱的stiffness受伤,也会因为自己的stiffness受伤。肌腱会导致肌肉受伤,也会和肌肉一起因为不给力而导致骨头受伤。以此类推。

同理,为什么很多人在很长一段时间不运动之后,回来运动,即使很小的量也容易受伤?那是因为长时间的不运动,会让肌腱失去它对stiffness匹配的能力,尤其是肌肉连接处,长期不运动会让肌腱会逐渐变得更加stiff(是的,越不运动,肌腱越stiff,年龄越大,肌腱越stiff),自然就更容易让肌肉受伤了。

最后我们简单说一说韧带。骨头/韧带/骨头这个组合中,韧带扮演着和肌腱非常类似的角色,我们刚才讲的stiffness模型,也适用于骨头/韧带/骨头系统中。只不过,韧带和肌腱本质的区别在于,韧带连接的是两个硬刚体(骨头),所以韧带并不需要负责软硬程度的匹配,它只需要保证在骨头受到冲击时,帮助缓冲任何骨头之间的相对移动引起的碰撞, 并且和肌腱一样,需要能高效存储回收释放能量。这意味着什么呢?意味着对于韧带,那stiffness就是越高越好,没有stiffness带来的伤病副作用。由于跑步中的韧带伤病较少(相对于球类运动,那是少得可怜),所以我们对韧带不做过多的讲解。如果有兴趣了解对于韧带和肌腱更加深入的结构性介绍,请阅读这篇论文

到这里,我们对跑步中,力的产生,传导,作用,这个过程中所有相关的主要身体组织,以及其伤病特性和能量特性,都有了浅层次的介绍。在接下来的专题讲解里面,我们会假设读者已经对这个模型了然于胸。为了加深大家的影响,我再把这个简易模型图show一遍。建议一定要把这个简易模型记在脑海里,以便于以后阅读(不管是这篇文章还是各种别的网上文章)随时可以拿出来帮助理解以及根据自己的情况对照。

跑步经济性

现在我们有了一个基本的跑步模型,我们就来以这个模型为基础,先讨论跑姿和拉伸分别对跑步经济性的影响。

跑姿与跑步经济性

跑姿和跑步成绩的挂钩,这是一个非常常见的现象。每一个比赛之后,都会经常出现这么一个现象,一堆人会跑去看某个发挥很好的朋友的log,讨论步频是多少,步幅是多少,然后得出结论,根据我的步幅,我需要把我的步频练到xxx,才能达到她的配速,或者,根据我的步频,我需要把我的步幅练到xxx,才能达到她的配速。

这是典型的本末倒置。

要理解这点,需要先理解,一个人在跑步的时候,制约其跑步成绩的因素是什么?

从理论上讲,最终制约你跑步成绩的,都是神经系统,因为神经系统是控制你跑步速度的司令官。但如果要追溯给这位司令官通风报信说你不能跑快的哨兵,那不同距离的跑步,哨兵不同。简单点说,忽略身体骨架和肌肉类型这些短期不可变因素的影响,仅仅关注可控因素,那么短距离下的哨兵,是你的biomechanics,中短距离下的哨兵,是你的无氧能力,中长距离下的哨兵,是你的有氧能力,长距离下的哨兵,是你的营养补给和肌肉对长时间纤维破坏的持续能力。

大部分跑友,训练的距离都是10k - 马拉松这个距离,也就是我们说的中长距离。这个距离下,哨兵是有氧能力。怎么理解呢?就是说这时候,你的瓶颈产生于你的身体利用有氧过程产生的能量长时间移动你的身体这个过程。

跑步的过程,本质上是一个你把你的身体从起点移动到终点的过程。在这个过程中,你做了什么事情?大体上讲,你挥动了手臂,摆动了身体,移动了双脚,并通过双脚的移动最终移动了身体。身体的移动大致又分为两部分,落地时候双脚对身体的支撑,以及腾空时候身体的前移。

问题来了。我体重固定了,fitness固定了,那固定配速下的能量消耗也就固定了,因为就是把我的身体从起点移到终点嘛,距离不管怎么跑都是一样的,还有什么优化的空间呢?还真有。因为刚才说了,你肌肉所产生的能量,不是全部都是有效利用的。很大一部分是浪费的。所以浪费越少,优化空间就越大。下面我们就来一步一步分解一下,到底从跑姿的角度出发,有多少优化空间可以挖掘。

首先从跑步模型中,我们看到,跟腱是一个自己不消耗能量产生力,却能存储力并重用力的家伙,那么如果跟腱能存储所有地面的反作用力并利用它驱动身体,我们的肌肉不就可以睡大觉了么?这有没有可能呢?有些动物是有可能的,比如袋鼠,可以在速度从8公里每小时增加到25公里每小时的情况下,能量消耗不变!说白了,就是它们的肌腱扮演了一个巨大弹簧的角色,一定范围的加速,全是靠重用能量驱动的。人能不能做到这点呢?很可惜,我们不能。因为我们没有袋鼠那种超级肌腱。当然,人和人的肌腱也不一样,有些人的肌腱长度和结构可以让其跑步更省力,比如非洲的兄弟们。这属于天赋的范畴,我们这里不讨论靠天吃饭的情况。那现在假如说你就是一个普通人,你有办法提高你的肌腱的储能能力,提高跑步经济性么?有!用Plyometric训练。这个是一个大的话题,我以后单独写一篇文章讲。

其次,我们还知道,肌肉做功可以通过三种不同的伸缩,而这些伸缩的效率都不同。如果我们能所有功都通过肌肉的isometric contraction产生,那么效率是最高的。这意味着,我们的肌腱需要特别高的elasticity,这样不管什么样的动作,都只需要肌肉在长度不变的情况下产生力,肌腱改变长度来传导或者承受力。这个有没有可能呢?只有某些肌肉有可能,比如小腿的calf肌肉。那跑姿会让本来可以isometric contraction的肌肉变成别的伸缩类型么?在某些情况下会的。比如我们说,一个跑步入门者,很容易overstride,overstride有什么不好?你可以开始Google网上文章七零八落的信息,但你也可以用我们刚才讲的跑步模型,自己分析。从经济性角度讲,如果你overstride,腿的受力是在伸直情况下的,这会造成很多肌肉群落地时候的伸缩从本来应该的isometric变为eccentric。而由于overstride引起巨大的脚和地面的摩擦减速,导致当你push的时候,要用更多的concentric contraction来把减掉的速度加回来。所以你看,本来高效的isometric变为eccentric不说,push时候还会有更多的concentric,而每一步都是这个状态。所以overstride会导致跑步的经济性大幅降低。

那假如你是一个跑步老鸟,overstride这种低级错误已经不再困扰你,那么还有什么经济性是跑姿能够帮你提高的呢?一旦你的肌肉伸缩,在你的肌腱不会短期改变的前提下,已经基本定型后,人们就会继续动脑筋:我每次落地的时候都有摩擦减速,这个能不能优化?我的摆腿要消耗能量,这个能不能优化?我的腾空完全就是浪费的,这个能不能优化?我摆臂对我速度没有意义嘛,这个能不能优化?

