跑步的步长 节省跑步努力的秘诀：从生物力学上查看经济
Shan博士经常收到跑步者的私人消息。最问的问题之一是：“如何跑步以节省努力并提高效率？”这个问题的答案实际上隐藏在运行生物力学和经济运行之间的关系中。今天，Shan博士将为所有人揭开这种神秘的面纱。
1。经济运行，跑步专家的隐藏“插头”
在官方开始之前，让我向您介绍一个关键概念 - 经济（RE）。简而言之，它是指以一定速度运行时身体消耗的氧气或能量。例如，如果您跑5公里，一些跑步者会筋疲力尽，而另一些则可以轻松处理。背后的差异主要与跑步经济学有关。
该研究发现，经济与跑步性能密切相关，以及诸如最大氧气摄入之类的因素，它可以解释长距离运行性能的89％-95％。
在具有可比水平的跑步者中，跑步经济对性能的影响比最大氧气摄入量更大。就像那些在长距离奔跑中占主导地位的东非球员一样，他们是赢得冠军的“秘密武器”的出色经济。
2。不同类型的跑步者的生物力学特征和经济
：探索和适应阶段
对于刚进入跑步领域的新移民，他们的跑步生物力学特征通常以僵硬的运动和不良的协调为特征。就时空参数而言，新手的步幅频率通常不稳定，并且可能会在不知不觉中采用较低的步幅和更长的步幅长度，因为他们尚未找到适合其身体节奏的跑步模式。这种运行方法在着陆时很容易导致大量的制动冲动。为了保持前进速度，身体需要支付更多的能量，这会使运行较低。
从关节运动的角度来看，跑步过程中新手跑步者的脚踝，膝盖和臀部的角度变化不够光滑，并且肌肉的控制能力较弱，导致每个步骤的能量传递效率低。在垂直振荡方面，由于核心强度不足，新手发现难以有效控制其身体的起伏。垂直振荡振幅通常很大，这进一步增加了能耗。例如，许多新手跑步者在跑步时会更加明显的上下跳跃，这无疑是在做“无用的工作”并浪费宝贵的体力。
高级跑步者：优化和改进阶段
高级跑步者积累了一些跑步经验，他们的生物力学模型开始朝着更有效的方向发展。在步幅频率方面，高级跑步者通常可以找到相对稳定且合理的节奏。与新手相比，他们将适当地增加步步频率并降低步长以减少制动冲动并改善经济经济。例如，一些高级跑步者显然会觉得通过故意练习跑步变得容易得多，从而将步调频率从每分钟160步增加到170-180步。
在控制关节运动的过程中，高级跑步者具有增强的肌肉力量和协调性，可以更准确地控制脚踝，膝盖和臀部的角度，从而使能量在身体的各个部位之间的传播更加平滑。以膝盖为例。当高级跑步者降落时，他们的膝盖可以更好地弯曲和缓冲，从而减少对关节的影响，并为下一步提供更有效的力量。就垂直振荡而言，随着核心强度的增加，高级跑步者可以更好地控制其身体的起伏，垂直振荡幅度降低，从而减少不必要的能量损失。
专业跑步者：高效稳定的阶段
专业跑步者的跑步生物力学模型是完美的。它们的步长频率稳定且高效，步长和步长频率几乎是最终状态。他们可以在不同的运行速度下快速调整最合适的步长频率和步长组合，以实现最佳的运行经济。研究表明，出色的长距离跑步者通常在每分钟180至190步之间具有稳定的步幅频率。这种高步速频率，相对中等的步幅长度模式使它们在运行时可以最大程度地减少能量浪费。
在关节运动方面，专业跑步者具有强大的肌肉力量，并且通过神经对肌肉的控制极为准确，使脚踝，膝盖和臀部运动几乎无可挑剔。每个关节的屈曲和扩展是正确的，不仅可以有效地完成跑步运动，而且可以最大程度地减少受伤的风险。以髋关节为例，专业跑步者在跑步过程中掌握了髋关节的扩展范围和时机，为身体提供了强烈的推进。在垂直振荡方面，专业跑步者可以通过长期训练来控制垂直振荡幅度非常小的范围。身体就像在跑步过程中滑行在水平线上，从而大大提高了跑步的经济性。
3。跑步生物力学与经济运行之间的深度相关性
运行生物力学听起来非常深刻，但实际上，这是我们在跑步时移动身体各个部位的方式，包括步长，步长，关节角度，肌肉力等。这些因素似乎是普通的，但与跑步的经济性密切相关。为了找出它们之间的关系，研究人员对51项研究进行了系统的审查和荟萃分析，涉及1115名跑步者。接下来，让我们仔细看看这些研究发现了什么。
时空参数：
是一种“潜在库存”，在许多时间和空间参数中，脱颖而出。研究表明，较高的步幅频率与较低的能源消耗显着相关（R = -0.20）。换句话说，适当提高步伐频率可以在运行时为您节省更多的努力。
为什么这是？当速度频率较低时，跑步者通常会使用更长的步骤，这将导致降落早期的制动冲动。为了保持速度，将来需要更大的水平推进，这需要更多的能耗。
但是，步幅频率与经济跑步之间的相关性不高，这可能是因为不同的人的身体状况不同，并且合适的步幅频率也不同。高度和体重等因素将影响最经济的速度频率。此外，该研究还发现，尽管理论上步长的长度可能与较低的能源消耗有关，但实际研究中的步长与跑步经济之间的相关性并不重要，这可能是由于研究样本量问题所致。
