当我的中年危机来临时,我没有选择离开我的妻子或者去买一辆跑车,我的应对方式是为备战我的第一场马拉松进行训练。然后,疼痛便猛烈袭来。每当我起身下床,跌跌撞撞地走向浴室,最初的那几步带来的痛苦感受,就像是有一个看不见的恶魔钻进了我的脚,拿着手术刀开始戳我的脚底。几分钟之后,剧痛开始消退,但也会时常回来报复一下。与很多跑者一样,我患上了足底筋膜炎,足底筋膜是位于足弓下部、功能类似于弓弦、起连接作用的厚厚的带状组织,它现在出现了炎症。根据我从互联网上看到的建议,我应该更频繁地更换跑鞋。当一双跑鞋的弹性下降时,内置的足弓托就会失效,导致足底筋膜承担额外的压力。所以我马上来到附近的跑鞋店,买了双新跑鞋,疼痛果然慢慢消失了。自那之后,我决定每三个月更换一双新鞋,而不去考虑费用问题。但是,到了第二年,我又不得不与跟腱疼痛抗争,其他一些古怪的疼痛也纷纷袭来,我开始担心,自己是不是需要永远告别跑步了。
颇具讽刺意味的是,就在我热衷于购买新鞋的时候,我还同时开始了一个新课题的研究——人如何在不穿鞋的情况下奔跑。那是我和布兰布尔刚刚在《自然》杂志发表“为跑而生”的论文之后不久,我在一个暴风雨之夜的一场公开报告会上,当场决定开启这一研究。那天的报告厅第一排坐着一个留着大胡子的年轻人,他的脚上只穿着袜子,上面缠着强力胶带。在稍后的聊天过程中,他介绍自己名叫杰弗里,然后问了一个极棒的问题:“为什么我不喜欢穿鞋,即使跑步的时候也不愿意穿?”我就像产生了膝跳反射一样,瞬间在大脑中闪现一行字:“赤足跑?你一定是疯了吧?”冷静之后我的反应变成了:“是啊,这一定是进化的原因!”因为杰弗里恰好住在波士顿,所以我邀请他来我的实验室。几天之后,他如约而至,我们开始测量他是如何用他那双满是老茧的双脚赤足奔跑的。与我测量过的绝大多数跑者以及我本人不同的是,杰弗里的跖球(ball of the foot)(46)触地时简直就像羽毛一样轻柔,因此避免了通常由后脚跟落地造成的剧烈撞击和由此产生的冲击波。这对我来说简直是醍醐灌顶。在鞋子发明之前,人类已经奔跑了数百万年,也许我们就是要进化出奔跑时前脚掌落地的能力,以避免因为后脚跟落地而产生的疼痛,毕竟缓震跑鞋的出现是很久以后的事情了。如果这个假设是正确的,那么这一发现是否能够将人类从跑步造成的伤痛中解救出来呢?
在之后的几年里,我和我的学生开始研究赤足跑。杰弗里是美国一个跑步团体的成员,该团体的成员均不穿跑鞋,而我之前完全不知道还有这么一群人的存在。“赤足侠”杰弗里把我介绍给了“赤足侠”普雷斯顿和“赤足侠”肯·鲍勃以及其他“赤足侠”家族的人,很快我和学生们便开始了对赤足跑的研究,我们从全国各地收集信息,测量他们跑步的数据,将足跟落地与前脚掌落地的生物力学特征进行对比。然后我们又前往肯尼亚对那些从未穿过鞋的跑者进行了测试,最终将我们的研究结果整合成论文《脚步轻快:在开始穿鞋之前我们是如何舒服地跑步的》(Tread Softly: How We Ran in Comfort Before We Started Wearing Shoes)38并发表在《自然》杂志上,这篇论文也成了当期的封面论文。我们的论文提出了跖球触地的动力学模型,并论证了这种落地方式如何避免足跟落地带来的损伤,我们还在论文中对杰弗里长期赤足跑——不是在全部的时间里都赤足跑的行为进行了介绍。我们提出,在跑步时大多数情况下用前脚掌着地是人类进化出来的能力,希望能够进一步研究这种被大多数高手所采用的跑步姿态,测试其是否能够避免损伤。
很多酷爱跑者和准备开始跑步的人都担心跑步会给身体造成伤害。除了摔倒的危险和外伤事故之外,人们认为长跑会日积月累造成身体的磨损,就像是一辆开了太多里程的车。这种运动损伤通常被称作过度使用所造成的劳损。有研究指出,每年有20%~90%的跑者都受此困扰,也就是有数百万跑者跑步过度。39最常见的受伤部位是膝盖,其他容易出现的伤病包括外胫夹、胫骨应力骨折、跟腱炎、腓肠肌拉伤、足底筋膜炎、脚趾应力骨折和腰部疼痛。40但是受伤最多的还是膝盖。我已经数不过来有多少人(包括医生)曾经告诉我,他们因为跑步过度而废掉了自己的膝盖。跑步真的如此伤人吗?既然长距离奔跑是我们进化出来的能力,为什么我们的身体不能很好地适应这一能力呢?
