國際認證的台灣馬拉松賽季通常是由當年10月份的日月潭環湖路跑賽展開,並延續到隔年3月份的萬金石馬拉松結束。在此期間,恰好是台灣的冬季與春季,在東北季風的作用之下,備賽期間的日常練習,常常會碰到下雨以及濕滑的路面。此時,每一步著地與推進時,跑鞋的抓地力就相當重要!因為稍有不慎就容易造成鞋底打滑,產生危險。然而,對於跑鞋抓地力的設計,哪些鞋底紋路的設計比較好呢?本文將著墨於影響跑鞋抓地力的因素以及鞋底紋路設計的優劣。
「抓地力」指的是當鞋底與運動表面接觸時,防止鞋子滑動的能力。要避免兩物體之間的滑動,最重要的就是摩擦力。當摩擦力越大時,就越不容易產生滑動;摩擦力進一步可分為兩種,最大靜摩擦力與動摩擦力。
「最大靜摩擦力」指鞋子在沒有滑動前,阻止鞋子向任何方向移動的最大力。例如腳跟著地時,當水平作用力大於鞋底與地面所能產生的最大靜摩擦力時,鞋子就會開始產生滑動。
「動摩擦力」則指當鞋子在產生滑動後,阻止鞋子持續滑動的力。
上述解釋了鞋子和運動表面之間產生的摩擦力,關係著運動鞋的抓地力,然而摩擦力並不是定值,它會受到幾個因素的影響。
影響摩擦力大小的因素可分為兩類:摩擦係數與正向力。摩擦係數與兩接觸物體的表面與材質有關,例如鞋底紋路、材質、路面等;而正向力則跟體重、鞋重、動作有關。正向力指作用於運動表面上的垂直力,兩物體互相作用的力,換言之,當正向力較大時,鞋子所能產生的摩擦力 (抓地力) 也就越高;而當正向力較小時,也是我們腳下的鞋底較容易打滑的時候,例如跑步腳跟剛觸地時或前腳掌向後推蹬快離地時,因為這時作用於地上的垂直力相對較小,且需承受著地時的煞車力以及推蹬時的推進力,故較容易產生滑動。因此,鞋後跟與前掌大底的止滑設計尤為重要。
由於大部分慢跑鞋多以橡膠為大底材質,在相同屬性下,不同的鞋底紋路設計以及接觸的路面則對抓地力有較明顯的影響,以下分別針對鞋底紋路及路面的影響做介紹。
本文將鞋底紋路分成三大類型,依抓地力大小分別為:類釘鞋型紋路 (顆粒型) > 橫向型紋路 (垂直運動方向) > 縱向型紋路 (平行運動方向)。此三類鞋底紋路如下圖所示:
類釘鞋型紋路的設計,透過凸出的顆粒造型來咬住路面,提供良好的抓地力 (圖A、B、C鞋底)。這種設計常見於競速型鞋款、強調高速跑時有良好的抓地力。通常設計於前掌區域 (圖A、B),使推蹬時可以很好的咬住地面,讓力量能有效的傳遞至地面產生推進。有些鞋款也會將其設計在中足和後足區域 (圖B、C),強化著地時的抓地力。但這類設計由於接觸面積較小,壓力較集中在這些顆粒上,使得耐用性、穩定性以及舒適性也會較差。
橫向紋路 (垂直運動方向) 的設計,提供良好的縱向 (前後) 彎折性使大底與地面有很好的貼合度,進而產生不錯的抓地力,這種設計常見於強調彎折性的鞋款 (圖D、E、F)。雖然這種設計提供良好的縱向抓地力與彎折性,但關於側向 (左右) 的抓地力以及彎折性則較弱,因此有些鞋款會在前掌區域內側改用斜向紋路 (圖F) 或在外側使用縱向的紋路設計 (圖C)。
縱向紋路 (平行運動方向) 的設計 (圖G、H、I),雖然縱向彎折較差,但相對提供較佳的縱向剛性與滾動順暢性以及側向抓地力,這種設計常見於訴求鞋子滾動順暢性的鞋款。
不同的運動場地具有迥異的材質與表面特性,例如PU跑道、柏油路、山林小徑等,每一種路面介質所適用的鞋款亦不同。
PU跑道的顆粒與柏油路的瀝青細孔具有一定的摩擦力,故選擇一般慢跑鞋或路跑鞋即可,若是要執行跑步速度較快的課表,建議可以穿著類釘鞋型紋路的鞋款,以增加抓地力。不過同一種場地若無例行保養維護,則有可能降低摩擦力,例如年久失修的PU跑道因跑道顆粒已褪落,使摩擦力降低而容易造成打滑或積水情形;多年沒有重鋪的柏油路也會因一些坑洞或碎石而造成抓地力下降。再者,某些複合性路面也會需要較高的抓地力,例如山林小徑同時有草皮、泥土、碎石或樹枝等,且會因雨天使泥土具有濕氣、水氣甚至小水漥,此時鞋底需要具備較深的大底顆粒與紋路以及較佳的排水設計,才能有足夠的抓地力。
抓地力在跑步運動中扮演很重要的角色,若無摩擦力的作用,人體將無法在地面上產生任何的加速度或減速度。當跑鞋與路面產生的摩擦力充足時,不僅可避免滑倒,也可產生良好的推進力。
綜合上述,跑鞋鞋底的紋路影響著抓地力的好壞,但也有各自的優劣。然而不變的是,當場地濕滑時都將會使摩擦力下降,此時具備良好排水設計的鞋款會是比較好的選擇;此外也要時時注意鞋底的紋路情形,若鞋底磨平時,也會失去排水功能,導致抓地力大幅下降。
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:跑鞋抓地力知多少?
