【科普】跑姿，受哪些影响？

跑步经济性，是与运动成绩具有高度相关的评测指标，通过检验跑步速度与能量消耗之间的关系，来体现运动员有氧代谢能力的指标，跑步经济性的单位是mL／(kg·min)。

最大摄氧量V02max，人体在进行有大量肌肉群参与且长时间的剧烈运动时，当心肺功能和肌肉利用氧的能力达到人体极限水平时，单位时间内(每分钟)所能摄取的氧量称为最大摄氧量，其单位为mL/ (kg·min)。

马拉松与越野跑，终极目标都是在最短时间内跑完给定距离，或者至少比对手更快。因此，只有理解影响跑步能力的决定因素，并进行针对性训练，才有可能取得更好的成绩。

对成绩贡献最大的三个因素是最大摄氧量、乳酸阈与跑步经济性。其中，最大摄氧量和乳酸阈已被广泛研究；而关于跑步经济性的研究较少，直到20世纪70年代，跑界才开始意识到它的重要性。

在给定跑步速度下的稳态摄氧量（V02）就是跑步经济性，它反映了在某个速度下跑步时的能量需求。假设有两个性别相同体重一致体型相近最大摄氧量也差不多的的破3跑者，在相同的稳态速度下，谁的经济性越好，谁消耗的氧气就越少。

不过，经过长期训练并且拥有相似最大摄氧量的跑步者，跑步经济性的差异可能高达30％。

跑步经济性涉及到许多影响因素包括训练因素、环境因素、运动生理学因素、人体测量学因素和运动生物力学因素等。

科学训练，可以通过增强代谢效率、心肺效率、生物力学、神经肌肉反应和适应性来改善跑步经济性。

提高代谢效率是指提高糖原与脂肪的利用效率，让这些能源存量，能够在一定的跑步速度下支撑更久的时间，从而完成更长的距离。

增强心肺效率是指降低呼吸与氧气转运消耗的体能在总可用体能中的占比。

神经肌肉反应和生物力学特征是指神经与肌肉、肌肉与骨骼之间的相互作用，也就是将能量转化为肢体运动，并且通过这些肢体运动完成移动距离的能力。具体到马拉松越野跑，那自然而然就是让尽量多的体能用于驱动身体向前运动，并维持这一向前运动的趋势；尽量消除用于在其他方向上运动的体能。

遗传因素，比如潜在的最大摄氧量极值、身高、体型、肌纤维类型，还有全身韧带是否过松，无疑也是影响经济性的主要因素，但目前对与跑步能力有关基因的研究还相对有限。

显然，你的跑姿，以及跑姿的变化，可以看做是一个关于经济性的问题。

本文将这些可能影响经济性的因素分为生理学因素和生物力学因素2大类。生理学因素包括：代谢效率、心肺效率以及神经肌肉反应；生物力学因素包括内部因素（时空因素、下肢生物力学因素、躯干与上肢生物力学因素）与外部因素(鞋面、跑步地面)。其中，一些因素可通过训练改进，另一些因素可以通过更换装备来优化。

经济性的改善，可能来自上述生理学因素，或生物力学内部因素中的一项或数项发生了积极变化，而其他各项至少维持不变。例如，由于代谢能力提高，相同运动强度的通气量降低、心率下降。由于全身力量与协调性改善，可用于向前运动的体能增加；表现为肢体动作更符合向前运动的要求。

3.1 代谢和心肺效率

改善代谢和心肺呼吸效率，可以给定的功率输出或跑步速度之下，更高效地使用氧气，增加产生的能量。心肺功能（心率、每分钟通气量）、体温调节（耐受较高核心温度的能力）和基质代谢（肌肉收缩效率、线粒体能量转化效率）的变动与跑步经济性的变化有关。

