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跑鞋纵向抗弯刚度,助力跑步

类别:社会 发布时间:2023-02-14 21:36:00 来源:科普社会

2月4日是二十四节气的立春。立是开始,春是希望,所有美好的事物开始苏醒,阳光普照,天地焕新。春暖花开,正是跑步的好时机,我们可以通过慢跑来恢复身体。接下来,我们将推出跑步干货系列,为您带来科学跑步方案、学习跑步相关知识,帮助您更好的进行锻炼。今天先来了解一下在“跑圈”大火的碳板跑鞋。

跑鞋纵向抗弯刚度,助力跑步

1、碳板跑鞋是由碳纤维组成的,那什么是碳纤维?

目前世界各国发展的主要是PAN基碳纤维和沥青基碳纤维。世界PAN基碳纤维生产厂商主要有日本Toray(东丽)、Toho(东邦)、MitsubishiRayon(三菱人造丝)、美国Hexcel(赫克塞尔)、Amoco(阿莫科)和Zoltek(卓尔泰克)等公司。沥青基碳纤维主要生产厂商有日本MitsubishiChem(三菱化学)、Kureha(吴羽)、Donac与美国Amoco公司。可见碳纤维的制造科技都掌握在美国与日本手中,这也是其昂贵的原因之一。PAN基碳纤维是当今世界碳纤维发展的主流,占世界碳纤维市场的90%以上。起初碳纤维主要用于军工和航天,经过40余年的发展,其应用领域正在向工业领域和普通民用领域扩大。在科技迅速发展下,碳纤维也用于基础设施的修复、更新和加固,新能源开发以及风力发电机的螺旋桨和风叶制作;汽车的刹车系统、转动轴、车身等制造;电子领域的应用主要有通信、广播、地球观测、空间探测以及各种飞行器的高精度天线。

文体用品方面,目前碳纤维材料已从钓鱼竿和高尔夫球杆推广到网球拍、羽毛球拍、冰雪运动器材、水上运动器材等方面,其中高尔夫球杆、网球拍和钓鱼竿是体育用品用碳纤维复合材料的三大支柱产品,约占该类产品的80%。

除此之外,还有近年来大火的碳纤维跑鞋。

2、碳纤维为什么能应用于跑鞋

为了延长专业跑鞋的最佳使用寿命,跑鞋纵向抗弯刚度是鞋具设计的重要参数之一。纵向抗弯刚度的调整与跖趾关节运动功能高度相关,与耐力运动表现联系紧密,同时也被证实与高强度运动如冲刺跑、变向跑等运动表现有密切联系;简单来说,其能帮助提高跑步成绩。研究发现,在长跑和冲刺跑支撑末期,跖趾关节主要做负功,吸收能量,做负功与正功的比例可达到70:1,这主要是因为跖趾关节在支撑末期的背屈程度过大。简单来说,通过提高跑鞋纵向抗弯刚度,降低跖趾关节在蹬伸阶段的背屈活动度有利于降低跑步跖趾关节处的能量损耗,从而达到提升运动表现的目的。更有研究表明85%的短跑运动员穿着一定范围内的较高纵向抗弯刚度鞋具,其运动表现均有一定程度的提升。并且提高跑鞋纵向抗弯刚度可以提高冲刺跑前10m加速阶段的运动表现,有效降低运动员在跳跃和变向运动中的氧气消耗。跑鞋纵向抗弯刚度得调整能有效影响跑步生物力学参数,从而影响跑步运动表现和跑步经济性。还有研究发现,跑鞋纵向抗弯刚度的提升可使跑步支撑期地面反作用力在足底作用点的前移,使小腿后侧肌群力臂的有效延长,从而提高踝关节蹬离阶段的力量;简单来说,其可以给到脚部一个推进的助力,帮助跑步动作的启动。

抗扭转、强支撑。有研究表明,足弓结构异常会增加人们运动过程中的损伤风险,碳板能加强运动鞋的中底底部,提升结构刚性,保障足弓稳定,提供抗扭保护。抗扭转不止于保护性,另一方面,好的抗扭转设计能够让缓震系统的更好的发挥效用,从而达到一个既能让足部有着舒适的体验,更重要的是能让足部平衡,跑鞋更加稳固,缓冲释放的能量更加集中。

轻质回弹。随着跑鞋质量的下降,运动鞋重量每减小100g,耗氧量会降低约1%,鞋底材料轻质能够有效降低长跑氧耗量,提高跑步经济性。碳板跑鞋也能够提供一定的回弹效果。碳板与跑鞋中底相配合,形成“三明治”状的结构,能够更好地利用跑者力量,提升回弹推动能力,减少能量损失。

总的来说,碳纤维凭借着出色的刚性、抗扭、轻质成功的与运动鞋展开了密切的合作。从最早的篮球鞋开始,优秀的抗旋转能力保证运动员的完美的发挥技术。近年来,碳板跑鞋进入大众生活。

3、碳板跑鞋的特点有哪些?