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。
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最近有些學生跟我討論年底的馬拉松要如何準備,於是想說把之前文章整理一下供大家參考。
馬拉松到底要怎麼練?這問題若是網路搜尋一下,可能會出現上百種結果。有人說周跑量要100km以上才行,有人又說,訓練要重質不重量,要多練間歇才跑得快,不要跑垃圾里程。又有其他書上說,不要總是練速度,要根據心跳區間去做訓練,或是要跑山路才會進步。坊間許多說法好像都很有道理,卻又常常互相牴觸,看了這麼多資訊,到後來都精神分裂,不知道怎麼跑才對了....
話說自從2008年開始被朋友騙去跑馬拉松後,因為每次跑過30km之後,總是爆掉、只能一拐一拐地撐到終點。當時不懂以為每周一直報名比賽、一直用意志力堅持下去就會進步,還記得當時我還曾經連續四周都跑全馬。結果卻是每一場都是跑4hr50m-5hr20m之間。怎麼跑都不會進步啊!!!
為了尋求成績進步的方法,我也陸陸續續看了好幾本馬拉松的訓練書籍,這幾年看過的書籍中,其中印象比較深刻的包括紐西蘭知名教練Arthur Lydiard所寫的Running to the Top、日本的eA式馬拉松訓練、以及美國的Daniel’s Running Formula這三本。我自己也都實際驗證過這幾本書中的課表執行方式,近期幫學生開課表時,也大多根據這幾本書的理念,加上自己的經驗來執行。
在討論這幾本書之前,先說一下2010年時我自己的訓練經驗,當時說實在市面上根本沒甚麼跑班跑團的,網路資訊也很缺乏,我搜尋了很久才找到一個訓練課表,於是就照著這課表訓練了大約半年,中間完全不報名任何比賽,結果年底台北馬全馬成績就從四個多小時,一瞬間推進到3hr31m。課表的結構大致就是:
週二: 閾值跑或是漸速跑8-12km(現在通常叫做Tempo Run)。
週四: 800m間歇跑,也就是一般人說的亞索800訓練,後來才知道這是練最大攝氧量。
週日: 25-30km的長距離,速度是逐漸加快,通常我是每5km拉快5-10秒的配速。
就這樣,沒有其他的,一周大概也只跑這三次,總距離約50-60km。
這個訓練方式我想即使放到現在還是很管用的。
OK,現在就來討論這幾本書的內容,雖然我都是看原文的,不能保證 100% 理解所有內容,但是還是覺得每個教練都有其特別的地方、或是有一些共通之處,在這邊摘要一些內容跟大家分享一下。
首先在Arthur Lydiard的馬拉松課表中,第一階段會請選手進行非常大量的有氧跑,例如周一、周三、周五與周六都分別跑60分鐘,周二、周四各跑90分鐘,周日則要求跑120分鐘。也許你會問說:「那都不用休息喔?」這個問題很好,在Arthur的課表內我還找不到「休息」的這個課表,最輕鬆的就只有「慢跑30分鐘」,沒有全休這檔事,所以要當Arthur的學生也實在不容易吧?
