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2017年3月1日 星期三

「衝擊力」v.s.「受傷」(中):地表/足型/鞋子,影響著身體與衝擊力的互動!


前言:上集中提到,衝擊力對身體來說是一種「振動」(vibrations)。肌肉被設計來以「等長收縮」來抑止/吸收地面作用力藉由某些頻率傳遞而來的振動,免於受傷。

這篇我們來談我們的身體「如何」跟這些振動互動的。

先講結論:


最有效預防過度使用傷害的方式是預期(anticipate)力量還有甚至在腳接觸地面之前開始承載這些振動。

地表是否能正確傳遞振動,以及身體是否能適當回應振動,與動作效率及受傷機率密切關聯!!

內翻的距下關節:僵硬的
外翻的距下關節:靈活的

你適合的鞋子,會與你的足型,運動/生活型態,受傷歷史有關!




以下整理自<Barefoot Strong>  第二/三/四/七章

>>腳掌,動作的根基:精密結構 & 豐沛本體感覺


腳掌具有令人驚豔的複雜結構,包含了二十六塊骨頭,三十三個關節,十九塊肌肉及一百零七條韌帶。但它的功能重要性不僅僅只是「旋前」與「旋後」。

腳掌在控制以及對直立動作做出反應時扮演重要角色。動作的起始,以及力量自地面往上傳遞到身體,都要經由腳掌反應。

Mona: 俗稱的力從地起,是很有科學根據的!繼續看下去就知道XD

腳掌是本體感覺最豐富的部位之一,腳底「回應」且實際上會去「預期」我們每一個封閉鏈動作。腳掌有數以成千的受器以及數千條對細微動作反應敏銳的小神經。走路,跑步,或跳躍,都是經由刺激這些足底的神經來起始。

80%的足底本體感覺受器對於振動敏銳 Nigg et al.

足部有兩種尺寸的神經:小v.s.大。

較小的神經在足底,能較快傳遞訊息到中樞神經系統,反應時間更快,也在靜止站立及直立穩定扮演重要角色。對於質地,振動,壓力和皮膚拉扯等等的刺激很敏感。因為這些敏銳的小神經,腳底的皮膚與腳掌上方或其他下肢的皮膚比較之下,是很獨特的。

我們穿上襪子,矯型器,或鞋子的那一刻,這些敏銳的小神經就被阻擋住了:延遲反應時間,變成較為依賴其他反應較慢的神經。

這樣細微的本體感受回饋改變不太會造成一般人跌倒,但仍會對腳掌控制及對回應人體動作需求的方式有負面影響,因為它影響了身體承載衝擊力的能力

>>減速:離心收縮 v.s. 預先等張收縮


上集裡面我們講到,衝擊力對身體來說是一種「振動」(vibrations)。肌肉被設計來以「等長收縮」來抑止/吸收地面作用力藉由某些頻率傳遞而來的振動,使我們不會受傷。

就像是敲音叉的時候,它會振動,終止音叉振動的方式是去碰觸它。這個碰觸音叉的動作等同於我們肌肉做等長收縮。這其實就是Dr. Nigg的肌肉調頻理論(muscle tuning theory)

這個等長收縮的概念,挑戰了原先衝擊力吸收還有能量轉移的想法。先前關於衝擊力還有過度使用的理論,大部份根基於離心肌肉收縮以及關節活動度。Dr. Nigg的研究挑戰了這個概念。

Nigg的肌肉調頻理論支持觸地時預先等長收縮,是現今評估過度使用傷害的模型。

如果衝擊力這麼快地負載上去,最有效預防過度使用傷害的方式是預期(anticipate)力量還有甚至在腳接觸地面之前開始負載這些振動。

這是赤足訓練背後的終極科學,且會是<barefoot strong >第七章的重點。

Mona: 白話的方式來說,觸地根本是一瞬間的事情,不可能用意識去控制什麼時候收縮好。要訓練的,其實其中一個重點是神經的反射!


