相信許多朋友都知道跑鞋的避震很重要,但你知道避震指的是什麼嗎?而跑鞋的避震設計又有哪幾種?他們又是如何實現避震效果的呢?本文以淺顯易懂的方式說明什麼是避震以及避震的設計,並用影片和過程分解讓你秒懂避震是如何達成的。
避震,是跑鞋設計中重要元素之一,因為跑步時雙腳需要反覆承受約體重1.5至3倍的衝擊力,長時間累積下來,對下肢的負擔不容小覷。各家運動鞋廠牌無不投入心力在研究如何提升避震功能,從鞋底的緩衝材質、厚度、形狀等角度,尋求最佳的配置,來減少著地的衝擊力。避震的目的是減緩足部接觸地面時,衝擊力上升的速度與幅度。
如下圖所示,穿上有避震功能的鞋子後,可降低力量上升的速度(藍箭頭的斜度)與幅度(藍圈的高度),進而達到避震緩衝的目的;反之,若不能有效延緩衝擊,如赤腳後足著地,則會使力量急劇上升,並承受較大的力量峰值,進而導致傷害發生的風險提高。
要達成避震的目的,使鞋底在接觸地面時能吸收衝擊,實際的方法是透過鞋底的「形變」,來延緩撞擊的持續時間並吸收力量,其方法有兩種,材料避震與結構避震。例如當你踩在軟墊時,軟墊會下陷藉此吸收衝擊,使你感覺到避震的效果,這類我們稱為材料避震;而另一種結構避震,則如生活中常見的彈簧或拱橋,透過外部結構的形變來達吸收與緩衝避震。目前市面上跑鞋的避震設計也可分為此兩類。
材料避震:利用材料自身的形變來達到避震的功能。跑鞋中常見的材料避震設計,透過使用發泡材料、EVA、E-TPU 等較軟的材料,來吸收撞擊。例如 NIKE ZOOM X VAPORFLY NEXT% 及 ADIDAS ULTRABOOST 20。
結構避震:利用外部結構的形變來達到避震的效果。經常利用波浪或拱橋的形狀來到支撐與緩衝的功能。例如 MIZUNO WAVE RIDER 23 及ON CLOUD ACE。
本文使用上述各兩雙代表材料避震與結構避震的跑鞋做示範,請兩名退役的田徑跑者,分別穿著兩款鞋進行測試,A 跑者穿著NIKE 與 MIZUNO,B 跑者穿著ADIDAS 與 ON,以5 分速 (5min/km) 進行30 公尺平穩速度跑。於20 公尺處架設攝影機,以高速攝影模式 (每秒240格) 捕捉足部著地瞬間到腳掌踩平地面的變化。
NIKE ZOOM X VAPORFLY NEXT % 著地後變化
ADIDAS ULTRABOOST 20 著地後變化
NIKE ZOOM X VAPORFLY NEXT% 的中底搭載Zoom X 泡棉材質,在著地瞬間後開始產生形變擠壓,藉此吸收了部分的衝擊力,當腳掌踩平地面時,可看到整體壓縮的現象;ADIDAS ULTRABOOST 20 全中底由Boost 顆粒所組成,其材質為E-TPU (熱塑性聚氨酯),我們可觀察到Boost 跑鞋著地時,衝擊力也會使得Boost 有一定程度的擠壓,腳掌貼平時,亦可看到明顯的變化。
NIKE ZOOM X VAPORFLY NEXT% 著地後中底材料形變過程
ADIDAS ULTRABOOST 20 著地後中底材料形變過程
MIZUNO WAVE RIDER 23 著地後變化
ON CLOUD ACE 著地後變化
我們可以觀察到MIZUNO WAVE RIDER 23 在跑步著地瞬間,其後跟的Wave波浪片會因受力而變得扁平,使原本波浪片前後的空隙都被填滿,波浪片幾乎完全與中底貼合;而ON CLOUD ACE 本身雲端科技緩衝系統 (鞋款波浪狀大底) 在跑步著地瞬間時,波浪受到擠壓,尤其是後足幾乎變為扁平,其透過結構形變而吸收衝擊力的方式明顯可見。
MIZUNO WAVE RIDER 23 著地後中底結構形變過程
ON CLOUD ACE 著地後中底結構形變過程
利用影像捕捉的方式,我們可以清楚觀察到不同款跑鞋透過材料或結構的設計,皆可藉由形變的過程來達到避震的功能。但隨著不同的避震設計,實際上也會有不同的效果與特性,所適合的族群也有所不同,並非越軟越好。例如較軟的避震設計可能有較佳的緩衝效果,但卻會使鞋底穩定性變差,不適合足踝不穩定的人;而較硬的避震設計,也許增加了後足著地衝擊力,但相對提高了穩定性,且對中足或前足著地形態的跑者而言,可能沒有太大的影響,反而可藉此減少緩衝材料的重量,適合競速需求。
因此,根據自身的需求挑選跑鞋,才能達到最佳的效果。
參考文獻:
Lieberman, D. E., Venkadesan, M., Werbel, W. A., Daoud, A. I., D’andrea, S., Davis, I. S., ... & Pitsiladis, Y. (2010). Foot strike patterns and collision forces in habitually barefoot versus shod runners. Nature, 463(7280), 531-535.