在經過數個月的有氧跑之後,接著他會要求我們去做一個月左右的爬坡練習,主要訓練抬腿以及臀大肌與腿後肌的強度,當然此時有氧跑也是要持續穿插進行。
看到這邊,你以為Arthur的課表都是有氧跑而已嗎?那你就錯了!事情哪有這麼簡單。打好基礎的目的,就是要讓你身體可以承受接下來一連串的速度訓練。
在打好以上堅實的基礎之後,接著就是一連串的無氧與加速訓練,包括100/200/800/1000m 等等的間歇訓練,還有3000/5000m的計時訓練。當然其中還是會穿插30-90分鐘的有氧跑,周末則是要做120分鐘以上的長跑。
值得注意的是,Arthur不建議選手去做超過2.5小時以上的長跑訓練,因為這樣的訓練對於身體帶來負擔太重,會影響到恢復時間與下一周的課表。
以下是第三階段其中一周的課表參考:
週一:800m間歇6趟
週二:有氧跑90分鐘
週三:3000m計時跑
週四:有氧跑90分鐘
週五:200公尺放鬆跨步練習6趟
週六:10000公尺計時跑
週日:有氧跑120分鐘或更多
Arthur 的速度課表常常出現 3000/5000/10000m 等等的計時跑,不過並不是要你卯足全勁跑,而是盡力卻不是全力去跑(好像很抽象…)。
此外,Arthur對於配速並沒有非常明確的數字可以參考,大多是以體感來判斷。像是他會跟你說,間歇沒有一定要跑多快、也沒有一定要跑幾趟,只要跑到你覺得夠快、然後趟數多到你心裡想「今天這樣就夠了吧!」,就可以收工回家。
所以不用特別看配速,也不用看甚麼心率等等複雜的數字,我自己覺得這樣的方式其實也不錯,但是對於一般意志力薄弱的選手來說,恐怕就很難進步了。不過Arthur年代比較久遠一點,當時是沒有太多複雜的工具可以用,因此這樣訓練其實相當合理。
Arthur教練的名言:"記得你訓練是為了要比賽"。主要是提醒跑者,平常訓練跑比別人快沒有用,要在比賽中跑快才有意義。
再來就是日本很有名的eA式馬拉松訓練書,則是整理出日本著名線上課表教練網站e-Atheletes的經驗所發行,基本上將訓練期分為以下六個周期:
1.準備期
2.加強期前的準備期
3.基礎訓練期
4.實際訓練期
5.完成期
6.調整期
配速主要分為以下幾種配速:
1.慢慢跑與快走
2.LSD慢跑(7-8分速、連續跑2小時以上)
3.長距離配速跑(比LSD快一些的15km以上長跑)
4.輕鬆跑(比慢慢跑快一點)
5.中速度跑(比長距離配速跑快一些、距離稍短)
6.快速跑(比中速度跑快、大概5-10km之間的距離)
7.比賽配速跑(與比賽同配速的5-30km 之間的距離跑)
我想由於eA式的教學對象主要針對一般上班族,所以課表開出來跟主要針對奧運等專業選手的Arthur就有明顯不同,這邊舉一個訓練期的一週課表給大家參考一下:
週一:休息
週二:有氧跑60分鐘
週三:中速度跑12-16km
週四:休息
週五:有氧跑30-60分鐘
週六:LSD3小時以上
週日:長距離配速跑30-40km
你有發現了嗎?這個日本人的馬拉松課表,週末跑的距離相當驚人,通常二天加起來距離很容易就超過60km,平日也就跑個一個中速度跑,還有穿插一點慢跑而已。
而且中速度跑也不會要求你跑特別快,例如一個全馬3小時30分的選手,建議中速度跑是用4分50秒的配速來進行,長距離配速則是用5分至5分20秒之間。此外只有在目標3小時內的課表,才會出現間歇跑或山路加速跑,其他還都是以有氧跑與中速度跑課表為主。
不過對於配速來說,也沒有相當精確的對照表可以參考,只有大略數值在書中出現,需要自己多少去推敲一下該跑的速度。
eA式跑法在前幾年日本相當風行,我覺得很適合一般上班族執行,因為高速度練習很少,因此成功率比較高,肌肉拉傷的機會也會比較低。但是周末要連續跑2天三小時左右的長距離,對於跑者的恢復能力是一個挑戰。不過我覺得這種練法其實相當不錯,因為全馬就是需要很強的肌耐力,速度真的不用練太多。
