无伤跑法2：跑步技术优化与训练提升

跑姿一直都是大众跑者关注的热门话题。好的跑姿主要起到两方面作用，一方面使能量利用效率最大化和能量节省化，另一方面则是减小跑步时人体受到的冲击力，从而预防伤痛。大众跑者在跑步过程中，除了通过跑步发展心肺耐力，提升个人整体健康水平以外，改进跑姿中不合理的地方，形成良好跑姿，对于长期健康、无伤跑步，提升跑步效率，减少伤痛同样意义重大。

一、为什么提倡大众跑者使用快步频

跑者很关心自己的跑姿好不好，对于大众跑者而言，评价跑姿最重要的、探讨最多的参数就是步频。步频在很大程度上可以代表跑步习惯和跑姿整体表现。所谓步频，就是指跑步时，每分钟脚落地的次数，例如，在1分钟内，左右脚共踏出170步，那么步频就是170步/分。步幅则是指相邻两步的距离，步频乘以步幅就等于速度，在相同速度下，有些跑者采用慢步频大步幅，有些跑者采用快步频小步幅。

通常接受的传统观点，包括专业跑步教练提倡的观点就是：在速度不是足够快的情况下，快步频小步幅要优于慢步频大步幅，即相对快的步频更适合大众跑者。步频要多快？一般认为理想情况是至少达到180步/分，大众跑者能学到的优化跑姿的方法就是加快步频。

那么为什么快步频更加适合大众跑者？

快步频和慢步频区别在哪里？

步频是不是越快越好？

慢步频会导致伤痛增加吗？

这些问题一直缺乏有效的科学数据来验证和支撑。南京体育学院运动健康学院戴剑松副教授的团队进行了深入研究，并且通过研究大众跑者的步频与其他跑姿数据的关联，得到了重要的科学证据，研究方法见本章第一节。

二、不同步频究竟会对跑步产生哪些重要影响

1． 首先定义什么是不同步频跑者

为了研究不同步频对跑姿的影响，首先我们需要对不同步频的跑者进行定义，由于通常180步/分是推荐的最佳步频，所以我们将是否达到180步/分作为分界线。达到该步频者为步频较快跑者，反之则为步频较慢跑者，本研究一共测试了10个速度下的步频，但配速达到4:30以内时，几乎所有跑者都达到180步/分（速度越快步频越快），所以本研究只分析了8个速度下的步频。下图显示了不同步频跑者在8个速度下的步频平均值，下一页图则显示了8个速度下不同步频跑者的人数比例。显然在速度较慢时， 70%的跑者的步频都无法达到180步/分，而随着速度加快，步频达到180步/分的跑者越来越多，但仍有相当一部分跑者步频低于180步/分。

2． 步频慢会导致着地时受到较大冲击而受伤吗

由于跑者的受伤风险在很大程度上取决于跑步着地时的缓冲能力，所以本研究重点分析了不同步频对着地缓冲的影响，评价缓冲能力采用2类共5个指标，分别是运动学指标—着地瞬间屈膝角度、着地阶段屈膝幅度、着地距离，以及动力学指标—第一峰值力和第一峰值力加载率。本研究所有与力有关的指标都除以体重进行了标准化，这样就避免了体重因素对结果的影响。

首先，我们看3个运动学指标。着地瞬间屈膝角度是指脚刚刚着地时，大腿延长线与小腿的夹角；着地距离则是指着地点距离重心的距离。着地瞬间屈膝角度越小，着地距离越大（表明此时着地点距离重心相对比较远），着地阶段屈膝幅度越小，这说明膝盖伸得越直，缓冲越差，受伤风险越大；而这个角度相对越大，着地距离较小，说明着地时膝关节弯曲越明显，越有利于缓冲，同时还能减少制动，保持速度。

从下一页第一幅图可见，随着速度加快，着地瞬间屈膝角度有逐渐增大的趋势，说明速度越快，跑者越会出自本能地增加着地瞬间的屈膝角度从而有利于缓冲。经过统计检验，8个速度下不同步频跑者的着地瞬间屈膝角度没有统计学差异，说明步频快慢并不会对跑者着地瞬间屈膝角度构成影响。在速度较快时，反而是步频慢的跑者着地瞬间屈膝角度略大于步频较快的跑者。