要得到这些问题的答案,需要知道在移动身体这个过程中,每一个环节大概所占用的ATP比例。这一直是学术界孜孜不倦研究的课题。目前一个公认比较靠谱的比例,是

  • 在落地后肌肉对身体的支撑和腾空前肌肉对身体的推动占80%左右

  • 双腿在空中的摆动占7%左右

  • 身体的左右晃动平衡2%左右

  • 手臂的挥动2%左右

  • 呼吸等其他动作,11%左右

这里面,除了“其他动作”这项是目前研究无法定性分析以外,其他部分都是可以多次重复的实验结果。

从这个百分比分布,我们可以看出,我们绝大部分的ATP,都用在了落地和腾空那一瞬间支撑和驱动上了。这其实这是很好理解的,跑步说白了就是往前和往上移动身体,可不大部分能量都是消耗在这里了么?所以从这个百分比上,我们可以推出很多有意思的结论。

首先,减重是提高跑步成绩的最直接,最有效的方式,你每减一磅,就是给这个80%大头砍下一小部分。如果你现在超重...我建议你不要看下去了,把电脑合上,先去减肥吧!

其次,在体重无法改变的情况下,抛开平衡动作不谈,任何和“躯干”相关的跑姿优化,都是相对见效快的。比如,我们经常说,落地的时候,整个躯干要稍微前倾,而不是后坐,就是因为后坐会导致落地的“刹车”增加,带来更多的减速,就需要消耗多余的能量再把速度加回去。Overstride经济性低,除了肌肉伸缩不是最优化以外,刹车的浪费更高是一个更重要的原因。

其三,同样速度下,步频高低对跑步成绩的影响可以省略不计。举个例子,一般人的步频范围高低相差最多30左右,假设你的步频从170变到200,这已经是很大的变化了,但实际上也就是增加了15%,就算我们忽略相同速度下步幅变小这个因素,那你增加的能量消耗也就是7% * 15% = 1%。1%是什么概念?假设你是一个3小时的马拉松选手,你花个几年时间,把你的步频从本来只有interval才有的210变到本来只有慢跑才有的180,然后,你的马拉松成绩提高了了...1分半钟。这还是在假设你的身体垂直震荡幅度,肌肉stiffness等其他方面完全不变的情况下的。而这个假设几乎是不可能做到的。比如步频变化的一个直接变化,就是会让小腿肌肉和肌腱的stiffness变化。

实际上,从能量消耗的角度讲,每个人都有自己的最优步频范围,也就是说,你的神经系统会告诉你,在你当前的身体状况下,什么步频是最经济的,然后这个步频加减2-3,都属于是最经济的步频范围。一旦高于或者低于这个范围,跑步的经济性都会减少,这个减少并非腿部移动变化的直接结果,而是你从自己的自然步频切换到了非自然步频,导致身体别的部分的过度补偿而增加不必要的能量消耗。

同理,有一种很流行的说法,跑步时候的后踢高度越高,折腿程度越大,跑步经济型越高,因为把小腿前移的过程想像成一个钟摆往前摆,那么自然钟摆越短,能量消耗越少。物理原理是正确的,但实际上节省的能量...属于九牛一毛。实际上,跑步折腿的程度,是和你的配速直接相关的,原因很简单,折腿很大程度上是一个被动的惯性过程,对于同一个人,跑马拉松配速或者跑mile配速,不管是谁,都一定是mile配速下的折腿更大。然后你再想想,电视里面看到的顶尖选手后踢高折腿大,他们是什么配速?是不是类似于你的mile配速?所以,他们是因为跑得快而后踢高,而不是因为后踢高才跑得快。如果你因为想折腿大而更加经济性,从而主动去折腿,只会导致一个效果,就是你反而因为主动的肌肉concentric contraction而消耗更多的能量,虽然这个多出来的能量也只是一丢丢。

第四,摆臂方式对于跑步成绩的影响比我们想象中小的多。人跑步必须摆臂,而和普遍的认知不同,摆臂的作用并不仅仅于平衡身体,更是平衡两条腿在移动时候的angular momentum。事实上,如果在一个人跑步的时候,你把他的手绑住,那么会发现,他跑步时候的肩部以及躯干的旋转幅度会变大,这是在丢失了摆臂所带来的对摆腿的平衡的情况下,人体不得已做出的补偿。也就是说,如果有人告诉你,你的摆臂很大,横跨身体中心,需要改正,你可以理直气壮告诉他,首先,你的摆臂再大,也就比摆臂不大多消耗0.01%的能量不到;其次,你的摆臂幅度,是你的身体根据你的跑姿所产生的躯干摆动以及两条腿在沿直线移动时候所产生的angular momentum自行决定的最佳幅度,无需改变。

第五,身体因为平衡保持的需要而进行的摆动,对跑步的影响也比我们想象中要小的多,这个摆动仅仅作用在那2%的一小丢丢上。如果你看到一个人跑步时候身体左右稍微有晃动,从能量角度上讲,其实并没有多做什么功,这个晃动一点都不影响其跑步成绩。比如很多朋友都看到了Nike breaking 2的实况转播,其中一个选手是Tadese。很多人看现场的时候都会问,这人谁啊,怎么身体摆动这么大?浪费多少能量啊?其实Tadese是三个人里面,光论running economy,实际测出来是最高的。他的身体摆动,和手臂摆动,纯粹都是神经系统为了维持跑步平衡而做出的最佳选择。

总结下来,你会发现,原来大部分情况下,你的自然跑姿,其实就是你的神经系统在考虑了跑步经济性这个大前提下,根据你的当前身体条件,做出的最佳选择。这也是为什么,在比较高水平的运动队里面,除非是短距离项目,否则一般情况下没有教练会纠结运动员的跑姿。

