第一部分 为什么模式很重要

第1章 对跑步模式的传统认识

跑步模式相当主观。至少人们对跑步模式的传统认识是这样的。为了使动作完美，游泳运动员要练习划水，网球运动员要花数小时练习正确的步法和挥拍动作，高尔夫球手要不停地努力调整挥杆方式，但跑者，通常只需要跑步即可。人们普遍认为跑步是一项基础运动，不需要什么指导手册。跑者倾向于像呼吸一样自然地跑，而不过多地思考、计划或练习协调的步态。根据通常的观点，每一个跑者都在训练中自然地优化了自己的跑步模式，而在此过程中形成的步态模式涉及跑者自身独特的解剖学和神经肌肉特性的功能。模仿其他跑者的方法，或者更确切地说，从教练或者教科书那里学习跑步模式被视为危险的行为，因为这可能不符合一个人自身的功能性，甚至会造成身体受伤。

这一普遍流行的观念其实不合逻辑，而且已经被事实推翻。毕竟跑步由重复性动作组成，所有的跑者都在重复一个动作［1］。当跑步速度提升时，几乎所有跑者都会在步态中的摆腿和扫腿阶段（一条腿离开地面向前摆动，然后在下一次接触地面之前向后摆动）增大膝关节的屈曲度。很多跑者会在下坡奔跑的摆腿过程中减小膝关节的屈曲度，而在急速上坡时增大膝关节的屈曲度。摆腿期间，所有跑者都会激活腘绳肌来控制腿部的向前动作。当跑者向前移动时，每只脚在地面上和空中划过的轨迹都呈“四季豆”形，这一轨迹被称为“运动曲线”或一个步幅内脚与腿的路径（图1.1）。

跑步的基本机制和神经肌肉模式并不特殊，因此每个跑者是否能够形成自己的最佳步态模式很值得怀疑。除了步行以外，再没有其他人类活动像跑步一样，能够不经指导和学习就得到最佳的提升。质疑者可能会问，当跑者形成自己的跑步风格时，怎样才算“最佳”。首先，形成独特的最佳跑步模式肯定无法预防跑步对跑者造成的身体伤害，因为每年有90%的跑者都会受伤［2］。其次，形成独特的最佳跑步模式后运动效率也不高，因为研究揭示特定类型的训练会改变跑步模式，进而提升效率。

使用“方形轮胎”奔跑

所有跑者都会自然形成自己独特的最佳跑步模式——这种观念带来的不幸结果是大部分跑者没有把足够的时间用于改进他们的模式。毕竟跑步模式已经最优了，为什么还要去尝试改变呢？认真的跑者会花很多时间制订有挑战性的训练计划，以改善影响运动表现水平的关键变量，如最大耗氧量、乳酸阈、抗疲劳度和最大跑步速度。然而，他们却忽略了自身的步态模式，没有掌握提升步态质量的策略。这通常导致跑者们开发出了强大的“机器”——强壮的心脏能将大量富含氧气的血液输送到腿部肌肉，这些反应肌肉也具有很强的氧化能力。但跑者们通过这些“机器”却很少能取得最好的表现，因为他们的腿部没有与地面形成最佳的相互作用（也就是说，腿部运动方式并非最佳）。这就好比一辆汽车内部配备了劳斯莱斯发动机，但外部却安装着石制的方形轮胎。

美观的跑者

另一种传统观念认为，一个跑者跑步时的外观是跑步模式的关键所在。通常不鼓励跑者在跑步时产生紧张而痛苦的表情及晃动头部。

上身的扭转和手臂动作过多通常不被允许，就好像上身动作是正确跑步模式的关键决定性因素。根据常识，跑步应该是一种流畅和有节奏的运动，正确的模式应该能够使跑者避免颠簸和推拉。

正确的模式难道不应该比流畅的动作和控制身体更重要吗？难道不应该通过精准、科学的关节和腿部角度、肢体姿势与动作、足部与地面初次接触时的踝关节角度等数据（而非诸如膝盖抬高、放松膝盖、脚踝保持弹性等模糊的指令）去准确地描述双脚、脚踝和腿部应如何工作吗？毕竟向前的动力来自腿部而非上身——在正确的模式下跑者应该能产生更好、更快、更高效且不易受伤的动作。重要的是明确定义下身应该做什么（通过确切的数据，而不是仅使用词语），而这本书正要做这件事。