一种假说认为,跑步损伤与2型糖尿病和近视一样,源于环境失配,是因为我们的身体无法适应我们所生活的现代环境。按照这种思路,我们只需像进化过程中那样赤足跑,就能控制住跑步损伤的频发。虽然某些跑步损伤确实由失配所引发,但是这种理想化的思维方式忽略了一个重要的事实,那就是包括身体活动在内的所有事物本身就存在危险,也需要我们做出权衡。比如,尽管我们进化出了怀孕、吃饭和步行的能力,但是孕期的妈妈经常会腰疼,很多人吃饭的时候会因噎窒息,世界各地的人都会被绊倒然后扭伤脚踝。跑步受伤其实也是上述意外之一。
另一种假说则认为,我们的身体实际上与跑步活动完美契合,跑步受伤其实被夸大了。如果全世界的数百万名跑者中真的有80%的人受伤退出,那么医生的诊所早就人满为患了,而慢跑者最终会变成稀有物种。综合数百家小型诊所的数据,跑者受伤的比率呈U形曲线,受伤可能性最高的人群是:突然增加跑步量的初跑者、竞赛型速度跑者、马拉松跑者,而处于上述极端人群之间的普通跑者其实并没那么容易受伤。41比如,我和我的同事发现,哈佛大学越野队的中长跑选手每4个人中有3个每年会受非常严重的伤,他们的年跑步量将近3200千米,而且是在高速状态下完成的。42而以合理的速度跑完适当距离的荷兰慢跑者每5个人中只有1个会受伤,而且大多数都是轻伤。43
我们应该竭尽所能保护跑者避免受伤,势在必行要去做的一件事情是澄清一些流传极广的关于跑步损伤的错误说法,而其中最大的一个是——跑步量过大之后会造成膝盖软骨和臀部软骨磨损从而引发骨关节炎。实际情况完全不是这样。尽管有很多医生和相关人士都做出了运动量与骨关节炎相关性的假设,但是十几项细致的研究表明,业余有跑步习惯的人并不比没有跑步习惯的人更容易患骨关节炎。44实际上,跑步和其他形式的身体活动有助于提升软骨的健康度,并且可以保护身体抵抗疾病。我自己实验室的一项研究表明,尽管人类的活动大幅减少,但是当代人与两代之前同样年龄和同样体重的人相比,前者患骨关节炎的可能性居然达到了后者的两倍。45活动虽然减少了,但是损伤仍然存在,绝大多数发生在膝盖部位。我们先抛开意外造成的脚踝扭伤之痛不谈,来看看该如何避免跑步损伤。
避免伤病的一个显而易见的办法,就是让自己的身体适应跑步对生理结构的要求。即使像我妈妈那样每周跑5次、每次跑8千米的慢跑者,每年也会跑200多万步,诸如蹬踏地或者用力挤压脚趾之类的压迫性动作虽然只是中等强度,但是由于重复次数极多,容易引发“重复性劳损”,我认为这个名称比“过度使用损伤”更合适。这些动作产生的压力有可能造成一些极其轻微、在开始阶段不容易被察觉的损伤。但是随着我持续不断地向胫骨施加更多的压力,超出它的承受能力时,这些细微的裂痕便会缓慢累积形成伤害。终于,我感受到小腿胫部发酸,继而引发令人痛苦的外胫夹,也就是胫部疼痛的现象,如果我听之任之,损伤最终会发展成应力骨折。类似的损伤也会发生在其他骨骼部位,以及软骨、肌腱、韧带和肌肉上。但是,如果我的身体组织能够强大到足以承受这些压力而不被损坏的程度,我就不会受伤。问题在于,骨骼、韧带和肌腱等连接性组织,其适应能力的提高远比肌肉和体力等能力的提高来得慢。因此,以首次跑马拉松的选手为代表的跑步新手就要面临极大的受伤风险,他们经常会快速提升跑量或者配速,或者同时提高两者,其幅度远远超过胫骨、趾骨、跟腱、髂胫束和其他易受伤组织能够适应的程度。很多专家因此建议跑步量以每周增加10%为宜。46