同时,理解了这些,我们也就理解了,为什么“练步频”或者“练步幅”都是本末倒置的方法。我们已经知道中长距离下,有氧能量的消耗是跑步成绩的瓶颈,而身体的移动又是有氧消耗的大头,其他的消耗可优化空间也极小,那么,如果你的有氧能力到了,你不管是180的步频1米步幅,还是190的步频0.95米步幅,都能达到类似的跑步成绩。如果你的有氧能力没到,你不管是练习步频,还是练习步幅,都没用,因为能量系统无法支撑步频加快或者步幅加大所带来的更多的能量需求。反之亦然,一旦你的有氧能力提高了,你的速度自然会加快,可能是通过步频,也可能是通过步幅,这个也不应该是你要去主动干预的。

于是这个时候,你就有疑问了,你说了这么多,就为了告诉我我没必要改变我的自然跑姿?我的跑姿天生就牛逼?这么多文章讲跑姿优化,都是胡扯?Well,倒也不尽然。

首先,比如刚才提到的躯干前倾,或者过于“跳动”的跑步,都是和以前的生活以及运动习惯有关,都是有可能改进的。比如一个篮球运动员,刚开始跑步的时候,步幅都会过大,身体的垂直震荡都会过高,原因是篮球运动中,神经系统优化的是“一步过”这种突然加速能力,而运动员本身也是相对快肌发达,所以每一步又高又远是最佳方案。但在跑步比赛中,就不一样的,这时候需要一定的训练把这个“优化”给纠正过来。

其次,注意刚才我提了一句,“根据你目前的身体条件”,也就是说,如果你的躯干力量不够,或者腿部力量不够,与你苦练之后躯干力量或者腿部力量增强比,你的跑姿可能会变化,不过这是自然变化,是通过“提高相关零部件”来提高跑姿,而不是简单的去强行苦怼提高跑姿。而且,在体重不变的前提下,你的腿部力量越强,你的“recoil energy“的能力越强(把腿部想像成弹簧),同时整体肌肉系统变强后,也可能产生对“recoil enenrgy”有利的跑姿变化。

第三,这里的阅读对象我们假设是业余爱好者。这个假设带来的一个重要前提就是,你的潜力远远没有开发完全,不需要关注那0.5%的提高。如果对于一个职业运动员来讲,那么有很多小的细节是可能影响跑步经济性的,比如,脚掌dorsiflexion的时间点,触地之前脚掌的eversion速度,膝盖屈伸的时间点,都被证明在*一些*运动员上和跑步经济性有直接关系。只不过这些属于终极优化,业余爱好者没条件,也没必要去深究这些。

拉伸与跑步经济性

同样,我们在跑步模型的基础上,分析一下拉伸对跑步经济性的影响。

首先,拉伸会不会影响你的跑姿和肌肉contraction的种类?不会。

其次,拉伸会不会影响你的肌肉和肌腱的stiffness?会!你想像手上有一个弹簧,你把弹簧往死里面拉,会发生什么事情?弹簧的弹性会衰减。所以拉伸会减少肌肉肌腱的stiffness。这意味着什么?意味着拉伸会降低你的跑步经济性。

前面已经讲到,针对拉伸,大家基本接受的一个观点,就是跑前不要静态拉伸。而这个观点正好是和经济性挂钩的。也就是说,比赛前静态拉伸,会让你的可重用energy减少。

当然还有研究表明拉伸会减少肌肉中motor unit的激活,从而也造成比赛成绩的降低。Motor unit,也叫运动单元,或者运动神经元-肌肉集成单元。你所有力的产生,都是神经系统通过神经元来调用它连接的很多肌肉纤维共同完成的。这个神经元加上它带领的纤维小弟们,就叫motor unit。如果motor unit的激活不够多,就会直接导致同样一块肌肉,产生的力变小,或者说如果产生的力要一样,那么就只有少数的motor unit来焦头烂额得控制它们的纤维干很多活,很容易就引起肌肉疲劳。

跑后拉伸,只要不是长时间拉伸,那么问题不大,因为大部分普通拉伸都是短期,间歇性动作,不会对肌肉肌腱造成长期影响。但是如果你是一个跑后拉伸一小时的人,那么就要认真思考一下是不是有这么长拉伸的必要了,也许滚筒按摩是一个更好的选择。而如果你是一个瑜伽爱好者,那么很遗憾,至少从跑步经济性的角度讲,瑜伽只会对跑步的速度有负作用。(是的,我很明白瑜伽有其他千千万万的好处,但那些好处不在本文讨论范围之内)

跑步伤病

另一个经久不息的话题,那就是伤病。几乎所有的跑者,都经历过伤病的困扰,越是跑得多的人,伤病几率越大。而大部分伤病,都是让你不得不停跑几天,几周或者几个月,之前训练得到的提高就此消失,一切从头再来...这是让人非常非常痛苦抓狂的事情。

正因如此,网上最受欢迎的跑步文章,至少有80%是和伤病有关。各种拉伸,各种drills,各种饮食,各种技巧,层出不穷。大部分朋友对于伤病的理解又很肤浅,于是一看到这些信息,立刻无脑上,反正不管对不对,做了再说。之后无伤了,那就是我做得好。有伤了,那就是我运气不好。

当然,如果一定要说源头,那么一句话,过度训练是伤病的妈妈。几乎所有的伤病最后都能归结于过度训练。但跑步是一个endurance运动,不保证一定的量,很难达到一定的水准。练多了吧,要受伤,练少了吧,自己潜力可能没有完全挖出来。

所以,你怎么找到适合你的水准?你怎么提高适合你的量?这几乎就是跑步训练的终极奥义。不是什么阿妹,汉僧,JD,不是什么interval,repetition。如果说这些是华丽的招式,如何保证无伤的,持续的训练,才是内功。

而伤病又是一个非常复杂的话题,没有人能保证谁能不受伤,同样的伤,外部触发条件可能有几十种。我也不能保证,你读了这篇文章,就能不受伤,否则我现在就不会坐在电脑前面敲下这些文字,而是乘着游艇在加勒比海过着亿万富翁的生活了。而且,对于很多的伤病的研究,具体成因以及防治还处于社会主义初级阶段,所以我能做的,只是把伤病的种类,常见伤病的触发,伤病和跑姿以及拉伸的关系,根据目前的,接受度比较高的研究成果,做一个简单的系统介绍,授人以渔,让你在遇到伤病时,能有一个符合自身情况的靠谱分析,并根据自身特点对症下药。但即使这样,你还是要记住,如果你真的遇到了跑步相关的伤病,找一个靠谱的PT,比什么都靠谱。仅仅是看我写的东西,或者直接问我这个千里之外的人,是没有太大意义的。

