再論垂直振幅：RunTall vs. RunSit

昨天回答了老劉關於垂直振幅的問題後，老劉接著問：「如果我們把垂直振幅定義為z，把支撑期質心的垂直振幅定義為x；騰空期質心的上升部分定為y。z=x+y。這個x應該是負值吧？落地後質心會降低。比如先落地支撑，質心往下降2cm，再騰空往上10cm，那麼質心總共的垂直振幅不應該是10-2=8cm嗎？」剛好前一本書中畫過一個圖來解釋這個問題，就截圖解釋給老劉聽，也分享出來：

不是8公分，是10+2=12公分才對。z是振幅的上下限。如附圖，下肢剛性不足的跑者，著地後臀部會下降，故而紅線下降幅度x會比較大，這是不好的。

最後看到老劉回說「明白了」之後的感覺真是愉快。


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附圖摘自我和茗傑合著的《跑者都該懂的跑步關鍵數據》，第153與165頁。下面順便也把書中解釋這張圖的文字分享出來：

不管是哪一種田徑距離的世界紀錄保持者(從100m、200m、400m……到十公里、半馬與全馬)，他們的騰空時間大都落在150~162毫秒之間(見附圖)，非常接近，它所代表的意義是：不管速度快慢(從時速21到37公里)，這些跑者都不會利用推蹬地面來創造更長的騰空時間，因此他們的垂直振幅都相當小。

這項發現的另一層意義是：推蹬是有助於延長騰空時間和步幅，只是這一點效益會帶來其他更多缺點，所以連世界紀錄保持者都不會為了加大步幅的效益而去推蹬，我們也不用這麼做。全馬世界紀錄保持者的騰空時間是162毫秒，百米世界紀錄的騰空時間是156毫秒，可見透過延長騰空時間來增加步幅或提高速度，並不是正確的訓練方向。

我們以騰空時間160毫秒來看，升空80毫秒，落下80毫秒，利用下列公式，我們可以利用力學公式算出這些跑者從騰空到落下距離大約是：

S = ½ gt2 = ½ × 9.8 × (0.08)2 = 0.03136公尺 = 3.1公分

這也是為什麼這些世界紀錄保持者在騰空期的平均垂直振幅（下圖藍色虛線）都在3~4公分之間。

但我們在替別人做跑姿分析時卻時常發現騰空時間160毫秒的跑者，垂直振幅都遠遠大於4公分，甚至在8公分以上。一開始我們不知道原因何在，但透過仔細的分析發現元兇還是在跨步(附圖上方的紅色跑者)。若跑者在落地時，腳掌跑到臀部前方，或是臀部往下縮(坐著跑)，這不但會使你的觸地時間會變長，腳掌落地後(支撐期)的上下起伏也會跟著變大。我們發現，這是許多跑者垂直振幅過大的另一項主要原因。

國外文獻中常對優秀跑姿的詞彙是「Run Tall」，意指：上半身保持挺直，肩膀不往前傾，臀部不往後縮。若能在跑步時維持此姿勢，支撐期的振幅就會比較小(圖中紅虛線比例就會少一點)。另一種跑姿俗稱「坐著跑」：跑步時肩膀前傾（臀部後縮），或是落地時腳掌跨到臀部前方，支撐期的上下起伏就會比較大(圖中紅虛線振幅較大)。

紅虛線的振幅不可能完全消失，一定會存在，只是比例問題。就像臀部一定會後縮或下降一些，腳掌也不可能完全落在臀部正下方，只是幅度大小不同而已。

支撐期的上下位移幅度變大，就像每一步都在做小幅度的蹬階運動一樣，因此對肌肉的負擔也大。我曾分析過一位看來明顯「坐著跑」的跑著， 用各種角度的影像分析後，他每一步在支撐期(從剛落地到離地時)的上下位移幅度是4公分。假設他跑一場全程馬拉松總共跑了四萬步，除了向水平移動了42,195公尺之外，他同時也像是向上爬了四萬階4公分的階梯一樣，那等同於總共向上移動了160,000公分(4 × 40,000 )，也就是1.6公里，那幾乎是一口氣比了四次的台北101登高賽(比賽階數：2046階，樓層高度：391.8公尺)。想像一下，有做這件事的跑者在馬拉松賽場上等同於比「沒做這件事的跑者」多比了4次的101登高賽，光用想的就很累，更別提真的先跑完馬拉松再爬四次101大樓會有多操。

在跑步中，Run Tall是個重要的術語，它是在表述一個重要的姿勢：上半身保持直立，臀部不能向後縮會向下降。這需要下肢的剛性，而剛性需要肌力來維持，所以跑者的肌力訓練非常重要，想要跑得快就要有力量撐住自己的體重，不然效率就會消失。

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以上文字摘自《跑者都該懂的跑步關鍵數據》第163~166頁

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