3.2 神经肌肉反应

神经肌肉反应是影响经济性与跑姿的重要方面。神经与肌肉之间的相互作用是所有肢体运动的基础。神经与肌肉作为一个系统，能将心肺功能与能量转化为动作，并表现为运动能力。心肺功能这一有氧能力因素，并不是影响耐力表现的唯一变量。

神经肌肉反应，也会影响氧气的利用效率。神经肌肉反应包括与完成动作有关的神经信号和运动编程、以及与动作有关的力量与产生力量的效率；或者说，利用肌肉弹性能量向前驱动身体的效率。这就是力量训练能改善有氧能力和优化跑姿的底层逻辑。

此外，下肢刚度、肌肉的弹性储能与“拉长-缩短”周期等运动训练学的高阶术语，也都是关于神经肌肉反应的相关内容。

与训练有素的跑者相比，新手跑者因为尚未建立适应长跑的神经肌肉反应，与跑有关的肌肉力量也更差，因此这些新手跑者的跑步动作，与理想的“向前驱动”动作之间差异，自然就更大。

优秀的跑者，能让有限的体能充分用于完成向前运动的动作，以稳定的功率输出实现较高的跑速，并且让这一过程尽量长久，外在表现，就是动作流畅不易变形。

一些可改变的生物力学因素可能会影响跑步经济性，也可以分为内在或外部2类。内在因素分为时空因素(步频步幅)、、运动学因素（关节角度等运动模式）与动力学因素（如地面反作用力等）。外在因素包括鞋与地的相互作用。

4.1 步频步幅、垂直振幅、触地时间

步频步幅相互依赖，当速度恒定时，肯定是此消彼长的。速度一定时，跑者会自然而然选择该速度下最经济的步频步幅组合，这种先天的生物力学调整能力被称为自我优化。训练有素的跑者，在疲劳状态下会降低他们的步幅，并改变步频，达到的新的最优组合。

垂直振幅也是影响经济性的时空因素之一。降低垂直振幅可以略微改善经济性，但前提是身体重心的绝对高度不变。

触地时间与经济性之间的联系，尚不明确。例如，缩短触地时间，就需要力量的快速产生，也许需要募集代谢成本更高的快速肌肉纤维。而较长的触地时间，可能意味着制动阶段时间更长消耗更多。

4.2 身体形态与关节动态学

性别、肢体比例等身体形态因素，来自先天遗传。而神经肌肉反应、协调性与柔韧性与训练这些身体素质，以及跑步时的关节角度，或者说这些身体素质项的外在表现，更多与后天训练有关。根据目前的文献，足部着地方式对经济性的影响可以忽略。

摆臂对跑步起着重要作用，有助于减小垂直振幅，抑制头、肩和躯干的多余旋转，减少那些“不向前”的能量消耗。根据目前的证据，鼓励在跑步时保持自然的手臂摆动。

4.3 鞋与地

最近分析表明，超过440g（每双）的鞋可能对经济性有负影响。然而，由于评价方法不同，鞋重量对经济性影响的证据是模棱两可的。鞋的其他特性，如刚度、舒适度和缓冲，可能会影响经济性。在吸收能量较小的表面上跑步时，可能改善经济性。

海拔高度与营养状况等因素也可以影响经济性。高原训练对经济性的改善，主要原因是通过血液学参数的改善，导致有氧能力增强。吃饱吃好储存足够能量，也十分重要。

总之，经济性是个涉及众多生理与环境因素的概念，代表了跑步过程中代谢、心肺、生物力学和神经肌肉效率的总和。未来应更专注于个体特性如何影响跑步经济性，通过怎样的个性化训练能产生更大的收益，面临哪些损伤的风险较大，以及怎样做可以避免这些伤害等。

而改善你的跑姿，根子在于在训练中改善经济性，这是一项由内而外长期繁杂的系统工程，岂有一蹴而就之理。

文/

李天义 金陵科技学院体育部

徐琳 南京体育学院运动健康学院

徐盛嘉 陆军工程大学军事运动科学研究中心

图/Pinterest

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