第一節 腳后跟著地還是前腳掌著地

一談論跑姿，總繞不開一個話題，那就是“著地方式”。著地方式基本可以分為腳后跟著地、前腳掌著地和全腳掌著地。研究發現，大部分大眾跑者采用腳后跟著地，而馬拉松運動員多數會采用前腳掌著地。

為什么運動員與普通大眾在著地方式上呈現巨大差異？是因為速度不同，運動員跑得快，普通跑者跑得慢嗎？如果讓運動員跑慢一點，他們還會前腳掌著地嗎？不用在意什么部位著地，自然落地就行，這句話對嗎？本節將深入分析著地方式。

首先強調一點，本節所說的前腳掌不是指腳尖，而是泛指腳前1/3的位置，專業術語為跖骨頭所在位置。前腳掌著地也就是跖骨頭著地。

一、對于前腳掌著地和腳跟著地的科學實證

跑步著地時，體重加之慣性，人體會對地面產生2～3倍于體重的沖擊力，根據牛頓第三定律，有作用力必有反作用力。地面就會給人體大小相同、方向相反的反作用力。因此，我們可以感受到來自于地面的振動和沖擊，不合理的、過大的、持續的地面反作用力很可能對骨骼關節帶來負面影響，導致應力性骨折、關節磨損等問題。

那么，怎樣著地才能減少來自于地面的反作用力？事實上，力不會變，改變的是力的作用效果，即將力緩沖掉。例如，當我們從高處跳下，如果我們的下肢關節都是完全伸直的，整個腳掌直接著地，那么可以想象我們會伴隨砰的一聲落地，受到極大的地面反作用力，而如果我們充分屈曲下肢髖、膝、踝三個關節，用前腳掌著地，就會像貓一樣悄無聲息地落地，這樣就把地面反作用力消散于充分的緩沖中。

下圖的曲線描繪出了腳后跟著地的跑者，從腳后跟著地至腳掌離開地面過程中地面反作用力的變化。在著地初期，出現一個陡增的地面反作用力峰值，該力不僅很大，產生的速度也很快。也就是說，如果采用腳后跟直接著地，就無法利用腳踝的運動來進行有效的緩沖，在著地一瞬間，腳后跟上方的踝關節和膝關節受到峰值應力作用。

下圖顯示當采用前腳掌著地時，地面反作用力峰值消失，原因是轉變著地方式，通過足弓、跟腱和小腿肌肉代替腳跟吸收了沖擊力。同時，我們也需要注意到斜線上升變得緩和，這也表明地面反作用力被有效緩沖。

也就是說，采用前腳掌著地時，由于著地點是在腳掌的前方，著地瞬間腳后跟輕輕抬起，然后再下落，就是這么一點極短時間的微小腳踝運動，就可以大大增加著地時的緩沖，從而減少地面對于人體的沖擊力。此外，著地時，從前腳掌快速過渡到腳跟，相當于把小腿跟腱拉長，跟腱具有彈性，就像皮筋一樣，皮筋拉長具有回彈力，所以前腳掌著地還可以將跟腱所具有的彈性勢能儲存起來，在腳蹬伸階段釋放，增加向前動力，從而提高跑步效率。這就是前腳掌著地的好處。

所以，我們通過受力分析是想說明，腳后跟著地是觸地方式的一種，本身并沒有問題，腳后跟著地也不等同于錯誤著地動作。但腳后跟著地的確會在觸地時受到瞬時峰值應力作用，即在極短時間遭受額外的沖擊力，這是腳后跟著地不可避免的現象。例如，汽車交通事故發生率比飛機高，但不代表汽車就是不安全的交通方式，我們選擇汽車出行，就得承擔相應的安全風險，僅此而已。腳跟著地就得承受峰值受力。

二、不僅要考慮著地方式，著地位置和配速也很重要

探討著地，我們往往會陷入一個陷阱，那就是只關心著地的部位，而忽視著地的位置。著地位置是指在著地時，下肢髖、膝、踝三個關節的位置關系。用通俗的話來說，就是著地點比較靠前、遠離重心，還是著地點比較靠近重心，因為著地位置很大程度上也決定了受傷風險。

而配速與著地的關系就少有人去分析了，不同速度下著地方式有細微區別嗎？著地方式是一成不變的嗎？優秀運動員更多采用前腳掌著地，那很有可能是因為他們跑得快，讓運動員跑慢點，他們還是前腳掌著地嗎？普通跑者多數采用腳后跟著地，那讓他們跑快起來，他們也仍然采用腳后跟著地嗎？帶著這些令人困惑的問題，同時也是為了回答這些長期縈繞在跑者心中的疑問，我們研究了優秀馬拉松運動員不同配速下的著地方式，結果相當有趣，也出乎意料。