这个结果推翻了传统认知，传统认知认为步频慢，跑者步幅就大，跨大步的方式容易造成着地时膝过伸（屈膝角度较小）。事实并非如此，即便是步频慢跨大步，脚在下落着地时，还是会自然屈膝收腿准备着地，步频慢会导致着地时膝过伸是错误认知，缺乏数据支持。有时候你看到很多跑者着地时膝关节伸得很直，那是因为脚还在空中尚未着地，着地时膝关节会本能地自然弯曲。

下一页第二幅图显示了不同步频大众跑者着地时膝关节屈膝幅度，整个着地阶段可以划分为缓冲期和蹬伸期。所谓缓冲期就是指从着地瞬间一直到膝关节屈曲到最大角度，屈膝幅度越大，说明缓冲越好，就跟我们从高处跳下要充分屈膝缓冲是一个道理。同时足够缓冲也可以储备肌肉弹性势能，从而在蹬伸期得以释放肌肉弹性，帮助发力，所以屈膝幅度是一个评价着地缓冲技术的重要指标。从上页第二幅图可见，速度由慢到快变化时，屈膝缓冲幅度变化不大，并没有随着速度加快而加大，因为随着速度加快，着地期变短，缓冲会受到着地时长的限制。但非常有意思的是，慢步频跑者屈膝缓冲幅度却显著大于快步频跑者，这说明步频慢的跑者反而表现出更明显的屈膝缓冲。这可能并不是因为慢步频跑者技术更好，原因在于：一方面，步频慢，着地时间变长，有足够时间缓冲；另一方面，步频慢，腾空高度更高，人体会本能增加缓冲。所以从这两方面来看，慢步频跑者虽然腾空高度高，但缓冲也更加明显，目的是减少落地时的冲击，这一结果也进一步验证了步频慢的跑者会本能地产生更强的缓冲动作。

从下图可见，着地距离是由抬腿幅度、着地瞬间屈膝角度以及身高腿长共同决定的。随着速度加快，着地距离增加，说明速度越快、抬腿幅度越大，着地距离就越大。着地距离越大则说明着地点距离重心越远，这时候制动刹车效应就越明显，所以从保持速度、减少刹车角度而言，着地距离不宜过大。在速度较慢时，不同步频着地距离经统计学检验没有差异；但当速度达到5:30以内，不同步频着地距离就产生了统计学差异。这说明当速度较快时，如果步频较慢，跨大步很明显，就容易导致着地距离过大，增强制动效应。由此也显示，当速度越来越快时，以慢步频跳着跑肯定不是一种省力的方式。

在脚刚着地时，会有一个陡然上升的力，我们把这个力称为第一峰值力，第一峰值力对跑步指导最有意义，它代表跑步腾空落地时所受到的地面冲击力的大小及其产生的快慢。第一峰值力越大，曲线上升越陡，代表着地冲击越大；当然这个力也代表缓冲能力，曲线上升相对越缓，幅度越小，则代表缓冲能力越好。第一峰值力在跑步生物力学中是最重要的指标之一，因为这个指标跟伤痛密切相关，受伤主要跟第一峰值力和第一峰值力的加载率（斜率）有关。

从下图可见，随着速度加快，第一峰值力逐步上升，但让人意想不到的是，快步频跑者第一峰值力甚至略大于慢步频跑者，7:00、5:30、4:30 3个配速下还具有统计学差异。这进一步验证了步频越快，着地冲击越小的传统认知是站不住脚的，究其原因，可能与步频加快后着地时间缩短，缓冲也被迫减少有关。且前文讲过步频较快的跑者着地瞬间屈膝角度与屈膝缓冲幅度还不如步频较慢的跑者，这也验证了前文数据。所以，大家不要想当然地认为，步频快着地冲击就小，未必！