另外一个值得担心的因素是肌肉力量。肌肉的作用不仅仅是推动我们的身体向前行进,还包括对动作进行控制,减轻身体所承担的负荷,避免这些负荷对组织造成压力和损伤。那些体力充沛但是核心肌肉、腿脚部位起稳定作用的肌肉较弱的跑步者,其膝盖等位置受伤的风险更大。47沿臀部生长的肌肉叫作髋外展肌,起到的作用是避免膝盖在每一步前进时出现内折的危险,很多人的这部分肌肉都很弱。48
但是,人体的适应能力显然很强。2015年,我观察到了这种适应能力是如何实现的,当时8名业余跑者计划奔跑近5 000千米横跨美国,为防止儿童肥胖症活动募捐,我跟踪了全过程。在6个月的时间里,这些年龄从20多岁到70多岁的跑者大约每天跑一个马拉松距离,每周休息一天。我除了对他们的生物力学指标进行测量之外,还会向这些勇敢的人发问,记录他们每天的伤病情况。在最初的几周里,他们报告的都是那种很常见的伤情,从膝盖疼痛到水泡。但是一个月之后,随着身体慢慢适应,他们报告的伤病越来越少了。在记录下来的总共50种伤病中,有3/4发生在第一个月,而最后一个月一个都没有。
除了跑步量之外,另外一个可以降低受伤概率的因素是跑步姿势。如果说重复性劳损是由大量重复进行的受迫性运动所引起的,那么按理说,就应该存在某种跑步姿势,它所形成的压力比其他姿势要小。轻柔地跑,说起来容易做起来难,而且根据我的经验,很多跑者完全不知道自己的跑姿是什么样的。大多数人都是穿上一双舒服的鞋子就开始跑了。很多教练也不太关注跑姿。这种过分个人主义的方式也许是基于这样一个假说:我们每个人的跑姿都是自己感觉最舒服、最有效率的,这种跑姿已经将我们的步频、身体倾斜角度、落地方式、臀部膝盖和脚踝的弯曲角度都考虑在内了。只要保持这种跑姿,我们就不太可能受伤。49
但人类学的方法结合我们所掌握的生物力学的知识,为我们提供了一个不同的视角。50当我问拥有不同文化背景的跑者是否认为存在最佳跑姿时,他们不约而同地告诉我,他们认为跑步是一项可以习得的技巧。如同人类学家约瑟夫·亨里奇(Joseph Henrich)曾经证明的那样,在所有的文化中,人们在学习掌握那些重要技巧时,都是通过模仿最精于此道者而实现的。51如果说学习罗杰·费德勒(Roger Federer)的击球动作是有意义的,那么像埃鲁德·基普乔格(Eliud Kipchoge)或者其他伟大的马拉松运动员那样奔跑,是不是也会有所帮助?塔拉乌马拉的跑者告诉我,他们都是跟着“追球比赛”的冠军们学习跑步技巧。肯尼亚的跑者也是一样,他们经常聚在一起切磋跑步技术,我经常在埃尔多雷特市的郊区加入他们的行列。就在太阳刚刚升起时,10~20名跑者会在当地的一所教堂前集合。总会有一个人在最前面领跑,我们开始向城外跑的时候,速度还比较慢,大家都跟着领跑者,我心想:“不错,我能跟得上。”但是队伍逐渐提速,我开始气喘吁吁,不得不掉队了,大家都笑了起来,并祝我好运。这些跑者在一起训练除了可以互相加油打气之外,还可以在团队奔跑中互相学习跑步姿态。看10名美国跑者训练,你通常可以看到10种不同的跑姿,但是一队肯尼亚人经常看上去更像是一支鸟队,领头者的作用不仅是确定节奏,更且是示范跑姿,这样所有的人都协调一致地运动着,采用同样的步频、同样的摆臂幅度,以及同样优美的步态。
但是肯尼亚人的跑姿究竟是怎样的呢?对跑姿与受伤之间的关系进行研究是一项巨大的挑战,因为“重复性劳损”是经年累月而形成的,每个人的身体又存在差异性,而且回溯性研究更为复杂,因为你无法确认某个人的跑姿与过去的伤病之间,到底哪个为因,哪个为果。很多研究都会预先假定是某些力对身体造成了伤害,比如落地时脚部与地面之间的力,然后只对这些力进行测量,我告诫自己不要这样做。我想大多数有经验的跑者和教练都会认同图9-3中提到的4个重要且相互关联的因素:第一,不要迈步过大,这样会使你的落地位置距离你的躯干过远;第二,步频保持在每分钟170~180步;第三,身体不要过度前倾,尤其是腰部;第四,落地时,脚部尽量与地面平行,这样可以避免脚部与地面产生巨大快速的冲击力。52接下来,我会详细介绍每个因素。