三、不同配速著地實地拍攝與動作分析

我們讓王田在田徑場以6:00、5:00、4:00和3:304種不同速度跑步，拍攝其著地。由于觸地時間很短，一般僅有200～300毫秒，著地就更為短暫，普通攝像機根本無法捕捉到著地瞬間畫面，我們采用每秒可拍攝120幀畫面的gopro高清運動攝像機。同時為了不影響王田的跑姿，避免她為了讓攝像機拍到著地畫面，改變跑姿，刻意剎車和調整步子，我們架設了四臺gopro高清運動攝像機。這樣既可以讓她放松跑，也能確保捕捉到著地的清晰畫面。拍攝完成后，我們采用Kinovea生物力學分析軟件進行動作解析。

1．配速為6:00時的著地方式與著地位置

速度為6:00是有一定跑齡、大多數普通跑者平時跑步的配速，很具有代表性。對于王田這樣的運動員來說，6:00很有可能就是熱身跑或者訓練結束時的放松跑的配速。在6:00配速下，王田著地有哪些特點？先看看6:00時她的整體跑姿。

讓我們一起看看6:00配速時的著地畫面。

6:00配速著地方式分析

總體來說，6:00配速速度不快。在該速度下，王田既不是腳后跟著地，也不是前腳掌著地，而是采用了介于二者之間的著地方式——全腳掌著地。王田是采用全腳掌的外側先著地，然后迅速過渡到全腳掌內側著地，這個過程在專業上被稱之為著地時的足外翻。

為什么著地時會伴隨足外翻？由于腳本身結構的關系，當我們腳懸空時，正常情況下都是腳掌外側比內側低，即騰空時，腳處于輕度內翻狀態。因此在著地瞬間，腳掌的外側緣必然先接觸地面，然后才是全腳掌著地，這個過程稱為足外翻。一會兒內翻，一會兒外翻，想必跑者也是被這些專業詞匯搞暈乎了，大家不用糾結，其實只需要明白一點，落地時腳外側緣先著地是自然合理的現象，如果沒有這個現象，那反倒有問題。

6:00配速著地位置分析

在著地瞬間，著地位置在重心投影點前方，但距離重心投影點并不遠。有一種似乎被資深跑友廣為接受的說法是：重要的不是腳后跟著地，還是前腳掌著地，而是著地點應當在重心正下方，即臀部正下方。從右圖看，似乎這種說法仍然不夠精準，著地點事實上并非在重心正下方，而是略微靠前，即著地點在重心前方。

其實，著地點也并不是那么重要，最為重要的是著地時膝關節不要完全伸直，而是保持略微彎曲。從右圖可以清楚地看到著地時，膝關節角度大約呈163度，這樣通過著地時的膝關節彎曲和隨后膝關節積極下壓，就可以有效緩沖，避免膝關節受到過大的地面反作用力。因為彎曲的物體可以實現力的消解，而完全伸直的物體力的傳導效率比較高。

那么什么時候，腳的位置與重心垂線重合？我們看右圖，當著地后，重心隨著慣性往前，當膝關節角度達到143度時，腳的位置才在重心正下方，這也證明了膝關節從著地時的163度減少至143度，體現了積極下壓膝關節，緩沖地面反作用力，并為接下來蹬伸階段存儲肌肉肌腱彈性勢能。

6:00配速著地小結

6:00較慢配速時，沒有必要一定要前腳掌著地，因為速度慢時，觸地時間相對長，前腳掌著地反而導致小腿和足踝部肌肉長時間緊張。當然，這也不表明腳后跟著地在6:00配速時就是最佳的，前文說了，無論什么配速，只要腳后跟著地就會受到峰值應力。因此全腳掌外側著地可能更為合理，然后快速過渡到全腳掌著地。著地點不必刻意要求一定在重心正下方，可略微靠前一點，重要的是著地時膝關節避免伸直鎖死狀態，而是自然彎曲一點，這樣可以有效進行緩沖。

2．配速為5:00時的著地方式與著地位置

速度為5:00是跑齡較長、資深跑者平時跑步或者比賽的配速，也是區別一般跑者與資深跑者的一個門檻。先來看看王田5:00時的整體跑姿。

5:00配速著地時的畫面

5:00配速著地方式分析

從照片和視頻中可以清楚地看到，王田5:00時著地方式幾乎與6:00完全一致，采用的是全腳掌外側著地，著地時發生了明顯的、小幅度的足外翻，至于為什么會發生足外翻，在6:00配速著地分析已經做了詳細解釋。

為了緩沖著地時高達2倍以上體重的地面反作用力，不一定非得前腳掌著地，全腳掌外側先著地，然后快速過渡至全腳掌著地也是合理的。全腳掌外側著地相比前腳掌著地，減少了腳踝和小腿肌肉的過度緊繃。換句話說，很多跑者由于腳踝、小腿力量不夠，無法實現長時間前腳掌著地，但腳跟著地又會帶來瞬時峰值應力，介于二者之間的全腳掌外側著地就有可能成為大眾跑者的最佳選擇之一。

