摘自《如何评估和提升运动员的足部力量》
原文作者:Romain Tourillon, Boris Gojanovic, François Fourchet
跑步或短跑是一种周期性活动,涉及下肢的所有关节和肌肉群,足部在此活动中至关重要。
足部内在肌(小腿肌群称为足部外在肌,脚掌的肌群称为足部内在肌)是主要的局部稳定器,为足部提供灵活性、稳定性和缓冲能力,同时部分控制足部内翻。
趾关节在脚步蹬地时发挥重要作用,而跖趾肌群变强不仅能被动增强绞盘机制(趾关节背屈会在足底筋膜中产生张力,从而使足部变硬),而且能获得更好的、主动的蹬地推进力。
跑步加速阶段,跑得最快的选手并非那些产生最大总力的选手,而是能够更有效将力量导向水平方向的选手。为实现这一目标,短跑运动员必须完成一系列肢体旋转,并在下肢关节(包括髋关节、膝关节和踝关节)周围产生总力矩。因此,作为趴地支撑的跖趾关节(通过背屈)的活动与短跑或加速跑表现重要相关。
让足部变硬的跖屈肌群与足内侧纵弓的弹性结构双向作用:过于柔软的内侧纵弓会导致过度内翻,阻碍了蹬地时足部力量传递,进而导致跖屈肌群过早疲劳。于是,中足无法真正锁定,刚性不足,只能产生较小的力量,且足部杠杆传递力量效率低下。跖屈肌与内侧足底肌群之间可能存在相互依存的耦合关系,因为跖屈动作会将压力中心向前移动,并增加足中部区域的负荷。
刚性的后跟骨似乎在确保站立期稳定及促进其负重吸收功能方面发挥关键作用,该功能可减轻跖屈肌在蹬离阶段产生的机械能的耗散。足部刚度增加(可以通过鞋具和矫形器)会改变比目鱼肌的行为,从而导致其峰值力量增大,肌束缩短速度减慢(在一定范围内,肌肉收缩产生的张力和速度大致成反比关系)。因此,短跑类运动中,除了优化钉鞋设计外,针对足部内在肌群实施强化训练,以提升主跖肌的力量与刚度,对运动员而言具有重要意义。
与足弓控制相关的损伤可能源于跑步过程中足部稳定性的不足。胫骨内侧应力综合征或跟腱病变通常与足部内侧足弓刚度不足及其足部控制能力不足有关。

图1:测量足弓刚性指数
综上所述,跑步或短跑时前足和中足区域的生物力学特性要求足部的小肌肉群具备高水平的力量。
足部核心系统必须作为强而刚性的杠杆,以便在推进阶段更好地传递下肢力量,同时在吸收阶段还必须实现冲击缓冲。现有科技文献可帮助教练和运动员制定最适宜的训练方案以增强足部力量:训练需具备多样性和渐进性,涵盖等长、向心、离心收缩或爆发力模式,从分析性到功能性练习,从自主控制到电刺激辅助。例如“短足练习”、足弓抬起、趾屈曲、拖拽练习,或是更具动态性的跳跃练习,甚至赤脚跑步。这些训练方案遵循其他肌肉群的训练原则。
1. 等长强化:短足练习、趾部姿势练习及塔式屈曲
在足部内在肌群的等长强化训练中,最广为人知的练习是“短足练习(short foot exercise,SFE)”,该练习通过自主控制足部内在肌群来抬高足弓并缩短足部,通常难以教授和掌握,因此建议采取三个渐进式训练步骤:(1) 被动模式,(2) 主动辅助模式,以及 (3) 主动模式。
在被动模式下,治疗师或教练引导运动员的脚完成短足运动,使运动员能够感知、学习并整合不同的姿势。
在主动辅助模式中,需配合足底深层肌群的主动收缩,以主动获得足部屈曲位。
主动模式要求运动员在无辅助的情况下完成练习(图2)。