图9-3 优美的跑姿与常见的糟糕跑姿
· 第一,避免迈步过大。当你向前摆腿时,尽量抬高膝盖,这样落地时小腿与地面垂直,脚部位于膝盖正下方且与臀部不太远。这样可以避免脚落地时腿部过分僵硬,而那样会产生过高的冲击力从而导致速度降低。
· 第二,步频一般会随着速度的增加而提高,但是有经验的耐力型跑者无论速度快慢,都会保持每分钟170~180步的频率。这样他们只需每一步跳得更远一点(跑,其实就是两条腿轮换着跳),就可以更有效地提速,而且高步频会避免迈步过大。
· 第三,身体稍微前倾,但是腰部不要太过倾斜。身体过度前倾会消耗过多能量用于保持躯干平衡,以避免身体向前摔倒,而且过度前倾会造成迈步过大。
· 第四,轻柔地落地,使脚尽可能保持水平。如果你是赤足跑而且不会迈步过大,那么你想不用前跖球触地都难,然后才是脚跟落地,这种落地方式被称为前脚掌落地或者足弓落地(mid-foot strike)。前脚掌落地和足弓落地的跑法在脚触地时通常不会产生峰值的冲击力,如果你不是采用这种正确的落地方式而恰好又没穿鞋的话,就能感受到这种快速、大面积的撞击力带来的疼痛。前脚掌落地和足弓落地跑法会在膝盖以下和脚踝以上的部位产生旋转力(扭力),需要强健的小腿肌肉和跟腱,对于那些准备改用这种落地方法的跑者来说,初期会遇到一些麻烦。如果你也准备尝试改变落地方法,要注意循序渐进,并且加强力量。
图9-3所展现的优美跑姿与我和同事在世界各地观察到的长期赤足跑者的跑姿,在特征上极度匹配,对于这一事实我屡屡心生感慨。53这也最终引出了最具争议的结论,能否避免受伤取决于我们的脚所接触的东西,也就是跑鞋和路面。虽然有一些天才跑者提出,具有缓震功能的现代跑鞋是伤病之源,但这显然有些夸张。公正地说,跑鞋也许会使跑者的脚变弱,还会造成脚跟落地过于用力,但是大多数跑者如果不穿鞋可能就不会跑步了。而且,与很多说法不同的是,脱掉鞋子并不一定能让你跑得更好,穿着鞋跑得出色的大有人在。准确地说,赤足跑提供了大量的感觉反馈,如果穿着鞋子,这种体验就会被阻隔。54如果你以中等速度在坚硬的路面上赤足跑一个相对长的距离,你会自然而然地将自己的动作变得更轻盈更柔和,若想完成这段距离,你必然会采用赤足跑的跑姿,其特征包括高步频、不迈步过大、用跖球触地。在现代跑鞋于20世纪70年代被发明出来之前,这种跑姿已经被大多数人类使用了数百万年,所以我认为,赤足跑姿成为健康跑姿实属必然,并非巧合。要知道,我们的祖先从未在坚硬平坦的路上奔跑过,这种路面的最大特点就是每一步与前一步都一样,而且我们的祖先肯定比今天的跑步爱好者跑的次数更少、速度更慢。
我们的祖先也从不训练。我们已经说过多次,锻炼完全是一种现代现象,在石器时代,没有人会月复一月年复一年地练习跑步,就为了站在起跑线后面以尽可能快的速度跑完全程马拉松或者半程马拉松。很多人认为,不经训练就能完成一场马拉松是不可能的。但是,那些不锻炼的农耕者,比如塔拉乌马拉人和那些长时间寻找、追踪猎物的狩猎采集者,是如何为长距离奔跑进行“训练”的呢?其中一项重要的内容一定是长时间的长距离行走,外加其他形式的体力劳动,这些活动帮助他们建立起力量和耐力。说来也许奇怪,我认为还有另外一种重要的训练方式——舞蹈。