除了第一峰值力以外，第一峰值力加载率也是受伤风险的重要预测指标，这个指标从某种意义上说，比第一峰值力更有价值。所谓第一峰值力加载率就是用第一峰值力除以达到第一峰值力的时间，即第一峰值力加载率=Force/t，这个在数学上称为斜率。斜率越大，第一峰值力加载率越大；反之则越小。

从下图可见，步频较快的跑者第一峰值力加载率反而较高，即斜率较大，因为步频较快的跑者本身第一峰值力就较大，并且着地时间缩短导致其缓冲时间也缩短，所以第一峰值力加载率较高也就不难理解了。当然，经统计学检验，不同步频跑者第一峰值力并无统计学差异，即可以认为不同步频跑者第一峰值力加载率的差别不大。

对于决定跑步受伤风险的2类5个指标的深入分析，完全颠覆了之前对于步频凭想象产生的认知。在同等速度下，步频达到180步/分以上，并不能减少受伤风险；步频低于180步/分也不会增加受伤风险，因为现有指标缺乏有关的科学证据来支持“传统观点”。步频较慢的跑者虽然腾空高度增加，但着地时间延长也会使其有足够时间进行缓冲，人的本能也会使屈膝缓冲增加。步频较慢的跑者着地瞬间屈膝角度更大，屈膝缓冲幅度也更大，第一峰值力和第一峰值力加载率更小。步频慢时，着地时跨大步动作的确更加明显，但这并不表示着地瞬间膝关节会过伸。就是跳着跑了，那样的跑姿是非常不自然的跑姿。

3． 步频慢的最大问题不是增加受伤风险，而是降低跑步效率

前文已经详细叙述了在同等速度下，一定范围内的慢步频并不会明显增加受伤风险，这是不是意味着慢步频就比快步频更好呢？显然没那么简单。步频较慢时，步幅较大，会导致腾空高度明显增加。从下图可见，在8个速度下，慢步频跑者明显腾空高度大于快步频跑者且步频差异具有统计学意义。跑步是双脚交替往前，身体重心不断起伏，腾空着地交替出现的运动，但跑步的本质是获得更大的水平速度。当腾空过高时，事实上会对水平速度造成影响，因为你需要不断地克服重力做功。你想想看如果做垂直纵跳，是跳20厘米高更吃力还是跳40厘米高更吃力？所以过大的重心起伏不得不让更多能量消耗在垂直方向而不是水平方向上。这是一种吃力不讨好的跑步方式。

从下一页第一幅图显示的着地时间看，随着速度加快着地时间缩短，步频较快的跑者着地时间明显短于步频较慢的跑者，这一点很容易理解，因为步频慢时腾空高度更高，需要更长时间来落地缓冲。另外，在这里也要提醒大众跑者，着地时间并非越短就一定越好，着地是获得落地缓冲、积蓄势能和产生蹬伸效果的重要时间段，着地时间变短，并非一定意味着跑步效率提高。着地时间变短，落地缓冲和蹬伸发力时间也变短，受力更大容易受伤，因为速度快时，由于落地动量大（动量等于速度乘以人体质量），对地面冲击力越大，当然获得的地面反作用力也越大。

除了慢步频使腾空高度增加导致费力这个问题以外，我们还要考虑慢步频带来的另外一个重要负面效应是在着地缓冲和离地蹬伸阶段也会增加人体整体受力，我们用冲量这个指标来衡量，所谓冲量就是力乘以作用时间，在力的曲线中体现为力的作用面积。

力的持续作用效果用冲量（力×时间）来衡量。

从右边的示意图，我们可以清楚地看到，在着地时，由于着地点都在重心前方，所以无论如何，着地都意味着制动刹车，无非是看刹车程度和大小。这时人会给地面一个朝前下方的作用力，当然地面就会给予人体一个向斜后方的反作用力，这个力可以分解为垂直分力和水平分力（水平分力方向与运动方向相反，所以是刹车制动），总之都会带来刹车效应。而在蹬地阶段，水平和垂直分力的合外力朝向前进方向，就变成推进力了。这样我们可以将着地阶段的冲量分为制动冲量和推进冲量。用冲量的好处在于可以表示力的作用时间，即可以表示力在人体身上加载的综合效应。