跑步模式和跑步效率

传统的模式研究主要集中于动作的效率。动物研究表明，动物通常会使用最节省能量的方式移动。乍一看，关于人类跑步效率和模式的研究好像也印证了跑步模式“个性化”的观点（该观点认为每个人都会形成适合自己的跑步模式）。有一些研究确实建议跑者自然地形成自己最佳的步幅，而步幅是跑步模式的一个关键因素。一项调查发现，通常情况下，跑者的自然步幅只有1米，这一数字与最高效的跑步步幅相去甚远［3］。

为了理解这类研究，必须注意到跑步效率是基于跑步时的耗氧量来定义的。如果两个跑者以相同的速度移动，则耗氧量（以每分钟每千克体重的氧消耗量来衡量）较少的那个人效率较高。效率是表现水平的一个预测指标。在任何速度下，与有氧能力相近的低效率跑者相比，高效率跑者跑步时的耗氧量与其最大耗氧量的比率较低，付出的努力也较小。既然跑步期间腿部动作消耗了氧气，那么合理的假设是，提升效率就是改善模式的一个基本目标。换言之，模式的转变应当是有意识地重新形成最佳腿部动作，从而提升效率。

在另一个研究中，当跑者相对少量地增大或减小步幅时，跑步的效率的确会降低［4］。因此，跑者的最佳步幅是否有可能是训练的自然结果，而不需要对其进行针对性的步幅指导呢？而且，如果他们能够自行优化步幅，岂不是步态的其他方面也能自行优化？既然自然形成的模式适合身体，这不就意味着跑者应该避免对自己原有的模式进行调整吗？

简单来讲，答案是否定的。这些关于步幅和效率的研究存在深层的方法论缺陷。当一个跑者改变跑步模式时，经过几周的时间，跑步效率就会逐渐提升。跑步模式改变后的短时状况并不能展示出这一模式的改变对跑者效率产生的最终影响。这些研究持续的时间太短，实际上并不能支持跑者能自行优化步幅的观点。作为跑步“自身具有”理论进一步的反驳观点，有研究显示，跑步模式的显著改变能够明显地提高跑步效率［5］。

量化正确的跑步模式

请记住，90%～95%的跑者都是用脚跟触地的［6，7］，即跑步时脚跟最先着地。正如本书将要证明的，脚跟触地并不是跑步的最佳模式，这出于各种不同的原因，涉及这种触地方式对表现水平的影响及对损伤风险的影响。正确的跑步模式是存在的——几乎适用于所有跑者——而且我们没有理由相信每个个体都具有自身的最佳模式。正如我们将会看到的，一些跑者具有很好的跑步模式，而其他跑者还相距甚远。

请关注数字

关于跑步模式的传统观念的一个关键问题在于，完全没有对模式进行量化。传统上关于模式的建议都采用一般性的陈述，而没有明确地规定身体应该如何调整。例如，要让一个跑者采用正确的模式，通常会要求其保持小幅快速的步伐，但却不具体说明每步的长度或步频（每分钟的步数），而且也不会确切说明跑者应当怎样把拖沓的步子变得轻快。因此，形成最佳模式的高效练习一直以来都供不应求（本书将会弥补这一缺陷）。

举一个模式缺乏量化的例子，大卫·E. 马丁（David E. Martin）和彼得·N. 科（Peter N. Coe）在他们的著作《训练长跑运动员》（Training Distance Runners）中，提出了很多有利于优化跑步模式的要素，包括头部保持平衡和身体保持垂直姿势［8］。根据马丁和科的观点，跑者的双脚应当平行向前（足尖指向前方），双臂要自然抬起，不要弓腰驼背，双肩在髋部正上方，手肘靠近身体，双手放松，手指略微弯曲。这些表述都很模糊。头部怎样才算“平衡”？双臂姿势如何才是“自然”的？他们没有对这些要求进行量化，甚至没有强调模式的关键要素，包括不同步态阶段中双脚和腿部关节的角度。正像跑步力量训练和跑步方式专家沃尔特·雷诺兹［9］所指出的，在给出恰当的建议之前，首先必须回答以下问题。