跑步的伤病种类很多,如果按照受伤的组织类型分类,大致可以分为骨伤,肌腱/韧带伤,和肌肉伤。

骨伤

跑步中的骨伤主要发生在膝盖以及往下。

Stress Fracture/Shin Splint

Stress Fracture是最常见的骨伤。Stress Fracture是骨头长期经受超负荷的load而造成的裂缝。在跑步中,你落地的冲击会导致小腿骨的弯曲,这个弯曲对骨头产生一定的破坏。人的骨头是可以缓慢自愈的,这也是为什么适当的冲击可以帮助增强骨头强度的原因。但一旦持续一段时间的load超过了自愈速度,就会出现Stress Fracture。

Stress Fracture主要发生在小腿骨中间偏上或者偏下的为止,因为这是小腿骨最细的地方。

Shin Splint(一部分)则是另一种常见的骨伤。在很长一段时间里,人们认为Shin Splint来自于跑步时肌肉震动导致靠近小腿的肌肉被过度拉远而撕裂受伤。但这个只是Shin Splint的一种可能。另一种可能就是很轻微的骨伤,但没有严重到Stress Fracture的程度。这种Shin Splint的特点是,虽然你的症状和传统Shin Splint一样,但却检测不到任何炎症或者肌肉的拉伤。

既然Stress Fracture和Shin Splint(一部分)是一种伤病的两种极端表象,那么两者就共享了大部分和伤病几率相关的因素。骨头强度越大的人,越不容易得SF或者SS。比如从小做很多负重活的人,或者从小参与对跑跳冲击要求很高的球类运动(比如篮球排球足球)的人。长期体重越重的人,一旦开始运动减肥,相比一直体重都很轻的人,就不容易得。小腿肌肉越发达的人,越不容易得。女性天生更容易得,因为bone density相对较低,而月经周期一旦出问题,则直接导致bone density更低。题外话,想对骨质密度和相关的健康信息有更深入了解的朋友,尤其是女性,可以参考这篇文章

从跑步模型中,我们知道,骨头承受的冲击,最大的时刻是触地时刻。要避免骨伤,最简单的思路就是减少对骨头的冲击。如何减少呢?

首先,从本源来看,把骨头强度(骨质密度)提高是最简单的方法。所以我们都要补钙啊!尤其是女性,要注意吃,千万不能因为减肥而过度节食,这样没有钙没有铁没有维他命C,对骨质密度影响很大的。

其次,从跑姿来看,我们可以通过提高步频来减少对骨头的冲击力。还有就是,如果你是后掌着地,切换到前掌着地可能会缓解这个伤病。前掌着地的本质,是把冲击从胫骨/膝盖转移到了脚掌脚踝和小腿。所以从胫骨所承担的冲击的角度讲,前掌要好于中掌要好于后掌。

其三,讲模型的时候我们讲过,肌肉肌腱等组织都会帮助承受冲击力,所以肌肉肌腱越强壮,stiffness越高,骨头所承受的冲击就越小。尤其是你的小腿肌肉和肌腱,基本上就是胫骨保护神。所以如果你担心Stress Fracture或者Shin Splint(一部分)的话,那么calf raise这个练习是你最好的朋友。

第四,我们还可以借助外部工具。比如用高缓冲的跑鞋,或者尽量在trail上跑。在trail上跑不仅仅是因为其表面比较软,更重要的是地面凹凸不平,造成对你双腿的冲击是分散的,而不是集中的。

拉伸对Stress Fracture有用么?没有。相反,拉伸对骨伤只有副作用!为啥?还是stiffness的原因。如果没有高stiffness的肌肉肌腱保护,骨头需要更多独自面对外部冲击,自然就更容易受伤了。

Patellofemoral pain syndrome

Patellofemoral pain syndrome也就是常说的跑步膝。这个伤本质上是髌骨附近的伤病,但目前没有人能说清楚,到底是髌骨附近什么部位的伤病。在膝盖伸缩运动中,髌骨会前后滑动,现在的主流意见是认为因为滑动轨迹出问题,导致髌骨表面的软骨或者附近部位产生痛感。但没有任何证据表明软骨本身就收到了伤害。

不过,虽然我们不清楚Patellofemoral pain syndrome到底是哪里伤了,至少我们知道一些导致Patellofemoral pain syndrome产生的原因。

首先,大腿前部和小腿后部肌肉的柔韧性差是一个经常提起的因素,因为柔韧性差,所以在motion不变的情况下,可能需要膝盖的过渡补偿,从而导致髌骨的不正常滑动。

其次,腿部肌肉力量的缺乏可能是更加重要的引起Patellofemoral pain syndrome的因素。比较弱的大腿和髋关节肌肉,会让膝盖在落地时承受更多的冲击,也可能引起髌骨的不正常滑动。尤其是考虑到女性的髋关节力量普遍相较于男性偏弱,这正好也解释了为什么Patellofemoral pain syndrome也是一个爱美女不爱英雄的伤病。

从跑姿的角度看,你可以说不正确的跑姿会引起Patellofemoral pain syndrome,但要记住,不正确的跑姿的本质原因是髋关节和大腿的偏弱,所以简单去纠正跑姿是不现实的事情。最好的Patellofemoral pain syndrome预防以及康复方式,就是增强髋关节和大腿的力量,尤其是和跑步息息相关的hip abductor(髋关节外展肌)。所以比如squat,clamshell,straight leg raises等等。

从拉伸角度看,拉伸对Patellofemoral pain syndrome的意义并不大,因为拉伸并不能帮助你增强肌肉力量。

半月板伤

半月板是膝关节中的软骨组织,主要作用是用来减少骨块之间的摩擦。半月板在跑步中是一个几乎可以忽略的伤病,但不知道为什么,很多中文材料都把半月板伤和跑步结合起来,说跑步很容易引起半月板伤。

由于半月板的作用,我们很容易推断出,骨块摩擦的程度越大,半月板越容易受伤。骨块摩擦的程度纯粹是由落地时刻的冲击幅度决定的。所以如果一定要深究如何不让半月板受伤,那么躺在床上睡大觉是最好的活动。但如果你是一个运动爱好者呢?那么对膝盖冲击越大的运动,越容易让半月板受伤,比如篮球,足球,羽毛球,跳远,跳高,等等等等。有很多的学术界设计实验,用核磁共振成像检查一个人马拉松前和马拉松后膝盖的各个部位,没有发现马拉松对半月板有任何的负面影响。

当然如果一定要说如何跑能尽量减少半月板受伤几率,那么这个和stress fracture是一样的,就是首先,尽量避免大下坡这种很高冲击的训练;其次,通过提高步频减少每一步的冲击;最后就是平时要多做增加关节周围的肌肉力量的drills,原理类似,就是通过增强肌肉力量,减少对软骨和关节的冲击力。