5:00配速著地位置

5:00配速著地位置分析

在5:00配速時，著地點同樣不在重心正下方，而是略微靠前，膝關節角度為162度，著地位置與6:00配速相比，幾乎完全相同。也就是說重要的不是著地一定要在重心正下方，而是保持膝關節彎曲以利緩沖。如果刻意一定要讓著地點在重心正下方，就容易導致步幅縮小，不敢邁腿。當重心移動至腳正上方時，膝關節彎曲角度更大，達到136度（6:00為143度），說明膝關節積極下壓進行緩沖和勢能儲存。

5:00配速著地小結

與6:00配速相比，雖然5:00速度加快了很多，但著地方式卻與6:00相差無幾，5:00配速時，仍然表現為既不是前腳掌著地，也非腳后跟著地，而是全腳掌外側著地。著地位置在重心前方一點點，但也不會特別靠前，著地時膝關節保持一定彎曲角度（162度）。

3．配速為4:00時的著地方式與著地位置

配速為4:00對于運動員來說，不算什么，但對于大眾跑者而言，速度那是相當快，這樣的跑者一定是民間大神。配速為4:00意味著半馬1.5小時（1小時24分）不到就能跑完，全馬3小時（2小時48分）不到就能跑完。這也是王田平時訓練的常見速度，在該速度下，她表現為怎樣的著地方式？還是先看整體跑姿。

4:00配速著地時的畫面

4:00配速著地方式分析

從4:00配速開始，王田著地發生了明顯變化，非常顯著地表現為前腳掌著地，并且是前腳掌的外側緣先著地，然后迅速過渡到前腳掌內側和腳后跟著地，而兩個過程：前腳掌外側至前腳掌內側，腳掌至腳后跟幾乎是同時發生的。也就是說，6:00和5:00配速時是全腳掌外側著地，而4:00配速時是前腳掌外側著地。

出現這種情況是由于速度加快，相應地觸地時間就得縮短，此時若再采用腳后跟著地或者全腳掌著地，必然引起觸地時間延長，導致剎車，影響到身體往前的慣性，同時速度加快，著地時帶來的沖擊更大，地面反作用力也增大，采用前腳掌落地增加了腳踝的緩沖，減少了膝關節所受到的沖擊力。當然在4:00配速時，從前腳掌著地過渡到腳后跟落地，并非表明腳后跟一定要踩實地面，腳后跟只是快速下落，輕輕接觸地面。也就是利用從前腳掌到腳后跟輕觸地面的極短時間，峰值地面反作用力大大減少，實現了緩沖。

4:00配速著地位置

4:00配速著地位置分析

在4:00配速時，王田并沒有因為步子明顯邁得更大，著地點就遠離身體重心，出現膝關節伸直鎖死的狀態。著地點距離重心投影點并不遠，同時膝關節還是保持163度左右的彎曲。當重心位于腳正上方時，膝關節彎曲角度達到131度（6:00和5:00分別為143度和136度），角度更小，這也說明膝關節通過更大角度的彎曲來緩沖地面作用力。

4:00配速著地小結

在非常快的4:00配速下，王田著地方式發生了明顯變化，表現為由全腳掌外側著地變為前腳掌外側著地，這樣做的目的是自然發生的，非刻意而為，但效果卻非常明顯，增加緩沖的同時不影響向前的速度。此外，著地方式雖有變化，但著地位置相比6:00和5:00，卻沒有明顯變化，著地點在重心投影點前方一點點，膝關節保持彎曲，著地后膝關節下壓緩沖更加明顯。

4．配速為3:30時的著地方式與著地位置

配速達到3:30恐怕是民間大神也無法企及的速度，折算下來，這個配速下，半馬用時1小時15分，全馬2.5小時左右，已經接近一級運動員水平。但跑友們在短距離跑步例如3～10千米跑步中去實現這個配速還是有可能的。我們看一下王田該配速下的著地方式，該配速也是女子馬拉松運動員比賽時的配速。

3:30配速著地時的畫面

3:30配速著地方式分析

3:30配速著地方式與4:00基本一致，明顯表現為前腳掌外側緣先著地，然后迅速過渡到前腳掌內側和腳跟著地。也許普通跑者在該速度下也會不知不覺采用前腳掌著地。

3:30配速著地位置

3:30配速著地位置分析

著地點雖然在重心前方，但距離重心投影點并不遠，同時膝關節仍然保持163度彎曲，與4:00、5:00、6:00配速相同。當重心過渡到腳正上方時，膝關節彎曲角度減少至132度，與4:00配速時膝關節彎曲角度一致，說明隨著速度進一步加快，膝關節不會無限地繼續彎曲緩沖，因為過度的屈膝緩沖會導致身體重心起伏過大，導致跑步支撐期時間延長，速度損失過多。大家還注意到一個細節嗎？擺動腿折疊幅度非常大，腳跟快踢到臀部了，這也是優秀運動員重要的跑步特征，小腿提拉折疊效果好，有利于高速省力地跑。

