撰文 | 王昱
审校 | 二七
跑步是参与人数最多的体育活动,而马拉松(marathon)则是最奥林匹克的跑步项目。1896年,第1届现代奥运会让马拉松从历史传说变成了一项挑战人类极限的运动。到1908年第4届奥运会,马拉松的距离正式固定到了42.195千米。
更快的征程
过去的一个多世纪里,马拉松的记录不断被刷新。1908年夏季奥运会上,美国选手约翰尼·海耶斯(Johnny Hayes)用2小时55分18.4秒跑完了42.195千米。这个成绩接近3小时,今天的大众跑者也能跑出类似的成绩。根据《2023中国路跑赛事蓝皮书》的数据,2023年中国举办的马拉松比赛中,有11 897人能在3小时内跑完全程。
2023年10月8日,肯尼亚运动员凯尔文·基普图姆(Kelvin Kiptum)在芝加哥马拉松中,将人类马拉松纪录刷新到了2小时00分35秒,逼近2小时大关。基普图姆从2022年12月才正式开始参加马拉松比赛,2023年芝加哥马拉松仅仅是他参加的第3场马拉松比赛,他本有可能将人类马拉松正式纪录带到2小时以内。但十分令人惋惜的是,今年2月的一次车祸夺走了这位马拉松新星的生命。
不过,人类也不是没有跑到过2小时以内。在基普图姆之前,马拉松的世界纪录一直由另一位肯尼亚运动员埃鲁德·基普乔格(Eliud Kipchoge)保持。基普乔格曾在2019年10月12日的英力士 1:59 挑战赛(Ineos 1:59 Challenge)中,用1小时59分40.2秒跑完了马拉松全程。
这场比赛是专门为基普乔格设计的。比赛全程都有7名配速员跑在基普乔格周围挡风,每跑一段距离,就有新的配速员替补上来继续挡风。挑战赛共有41名配速员参与,他们都是世界顶级的长跑运动员。1小时59分40.2秒虽然是基普乔格用双脚跑出来的成绩,但很明显不符合现代马拉松的规则,世界田联(World Athletics,原“国际田联”)自然也没有承认这个纪录。
而且,基普乔格在这场比赛中穿的跑鞋也点燃了原本就存在的争议。基普乔格在这场比赛中穿的跑鞋是耐克定制的Vaporfly 4%,这款鞋在当时尚未发售。一项耐克赞助的研究表示,在相同的配速下,和经典跑鞋相比,这款跑鞋能让运动员的能耗降低4%。研究将类似的跑鞋称为先进科技跑鞋(Technologically advanced running shoes,TARS),这类跑鞋中底都由弹性高分子材料制成,里面包裹着一片碳纤维板,或是其他材料制成的弹性片,所以也叫碳板跑鞋。碳板跑鞋鞋底的回弹明显增强。在那几年,很多马拉松运动员都穿着耐克Vaporfly打破世界纪录,也将这款跑鞋推上了风口浪尖。
如果有的运动员没能穿上定制碳板跑鞋,那跑步比赛是不是就引入了更多不公平的因素?不少人认为,这款跑鞋在提高运动员成绩方面已经越界了,世界田联应该禁止在正式的比赛中使用这种跑鞋,就像2009年时对鲨鱼皮泳衣的禁令一样。最终,世界田联在2020年的奥运会(虽然后来推迟到2021年)之前紧急出台了对比赛跑鞋的限制,主要包含以下4条内容:
1、鞋底厚度不得超过40毫米。
2、鞋底中的回弹材料,不论是碳纤维板还是弹簧,数量不得超过1块。对于钉鞋(短跑比赛为增强抓地力会使用钉鞋),可以使用额外的材料来固定鞋钉,但鞋底厚度不能超过30毫米。
3、运动员比赛时穿着的跑鞋至少要已经上市销售4个月以上。
4、世界田联会调查任何“可能不合规”的鞋子。
这意味着大部分运动员都可以穿着市售碳板跑鞋参加马拉松,但类似基普乔格在英力士 1:59 挑战赛中直接拿未公开跑鞋参赛的行为,将被禁止。
节能跑鞋
那这些碳板跑鞋真的能提升运动员的跑步水平吗?又能提升多少?