撰文/董智尚、陳韋翰、相子元
*文章授權轉載自《運動科學》網站,原文:跑鞋的避震是如何達成的?
在國立台灣師範大學的實驗室裡,一群由相子元教授帶領的研究團隊正全心投入運動科學研究,和你一樣對未知的領域充滿探索熱忱。
面對運動科學興起的熱潮,許多人想瞭解正確的運動資訊卻不知道從何下手? 運動科學網持續更新經過科學驗證的運動知識與運動觀點。不論是創新產品、研究結果,甚至是專業理論,我們都會轉譯成簡單易懂的文字,讓讀者利用最短的時間瞭解運動的最新趨勢。
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一雙好的跑鞋可以成為跑者的最佳戰友與陪伴,然而「送君千里,終須一別」,無論它以往有多舒適緩衝、驚人回彈,幫助你跑出幾次 PB,這些好處都會漸漸消失。那麼,跑鞋究竟跑幾公里或多久時間需要更換呢?本文列出各種不同的影響因素,幫你簡單判斷跟跑鞋說掰掰的時間點,更提出 3 個為跑鞋延長壽命的好方法。
根據美國製鞋專家、跑步用品專賣店 In Motion Running 經理 Greg Weich 指出,跑鞋的預期壽命應該以距離為單位,而不是以幾個月、幾年為單位。通常,至少 480 公里,最多 800 公里較洽當。Weich 認為,普遍來說可抓大約 650 公里,但其實涉及很多影響因素。
其中一些重要因素是跑鞋主人的習慣,例如步態、通常在哪種地形跑、練跑時的溫度等,這些都會導致鞋子的磨損程度。但另一方面人們常常忘記,就是跑鞋用於非跑步活動,如走去逛街、溜狗,其實會大大影響跑鞋的衰退速度。Weich 把跑鞋的中底比喻為汽車的避震器,每當腳踩到這雙跑鞋時就在壓縮中底,最終,它將不再回彈。
近年跑鞋科技不斷創新,中底材質的趨勢包括輕質泡棉、厚中底和碳纖維板,也因此,有些跑鞋的使用壽命可能比 480-800 公里更短,另一些則可能更長。一名美國維吉尼亞州的鐵人三項運動員,週跑量約 48-64 公里,他發現,支撐度高的厚底跑鞋,比輕質薄底的跑鞋使用壽命更長。
可想而知,不是每個人都會乖乖登記自己的跑鞋累計多少距離,那麼在沒紀錄時,該怎麼知道哪時必須捨棄你的跑鞋呢?建議從上至下檢查外觀,包括鞋面的網眼布是否形成孔洞、中底的泡棉是否看起來像洩氣或偏斜,或者大底的紋路是否慢慢消失。尤其大底的跡象通常最明顯,常見跑者在大底的設計或圖案開始消失時,才發現自己該換鞋了。依照自己的步態,每個人大底磨損的位置會不同,而同一人通常會發生在同一位置,例如內旋不足(足內翻)的人,跑鞋外側邊緣就會被磨得特別細。
除了關注跑鞋外觀,也要關注跑步過程中和跑步後身體的感覺,如果感到膝蓋和臀部疼痛,這是一個危險信號,很可能是提醒你該換跑鞋了。
跑者的平均週跑量對跑鞋能持續多久,起了至關重要的作用,例如,每週跑80公里的馬拉松運動員可能比大多數人需要更早換鞋。Weich 自己在幫助客人掌握跑鞋的累積里程時,會在行事曆上標註他們的購買日與培訓日誌。假設是週跑量 16 公里的跑者,建議累積約 650 公里時換鞋,所以當買鞋後 35 週(相當於 560 公里),就可以提醒他們準備購買一雙新鞋。