>>面對衝擊力:預先準備好才夠快


Nigg的研究顯示,當我們走路時,到了第三或第四步,神經系統已經預期還有預測衝擊力等級。

這個概念稱作神經肌肉反應的預先活化(pre-activation of neuromuscular response),是動作效率及動作健康的關鍵。簡單來說是,經過足夠反覆之後,身體開始創造肌肉記憶或者潛意識的動作模式。

任何舞者,體操選手,或者甚至音樂家,做例行練習或是反覆練習一首樂曲,基本上是把預先活化肌肉模式建立進去他們的潛意識中。

最終結果是,肌肉開始在關節移動之前就啟動了對動作的反應。這個預期收縮存在於深層穩定肌。走路時這個預先活化反應就是足踝肌肉變得堅固以及觸地等長收縮。

Nigg的研究發現這些預先活化反應是腳能唯一承載衝擊力夠快的方式,尤其當衝擊力是在短短50-150 毫秒之內進入身體內的。

>>預期與實際不相符=受傷


神經系統是設計來預期衝擊力。

你有沒有這種經驗:踏下階梯,落地時地面比預期的更低,差點踩空,腳下傳來令人不快的衝擊力?這就是一個預期與地面不符合的例子。

如果預期的衝擊力跟實際碰到的衝擊力不一樣,反覆的結果就是受傷。

有個預先活化理論的好例子與太陽劇團有關。

Nigg醫師在他最新的<運動鞋生物力學>中,引述一個洛杉磯太陽劇團舞者的個案研究。

因為劇團的謹慎訓練,很少有人受傷。好幾年前弄了個新舞台,舞者開始抱怨跟腱炎及足底筋膜炎(兩個與衝擊力相關的傷害)。

Nigg醫師去洛杉磯的訓練中心檢視舞台,發現有光束分佈在舞台上,改變了該區塊的振動頻率。根據預先活化理論,如果舞者的神經系統預期著特定程度的振動,結果是踏在舞台光束中,振動頻率不同,造就不相符的承載反應。

Nigg建議把光束移除掉且舞台製作成一致的質地。這個統一的表面允許舞者精準的預期衝擊力。

結果呢?所有舞者的傷害都沒了!


>>好的地表:能適當傳遞振動


腳與地面接觸的時候,地表會提供特定頻率的震動。15-20赫茲左右是神經肌肉系統被設計來對這個振動輸入產生反射性反應的最佳頻率。 

這些振動提供了踏出下一步所需的能量,所以對這個頻率適當回應的能力,對於減少傷害風險是重要的。不論是從事哪種活動或運動,不論我們在考量體適能工作室地板或者體操地板,地表振動的方式對於運動表現是很有相關的。衝擊力傳遞進入身體時,必須也傳遞進去地表。

大多數每日碰到的表面,包括水泥,磁磚或大理石,無法良好傳遞振動。在這些表面上的衝擊力仍然存在,但不是傳進地表還有傳入身體,所有振動往回傳遞通過身體。這些過量的振動從軟組織帶到我們的骨頭肌腱中,以壓力性骨折或跟腱炎來表現。

Mona: 重點在於,衝擊力是存在的,但我們身體要是無法正確感知到衝擊力,就會容易受傷。

>>鞋子:襯墊其實增加了身體承受的衝擊力


今日社會迫使我們在不友善的、不自然的表面活動,也要求我們穿鞋子。

在1950年代,隨著橡膠及合成布料的進展,運動鞋開始現身市場,第一雙有氧鞋(Reebok)及第一雙跑步鞋(Nike)出現了。與今日一樣,很多跑者經歷著衝擊力傷害。1970年Nike設計了我們今日稱作傳統運動鞋的:額外襯墊及足跟落差。

加入鞋子襯墊,是根據「襯墊能吸收衝擊力」的理論:把壓力從組織拿掉,下降受傷風險。然而不是這樣的。

當我們穿鞋子,襪子,矯形器時,我們開始阻擋著腳掌受器,阻礙了原本觸地時的多重感知。我們的反應?撞地面撞得更大力。

Nigg的研究顯示鞋子中襯墊的存在事實上增加了衝擊力。

Mona:意思是...我們的腳掌「以為」地面沒有傳來衝擊力,所以踩得更大力!

>>鞋子:足跟落差阻礙了承載衝擊力的能力


另一個概念是想把阿基里斯腱上的張力拿掉,減少跑者受傷風險,所以製作了足跟落差。平均足跟落差是是12-14 公釐 或 0. 5英吋。

雖然足跟落差把張力從阿基里斯腱上拿掉了,它最終阻礙了腳掌承載(load)衝擊力的能力。當我們的腳掌置於足跟落差上面,腳踝會蹠屈,距下關節內翻。

Mona:下面會講到足型。距下關節處於內翻狀態時,是比較僵硬的,但面對衝擊力時,距下關節理想上要能適當地「鬆開」,才能承接衝擊力。


在中立或內翻的腳掌,這個距下關節內翻會鎖住腳掌,阻礙它外翻及承載衝擊力的能力。外翻的腳掌中,這個足跟落差是有益的,因為它把腳放在一個比較穩定的位置。這就是為什麼了解不同足型以及各自如何作用對於達成動作效率是很重要的。

