以下内容主要来自这篇知乎回答

怎样跑步才能不损伤膝盖?

在这篇文章中,对原回答中好多知友在评论中普遍存在的疑问,做了更新和修正,因此有必要收录到我的文章专栏。

先说小结:

1. 跑步无论姿势多正确,都不可避免的对膝关节带来磨损。
2. 调整最优姿势的目的,只是减少磨损的程度,并增加运动的寿命。
3. 跑步的目的是锻炼心肺功能,顺便通过加快代谢率来减少脂肪,以及增加活动部位的肌肉耐力。
4. 跑步机比户外跑步更容易造成不良后仰姿势,且锻炼耗能效率相对低一些。
5. 害怕跑步对膝盖损伤的,可以选择游泳和骑车这些有氧运动。
6. 作为常年坚持跑步的业余选手,我试过各种各样的跑步姿势和发力方法,也研究过跑鞋的特征,根据相关运动学和生物力学原理,结合自己实践,我想从跑步姿势、跑鞋选择和肌肉拉伸强化三个方面分享一些干货。


一、跑步时候高抬腿和迈大步,不光扯着蛋,还容易伤到膝。

跑步尽量不要迈大步。跑步时身体应该略微前倾,这样正好每一脚的脚掌可以在身体重心正下方踩到地面,吸收来自地面的冲击。如果步子迈得过大,脚跟会先和地面接触,相对于足弓和脚掌,脚跟缓冲地面冲击的能力较弱,这些冲击还会顺着小腿向上传递到膝关节,很容易引起膝关节后侧肌腱韧带受伤。

另外,跑步尽量不要抬膝过高。当膝盖高高抬起时,小腿也会同时被提到一个比较高的位置,不知不觉就容易迈步过大,跑步动作也会相应变得过大,身体重心起起伏伏,在每次接触地面时,膝盖受到的反冲力更大。

如果你是跑步新手,先不要太在乎配速,首先就需要避免这两个最不恰当的姿势。

那么,怎样的跑步姿势才是正确的呢?

错误跑姿和正确跑姿对比

在跑步时,身体略微前倾,膝盖应该始终处在比较低的位置,作单摆运动,除了前侧腿要避免抬膝过高、迈步过大以外,也需要注意身体后侧,微微弯曲抬起膝盖,让后侧脚后跟充分向上抬起。

当前侧腿的脚跟着地时,膝关节和脚踝其实还处在上半身重心前侧,此时就有许多额外的负担加在膝关节和脚踝上,时间久了就会感到脚踝两侧和膝关节后侧酸痛。而且因为关节和韧带缺少足够的弹性,对于地面向上的反作用力,脚跟很难做好缓冲,来自地面的冲击就会直接向上传递到膝盖。

前脚掌着地时,足底筋膜就像弹簧一样吸收地面反冲力

为了保护好膝盖,在着地和支撑阶段,也需要让膝盖保持略微弯曲来缓冲。如果膝关节僵直的状态下着地,地面对膝盖带来的冲击是相当大的,也非常容易引起膝关节后侧损伤。

最后,跑步每次迈步的时候尽量摆平脚面。因为脚面过度的左右翻转倾斜,会在着地时让脚掌外侧先着地,而与此同时地面的反冲力也会让内侧脚踝会微微收紧。当没有摆平的脚面倾斜着地时,膝关节外侧会受到过多的地面反冲力,与此同时一侧脚踝承受了过多的体重,持续跑步容易疲劳甚至受伤。

体院小伙伴的专业慢动作示范

仔细看,前侧脚在着地前有个向内收的动作,调节鞋底尽量以平行于地面的角度踩到地面,这样就可以避免足跟先着地,膝关节因为足跟骨质结构的刚性而承受过大的反冲力。这也是目前长跑最常见的全脚掌着地方式。

除了在跑步时用高速摄像机记录下每一帧姿势以外,还有一个简单的方法可以用来发现平时走路跑步习惯的错误姿势,只需要仔细观察鞋底的磨损,就能做出大致的推测。

常见的鞋底非正常磨损部位是在鞋底内侧,表明跑步行走时脚跟内侧用力过度。

鞋底常见的磨损类型

当习惯足跟着地的跑法时,从足跟到前脚掌容易从脚底内侧传递,反映出来的是脚部过度向内翻,鞋底内侧磨损偏大,这样的跑法姿势中,相应胫骨上的扭曲就会牵引膝盖骨偏离中心,这也是脚跟着地的跑法造成膝关节不稳定的主要原因。

二、怎么选一双合适的跑鞋?