肌腱/韧带伤

这个类别的伤病,说起来跑步的人满满都是泪啊。Achilles Tendonitis,Patellar Tendonitis,Patellofemoral pain syndrome,IT Band,Plantar Fasciitis,哪一个拿出来不是威震四海,所到之处尸横遍野?这里我们大概讲一下每一种伤病的成因,以及根据跑步模型可以推出的,预防需要注意的点。

Achilles Tendonitis

Achilles Tendonitis,根据发生的部位又分两种,Midpoint Achilles Tendonitis(后跟偏上,是大部分情况)和Insertional Achilles Tendonitis(后跟偏下,是少部分情况)。在具体讲之前,我们先大概说一下tendonitis这个名字。很多跑步的伤病都叫tendonitis,听起来是炎症,但实际上和炎症一点关系都没有,叫做tendonitis,纯粹是历史遗留原因,远古时代人们不知道伤病的具体起因,所以所有的疼痛都往炎症上归纳了。Achilles Tendonitis,是你的跟腱实际上受了物理性伤害,是纤维级别的伤害。Achilles Tendon是用来连接你的小腿肌肉和脚跟的肌腱,这个特殊位置,决定了Achilles Tendon的重要性和易受伤性。当你跑步落地时,Achilles Tendon和小腿一起承受冲击,并存储一部分能量。当你蹬地时,Achilles Tendon释放能量,和小腿一起推动你的身体。Achilles Tendon的stiffness超级高,它的储能能力可以说是人体所有肌腱组织里面最强的。正因为如此,一旦Achilles Tendon需要承受的力大于其能力所及的时候,自然就成为了最容易受伤的组织。

和骨伤不同的是,Achilles Tendonitis可没有性别歧视。不管你是男的女的,被Achilles Tendonitis宠幸的几率是一样的。同时,由于Achilles Tendon和小腿肌肉的亲密关系,Achilles Tendonitis的受伤几率,第一相关要素就是calf strength。所以,虽然刚才讲fracture就说了一次,这里我就再当一次回声筒,再喊几次,calf raise,calf raise,calf raise…...

从跑姿的角度看,多年的研究基本上是集中在两点,第一,脚掌落地方式,第二,脚掌外翻程度。从目前有限的研究来看,普遍认为前掌着地更容易引起Achilles Tendonitis,其他的别的跑姿因素,包括外翻程度,都没有定论。这个也是可以理解的,前掌着地,从物理受力模型上讲,就是增加了Achilles Tendon的受力。所以这时候可以考虑用一些高落差高缓冲的鞋帮助恢复,因为这种鞋会让你自然过度到后掌着地。请注意,我们这里说的后掌着地,不是让你overstride,是正常跑姿下,正常落地点的后掌着地。overstride不管在什么情况下,都是需要纠正的。后面我们还提到后掌着地的话,就不专门解释了。

另一个和跑姿有点关系的点是跑山。跑山,因为坡度的关系,每一步都会给你的Achilles Tendon和calf产生很大的负担。

从拉伸的角度看,拉伸是可以帮助减少Achilles Tendonitis的几率的,因为拉伸减少了Achilles Tendon的stiffness。同时,如果calf的stiffness太大,会导致同样的力作用下,calf形变少,Achilles Tendon形变多,也容易引起Achilles Tendonitis。所以如果你不考虑其他任何因素,比如经济性,那么拉伸可以作为有效的Achilles Tendonitis的预防措施。

但对于已经饱受Achilles Tendonitis煎熬的朋友,拉伸就没有意义了。最好的,久经考验的预防以及恢复的方式,主要还是eccentric heel drop。为什么呢?那是因为长期性的Achilles Tendonitis,主要是因为肌腱组织的胶原在受到破坏后,没有时间进行有组织有规律的恢复,结果逐渐产生了结构性的破坏,用我们的俗话说就是“长歪了”。比如下面这个示意图

所以要治疗Achilles Tendonitis,唯一的办法,就是不破不立。需要引入一些小的创伤破坏这些长歪的胶原蛋白结构,然后利用充分的恢复,让新的胶原蛋白以有规律的形式从新生长组合,恢复正常的结构:

所以这里的关键是如何在健康的方式下产生这个“创伤”。eccentric heel drop会让Achilles Tendon拉伸的情况下受力,正好会造成细微的创伤,而只要你做的时候不会感觉到很大的疼痛感,那么这个创伤基本都不会过量。然后就这么drop,睡觉,drop,睡觉,慢慢Achilles Tendonitis就好啦。

这个时候,我们要回到Midpoint Achilles Tendonitis和Insertional Achilles Tendonitis的话题了。很多网上文章一讲Achilles Tendonitis的rehab,就blah blah blah blah,压根就不管Midpoint和Insertional的区别,所以导致一些朋友严格按照drill做,最后发现毛用都没有。我们刚才说了, Midpoint Achilles Tendonitis是后跟偏上的跟腱有问题,Insertional Achilles Tendonitis是后跟偏下的跟腱有问题。然后我们还说了,要治Achilles Tendonitis,关键就是不破不立。那问题来了,Midpoint和Insertional,受伤的部位都不一样,要破的地方也不一样,怎么可能有同样的治疗drill呢?

对于Midpoint Achilles Tendonitis,目前最有效的方法就是straight-knee eccentric heel drop和bent-knee eccentric heel drop,你想像一个台阶,踩在台阶上drop。对于Insertional Achilles Tendonitis,目前最有效的方法就是flat eccentric heel drops。你打开Youtube,分别搜一下这三种drill,然后自己做一遍,就能体会到,为什么它们“破”的地方不一样了。

Patellar Tendonitis

Patellar Tendonitis,和Achilles Tendonitis一样,都不是炎症,而是Patellar Tendon的物理伤害。有趣的是,Patellar Tendon名不符实,因为虽然它叫tendon,但它不是肌腱。这哥们其实是韧带,连着两个骨头的。不过它看起来像是quad tendon的延续,所以最早人们就直接叫它tendon了。不过这不影响我们的分析,跑步模型中已经讲过,肌腱和韧带,组成材料其实是一样的。

Patellar Tendon涉及所有和大腿以及膝盖相关的动作,所以其实它在跑步中的破坏性,不如球类运动,比如篮球排球中的破坏性大。同理,如果你是球类运动的背景,那么你很难通过跑步遭受Patellar Tendonitis...除非呢,你是一个跑山爱好者,然后经常跑大下坡。