最好的腳掌,有能力在面對不同狀況,做出不同動作。下面的內文請搭配這張圖閱讀。

>>簡介足型 


足型顯示了你腳掌的基準功能,所以了解足型是必要的。很多人聽過過度旋前及過度旋後。雖然這些是導引顧客選擇更適當鞋子的好嘗試,仍然有很多混淆的資訊。
Dr. Emily Splichal 教導足型的時候,很少把腳掌稱作過度旋前或旋後,而是在敘述足型的時候去看個別的關節,尤其是距下關節。

Mona:旋前/旋後,比較偏向在形容整個腳掌/腳踝的活動,比較像是在敘述動態的動作。內翻/外翻強調距下關節處於哪個「位置」。

>>腳掌:靈活的轉接頭v.s.堅牢的槓桿


除了本體感覺豐沛以外,腳掌精緻的生物力學構造,讓我們在每一步能接受還有釋放衝擊力。這個允許足部與身體其他部位做功能性整合的關節叫做距下關節(subtalar joint),由上方的距骨及下方的跟骨構成。

綠色的兩塊骨頭,上方是距骨,下方是跟骨,兩者構成距下關節。圖片來源


雙腳站立與肩同寬。滾動到腳掌外側,增加你的內側足弓。這稱作距下關節內翻。

距下關節內翻等同於:僵硬,穩定及鎖住的腳掌。釋放能量或加速的時候,我們希望距下關節在這個位置。

現在翻到腳掌內側,把足弓攤平。這被稱作距下關節外翻(eversion)。

距下關節外翻等同於:靈活的,不穩定的,鬆開的腳掌。這個位置是我們承載能量或是減速時的位置。

回到起始位置,現在把你的腳跟提起來,以球蹠部站立。在這個位置,你的距下關節應該要能再一次地內翻且鎖住或釋放能量。這反映了我們腳掌在跳躍推進時的位置。把距下關節挪到內翻的能力對於提升能量釋放是很重要的。

腳跟放低,移動到蹲姿。在蹲姿底部,你的距下關節應該是往外翻的,意味著它是鬆開且釋放能量的。雖然我們不一定會在深蹲時看到距下關節外翻,這個距下關節的動作對於是適當地承載蹲姿及轉移能量是必要的。

沒有在移動時,理想的距下關節位置是中立的(neutral)。像是個翹翹板一般,一邊是內翻,一邊是外翻,中間是中立。

我們希望腳掌在放鬆時處於這個平衡的中立位置。任何的偏移會讓我們以代償模式來動作。 與中立距下關節的差異同時也是不同足型的來源。

在不同活動之間,腳掌持續在內翻及外翻之間移動。

在承載/面對衝擊力的時候,腳掌必須能夠靈活地變形以承接外來壓力,在釋放衝擊力/發力的時候,又必須變得堅固。

Mona:白話的方式說明就是:好的距下關節是活的!不是完全活動或是完全堅固功能就好,重點要能在適當時候活動(著地或蹲下時),適當的時候要能變堅固(跳躍或是施力時)。

>>你的足型是啥?


要決定距下關節的位置,你需要從腳掌後方拍攝:雙腳與肩同寬站著,腳跟在腳指頭正後方,拍一張腳跟後側阿基里斯跟腱接入跟骨處的照片。


確保照片與地面平行且與腳掌視線一樣高。上www.barefootstrong.com的網站觀看如何適切地確定足型的影片。


the Neutral Foot
中立足
the inverted foot
內翻足 
the everted foot
外翻足
阿基里斯腱接點是直的,或是腳跟內側或外側沒有看到凹陷。

理想的足型。

要保持理想足部功能,加入每日足部回復及足部強化運動。
阿基里斯腱接點往內側或在腳跟內側有一個凹陷。

結構上是僵硬的,容易遭受到衝擊力的傷害。比較不能承載衝擊力的或是駕馭不平坦地形。

結果:衝擊力相關傷害的風險增加,包含壓力性骨折或跟腱炎。

由於僵硬,日常足部活動度是良好腳掌功能的關鍵。



阿基里斯腱附著點是向外側,或腳跟外側有凹陷。

外翻的腳掌不穩定,在足部觸地時難以穩固。

有較高風險的廣泛腳掌疼痛,膝蓋疼痛及下背痛。因為不穩定性,是最常做客製化矯形器的。

每日足部強化是良好足部功能的基礎,尤其是足部的小肌肉。

>>體驗關節對偶


我們再次站起身,開始把腳掌在內翻與外翻之間移動,注意你膝蓋,髖部及骨盆的動作。

當你活動距下關節,是否感覺到膝蓋和髖部往內轉及往外轉的樣子?