• 双脚应当怎样触地？脚跟触地、全脚掌触地和前脚掌触地，哪一种最优？
• 与地面初次接触时，相对于身体重心，双脚应当处于什么位置？
• 触地时，腿部与地面的角度应当是多少？
• 跑步时什么节奏最好？
• 一个步态周期中摆腿和扫腿多少次最佳？

当一个跑者想要通过遵循这些对头部、肩部、双臂和双手等的模糊的、非量化的建议来形成更好的跑步模式时，简直就像在微积分测试前通过背诵乘法表来临时抱佛脚一样。

在《比尔·鲍尔曼的田径高水平运动表现训练》（Bill Bowerman's High Performance Training for Track and Field）这本书中，作者比尔·鲍尔曼（Bill Bowerman）教练和比尔·弗里曼（Bill Freeman）教练使用传统的非量化的方法描述正确的跑步模式，要求跑步时使用直立的姿势，背部与地面垂直，髋关节屈曲，身体微微向前倾斜或不倾斜［10］。比尔·鲍尔曼和比尔·弗里曼还提出了以下建议。

• 双手从髋部上部摆动到身体的中间部位（沿弧线摆动）。
• 使用快、轻、短的步伐，让腿部轻松摆动。
• 平脚掌（全脚掌）或脚跟触地，这样“最舒适”。

这种泛泛的建议，很难让跑者掌握具体动作，或理解如何进行合适的模式练习，来形成优秀的跑步模式。

考虑功能之前先考虑跑步模式

网上有几百篇文章提供跑步模式建议，它们时常相互矛盾，也没有任何科学依据支持文中让人眼花缭乱的理论。例如，2014年Runner's World网站上的一篇文章建议：“无论是脚跟先触地，还是前脚掌先触地，都无关紧要，只要双脚触地时没有超过膝盖就好。”［11］这一建议的科学依据或经验依据无人知晓。已经有研究表明，脚跟触地和前脚掌触地会产生明显不同的冲击力并与脚踝和小腿肌肉的运动负荷大有关联。很难想象跑步时，跑者在冲击力下能够有意识地将双脚保持在膝盖以下——并且脚跟要首先触地。

畅销书《丹尼尔斯经典跑步训练法》（Daniels' Running Formula）中，传奇教练杰克·丹尼尔斯（Jack Daniels）用了将近两页内容来说明跑步技术或模式［12］。在名为“双脚触地”的章节中，丹尼尔斯认为全脚掌触地方式和脚跟触地方式相比，没有任何优势。他建议，如果跑者使用脚跟触地方式，应该想象自己在触地后身体是在双脚上滚动着向前进［13］。很难想象跑者用脚跟触地后还能做些什么，因为抬起脚跟向后滚动或向前跳都不可取。丹尼尔斯还建议跑者在跑步时想象踩在一片满是生鸡蛋的地面上，要避免弄破任何一个鸡蛋［14］。实在难以想象一位跑者如何采用这种策略提升向前的动力和跑步速度，尤其是现代研究表明，跑步速度是垂直于地面的反作用力的直接结果，垂直力越大，跑步速度越快［15］。巨大的垂直力将把所有“生鸡蛋”都弄破了！

准确定义正确跑步模式的要素

学术界未能给跑者和教练提供可靠、实用的跑步模式建议。1989年，在一个为期5周的经典研究中［16］，维克森林大学的研究者使用视频和口头反馈，通过各种看似积极的跑步模式的改变指导11名跑者，改变的内容如下。

• 轻微增大步幅。
• 轻微减少触地时间。
• 增大支撑后期踝关节跖屈度。
• 增大摆腿期间膝关节屈曲度。
• 增大触地时膝关节屈曲度。
• 向前移动时轻微弯曲身体。
• 手臂摆动期间前臂和上臂保持90度夹角。
• 脚跟触地（而非使用全脚掌或前脚掌触地）。