Patellar Tendon的伤害,主要是过渡使用产生的劳损。多年来,人们做了很多实验,想搞明白Patellar Tendonitis和跑姿的关系,并脑补了很多因素,比如不同腿的长度,落地的脚掌外翻等等。最后发现,最相关的一个因素,居然是大腿前侧和后侧肌肉的柔韧性!其实这个也不算太意外,原理是和小腿很紧导致Achilles Tendonitis是类似的。

所以从拉伸角度讲,拉伸也是可以帮助预防Patellar Tendonitis的,主要需要拉伸的部位是大腿的前侧和后侧肌肉。

从跑姿角度讲,你能做的不多,除了后掌触地可能会增加Patellar Tendonitis的几率。所以如果你有Patellar Tendonitis,又是典型的后掌着地,那么可能通过不同方式切换到中掌或者前掌着地会有帮助,比如低落差的鞋。

当然,类似于跟腱,针对Patellar Tendon的eccentric drills也是很有效的恢复手段。所以比如对常见的squat进行简单修改,不在平底上squat,而是在一个有坡度的斜面上squat,就是很好的例子。有兴趣的朋友可以搜一下eccentric decline squats。

IT Band

IT Band应该是很多朋友的老革命战友了。IT Band全称Iliotibial Band,是一根很长的,连接髋关节和小腿的connective tissue。它上到gluteus maximus的tendon,下到胫骨上方,竖穿半个腿部。由于gluteus maximus是最重要的hip extensor(髋关节伸肌)和abductor(髋关节外展肌),而这两个功能都是对于你跑步落地时候的平衡起决定性作用的,所以IT Band的主要作用之一,就是在你落地时候,帮助平衡和控制膝盖和髋关节的动作。

IT Band有时也被称为iliotibial band friction syndrome,原因是人们普遍认为IT Band的疼痛感来自于IT Band和临近部位的摩擦。但最近很多的研究对这种说法提出了质疑,因为从结构上讲,IT Band是不会直接产生摩擦运动的。而且如果是因为摩擦,不应该出现长坐后症状加剧的情况。最近产生的一种说法是,这个疼痛感并不是摩擦产生,而是IT Band对附近的fatty tissue产生压迫,而这些fatty tissue中包含了很丰富的血管和末梢神经,所以一旦被压迫后,就有很大的疼痛感。

IT Band的疼痛感在膝盖弯曲20-30度的时候最大,所以下坡跑或者下楼梯的感觉巨大。

在寻找IT Band成因的过程中,有很多流传的导致IT Band的因素,比如两腿长度差异,肌肉平衡差异,高足弓低足弓,等等。但没有什么大规模实验能够把这些因素和IT Band联系起来。目前人们能找到的,相关度最高的因素,是hip abductor strength。比如如果一个人跑步有“hip drop”,那么很大可能性他会受IT Band困扰。为什么呢?如果hip abduction力量不足,就意味着hip adduction的增加。adduction是髋关节内收,而Iliotibial Band本质上就是沿着大腿外侧的一根长tissue。髋关节内收的后果是什么?是Iliotibial Band承受过度的strain!产生IT Band症状也就不足为奇了。

一旦明白了成因,我们就知道,预防和治疗IT Band最有效的办法,就是hip abductor strengthening。对应的Drills很多,比如这篇文章里面的Phase 3,都是很好的drills。

跑姿对于IT Band有什么影响么?没有。如果你跑姿有问题了,比如hip drop很大,那是表征你的肌肉有问题了。肌肉力量上来,跑姿问题自然就没了。没有什么是你需要主动去改的。

拉伸对于IT Band有什么影响么?拉伸几乎是所有IT Band rehab program都推荐的步骤,但如果从成因上考虑,目前拉伸的正面影响并不清楚,所以只能算是聊胜于无的经验推荐,没有任何理论依据。

Plantar Fasciitis

Plantar Fasciitis也是一个让人生不如死的伤病。这个伤本身和肌肉肌腱都没有关系,而是从脚头到脚跟的connective tissue,也就是Plantar Fascia,出的问题,但因为这些connective tissue的微观构成和肌腱类似,所以我就放在这个类别中。

和别的伤病类似,很长一段时间,人们也误以为Plantar Fasciitis是炎症,但后来才发现,是Plantar Fascia的纤维受到物理性损坏。Plantar Fascia的作用是在站立,行走和跑步运动中支撑足弓,当然是和其他脚步肌肉一起了。所以说白了,Plantar Fascia的原因就是因为它所承担的压力过大。这个压力可以是长期站立带来的,可以是长时间走路带来的,也可以是跑步带来的。所以和其他伤病不同的是,Plantar Fasciitis是一个各类人群都会遇到的伤病,而不是跑者独有的。

明白了Plantar Fasciitis的原因,我们就可以推出一些有意思的结论出来。

首先,Plantar Fascia最容易出问题的是在什么时候呢?我们就拿跑步来说,首先,你落地的时候,Plantar Fascia会帮忙承担重量,这是第一个时间点。其次,你蹬地腾空的时候,后跟已经离开地面,前掌还在发力,Plantar Fascia处于伸长状态,需要工作来维持脚步的平衡,然后还要承受蹬地所产生的很大的力,这是第二个时间点。两个时间点都属于是容易对Plantar Fascia fiber产生伤害的,但相对来讲,第二个时间点的伤害会大一些。

其次,为什么得了Plantar Fasciitis,早上起来的第一步是最痛的?因为在你睡觉的时候,Plantar Fascia是处于完全休息的状态,受伤的蛋白纤维会处于收缩状态进行自我修复。而当你下床时走出第一步,一下子身体重量被Plantar Fascia承受,那些刚刚长好的纤维被二次破坏,就产生极大的疼痛感。

第三,因为Plantar Fasciitis和过度使用有关,所以可以引起Plantar Fasciitis的因素很多。比如,体重越大,就越容易Plantar Fasciitis,光站久了tissue就受不了。其次,站立工作过长时间,走路过长时间,跑步过长时间,都有可能导致Plantar Fasciitis。其三,年龄越大也越容易Plantar Fasciitis,因为tissue healing的速度变慢了。第四,这点和跑者尤其相关,就是你在触地的时候的冲击大小和速度,直接导致Plantar Fasciitis的概率。大小是比较好理解的,速度(rate)就是说,整个冲击作用在你脚上的时间。越短,rate越大。

有意思的是,足弓高低却没有明显证据表明和Plantar Fasciitis相关。

那我们知道各种因素之后,自然就能推断出,预防Plantar Fasciitis的可能有用的手段。在你的生活训练方式不能改变的前提下,能做的,首先就是减肥。看吧,想跑得快要减肥,想不受伤也要减肥。但节食太多也受伤(比如骨伤),所以健康减肥是最重要的。其次就是减少冲击,这个刚才讲Stress Fracture的时候已经讲过了,就是提高步频。此时不要考虑提高步频会减少你的经济性这种事情,先把伤养好再说。