這些從足部往上延伸到腿部的旋轉被稱作關節對偶 (joint coupling)。

距下關節外翻與膝蓋髖部內轉是成對的,等同於承載能量(面對衝擊要能變得柔軟靈活)
距下關節內翻與膝蓋髖部外轉是成對的,等同於釋放能量(發力時要能變得堅固有力)

這個關節對偶在腳掌觸地時讓衝擊力及位能往上行進到身體。雖然我們關注進入髖部的旋轉,實際上它們持續進入軀幹及胸椎,使得像走路這樣單純的事情,真正成為由腳掌往上的統合性動作

>>鞋子的未來


赤足跑步日益流行,極簡鞋現在是鞋類工業中上看億元的區塊。極簡鞋有幾個關鍵特徵。

第一個是沒有支撐或是襯墊。極簡鞋墊讓鞋子更柔軟,需要腳掌自然的力量來適當地承載及釋放衝擊力。逐漸轉換到這個鞋子後,很多人發現功能改善及關節疼痛減少。

另外,缺少襯墊,身體更精準地感知衝擊力,因此創造更有意識的動作模式及更快的承載反應。

所有的足型都能因為拿掉支撐及襯墊受益。有些也許需要長一點的轉換期或額外的足部強化訓練來降低受傷風險繼續等待下集XD!

極簡鞋的第二個特徵是缺乏足跟落差。你也許聽過「零落差」(zero drop) 這個詞,它意味著從腳趾到足跟的落差是零。

不是所有極簡鞋都是真的零落差,這無妨的。過度型的極簡鞋有4-8公釐的足跟落差,零落差的鞋子足跟落差為0-3公釐。

>>你最適合哪雙鞋?


要決定哪雙鞋最適合你的時候,想想你的足型,受傷歷史,訓練或運動。

扁平足Dr. Emily Splicahl建議使用較為過渡型的鞋款例如NIke Free 5.0. 。些微的足跟落差讓距下關節保持輕微內翻,讓腳掌有更好的穩定性。

在高足弓僵硬的腳而言,可能有跟腱炎病史,也建議過度型鞋款。輕微的足跟落差保持阿基里斯腱的張力消失,但允許與傳統鞋款比較之下更好的承載反應

在中立足型或沒有受傷病史的人,可以穿真正的零落差鞋款。記得,即使是最中立的腳掌仍然會受到傷害,因此足部回復及足部強化是重要的。

其他的例子是:例如,腳的狀態真的非常糟糕,非常虛弱,但工作時又需要長時間站立,那工作時有適當種類的襯墊或是矯形器是需要的。但是在走路上下班的過程,也許可以穿比較沒有支撐的鞋子。重點:要去訓練適當的動作模式,找回有功能的雙腳。

Mona:意思就是,經由適當的訓練,每個人都應該要有能力回復雙腳功能,穿著極簡鞋款亦能運動!

>>在現代世界中生存下來


既然知道鞋子及不自然的地表是每日生活的一部分。在今日的社會中存活下來可以做啥呢?

第一步 保持雙腳強壯

強壯的腳掌是防衛衝擊傷害的第一線。在觸地時穩固腳掌的能力,會確保振動是被控制的且不會傳進去骨頭裡面。

第二步 保持雙腳柔軟

把腳掌鬆開的能力是承載衝擊力的必要步驟。腳掌柔軟度以筋膜組織的形式產生,因此每日按摩或是足底激痛點釋放是關鍵。

記住,柔軟度不該與不穩定混淆。扁平的腳掌是不穩定的,仍必須為了適當傳遞力量而專注在腳掌恢復及筋膜柔軟度。

第三步 足部核心串聯

我們能越快穩定核心,傳遞力量時能更有效率。這個反射性的核心穩定性必須從地面往上達成。

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至於保持雙腳強壯還有足底核心串聯,到底到底要怎麼做??

其實Mona已經寫過文章了,也有其他人寫過相關文章!

最主要的做法就是:縮足運動(short foot)!,另外更好的就是搭配骨盆底肌活化+良好的身體排列

下一篇會詳述書中的內容,再整理一次。如果等不及的,可以參考這篇:

EBFA Barefoot Training Specialist 赤足專家培訓課程心得/筆記

這裏有Dr. Emily Splichal親自示範的影片

另外尼西健康小學堂有提供線上步態分析的專業服務
也可以直接參考這裡喔!

台灣考過赤足訓練證照的醫療人員/教練可以在這裡找到