图2 | 短足训练
此外,还可以将SFE与上肢的主动及抗阻活动相结合,以形成反向斜挎聚焦(即躯干和骨盆内旋),并促进肌肉链的协同作用(图3)。

图3 | 反向斜挎聚焦短足训练
许多其他常被称为“脚趾瑜伽”或“脚趾姿势练习”的动作已被证实能通过等长收缩激活跖肌群。例如,“脚趾张开练习”以及第一至第五趾伸展练习,执行方式是依次伸展所有脚趾,随后进行拇趾外展、拇趾屈曲及第五趾屈曲(图4)。“第一趾伸展”或“拇趾伸展”练习通过伸展第一跖趾关节来完成,同时保持其余趾(第二至第五趾)与地面接触(图4)。“第二至第五趾伸展”或“小趾伸展”练习则是在大脚趾保持接触地面的同时,伸展第2至第5趾(图4)。

图4 | 趾间张开练习,第1趾伸展及第2至5趾伸展
此前用于增强跖趾肌的技术包括趾屈曲练习,但这些练习似乎更多地调动了足部外在肌群(如趾长屈肌),并导致这些肌肉在跖趾肌中占据主导地位。通过将踝关节置于跖屈位,尽可能排除外在肌肉,从而专注于增强跖屈肌群的力量。
“毛巾卷曲练习”或“趾屈肌力量训练”可在坐姿或站姿下进行,可选择是否使用附加负重,受试者需通过屈曲趾关节(包括趾间关节和跖趾关节屈曲)来缓慢卷曲脚趾,并将毛巾或测力计卷入脚底(图5)。此类练习还能借助足部外在肌群,锻炼趾间肌群的水平力量产值。

图5 | 塔式卷曲(趾屈肌练习)
2. 动态与爆发式足部强化训练
从生物力学角度来看,等长练习并不能反映足部肌肉在运动过程中的实际工作状态。跑步甚至行走时足中部承受的负荷如此之大,以至于足部肌肉无法通过SFE这类低负荷任务产生足够的力量。我们建议从等长训练逐步过渡到跳跃训练,以更贴近跑步的特定功能。
我们可以考虑做提踵运动或任何将压力中心移至身体前方的练习,因为这些动作很可能给足中部施加更大的负荷(图6、7)。

图6 | 旋转短足练习

图7 | 推进期短足训练
3. 极简跑鞋或赤足跑步
关于跑步对足部肌肉适应性影响的文献相对稀少,且存在一定矛盾。尽管如此,现有研究确实表明跑步可能增加足部肌肉的横截面积和体积,且这种效应可能受跑步里程和经验的影响。
2015有论文表示,为期 10 周的穿着极简跑鞋训练可能有效增加肌肉体积,尤其是𧿹趾外展肌的横截面积。
2016有论文发现,为期6个月的向极简跑鞋过渡的跑步计划导致足部深层肌肉(IFM)体积增大。但该方案中加入了强化训练,因此无法确定是哪一环节导致了观察到的肌肉体积变化。
同样,在为期12周的过渡训练计划后,业余跑者的小趾外展肌体积和横截面积均显著改善。
4. 神经肌肉电刺激
另一种用于足部肌肉自主强化的方法是针对IFM的神经肌肉电刺激(NMES)。研究表明,采用这种方法可改善跑者的足部姿势控制及足底压力分布。
科学发现表明,对足部肌肉进行NMES可在 3 周的训练计划(每周 3 次训练)后降低舟骨下沉。在另一项研究中,我们发现将NMES与其他训练结合进行5周,可将足底压力分布向外侧转移,从而在跑步时减轻了足内侧中足部位的负荷。

图8 | 针对足内侧弓内肌群进行神经肌肉电刺激(NMES)的电极放置位置
实际上,操作非常简单:运动员双脚站立于地面,刺激器持续输出神经肌肉电刺激(NMES)约15分钟,每次训练共完成约75次收缩。两个电极置于第一跖骨头后方,以刺激足内侧弓内在肌群(图8)。施加持续400毫秒的双相对称正弦波脉冲电流(85Hz),每次强直性刺激持续4秒,随后进入持续8秒。
我们建议运动员在3–5周内平均进行9至12次NMES训练,这将带来显著的改善效果。运动员在前几节课中从双足站立开始,随后逐步过渡到单腿站立以及跳跃等爆发力训练。
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