知识 | 不同跑步路面对跑者的影响

根据统计，跑步平均每个人每训练1000小时会发生2-12次损伤。为了减少损伤，必须增加对伤害来源的了解。

跑步时地面对人体的高冲击性被认为是损伤的主要原因，据估计，慢速跑每次触地时的冲击力大约是跑步者体重的2.5倍以上，每跑1公里身体要与地面发生 600-750 次撞击[1]。

常见的跑步路面大致可以分为两类，刚性表面（混凝土、沥青等）和柔性表面（橡胶跑道、天然草地等）。

一个动物实验证明了路面对关节损伤的巨大影响，将绵羊放在混凝土地面行走9个月后，绵羊的骨骼和软骨因长时间接触混凝土而发生改变，所有绵羊都出现了跛行[2]。

早期研究发现了鞋与跑步路面之间的相互作用，在刚性表面上的冲击力高于柔性表面上的冲击力。

但大多数关于跑步路面的研究都是在实验室环境中进行的，而不是跑者实际使用的表面。此外，这些分析处理的是施加在身体上的外部负荷（鞋子-路面*），而不是施加在脚上的实际内部负荷（足-鞋子*）[3]。

*鞋子-路面：鞋子底部和路面接触的受力，一般在实验室测力板上测得。

*足-鞋子：足弓底部和鞋子内部接触的受力，一般通过测力鞋垫测得。

对于跑步者来说，高冲击力是不可避免的。因此，减少外部负荷的大小是防止过度冲击造成伤害的一种方法。

外部负荷会受到各种条件的影响，包括跑步路面、鞋子、天气、下肢关节排列、肌肉力量等。

其中，跑步路面是跑者可以通过简单地在不同的跑道跑步来改变。

后来改良的研究集中在分析内部负荷（足—鞋子），这种方式允许在正常的实际跑步路面上进行测量。但是，通过足—鞋子的数据发现了令人惊讶的结果，在不同路面上跑步时，触地时间和足底负荷竟然没有显著性差异。

为什么会出现这种结果？

原来跑者在不同表面上跑步时可以通过调整肌肉骨骼系统来维持相似的冲击力。在柔性表面上跑步时必须增加腿部刚度，并在刚性表面上降低腿部刚度。

因此，当跑者在混凝土上跑步时，他们在脚着地时会以更大的脚踝、膝盖和臀部弯曲度跑步。这些变化可能会影响地面反作用力的力臂，具体来说，屈曲的增加将伴随着肌肉力量和关节力矩的增加，使关节负担变大[3]。

有人发现之前的研究只是计算了足部总负荷，但没有提供足部不同区域负荷的比较。

继续优化的研究将跑者足部分成了九个区域，分别是：M1（足跟内侧）、M2（足跟外侧）、M3（中足内侧）、M4（中足外侧）、M5（前足内侧）、M6（前足中部）、M7（前足外侧）、M8（大脚趾）、M9（四指）[4]。

在不同的路面跑步时足底总负荷虽然类似，但足底不同区域的负荷不同。与在刚性表面上跑步相比，在天然草地上跑步时前足内侧的足底负荷更低。

在患有运动相关下肢疼痛的跑步者中观察到脚内侧下方较高的足底负荷，并被认为是与运动损伤相关的风险因素。脚内侧的压力过大意味着有脚外翻和膝盖内扣的风险。因此，识别在不同地面上跑步时的足底负荷分布特征有助于揭示与运动损伤相关的风险因素[5]。

橡胶跑道是最受跑者欢迎的跑步表面之一。但要注意的是合成橡胶是一种中等硬度的材料，它的硬度会随着时间变化越来越接近硬性表面。例如有研究发现，在建成5年以上的合成橡胶跑道上跑步，足底负荷表现与在刚性表面上跑步类似[5]。

总之，在较为柔软的地面上跑步对关节的冲击力和影响更小。但过于柔软的地面反而会增加肌肉和关节的压力，因此要选择合适的地面。

之前的文章也提到过，像越野滑雪、自行车、游泳和划船等耐力项目的职业运动员，比马拉松的职业运动员每年多训练300-400小时，这就是跑步的高冲击力带来的影响。为了获得相对较高训练量，同时减少机械冲击力，许多职业运动员会在柔性表面上积累跑量[6]。

由于主要的马拉松比赛都是在坚硬的路面上进行，因此如果你对比赛成绩有要求，那不可能将所有跑量放在柔性表面上进行，有时也要在刚性表面进行训练来更好地适应比赛路况。

重要的是，要理解总训练量对于耐力项目成绩的重要性，以及不同跑步路面对于人体的冲击性和伤害，结合自己的需求在不同硬度的表面上交替跑步来平衡两者。

文/郭子仪

参考文献

1. Mónico JL, Silva F, Marques JP, Cardoso J, Mónico L, Fonseca F. Study on Overload Injuries during Periods of Intense Physical Activity Complemented by Isokinetic Dynamometry Evaluation. Rev Bras Ortop (Sao Paulo). 2020 Dec;55(6):681-686.

2. Dixon SJ, Collop AC, Batt ME. Surface effects on ground reaction forces and lower extremity kinematics in running. Med Sci Sports Exerc. 2000 Nov;32(11):1919-26.

3. Tillman M D, Fiolkowski P, Bauer J A, et al. In‐shoe plantar measurements during running on different surfaces: Changes in temporal and kinetic parameters[J]. Sports Engineering, 2002, 5(3): 121-128.

4. Wang L, Hong Y, Li JX, Zhou JH. Comparison of plantar loads during running on different overground surfaces. Res Sports Med. 2012 Apr;20(2):75-85.

5. Tessutti, V., Trombini-Souza, F., Ribeiro, A.P., Nunes, A.L., & Sacco I.C. (2010). In-shoe plantar pressure distribution during running on natural grass and asphalt in recreational runners. Journal of Science and Medicine in Sport, 13(1), 151–155.

6. Haugen T, Sandbakk Ø, Seiler S, Tønnessen E. The Training Characteristics of World-Class Distance Runners: An Integration of Scientific Literature and Results-Proven Practice. Sports Med Open. 2022 Apr 1;8(1):46.