跑姿和Plantar Fasciitis有没有关系呢?这个很难讲。比如我们那前掌着地和后掌着地比较,前掌着地引起的impact rate没有那么高,但总的冲击是一样的。而且刚才我们提到,前掌着地的本质,是把冲击从胫骨/膝盖转移到了脚掌脚踝和小腿肌肉,也就意味着前掌着地会增加Plantar Fascia在触底那一霎那的拉伸,反而导致更高的纤维受伤几率。而且很多朋友为了“练”前掌着地,专门找那种极简鞋来穿,或者就不穿鞋赤脚跑,这对于Plantar Fascia不够强的人来说,等于主动找抽。低足跟,无缓冲,没有足弓支撑,都是Plantar Fasciitis最喜欢的条件。

拉伸能帮助Plantar Fasciitis么?可以!当Plantar Fascia在受力时,如果自己的stiffness太高,纤维容易被破坏,而如果小腿肌肉stiffness太高,Plantar Fascia的stiffness无法匹配,也容易出现纤维撕裂。所以不论是calf stretch还是Plantar Fascia stretch,都是传统的治疗Plantar Fasciitis的手段。

顺便说一句,在网上,讲脚掌相关伤病我觉得最清楚的文章之一是这篇,所以友情赠送:) 当然这并不代表我同意里面的所有观点,但至少对于不同脚掌伤病的介绍,这篇文章做得很好。

肌肉伤

肌肉相关的伤病,在跑步里面,主要就是calf strain和hamstring strain。Shin Splint的一部分也可以归为肌肉伤。从发生频率看,最多的还是shin splint和calf strain,hamstring strain第一比较少,第二很容易和Referred SI Joint Pain以及Referred nerve-tension pain混淆。

肌肉的strain,成因很简单,就是用力过度,肌肉纤维形变大于其承受范围,就牺牲了。

我们先简单说一说hamstring strain。hamstring,也就是大腿后侧肌肉,在什么时候会过度使用呢?在你屁股很弱的时候。gluteal肌肉是一个很大的肌肉,也是你移动跨的最大驱动来源之一。但如果你的gluteal肌肉很弱,或者gluteal肌肉的firing motor unit数量不够的时候,为了帮助送胯,hamstring就自告奋勇出来帮忙了。有意思的是,这并不是hamstring overuse的唯一可能性。还有一种可能性是,一旦你的一边屁股很弱,会导致这一边的push很弱,而另一边为了配合这一边的动作,会过度使用hamstring curl,从而导致那一边的hamstring过度使用!所以一旦你左腿出现了hamstring strain,不要着急下结论是你左边有问题,实际上可能是你右边有问题。

对于hamstring strain,和很多别的伤病一样,跑姿不是问题,问题是你的屁股。不管是弱也好,还是激活不够也好,都需要一定的力量训练来帮助增强。拉伸有意义么?没有意义,反而可能会因为过度拉伸导致更严重的strain。

我们再来说一说calf strain。calf strain的成因就是,again,过度使用。和Plantar Fascia一样,calf在跑步的时候,主要也是在着地和腾空这两个时间点用力。如果我们要想办法减少calf需要产生的力,有什么办法呢?增强肌肉,肌腱这种内功不用再过多强调了,现在假设你的身体参数和速度都不变的情况下,如何尽量预防?在着地这个时刻,如果你前掌着地,切换成中掌或者后掌着地会起到很好效果。在腾空这个时刻,如果不想减速,除了慢慢增强内功,真的没有什么好的办法。

拉伸对calf strain有意义么?有。这个我们不再过多解释,不明白的朋友,需要回头再去复习一下跑步模型。

对于shin splint,主要的分析和calf strain类似,这里也就不多说了。

对跑步路面的额外分析

我把跑步路面单独拿出来讲,是因为这个分析和所有的伤病都有关系,并且不是那么容易说清楚的。

很多朋友会问,那我找一些比较软的地面,比如trail跑行不行?对于muscle strain或者tendonitis来讲,这个真不一定是好主意。硬地面和软地面对于肌肉肌腱弱的跑者来讲,都有可能造成伤病,但是原因却不尽相同。要理解这点,需要先理解人在跑步时候对路面软硬度的动态平衡。

当你按照同样一个速度跑步的时候,你的身体会尽量保持你的质心(center of mass)的垂直震荡高度不变,也就是说,你的质心如果以自己为参照,不管你跑的地面是软还是硬,只要速度不变,它所感受到的外界stiffness是尽量不变的。那问题是你跑的路面因为软硬度不同,stiffness肯定是不一样的,为了配合质心的需要,你的身体就会自动调节你的肌肉肌腱的stiffness。举个例子,同样跑在7分迈这个速度下,如果你在一个水泥地上跑,水泥地的stiffness很高,于是你的肌肉和肌腱的stiffness就会自动降低。如果你在一个trail上跑,trail路面很软,stiffness很低,于是你的肌肉和肌腱的stiffness就会升高。同样的道理可以应用在鞋上,比如同样的路面,如果你穿的是高cusion的鞋,肌肉和肌腱的stiffness就会升高,反之亦然。

那问题来了,当你在trail上跑的时候,如果只是一般慢跑,那是好事,stiffness高了,会让你反而更省energy,经济性更高。但一旦你的速度提高到一定程度后,肌肉和肌腱就需要在高stiffness的情况下发力和传力。根据模型我们知道,高stiffness,高force,会导致受伤概率的增加!

