運動科學常透過量測足底壓力的分佈情形來了解足部功能、步態、平衡、損傷評估等運動生物力學相關資訊。當足底壓力過度集中時，不僅會造成不舒適感，更可能導致足部傷害的發生。本文綜合整理有關跑步與足底壓力相關的研究，發現影響跑步足底壓力的因素有三點，包括跑步動作、跑鞋結構以及環境等。本文將著重探討跑步動作的影響，分別介紹兩篇針對不同跑步速度以及不同著地策略(後足著地與中前足著地)對足底壓力影響的研究結果。
跑步速度的影響
2012年一篇名為《Comparison of plantar pressure distribution in adolescent runners at low vs. high running velocity》的研究，招募了11位訓練有素的青少年跑者並分析在慢跑(11.2± 0.9 km/h，介於5分速~6分速)與快跑(17.8 ± 1.4 km/h，介於3分速~4分速) 速度之下的足底壓力分佈情況。結果發現，相較於慢跑(約11 km/h)，快跑時 (約18 km/h)會增加著地的觸地面積(Contact area: +1.2%)、最大衝擊力(Maximum force: +12.3%)與全腳掌的壓力峰值(Peak pressure: +15.1%)，並減少觸地時間(Contact time: -20.1%)。表示跑步速度越快時，每一步的觸地時間會縮短，而衝擊力與壓力峰值也會增加。
不過有趣的是，將足底壓力劃分為九個區域(M1至M9) 時卻發現，相比快跑(18 km/h)，慢跑(11 km/h) 時反而有較高的前足內側(M5)相對負荷(+6.7%)以及中前足(M6)相對負荷(+3.7%)，並降低小腳趾(M9)的相對負荷(-8.4%)。反映出當跑步速度加快時蹠骨區的相對負荷會被轉移到小指趾(M9)。因此該研究也建議青少年跑者應避免過長的慢跑配速訓練，以避免蹠骨超負荷而導致傷害發生。
由此可知，跑步的速度確實會影響足底壓力的數值，那麼不同的跑步著地策略是否也會影響足底壓力的分佈呢？
跑步著地策略的影響
2019年一篇名為《Comparison of plantar loads among runners with different strike patterns》的研究，招募了78位健康男性參與實驗，其中41位習慣後足著地跑，37位習慣中前足著地跑。所有跑者穿著足底壓力鞋墊於室內15公尺長的跑道以12.0 ± 5.0 km/h(相當於5分速)進行跑步測試。
結果顯示，相較於中前足著地，後足著地的跑者會增加接觸面積(+21.44%)、最大衝擊力(+13.99%)及力量時間積分(+21.27%)，雖然兩個組別有著不同的著地策略，不過壓力峰值與壓力時間積分相似。該研究也足底壓力鞋墊將腳掌劃分為9個區域，與前一篇論文的劃分方式完全相同。從結果中可得，後足著地跑者在後足(M1, M2)及中足區域(M3, M4)的衝擊力與壓力相關參數皆高於中前足著地跑者，即下圖中紅色區域；而中前足著地跑者在前足區域(M5, M6, M7)的衝擊力以及壓力相關的參數都比後足著地跑者來得大，下圖中藍色區域。
該研究學者也指出，習慣後足著地的跑者在後足區域較高的負荷可能會被傳遞到膝關節並潛在地導致髕股股骨關節傷害(patellofemoral joint injuries)。習慣中前足著地的跑者，雖然有較低的整體負荷，但前足負荷較大，然而前足負荷又與蹠骨應力性骨折以及跟腱的損傷有關。因此，總體來說，不同的著地策略確實會在足部的不同區域產生相應的衝擊力，沒有哪一種方式是最好的，研究結論建議跑者應該根據自身情況採取合適的著地策略。
結語
跑步速度與著地方式皆會影響我們跑步時足底的衝擊力與壓力分佈，了解跑步動作與足底壓力之間的關係，將有助於我們選擇與調整較適合的運動模式，以避免傷害的發生。
參考文獻：
Fourchet, F., Kelly, L., Horobeanu, C., Loepelt, H., Taiar, R., & Millet, G. P. (2012). Comparison of plantar pressure distribution in adolescent runners at low vs. high running velocity. Gait and Posture, 35(4), 685-687.
Wei, Z., Zhang, Z., Jiang, J., Zhang, Y., & Wang, L. (2019). Comparison of plantar loads among runners with different strike patterns. Journal of Sports Sciences, 37(18), 2152-2158.
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