  1. 结构还是材料,跑鞋底的减震性能

如何让一双鞋有极致的缓震性,并且能适应人的运动习惯,这是众多跑鞋都在追求的目标。

从脚后跟落地(吸收震动)到过渡到前掌,再给予前掌向上的力,从而让跑步发挥更好又不伤膝关节,为了满足这样的需求,各种各样的鞋底材料更新迭代。

在寻找/研发质量更轻、弹性更大的减震鞋底材料同时,也出现了很多物理减震科技。

打个比方,弹簧的结构是减震,但弹簧的材料是弹性并不好的钢铁;泡沫塑料是很好的减震材料,但立方体的原装形态并不是最佳减震结构。

减震结构最有名的就是气垫/气柱鞋底,通过气囊、气垫、气柱或拱形结构,利用物理结构和其中气体压强来实现「缓震+回弹」效果。

科技感十足的气垫鞋底

相比于高科技缓震材料,在视觉上这类鞋子更具有科技感,噱头十足,但作为跑步鞋,气垫的结构自重比较大,同时为了让气体产生足够大的压强,就需要一定的空间,因此并不适合用来轻盈地奔跑。此外,气垫鞋比较容易受到环境影响,漏气、降温都会使鞋底气垫结构失去性能,空留笨重累赘的物理结构。

因此,绝对不要穿气垫跑鞋跑步。

如今,单纯依靠物理结构起到缓震的跑鞋已经很少了,越来越多的新型材料被研发并用于跑鞋底,足够轻盈、耐磨、又有弹性的材料是用于跑鞋底最完美的材质。

近年大热的E-TPU材料,就像泡沫塑料一样“爆”成一粒粒弹性颗粒,拼组成鞋底,就能实现缓震与弹性兼具的性能。这种E-TPU技术多家运动品牌都有掌握,有名的boost就是采用这个材质的鞋底。

另一种用得比较多的新型材料是Gel减震胶,这个材料相比于后期加工的E-TPU,更强调吸收地面反冲的同时提供足够的支撑,一般并不需要做整个鞋底,只需要强化鞋底两侧区域即可。

缓震、支撑与弹性兼顾的Gel鞋底

2. 前脚掌还是后脚跟?鞋底坡差的奥秘

先做一个小测试,在水泥地或者室内地板上,脱去鞋子,光着脚分别用脚掌着地和脚跟着地,用不同的配速各跑一段距离。

脚掌着地地跑和脚跟着地地跑,体会到差别乐吗?

除去鞋子的外在因素,重新审视赤足状态下身体的功能,这也是人类从远古时代进化到现在的最优选择。祖先捕猎求生的年代,可没有各种各样的跑鞋,哪个种群能存活下来,把基因传到当代,是自然优胜劣汰的选择。事实证明,脚掌着地狩猎的祖先活到了现在成为了我们,而足跟着地的祖先可能因为不能长时间奔跑徒步狩猎或者躲避狩猎,最终消失于进化的洪流。

随着运动科技的发展,各种各样舒适的跑鞋越来越多,过度的保护会让人产生依赖,并忘记了原来走路和跑步的习惯(在原回答的评论区,好多人把习以为常的足后跟着地作为常识正统来质疑,这也恰好验证了这个观点)。

就像腰托的过度使用,会让人依赖腰托的支撑,而放弃对自身腰肌的加强,当脱下腰托后,腰部再也使不出力。

跑鞋之于跑步姿势的道理同样如此,

锻炼小腿肌群可以让身体习惯脚掌着地的步态;

穿上脚跟处充分减震的鞋子,也可以在走路时肆无忌惮地用脚跟踩地面。

这种过度的保护,让人形成了依赖,然后慢慢影响了走路和跑步姿态和习惯,但是足部的解剖却尚未改变。

大部分人会把主观的感受和习惯当作常识,然而科学的事情往往事与愿违的。

回到跑鞋,足跟的厚度越小,可以反过来看成一种纠正跑步姿势的策略。因此就有了「跑鞋坡差」这个参数,「跑鞋坡差」指的是跑鞋的鞋跟厚度与鞋前掌厚度的差值。

鞋底坡差计算示意图

越来越多的运动科学发现很可能,后掌着地(所以后跟需要很厚实的缓震)-过渡到前掌-前掌发力这样的运动理念是有问题的,甚至是很多运动员受伤的罪魁祸首。运动鞋可能最需要的只是在提供缓震和保护的同时,能尽可能让人以自然的姿态去活动,人体本身才是最好的缓震/回弹结构。

根据现代人脚跟着地的步态习惯,为了使鞋跟处具有更好的缓震性能,一般鞋跟处都比较厚。更厚的鞋跟,更舒适的脚跟着地缓震,使我们不知不觉更习惯于后脚跟着地的步行方式。

市面上有各种坡差的鞋子,当穿鞋时前脚掌和后脚跟感受到不同的地面反冲力组合时,不同坡差的跑鞋体验度是大不相同的——

坡差在0-4mm时,缓震能力差,但更适合前脚掌着地发力的短跑竞速跑鞋; 坡差在4-8mm时,缓震能力较差,可以用来学习并适应前脚掌着地的跑法; 坡差在8-12mm时,鞋跟开始加厚,比较适合初级跑者穿着跑5公里到10公里的中长距离; 坡差在12mm以上时,大多篮球鞋都是这样的鞋跟,不适合跑步。