从下一页第三幅图可见，步频较慢的跑者制动冲量明显大于步频较快的跑者，这是由于步频较慢的跑者着地时间较长，虽然缓冲增加了，但付出的代价就是肌肉缓冲用力也增加了。而从第73页的图可见，步频较慢的跑者在蹬地阶段推进冲量也明显大于步频较快的跑者，这也比较好理解，首先步频较慢的跑者着地时间较长，所以可以用更多时间来产生推进力；同时由于腾空高度增加，作用力也需要更长时间才能将人体推离地面。通过制动和推进冲量分析，我们可以得知，步频较慢的跑者无论是在着地缓冲阶段还是离地蹬伸阶段，都要比步频较快的跑者花更多时间产生力量，也就是说跑步时更加吃力，即慢步频能量利用效率较低，跑步经济性差。

三、跑步步频快慢的重要科学总结

本研究用数据和事实说话，验证了同等速度下，步频快慢对跑步的综合影响，颠覆了对步频的传统认知。总的来说，步频相对慢一点从决定受伤的诸多指标来看，并不会增加受伤风险，但步频慢会使得跑步更加吃力，效率较低，能量消耗比较大，也就是说不够经济。因为前面就已经说了，跑姿主要决定效率和受伤风险，慢步频显然不是导致受伤的高危因素，但却是影响跑步效率的重要因素。

对于大众跑者而言，从提升跑步效率和节省能量角度而言，适当加快步频是有好处的，因为可以节省能量。但是不是一定要达到180步/分，速度慢的时候，如配速7:00以外，是不是170步/分也可以？速度加快到5:00，是不是达到190步/分更合理？我们将做进一步研究，即通过不断深入研究，最终借助运动生物力学分析，推荐给大众不同配速的最佳步频。当然，步频也跟身高有关。本研究也发现，在不考虑速度的情况下，步频与身高呈现弱的负相关；在考虑速度的情况下，则呈现中度负相关，即身高越高，步频相对越慢。这点也比较好理解，因为身高越高步幅越大，步频就自然变小了。

步频选择跟跑者身高、个人习惯有关系。有些跑者适应慢步频，有些跑者则接受快步频，不同步频不会影响受伤风险，但会影响跑步效率，总体推荐跑者在速度慢时，需要适当加快步频，这样能够节省能量。步频180步/分其实并没有多少科学依据，但180步/分作为一个参照，提示跑者应该注意步频，本身还是有意义的，但跑者没有必要把180步/分作为金科玉律，认为达不到就不好，最本质的一条就是步频与速度高度相关。

四、训练轻盈落地能力以缓冲受力才是预防跑步伤痛的关键

前文已经充分说明慢步频并不会增加受伤风险，只是增加了跑步费力程度，那么什么才是决定跑步伤痛的关键呢？着地时受到的冲击力。跑步与步行的最大区别是跑步存在双脚腾空期，这样人体在落地时会给予地面一个撞击力。

根据牛顿第三定律，地面这时也会给予人体一个大小相等、方向相反的反作用力，这就是我们通常所说的地面冲击力，冲击力的大小及其产生快慢与速度、体重、人体缓冲能力高度相关。跑步时速度越快，体重越大，缓冲能力越差，当然所受到的力就越大；反之则越小。假定速度和体重这两个因素不变，跑步时着地所受到的冲击力在很大程度取决于人体的缓冲能力。缓冲靠什么？靠肌肉。如果靠关节缓冲冲击力，那么关节迟早会受伤，而肌肉作为弹性体，是可以充分吸收能量的，所以训练肌肉能力至关重要。通过肌肉训练，一方面增强肌肉力量和抗疲劳能力，提高承受外部负荷的能力；另一方面加强跑步专项缓冲能力训练，减少人体所受到的冲击负荷。

五、总结

步频是评价跑姿的重要指标，步频是可以加以训练的，因为慢速时适当加快步频可以帮助提高跑步效率。但步频高低并不能直接决定受伤风险，预防伤痛的本质还是加强肌肉力量和肌肉缓冲训练，较强的肌肉能力才是预防伤痛的关键所在。