展现跑步着地的细节：背后科学原理跑者了解吗

资料图。

跑步着地时，究竟是是脚跟着地，还是前脚掌着地，又或者是全脚掌着地，一直是跑者讨论的热门话题。

研究显示90%以上的大众跑者会采用脚跟着地，而精英运动员更多会采用前脚掌着地，大众需要模仿精英运动员的着地方式吗？

这个问题对于成熟跑者而言可能已经不是问题，但还是有很多跑者心存疑虑。

一、先搞清楚着地位置究竟在哪里

脚尖、前脚掌、中足、脚跟，究竟指的是足底什么部位？

从下图中可以清晰看到

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脚尖：

一般是指脚趾头的位置，只有短跑运动员会采用脚尖着地，优秀的马拉松运动员也不会采用脚尖着地，很多跑者会误以为前脚掌着地就是脚尖着地，这是错误的认知。

前脚掌：

一般是指脚尖靠后，第一至第五跖骨的位置，优秀的马拉松运动员会采用这个部位着地，前脚掌又被称为中足，所谓中足着地就是前脚掌着地。

脚跟着地：

这个大众跑者最容易理解。

全脚掌着地：

这个也相对容易理解，就是指整个脚掌着地。

二、裸足观察足跟着地过程

脚跟着地时，其实是脚跟外侧先着地

然后快速过渡到脚跟内侧，这个过程称为足外翻

下肢蹬伸发力，推动身体向前

大脚趾在最后阶段也会参与扒地蹬伸，有些跑者存在“草皮趾”这个伤痛，就会影响到最后阶段发力

三、穿鞋观察足跟着地过程

足跟外侧先着地

过渡到足跟内侧着地

蹬伸发力，鞋的弯折部分需要与前脚掌和脚趾的弯折一致，才能有效发力。

四、裸足观察前脚掌着地过程

前脚掌外侧先着地

然后快速过渡到前脚掌内侧着地

脚跟轻轻落地，跟腱被拉长储备弹性势能。

蹬伸同时最后脚趾发力。

五、穿鞋观察前脚掌着地过程

前脚掌先着地

快速过渡到前脚掌内侧着地

蹬伸发力

六、裸足观察全脚掌着地过程

着地时，全脚掌外侧先着地

快速过渡到全脚掌内侧着地

七、穿鞋观察全脚掌着地过程

全脚掌外侧先着地

迅速过渡到全脚掌内侧着地

八、着地方式背后的科学道理

在跑步过程中，脚每次着地必然会对地面形成2-3倍体重的作用力，此时地面会形成相等的、反方向的力。

1、脚跟着地与前脚掌着地受力对比

图1的曲线描绘出了从脚后跟着地至脚掌离开面过程中地面反作用力的变化，很明显看到有两个峰值。

第一个峰值（称为被动峰值）是脚后跟接触地面的瞬间，地面给脚和小腿的反作用力（此图是以脚后跟着地跑者的数据），冲击力峰值基本上反映出了此时地面对脚和小腿冲击力的大小。

第二个峰值（主动峰值）出现在着地过程中的中间时刻，此时冲击力来自脚支撑身体的重量。很明显第二次冲击力峰值比第一次大，时间长，这是很典型的现象。

图1 脚跟着地时，地面垂直反作用力随时间变化特征

图2显示当采用前脚掌着地时，第一次冲击力峰值消失了，原因是我们转变着地方式，通过足弓、跟腱和小腿肌肉代替脚跟吸收了冲击力。

下肢更多是随着前脚掌着地而缓冲，所以不是直接的硬碰硬。

图2 前脚掌着地时，地面垂直反作用力随时间变化特征

2、前脚掌着地缓冲更佳，但对于小腿足踝力量提出了较高要求

当我们从高处跳下，在着地时，我们一定会膝关节弯曲来缓冲冲击，避免受伤，如果你是膝关节伸直着地，可以想象，由于缺乏缓冲，你在着地时一定会受到很大冲击力，甚至受伤。

跑步着地也是如此，前脚掌着地因为增加了足踝的缓冲，从生物力学分析的确由于脚跟着地，但这仅仅是从外力而言；

从内力而言（内力主要是肌肉收缩力），前脚掌着地大大增肌了小腿、足底等部位肌肉等软组织的紧张度，因为只有这些部位紧张收缩才能缓冲地面作用力；

这就是为什么一些跑友一旦模仿前脚掌着地，就感觉小腿足底十分疲劳，甚至引发小腿胫骨应力综合征、跟腱炎、足底筋膜炎等问题的重要原因。

也就是说，无论用什么部位着地，其实总的地面垂直反作用力在脚跟着地和前脚掌着地之间，几乎没有改变，改变的只是受力的过程，也即改变了冲击的大小。

3、不是脚跟着地不好，脚跟着地同时着地点还远离重心最容易受伤

前文已经分析过了，从缓冲角度而言，前脚掌着地的确优于脚跟着地，但前脚掌着地对于小腿足踝力量提出了更高要求，而脚跟着地相对地可以省力，但脚跟着地带来的问题就是冲击力较大。

特别是脚跟着地同时着地点过于靠前，膝关节处于伸直锁死状态，这时事实上产生了刹车效应。

这样使得着地瞬间，脚跟猛然撞击地面，巨大的地面冲击力不经缓冲直接经脚跟向上传递，此时由于膝关节处于伸直状态，膝关节周围肌肉无法发挥作用来吸收冲击力；

这个冲击力依次通过半月板、膝关节、髋关节甚至直达腰背部，这也解释了为什么不少跑友会出现半月板慢性磨损、髋关节疼痛和腰背部疼痛。

4、前脚掌还是后脚跟着地根本不重要，重要的是着地点要靠近身体重心同时着地时膝关节保持弯曲

其实，着地方式根本不是最重要的，重要的是接触地面时脚相对于身体重心的位置。

也就是说，关键是脚接触地面时的位置应当靠近身体重心（或者说基本在臀部正下方）。

当着地位置过于靠前，超过身体重心，膝盖被迫伸直，才会导致身体受到更大的垂冲击力，就容易导致关节不得不非常快的吸收地面的反作用力，这样就会增加损伤的可能性。

跑友们应当极力避免如下图所示脚跟着地同时膝关节伸直锁死的着地方式，这种跑法对于下肢关节伤害极大。

为什么这么说呢？

此时，膝关节完整伸直锁定，在脚跟触地一瞬间，可以想象地面反作用力会因为缺乏缓冲而直达膝盖，这也是膝伤成为跑者头号伤痛的重要原因。

而如果让着地点靠近重心，膝关节保持适度弯曲，弯曲的腿部有利于分解消散来自地面的冲击力；

另一方面，可以通过着地时膝关节顺势积极下压带来跟多缓冲。

实现着地点靠近重心主要通过适当缩小步幅，提高步频（接近或者达到180步/分）来实现。

九、总结

跑姿中，前脚掌还是后脚跟着地，压根就不是最重要的，无论前脚掌着地，还是脚跟着地都是OK的，重要的是在于脚着地时位置应当在靠近重心，这样就可以利用关节的弯曲来充分缓冲。

那么怎样才能实现着地点靠近重心呢？

其实很简单，适当加快步频，减小步幅，这样就能通过充分的关节弯曲来缓冲着地时受到的冲击，从而避免受伤。

（慧跑）