為了運動表現和預防傷害,最好的做法是,不要讓跑鞋穿超過品質最好的最佳狀態,但是每雙跑鞋都貴桑桑,多數人不捨得這麼快速換跑鞋,所以,有幾種簡單的方法可以讓跑鞋跟你久一點。
1. 不同活動穿不同鞋
要延長一雙好鞋的壽命,就請只把它們用於「跑步」。如果你去健身房練肌力或上其他團課,請別穿跑鞋,買一雙更適合橫向運動的交叉訓練鞋。根據不同的地形、距離、訓練類型,輪流使用不同的運動鞋,能幫助所穿的每雙運動鞋延長壽命,同時防止跑步受傷。
2. 讓專業人士幫助試穿,確保跑鞋適合你
買鞋時,請找經驗豐富的店員,幫助你根據各種鞋的功能與鞋型,為你挑選最適合的鞋。選鞋方法包括側量腳的大小、足弓高度,到進行步態分析,雖然目前一些品牌旗艦店會提供全自動化的足測機,但有一位專業人士從旁建議,絕對更有幫助。
3. 好好愛惜跑鞋
你的跑鞋不需要隨時寵愛,但必須考慮如何保養和存放他們。如果跑鞋長時間處在極端溫度下,通常會加速它的功能衰退,比方說,把跑鞋一天到晚放在攝氏 37 度的汽車後車廂裡,讓跑鞋整天待在大烤箱的後果,就是它的累積里程只有 400 公里就要離你而去了。
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資料來源/Runner's Word
責任編輯/Dama
下半身的肌肉力量以及腿部舒緩對於跑者來說非常重要,則陰瑜伽的體位動作幾乎都是著重在下半身伸展。練習陰瑜伽能使跑者腿部肌肉拉長、增加下半身肌力、關節復位、伸展腿部肌肉等,透過這些動作能讓身體更加穩定並且能表現出更好的狀態。以下五種專屬跑者練習的陰瑜伽體位動作,不僅能幫助跑者舒緩肌肉,還能帶出更好的表現。
步驟1:坐在瑜伽墊上,臀部坐骨左右撥開,將左腿彎曲,右腳向左後方延伸。
步驟2:將左收到瑜伽墊內,放置在肚子下方。
步驟3:停留3-5分鐘(初學者可停1-3分鐘)後,換邊執行。
步驟1:趴瑜伽墊上,雙腳伸直並且微微張開。
步驟2:將雙手彎曲90度,手掌緊貼著瑜伽墊,將上半身抬起45度。
步驟3:停留3-5分鐘(初學者可停1-3分鐘)。
步驟1:跪在瑜伽墊上,將右腿往前跨出,彎曲90度。
步驟2:將左腿打直往後伸展,雙手撐在瑜伽墊上,上半抬至45度。
步驟3:停留3-5分鐘(初學者可停1-3分鐘)後,換邊執行。
步驟1:跪在瑜伽墊上,將左腿往前跨出,像肚子內彎曲90度。
步驟2:將瑜珈磚放置在左大腿下方,左腿打直往後伸展,雙手前臂撐在瑜伽墊上呈現90度。
步驟3:停留3-5分鐘(初學者可停1-3分鐘)後,換邊執行。
步驟1:側躺在瑜伽墊上,左手撐頭,右腳向前彎曲90度。
步驟2:將右手抓住左腳並彎曲。
步驟3:停留3-5分鐘(初學者可停1-3分鐘)後,換邊執行。
資料來源/Runner's World
責任編輯/妞妞