2020年,美国康奈尔大学一个研究团队在预印本网站上发布了一篇论文。他们以Vaporfly跑鞋为例,研究了碳板跑鞋能让运动员跑快多少。他们回顾了2015年到2019年间的22场马拉松赛事,选取了578名高水平运动员,其中男性308人,女性270人,统计他们的跑步成绩。
统计结果发现,碳板跑鞋能让男性运动员的成绩提升1.4%~2.8%,也就是总用时减少2.0~3.9分钟;对于女性运动员,提升在0.6%~2.2%之间,也就是总用时减少0.8~3.5分钟。
但碳板跑鞋究竟是如何让运动员跑得更快的?这是一个复杂的生物力学问题。目前有两种主流的假说。2019年一篇在《运动医学》(Sports Medicine)上发表的论文认为,碳板跑鞋降低了跑步时踝关节的力矩,从而影响了整个腿的能耗分布,让人体进入一种更高效的状态。2020年2020年在《英国运动医学杂志》(British Journal of Sports Medicine)上发表的一篇论文则认为,弹性片的弹力产生了一种“跷跷板”效应(”teeter-totter” effect),能无形间改善运动员的跑步姿态。但这两种假说都存在较大的争议。甚至还有一小部分人认为碳板跑鞋提升的成绩纯粹是安慰剂效应。
只有一点是没有争议的,碳板跑鞋确实会降低跑者的耗氧量,不论你是专业运动员还是大众跑者。在一篇《科学报告》(Scientific Reports)2024年的论文中,研究人员招募了19名业余跑步受试者,让他们以各自的乳酸阈值(lactate threshold)配速跑步。通俗来讲,乳酸阈值配速就是会让人感觉辛苦但不痛苦,能坚持跑下去的速度,日常训练中用这种速度跑5千米或10千米比较合适。(不过“体感”的欺骗性一般较强,各位读者就不要自己骗自己了,日常跑步锻炼时,心率是更客观可靠的标准。论文之所以采用乳酸阈值配速,是因为他们真的会采血测乳酸。)
研究发现,在同样的乳酸阈值配速下,业余跑者在穿着碳板跑鞋时的耗氧量平均下降了3.0%,心率也降低了2.0%,主观的自感运动强度评估(Rating Of Perceived Exertion,RPE)也下降了5.0%。同时,碳板跑鞋还能将跑步时每千米累积的胫骨负荷降低12±9%。
而一些专业运动员则表示,碳板跑鞋可以减轻腿部酸痛,减少对腿部的冲击。因此,碳板跑鞋不仅可以让他们在比赛时跑得更快,还能减少他们训练时的疲劳,从而增加整体训练量。
为马拉松而生
既然碳板跑鞋的优势是确凿无疑的,那跑鞋厂商自然有很强的动力开发这样的跑鞋。现在,大部分跑鞋品牌都有了自己的碳板跑鞋。2022年1月,世界田联又进一步细化了田径比赛的跑鞋规范。新的规范又放开了对定制跑鞋的限制,只要按规定将跑鞋交给世界田联审查,运动员依然可以使用未公开的定制跑鞋。世界田联还给出了允许使用的跑鞋清单。
随着马拉松赛事热度的升高,甚至还有厂商制作只能用来跑马拉松的跑鞋,比如阿迪达斯的Adios Pro Evo 1。这款鞋几乎是贴着跑鞋设计规范设计的,但完全不考虑鞋子的耐用性,有人表示它的耐用性就跟外卖饮料杯一样差。阿迪达斯甚至会专门强调这双鞋不适合马拉松跑不进3小时30分的跑者。
一般来说,你并不需要碳板跑鞋。因为这些跑鞋是为长跑或马拉松而生的,相信大部分读者可能无法连续跑完5千米。碳板跑鞋的稳定性通常会稍差一些,新手跑者直接穿碳板跑鞋跑步,因为对足部和脚踝的控制不到位,可能会增大受伤风险。
所以,究竟是人类变强了,还是鞋子变强了?至少从近年来马拉松的统计成绩的统计上来看,跑鞋的进步对成绩的进步贡献的确不小。这些曾经引起争议的碳板跑鞋,都已经成为了各大品牌的当家产品,马拉松跑者对这些跑鞋的接受程度也越来越高,碳板跑鞋似乎正在成为长跑不可或缺的一部分——就像钉鞋对短跑一样。
惋惜的后记
当然,任何体育运动,一旦抵达人类极限的水平,除了装备因素,都还非常依赖天赋。就比如著名的飞人尤塞恩·博尔特(Usain Bolt),他2009年只用9.58秒就跑完了100米。只看数字可能还不够直观,但如果做成折线图,就能发现天才对于人类的极限有多重要。
基普图姆曾被视为最有可能“合法”破二的人,仅参加了3场比赛就将马拉松纪录刷新到2小时00分35秒。在创造这个世界纪录前,他曾期待和基普乔格在巴黎奥运会上巅峰对决,但现在,只能说世事难料……
参考链接:
https://www.sciencealert.com/heres-how-controversial-supershoes-are-reshaping-competitive-running
https://www.npr.org/2020/02/23/808681604/nike-vaporfly-shoes-controversy
https://arxiv.org/abs/2002.06105
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29143929/
https://www.nature.com/articles/s41598-024-62263-0
https://www.bbc.co.uk/sport/athletics/51324991
https://www.runchina.org.cn/#/news/official-news/detail/XW202449005