根据以上坡差分类我们可以发现,坡差所反映的是脚跟减震舒适性和脚掌发力充分性之间的平衡。

考虑到鞋垫对脚跟处地面反冲力的吸收并非完全,因此正确的前脚掌发力方式是一个更主动更安全的矫正方式,也有研究证实了这个观点,当跑鞋坡差大约在6mm以下时,运动员感受到的膝关节不适感将会相对较小。

比较合理的是Nike的Free系列,每个型号后面的3.0、4.0、5.0,数字代表了前后掌的坡差,数字越小越接近赤足的感受。

理论上来看,如果坡差为零,一点都不给脚跟缓冲“留后路”,这种“背水一战”的方式是不是可以逼着我们用最安全的前脚掌跑法跑全程呢?事实上,市面上那些五趾鞋就是采用这个原理进行设计的,但穿着这类跑鞋跑完一段距离后,小腿很容易感到酸痛,因为人类的正常生活和运动早已依赖鞋子对脚跟的缓冲了,生理学和运动学角度来看,仅靠脚掌发力的步行或跑步所需要的小腿肌群已经发生退化了。

因此,除了一双合适的跑鞋以外,对跑步姿势的主动调整,是同样重要的。

三、锻炼哪些肌群可以让跑步更稳健?

除了跑步时要注意姿势以外,平时多多加强下肢肌群,跑步后做好拉伸都非常重要。

跑步需要加强的,主要是大腿后侧肌群,尤其是臀部肌群,在长时间高强度跑步中特别重要,常见的锻炼方法主要有靠墙深蹲、肩桥练习等动作,具体动作如下——

  1. 靠墙下蹲

背向墙站,双脚在离墙有30厘米的距离(大约大腿的长度); 慢慢向后靠,直到背靠着墙。然后慢慢地滑下去,坐下去,尽量让膝盖弯到90°(尽力就好,不要太勉强,注意保护); 尽量让腰背部贴到墙上,通过压力获得足够的摩擦保持平衡,坚持1分钟; 然后大腿发力,顺着墙壁往上滑,逐渐站回; 做8-12次,一天里抽碎片时间分次做完

靠墙下蹲

2. 肩桥

在地面躺平,弯曲膝盖,脚踝靠近臀部,两脚距离和肩同宽。 慢慢抬起骨盆,让大腿到上半身呈一直线,这个时候收紧腹部和臀部肌群。 然后缓慢地、有控制地放下身体回到开始的位置。 循环8-10次。

肩桥

当这块肌群得到加强,跑步时它们会更好地控制住膝盖,减少多余的晃动来降低小腿的扭矩。

此外,每次跑步结束后,也可以采用这个动作进行至少20分钟的充分拉伸,拉伸可以放松伸展肌群,减少疲劳代谢产物蓄积。

3. 屈髋拉伸

一条腿向前迈出,两侧脚尖都朝前,保持后背和后侧腿部伸直。 慢慢弯曲前侧大腿,同时让后侧腿部上的臀肌发力往前推,直到感觉骨盆得到拉伸。保持20秒,换到另一侧。 重复5次。

屈髋拉伸

4. 站姿大腿拉伸

身体站直,抓住一侧脚面向后拉伸。 保持两侧膝盖靠拢,维持20秒,换到另一边。 重复5次。另外一个手可以扶住支撑物来保持平衡。

站姿大腿拉伸

总而言之,跑步时保护膝盖始终应该是第一位的,这样可以多跑几年,慢慢通过有氧运动让心肺功能得到提升。

保护膝盖的原理很容易,通过改善步长(每迈一步的距离)、降低抬膝高度和调整脚面着地位置,就可以有效降低小腿扭矩和地面的反冲力,在跑步中保护好膝盖。

如果每次跑完总会觉得膝关节隐隐不适,但找不到具体问题所在,可以在跑步机边上放一台摄像机,把自己跑步的动作拍下来,慢慢研究细节。

希望这篇文章对您有所帮助,也感谢您的转发分享。


我是孙悦礼,上海中医药大学骨科医学博士,目前在上海中医药大学附属龙华医院脊柱病研究所工作,参与国家中医临床研究基地的诸多临床工作和科研项目。研究方向涉及用力学刺激促进骨折愈合、治疗骨质疏松,以及脊柱退变性疾病新药开发等。业余时间爱好画画,并结合这一特长投身科普数年,属于那种「可以把疾病搞明白,还能把道理给人讲清楚」的人。

以上内容的完整版,将会在即将出版的骨科手绘科普纸质书中和大家见面,希望大家会喜欢这样的灵魂画风和话唠文字

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照顾好脖子:骨科医生的手绘趣笔记

来源:知乎 www.zhihu.com

作者:孙悦礼

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