首先,明白自身肌力能否适应碳板跑鞋。

如果您是前掌着地跑者,因为跑步时力线传导的原因,在脚着地的瞬间,地面反作用力直接作用于脚部关节处,对于这类跑者的跟腱强度及小腿力量都要求很高,所以,如果您的腿部肌力较弱,会在跑步结束后出现小腿明显的疲劳感。

如果您是后跟着地跑者,在脚着地冲击阶段,足弓受到的压缩很小或几乎没有,故跑者的受冲击力会增加,易造成足跟痛、膝关节损伤等,增加跑鞋缓震性能的重要性不言而喻,同时增加膝关节力量和降低足底紧张也非常必要。这类跑着更加适合中底较软的跑鞋

总的来说,前掌着地跑者更适合碳板跑鞋,但是穿着碳板跑鞋跑多了,可能会导致小腿肌肉、脚底酸痛,而每个人对于碳板跑鞋的适应程度不同,所以还是要因人而异,通过衡量自己肌肉的能力来选择适合自己的碳板跑鞋。

第二,选择合适的碳板跑鞋屈曲刚度。

随着跑鞋纵向抗弯刚度的提升,支撑期时间显著降低,跖趾关节背屈程度显著下降,跖趾关节支撑后期由背屈过渡到跖屈的触发时间显著提前。表现为穿着高纵向抗弯刚度跑鞋跖趾关节支撑期的最大角度小于低纵向抗弯刚度的跑鞋。较高的纵向抗弯刚度使得脚趾在跑动末期弯曲的角度变小,脚掌离开地面加快了,有助于成绩的提升。特别需要注意的,穿着适当屈曲刚度的跑鞋比刚度大的有利于减少下肢的负荷。过高的屈曲刚度容易影响缓震功能的发挥,过低的屈曲刚度所带来的推进感会降低,找到适合自己的纵向抗弯刚度,且适配于自身的步频才能将碳板的性能发挥到淋漓尽致。

第三,碳板跑鞋虽出色,训练中也需有度穿着。

碳板跑鞋加入到自己的训练中,短时间内的提升显而易见。短暂的适应期过后,新鲜感降低,碳板的推进感任然存在,但对兴奋度的刺激会降低。小腿以及足部的负荷需要及时放松,训练中更需重视缓震,不必过度强调推进感,否则可能会导致小腿肌肉酸痛。比赛中加入碳板会让您更兴奋,作为额外的内驱动力有助于最好成绩的提高。

总的来说,科技只能是锦上添花。

国内运动品牌所推出的碳板跑鞋在碳板科技、中底材料以及鞋面材质上都有不俗表现。科技的发展及各品牌的崛起,使得碳板跑鞋的价格也逐渐开始亲民。随着碳板跑鞋的逐渐发展,国际田联也对跑鞋的鞋底厚度以及嵌入板数量、位置提出了新的限制。穿着厚底碳板跑鞋单腿站立时足底压力中心轨迹长度和速度更大,静态稳定性比普通缓冲型跑鞋要差。厚底碳板竞速跑鞋在向前单腿落地时整体的动态稳定性较差,可能会在运动过程中带来一定的损伤风险。在科技带来成绩提神的同时,我们也要保持对自身身体素质的发展,拥有足够的肌力驾驭碳板跑鞋这匹烈驹。

那么碳板跑鞋对于普通大众真的遥不可及吗?其实不然,现在各大运动品牌纷纷推出碳板跑鞋系列,各位跑友可以咨询专业导购进行购买,轻松获得科技助力。

4、自身的力量练习也不能少

下肢力量在跑动中占主导地位,臀肌如同我们的发动机,增加臀部肌力训练能在跑动中达到事半功倍的效果。强大的臀肌绝非股四头肌等所能代替,长距离的跑动中,若大腿前侧易疲劳酸痛,就要考虑臀肌参与不足的问题,在准备活动时要提前激活。长期的股四头肌主导跑动,易引起膝关节损伤。

除此之外,足底的肌肉虽不起眼,容易忽略,但扮演的角色同样重要。平时训练可以练习以下三个动作:

(1)脚趾抓毛巾:将毛巾团成一团,用脚趾抓住、放松为1次练习。

(2)站姿提踵:双脚站立踮脚尖,注意不要出现脚踝的内外翻。

(3)沙池走动、跳跃:在沙子中进行走动、跳跃的练习。

身体与科技的完美融合带来无限可能。

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