5周时间结束后，这些跑者没有体验到任何跑步效率方面的提高。5周应该足以使效率发生改变，是哪里出错了？这很可能是因为提倡脚跟触地并不是个好主意，因为少有可信的证据表明，脚跟触地能让跑者冲击地面时获得更高的效率。但这个研究的主要问题在于没有帮助跑者改善（甚至确定）跑步模式的关键要素，包括触地时的腿部角度、足部触地的位置及与地面的角度，以及整个步态周期中扫腿和摆腿的动作。扫腿是小腿在双脚触地之前的瞬间做出的“刨”的动作。摆腿是腿部向前的动作，开始于脚趾离地后，结束于腿部相对于身体的向前运动停止时——与此同时，扫腿动作开始。

这并不令人意外。传统上，正确的跑步模式的关键要素无法被系统地确定。如前所述，模式练习通常被视为一种美学的练习，仿佛“外表美观”也是调整模式的首要目的。人们因为著名跑步运动员扎托佩克不同寻常的上身运动方式而认定他的跑步模式不正确，但是，关注上身并以此评判模式是否正确，就好像医生通过检查牙齿来判断双脚有什么问题。扎托佩克的腿部和足部与地面相互作用的方式非常积极，但在对他的跑步模式的研究中却从来没有提及这一点。

对跑步模式的讨论应当基于功能、跑步效率、损伤风险和表现水平，而传统的审美分析恰恰忽略了这些方面。模式的关键要素必须是腿部、脚踝和足部与地面相互作用的方式。推动力的产生和跑者身体对诱发损伤的冲击力的控制，正来自这些相互作用。这些相互作用应当被量化，并且应当将其与最佳表现水平、提高跑步效率和尽可能降低受伤风险相联系。

跑者的跑步模式千差万别。1992年的一项研究调查了一批能力相近的优秀女性长跑运动员的各项生物学变量，发现这些运动员存在大量差异［17］。例如这批运动员的“支撑时间”或者说跑步时单脚触地总时长平均为180毫秒，但每个个体的这一数值在167～193毫秒。正像本书将要展示的，支撑时间是跑步模式的要素之一，因为它决定了步频，进而影响跑步速度。而支撑时间取决于双脚触地方式（前脚掌、全脚掌或脚跟触地）、胫骨角度（双脚触地时下肢下半部分的角度——从膝盖到双脚）、触地时双脚与身体重心的相对位置及腿部的硬度等模式要素。一位有竞争力的跑者应当调整自己的跑步模式，使跑步时产生的推进力和支撑阶段触地时间的比率最大化。人们一般都会寻求更强的推进力和更短的触地时间，他们认为这才是正确跑步模式的特征。支撑阶段的触地时间长短和推进力的大小都受到跑步模式的强烈影响，这一点第8章会进行解释。

转变跑步模式

很明显，特定的训练模式可以对跑步模式的优化产生积极的影响。莱纳·帕沃莱宁等人在奥林匹克运动KIHU研究所和于韦斯屈莱大学进行了一次深入的研究，发现爆发性训练对跑步模式的关键要素有重大影响，进而影响长跑的表现水平［18］。这项研究已然成为经典，但经常被人们忽视。

在这项开创性的研究中，经验丰富的跑者改变了训练计划，在9周的时间内用爆发性训练和高速训练取代中速训练。爆发性训练包括冲刺跑（5～10次，每次20～100米）、无负重和肩负杠铃的跳跃练习（两腿交替跳、双向跳、向下跳和障碍跳，以及单腿五次跳）、极小负重的腿推举和膝屈伸练习，以及高速或最大速度练习。这一研究的关键训练方法将在第8章加以说明。

9周之后，这些跑者每一步的触地时间减少了约7%，步幅没有任何减小。这个跑步模式的关键改变将另一个模式要素——步频，提升了约3.5%。进行5 000米跑时，在不缩小步幅的前提下，每分钟的步数增加意味着这些跑者在5 000米赛跑中能跑得更快。事实上，他们的5 000米跑步时间平均减少了30秒。这一显著提升没有伴随最大耗氧量或乳酸阈速度的提高，但是效率提高了。总而言之，这个研究证明了适当的训练可以明显地改变跑步模式，进而提高效率，让5 000米跑的用时更短。