3:30配速著地小結

當達到3:30配速時，王田著地方式與4:00基本一致，表現為前腳掌外側著地，著地位置和關節角度沒有明顯變化，同時膝關節緩沖彎曲角度也沒有進一步增大，但擺動腿折疊更加充分。

四、優秀運動員不同配速著地總結

作者與王田交流，她說專業運動員跑步基本都是采用前腳掌著地，但通過測試分析王田6:00、5:00、4:00、3:30這4種速度下的跑姿，我們可以清楚地發現。

1．優秀運動員在不同配速下，著地方式不是一成不變的，而是相對動態地變化。具體來說，在5:00以外的速度下，王田并非采用前腳掌著地，而是全腳掌外側先著地，通過輕度足外翻，快速過渡至全腳掌著地，而在4:00以內，就體現為典型的前腳掌著地，更精準的說法應該是前腳掌外側率先著地，然后快速過渡到前腳掌內側和腳后跟著地。上述結果說明，著地方式事實上與配速有關。

2．關注著地不能僅僅看著地方式，還要看著地位置。有趣的是，在4種速度下，著地位置幾乎完全相同，表現為著地點在重心投影點略微靠前一點，既不在重心正下方，但也不會距離重心投影點太遠，膝關節在著地時保持彎曲，約呈162度角。作者認為著地時膝關節角度可能比著地點的位置更有意義，避免著地時膝關節伸直鎖死，保持輕微彎曲，一方面可以分解膝關節受到的地面反作用力，另一方面可以通過積極下壓緩沖，進一步減少膝關節受到的作用力并為蹬伸儲備彈性勢能。

五、優秀運動員著地姿態對大眾跑者的啟示

1．著地既是正確跑姿的要求，也是優美跑姿的體現。“著地不重要，自然下落著地即可”，這對于指導大眾其實并不可取。著地方式與配速有關，隨著速度加快，著地部位逐漸朝前。

2．相比前腳掌或全腳掌著地，腳后跟著地的確會在觸地時受到瞬時峰值應力作用，即在極短時間遭受較高的沖擊力，這是腳后跟著地無法回避的現象，但并不代表腳后跟著地就一定存在問題，也不能把腳后跟著地等同于錯誤著地動作。腳后跟著地容易使膝關節受力較大，而前腳掌著地容易使足踝小腿受力較大，總的地面反作用力幾乎不會因為著地方式而改變，地面反作用力就是體重的2～3倍，能改變的是通過合理著地，提高對于地面反作用力的緩沖能力，避免受傷。

3．著地方式各有不同，但由于腳的結構特征，無論是腳后跟還是腳掌，往往都是外側先著地，也即著地時存在明顯但小幅度的足外翻，足外翻的存在也極大幫助了我們著地緩沖，這一點幾乎被大家所遺忘。如果存在過度的足外翻（例如力線異常型扁平足）或者高足弓（足內翻），影響到了著地時自然的足外翻過程的話，那么這樣的著地就蘊含了較大的受傷風險。這也是為什么扁平足、高足弓人跑步容易出現傷痛的原因。

4．優秀運動員的著地方式也許可以啟示我們，在慢速跑步時，采用全腳掌外側著地既避免了腳后跟著地的弊端（容易受到較大的峰值應力），也避免了一味前腳掌著地腳踝小腿肌肉容易緊張疲勞的問題。這或許是一種更加合理的著地方式。而在快速跑步時（4:00以內），一定是前腳掌著地更有優勢。當然再次提醒，大家可以去嘗試體驗，并不代表一定適合每個人。

5．跑者也許過度關注了著地方式，但卻忽視了一個重要問題——著地位置，著地由著地方式和著地位置共同組成，著地位置某種意義更為重要。合理的著地位置為：著地點在重心投影點略微靠前一點，既不是在重心正下方，但也不會距離重心投影點太遠，膝關節在著地時保持彎曲非常必要。跑者應當極力避免腳跟著地同時膝關節伸直鎖死的著地方式，即甩小腿跑法，這種跑法對于下肢關節傷害極大。

6．優秀運動員速度快，采用前腳掌著地理所當然。但跑者如果完全照搬模仿，就會出現很多問題，因為著地與配速、力量、跑姿都有關系。但是，當優秀運動員把速度降低，仍然沒有采用腳后跟著地，這一點值得我們進一步研究。

最后，以上觀點來自實際測試與分析思考，對于著地這樣一個備受爭議的話題，并不代表最終結論或一定正確，僅供跑者思考、討論。