垂直振荡：
上和下部幅度很小，避免劳动力和高效：垂直振荡是指骨盆/躯干/质量中心的向上和向下运动振幅。研究表明，垂直振荡与能源消耗呈正相关（r = 0.35），这意味着垂直振荡幅度越小，运行经济越好。
从生理的角度来看，较小的垂直振荡意味着人体在向上和向下的方向上消耗的能量更少，并且不需要克服重力太多而无法进行工作。例如，想象一下自己像春天一样，上下跳跃的越小，努力的努力就越少？从机械的角度来看，垂直振荡很小，地面的影响力相对较小，因此人体的能量利用效率更高。
此外，当将垂直振荡标准化到步长尺寸时，尽管相关性变得不显着，但趋势仍然表明较小的垂直振荡更有利。这表明控制垂直振荡幅度有助于改善经济运行。
关节角度和运动：
影响很复杂，需要探索：在不同步态阶段，脚踝，膝盖和臀部运动的角度和范围及其运动范围在经济上相对复杂。
在大多数情况下，它们之间没有显着的相关性，但是也有一些有趣的趋势。例如，较大的膝关节屈曲角和膝盖屈曲运动范围虽然与较高的能量消耗没有显着相关，但理论上可能需要更大的肌肉力量才能维持，从而增加了能量消耗。
但是，一些研究发现，在某些情况下，膝盖屈曲角稍大可能带来更大的力量潜力，从而降低肌肉的激活和能量成本。这表明，关节角度对跑步经济的影响仍然需要更多的研究来澄清。此外，对于脚步不同（后脚，中脚/前脚）的跑步者来说，经济跑步没有明显差异，因此您不必担心哪种脚步方法更好，最好的方法适合您。
动力学参数：
高刚度，节能：就动态参数而言，垂直刚度和腿部刚度与跑步经济有显着相关性（r = -0.31，-0.28）。
这意味着刚度越大，能耗越低。想象一下你的腿就像弹性弹簧。当刚度正确时，它们可以更好地存储和释放弹性能量并减少能源浪费。
较高的绝对峰值垂直地面反作用力与较低的能量消耗具有无关的负相关性，而归一化的垂直地面反作用力具有微不足道的正相关，与较高的能量消耗。
这表明，垂直地面反作用力过多，尤其是相对于体重，可能会增加能量消耗。
4。实际情况证词：跑步生物力学的神奇影响
为了让每个人都更加直观地体验生物力学对运行经济的影响，我将与您分享两个实际情况。
案例1：小李的步伐调整之旅
小李是一名业余跑步者，一直想提高他的5公里得分。他通常以低频和更长的速度跑步，每次跑步时都会感到非常疲倦。后来，在他了解了步步频率和经济跑步之间的关系之后，他开始有意识地提高步幅频率。经过一段时间的培训，他发现自己的经济经济有了显着改善。它过去需要30分钟才能行驶5公里，但现在只需25分钟，感觉更容易。这是通过调整步伐频率以改善运行生物力学的典型例子来改善经济的典型例子。
案例2：张教练的垂直振荡优化培训
张运动员教练在比赛中总是感到无能为力。通过观察和分析，张教练发现，跑步时，运动员在垂直振荡振幅中具有较大的垂直振幅。因此，张教练为他制定了有针对性的培训计划，包括一些控制垂直振荡的特殊练习。经过几个月的训练，运动员的垂直振荡幅度已大大降低，跑步经济得到了改善，并且竞争性能也得到了显着提高。
5。针对跑步者的实用建议：优化跑步，从现在开始
根据上述研究和案例，我为您提供了一些实用建议，以帮助您优化跑步和改善经济。
调整步骤频率：
如果步幅频率很低，则可以尝试逐渐增加步幅频率。您可以使用节拍器来协助培训，从速度稍快地开始，每次训练10-15分钟，随着您的适应时间逐渐增加训练时间。请注意不要超越高步速频率以避免受伤。
控制垂直振荡：
在跑步过程中，尝试保持身体稳定并减少上下跳动。可以通过加强核心力量训练，例如木板支撑，躺在背上并抬起双腿等来实现。
选择合适的鞋子：
鞋子对运行生物力学和经济运行有重要影响。尝试选择具有良好缓冲和支撑的鞋子，这可以减少地面反作用力对人体的影响，有助于减少垂直振荡并改善经济性。但是，您还应该注意鞋子的合身性，并避免鞋子太大或太小影响跑步姿势。
全面培训：
除了专注于步幅频率和垂直振荡外，您还可以进行一些训练，以实现腿部力量和肌肉协调。例如，下蹲，盒子跳训练等，这些训练可以提高腿部力量，改善肌肉弹性和协调性，从而改善运行生物力学并改善经济跑步。
5。最后写
经济是一个复杂但非常有趣的领域。通过了解跑步生物力学与经济运行之间的关系，我们可以以有针对性的方式调整我们的跑步风格，以使跑步更加努力和更有效。
不同类型的跑步者可以从这些知识中找到改进的方向。新手跑步者可以逐渐优化他们的跑步运动，高级跑步者可以进一步改善其跑步经济，而专业的跑步者可以努力追求卓越。
我希望每个人都能从这些研究结果中受益，并继续在跑步的道路上取得进展。如果您在培训过程中有任何疑问，或者有自己的跑步经验并想分享，请在评论区域留言。让我们进行科学奔跑，享受运动带来的快乐！