你以为这就完了么?并没有。stiffness并不是唯一我们需要考虑针对路面选择的因素。另一个因素,叫做jerk,简单说,就是你的发力速率。比如同样推一个箱子1米远,你可以发力一秒钟完成,也可以持续发力五秒钟完成。一秒钟的这个过程,我们说有更高的jerk。硬地面和软地面的区别,另一点体现在你的脚的触地时间上。同样的速度下,硬地面的ground reaction force较高,你的身体为了保证你所承受的总force一样,必须减少触地时间。所以,硬地面会让你触地时间更少,软地面会让你触地时间更多。也就意味着说,同样的push,硬地面上你的push时间更少,jerk更大。而jerk越大,肌肉和肌腱就越容易受伤。

所以说,这个世界上没有一个统一答案说,对于无伤跑步而言,到底是软地面还是硬地面好。如果你是骨伤,那么肯定都是软地面好。如果你是肌肉,韧带,肌腱伤,那么哪个更好,取决于你自己身体对于stiffness和jerk的不同忍受程度,并不是无脑的只要trail就比水泥地好。如果你是一个天赋异禀不受伤病困扰的神体质,那么以前大部分在什么地面跑,现在也坚持在什么地面上跑。如果你是当代跑步林黛玉,而且伤病主要是肌肉strain或者各种肌腱伤...那唯一可靠的办法,就是看你的过往受伤历史,更多是在trail上,还是更多发生在硬地上,作为参考信息。

对超马的额外分析

超级马拉松,尤其是100k以上距离的跑步,也是一个需要单独拿出来的话题。由于超马比赛的特殊性,比如时间特别长,距离特别长,速度特别慢,导致超马比赛的成绩的决定因素和马拉松以及任何更短距离的比赛成绩的决定因素有很大区别。比如,超马比赛中的累,更多是神经系统的累,也就是说神经系统很难继续高效调用motor unit来让肌肉干活,而不是肌肉本身累到无法产生更多的力量。超马比赛对肌肉纤维破坏特别大。超马对脂肪供能的要求高很多。超马比赛很大程度上是胃的较量,营养吸收消化能力的较量,等等。

这些特点就引出了一个有意思的问题。对超马选手来讲,我需要优化的东西,和马拉松选手一样么?

从伤病角度讲,答案是完全不一样。这里,我们举几个例子。

第一,我们说静态拉伸不要在比赛之前做,因为静态拉伸会减少肌肉肌腱的stiffness,影响经济性。但是,由于超马较低的比赛强度,以及对脂肪的高依赖,经济性对于比赛成绩的影响,远远低于其对马拉松及以下比赛的影响。反而由于超马的步数太多,高stiffness更有可能造成肌肉纤维损伤,长时间的跑步会引起多得多的纤维损伤程度,高stiffness反而成了完成比赛的瓶颈。所以,超马比赛之前静态拉伸,以及比赛中每一个补给站静态拉伸,反而可能是好事情。

第二,跑步届最大的争论话题之一,就是那帮风一般的非洲选手,如果参加超马比赛,会不会也有类似的统治力?这个问题没有明确的答案,但主流学术界观点是不一定,其中一个很重要的原因,就是小腿和大腿肌肉围度。非洲人跑得快,除了四肢长,跟腱长等因素外,一个很重要的因素是他们的大腿小腿都很细,前面我们讲到,摆腿消耗的能量占跑步总能量的7%左右,很细很轻的腿,可以让他们比别人少消耗一些能量。对于顶尖选手来讲,这可能是205和210的马拉松成绩区别。但我们在前面又讲到,肌肉围度和强度是判断很多伤病几率的重要标志,所以对于超马选手来说,尤其是业余选手,牺牲一定的经济性,增加大腿小腿的肌肉强壮度,是一个提高完赛几率或者比赛成绩的有效方式。

第三,我们讲经济性的时候还讲到,对于步频和步幅的控制,你的神经系统最懂你,它会自动帮你选择最适合你的组合,从而节约你的能量使用。但在讲伤病的时候我们又讲到,在同样的速度下,高步频会让每一步你承受的冲击更小。从这个角度讲,为了尽量避免肌肉纤维的损伤,超马选手应该尽量增加自己的步频,即使这个高步频可能会牺牲一定的经济性。

所以说,大部分所谓的好的跑步方式和建议,都不是普适的。在理解跑步模型,经济性和伤病成因的基础上,才能根据自己的训练项目和自身特点,找到最适合自己的优化方案。

跑步伤病总结

在总结的时候,我想再强调一遍一开始说的话:伤病又是一个非常复杂的话题,没有人能保证谁能不受伤,同样的伤,外部触发条件可能有几十种。你跑步的motion从脚,到小腿,到大腿,到胯,又是相互紧密联系的。有些联系是单向的,比如一个简单的foot dosiflexion,就会导致knee flexion;有些联系又是双向的,比如一个简单的duck foot,就会导致膝盖rotation,而膝盖的rotation,反过来也会导致duck foot。更要命的是,这些motion不仅仅是机械结构上相互影响,在激活的时间点上也相互影响。即使你的motion chain整个都是正常的,如果一些肌肉的激活时间点和大部队不同步,也可能会造成伤病!我们拿大家比较关心的foot pronation做例子,比如我们说over pronation,就是相当于脚内侧先触地,会对整个motion chain有什么影响?Over pronation在脚完全触地,准备蹬地的那一刻(我们叫mid-stance),pronation程度最大,此时你的小腿有往内的motion,膝盖边收缩边产生往内的motion,直接牵动髋关节和屁股的肌肉到最大幅度。一旦过了这个时刻,脚开始蹬地,那么所有的motion全部往反方向运动。正常的激活顺序下,脚,小腿,大腿,髋关节和屁股的motion或者firing全部在mid-stance达到顶峰,然后全部在刚过mid-stance之后开始反转运动。

所以如果我说,哦,你膝盖受伤了,很可能是因为你over pronation,这句话对你其实一点信息量都没有,反而你要开始警惕了,这哥们是不是鞋厂的要准备卖你鞋。因为你的受伤,可能是因为

  • 你的肌肉结构适合于under pronation,力量没问题,但你因为跑步经验不足而over pronation,over pronation相比under pronation,会更大程度牵引膝盖到屁股的肌肉肌腱,从而导致受伤

  • 你的大部分肌肉结构已经适应了over pronation,但髋关节力量不足,在到达mid-stance的时候不能给膝盖足够的支持来rotation,结果过度使用膝盖

  • 你的整个肌肉机构和纯力量都适合over pronation,但在running motion里面,屁股的肌肉激活度不够,在到达mid-stance的时候不能给膝盖足够的支持来rotation,结果过度使用膝盖

你看,同样一个over pronation下的膝盖伤病,会引起至少三种结论,而这三种结论需要的康复手段都不一样!

这就是为什么,对于大部分业余跑者来讲,如果你目前受伤病困扰,找靠谱的运动理疗师,告诉他们你能告诉的所有信息,比如运动背景,训练情况,做一些力量诊断,比在网上自己搜文章有效的多。而如果你目前没有伤病,还希望以后尽量无伤跑,那么完全理解跑步模型,根据自己的训练历史和伤病历史,找到自己的可能的弱项,增强对应的肌肉肌腱力量,并在模型提供信息的基础上对跑步的环境,训练的强度,作出聪明的抉择,比任何别人告诉你的“防伤技巧”要好得多。毕竟,最了解自己的,还是你自己。


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