至於另外一本Daniel’s Running Formula,則是由Jack Daniel博士所撰寫的跑步訓練書,這本書由於國內有徐國鋒教練翻譯了一本「丹尼爾的跑步方程式」,所以我想大家就比較熟知一些。基本上丹尼爾明確整理出每個人應該跑的各種配速,並細分為E/M/T/I/R配速,而且每種配速要跑多長距離、要休多久時間等等,都有比較明確的建議值。方便各種能力的跑者參考執行。
以下列舉他的其中一週跑步課表大家參考看看:
週一:有氧跑(練跨步)
週二:有氧跑
週三:有氧跑
週四:5-6 分鐘的T pace跑8趟、間休30秒
週五:有氧跑
週六:有氧跑
週日:10-12分鐘的T pace跑2趟+E pace 80分鐘+15-20分鐘的T pace跑
當然這只是其中一個部分,每個周期都不大一樣,只能挑一周出來討論一下。
跟其他課表比較不同的地方是,他不會要求大家每個周末都一定要去跑2小時或更長的長跑,而是會用各式的T pace+E pace課表去配合執行。而他的馬拉松課表中,T pace跑出現的機率相當高,也就是他很重視乳酸閾值跑的訓練。
此外在單次的長跑訓練中,他跟Arthur類似都不怎麼建議大家一次跑2.5小時以上的訓練,認為這樣會造成太大的傷害而影響恢復時間。而我覺得丹尼爾最大的優點,是給每種配速明確的定義,方便大家執行。而且也明確告知各種配速應該佔總體練習量的比率,也就是你跑量不夠多、有氧能力不夠好的話,就不應該跑太多間歇跑,值得大家特別注意。
看完以上三種大師級們對於馬拉松課表規劃的書籍,當然各家有他獨特的理論在裡面,不過有個共通點,就是高強度間歇跑課表出現的機會很低。對於馬拉松這種長距離訓練,大多還是以長距離有氧跑與閾值跑為主要加強重點。就如Arthur所說:「間歇跑就像是蛋糕上面那薄薄一層奶油,只是為了點綴而已。」間歇跑跑太多不但容易受傷,而且還可能會削減你之前辛苦的有氧跑所增加的粒線體數量,不可不慎之。
而關於跑量部分,雖然書中都沒有明確說一定每周要跑多少量,但是簡單加一加的話,每周建議跑量大概都會在 60-100km 之間。基本上如果周跑量不到 30km 的跑友,我都會建議他們不要跑全馬比較好。
而且這幾本書中,對於心率部分的著墨也很少,當然也沒有功率,主要還都是以配速為主要訓練依據。主要原因是心率與功率訓練方式其實都是近幾年才比較風行的訓練方式,但是有沒有真的需要,大家可以自己想想。
另外前幾年我也分享過不用練間歇不用練30KM的"福澤式馬拉松訓練法",有空可以參考一下。
摘錄他的其中一周破3小時的課表:
星期一 休息或慢跑60分鐘(每公里6分速)
星期二 慢跑60分鐘(配速每公里6分速)
星期三 10公里漸速跑(從5分30秒最後拉到4分30秒)
星期四 慢跑60分鐘(配速每公里6分)
星期五 慢跑60分鐘(配速每公里6分)
星期六 慢跑60分鐘(配速每公里6分)
星期日 15公里漸速跑(從5分速最後拉到4分速)
每個月合計訓練距離約在250-400公里
福澤式就更妙了,速度跑非常少就算了,連周末都不用跑長距離,但是這種練法在日本同樣有不少跑者跑出2小時多的成績。
記得當年我寫出這篇文章,造成市場很大的轟動。不認同的人很多,尤其是許多參加市面上跑團的朋友,更會覺得這怎麼可能啊?! 那我跑這麼多間歇不就白跑了?
其實你的間歇不會白跑,錢也不會白繳,至少我想你的5KM應該會破PB。但是全馬是不是需要這樣練,自己真的要好好思考一下。
後來有些朋友私訊給我,說他們照著福澤式練法,馬拉松竟然破了PB,而且也很少需要去看復健科。我想復健科診所應該很不喜歡這本書吧!!
總之一句老話: 「馬拉松訓練沒有奇蹟、只有累積,沒有累積、就只能GG。」
當然,如果你不想跑甚麼太複雜的課表的話,反正就穿上跑鞋出去跑吧!