这个研究还表明，这些有经验的跑者虽然经过多年训练，但是（在该研究之前）仍没有使自己的跑步模式达到最优。在帕沃莱宁和她的同事们的指导下，这些跑者的跑步模式在9周的时间内获得了明显的改变，这些改变与效率的提升和5 000米跑成绩提高密切相关，并且不会增加损伤的风险。很明显，这是正确的跑步模式。这些跑者原本未获得最佳的跑步模式，通过适宜的训练，他们的跑步技术才有所提升。本书将提供关于改善跑步模式的训练技术的全面指导。

总结

关于跑步模式的传统观念着重关注跑步时的身体外观，而不重视如何改变身体发力部位的运动模式，而后者对效率、表现水平和损伤风险有重大影响。另一个长久以来的普遍观念认为，跑者可以自然形成适合自己的最佳跑步模式，因此不需要学习怎样改进跑步模式。这些观念阻碍了人们对最佳跑步模式的正确理解。幸运的是，现在有大量的科学信息可用于指导跑者转变他们的跑步模式。很明显，跑步模式的转变——对发力、跑步效率、表现水平和损伤风险等方面都有积极的影响，而这正是我们所期望的。本书将对这些跑步模式的转变进行概括说明。

参考文献

［1］M.J. Milliron and P.R. Cavanagh, “Sagittal Plane Kinematics of the Lower Extremity During Distance Running,”In Biomechanics of Distance Running, ed.P.R. Cavanagh (Champaign, IL: Human Kinetics, 1990), 65–106.

［2］I.S. Davis, B.J. Bowser, and D.R. Mullineaux, “Greater Vertical Impact Loading in Female Runners With Medically Diagnosed Injuries: A Prospective Investigation,” British Journal of Sports Medicine, 2015.

［3］P.R. Cavanagh and K .R. Williams, “The Effect of Stride Length Variation on Oxygen Uptake During Distance Running,”Medicine & Science in Sports & Exercise 14, no. 1 (1982): 30–35.

［4］L.D. Heinert et al., “Effect of Stride Length Variation on Oxygen Uptake During Level and Positive Grade Treadmill Running,”Medicine & Science in Sports & Exercise 18,no. 2 (1986), 225–230.

［5］O. Anderson, Running Science (Champaign, IL: Human Kinetics, 2013), 323.

［6］P. Larson et al., “Foot Strike Patterns of Recreational and Sub-Elite Runners in a Long Distance Road Race,” Journal of Sports Science 29 (2011): 1665–1673.

［7］H. Hasegawa, T. Yamauchi, and W.J. Kraemer, “Foot Strike Patterns of Runners at 15km Point During an Elite-Level Half Marathon,” Journal of Strength and Conditioning Research 21 (2007): 888–893.

［8］D.E. Martin and P.N. Coe, Training Distance Runners (Champaign, IL: Leisure Press,1991), 15–18.

［9］Walter Reynolds, interview, April 7, 2016.

［10］W.J. Bowerman and W.H. Freeman, High-Performance Training for Track and Field (Champaign, IL: Leisure Press, 1991), 88–90.

［11］J. Allen, “Proper Running Form,” (September 28, 2014).

［12］J. Daniels, Daniels' Running Formula (Third Edition) (Champaign, IL: Human Kinetics, 2014), 27–28.

［13］Ibid, p. 28.

［14］Ibid.

［15］K .P. Clark et al., “Are Running Speeds Maximized With Simple-Spring Stance Mechanics,” Journal of Applied Physiology 117, no. 5 (1985), 604-615.

［16］S.P. Messier and K .J. Cirillo, “Effects of a Verbal and Visual Feedback System on Running Technique, Perceived Exertion, and Running Economy in Female Novice Runners,” Medicine and Science in Sports and Exercise 21, no. 2 (1989): S80.

［17］K.R. Williams, “Biomechanics of Distance Running,” Current Issues in Biomechanics,ed. M.D. Grabiner (Champaign, IL: Human Kinetics), 3–31.

［18］L. Paavolainen et al., “Explosive Strength Training Improves 5-Km Running Time by Improving Running Economy and Muscle Power,” Journal of Applied Physiology 86,no. 5 (1999): 1527–1533.