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長期跑步如何保護(hù)膝蓋?

時間:2023-05-10 09:43:25    來源:科普中國網(wǎng)    

提到跑步,作為一個跑了一年多的人也出來說兩句。當(dāng)初之所以選擇跑步,是因為感覺身體被掏空,額,不對,是身體被填滿了。天天坐在電腦前,每天除了吃飯出去走幾步,沒有其他運動(不要以為做生物就是一天到晚圍著試驗臺,其實有相當(dāng)一批人是負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)的,比如我)。結(jié)果就是體重暴增,而且全年大大小小的節(jié)日,都得胖上幾斤……我能怎么辦?我也很絕望??!

當(dāng)時的想法是:要不節(jié)食,要不運動。節(jié)食,就不多說了,全是淚,不過跑步倒是堅持下來了。然而,運動又帶來了一個問題,跑步是否會損傷我的膝關(guān)節(jié)?盡管健身教練啊,各種運動APP都在說運動損傷,但這些都是真的嗎?有證據(jù)嗎(做科研的嘛,要講究科學(xué)精神~)?作為一個認(rèn)死理的人,我屬于那種只看科學(xué)的人,所以,我就大量的閱讀文獻(xiàn)來看別人的研究,今天和大家分享一下我的發(fā)現(xiàn)。


(資料圖)


01,損傷關(guān)節(jié)的不是運動,而是“過量”


運動的確會造成損傷,但是人體有很強大的對抗機制,畢竟是進(jìn)化了那么多年的生物,如果連對抗運動的能力都沒有,豈不是人人都關(guān)節(jié)炎了?甚至有研究表明,人的膝關(guān)節(jié)足以承擔(dān)25兆帕的壓強而不會出現(xiàn)明顯的損傷。

圖1,人體關(guān)節(jié)的緩沖體系示意圖

然而,很不幸的是,很多人的運動,往往過量了,從而對膝關(guān)節(jié)造成了損傷。這里的過量包括兩方面。

**1,運動強度過大:**運動超過個人承受能力,比如一個很少運動的人,突然超長大規(guī)模運動

**2,體重過重:**運動本身的負(fù)荷超過個人的承受,這種情況對于體重太高的人很重要。**超重或者肥胖,對于關(guān)節(jié)的壓力巨大,**體重太高的人,對膝蓋沖擊太大,跑步會造成嚴(yán)重?fù)p傷,因此,不建議肥胖者最初以跑步的辦法減重,而是通過控制飲食以及其他輔助鍛煉辦法來進(jìn)行初步的減重活動。

這是一個壓力損傷模型示意圖:

圖2,輕重壓力損傷模型

我們可以看到,高負(fù)荷和低負(fù)荷造成的影響是不一樣的,而當(dāng)高負(fù)荷,比如超重,或者劇烈的運動形成沖擊,那么事實上軟骨會承受巨大的壓力,從而更容易造成損傷。

事實上,走路和跑步之間造成的壓力也是完全不一樣的。

圖3,走路和跑步對關(guān)節(jié)壓力的變化

這是走路和跑步造成的關(guān)節(jié)壓力變化,我們可以看到走路基本維持一個正常的狀態(tài),壓力波動較小,然而跑步的話,這個波動極其劇烈。所以,你想象一個超重甚至肥胖的人去跑步,那他對膝蓋造成的損傷簡直是難以想象。

那么我們是否就無法避免運動損傷了?


02,如何科學(xué)跑步?


如果你把跑步當(dāng)做一種愛好或者一種標(biāo)準(zhǔn)健身模式的話,那么下面這些內(nèi)容,一定要注意。

圖4 跑步示意圖

**1,適量運動。**前面說了運動過量會造成關(guān)節(jié)損傷,那么什么才是適量的運動呢?

首先,如果跑步是為了健康而跑,那么每周可以跑3次,每次跑5到8公里。

如果是為了馬拉松而訓(xùn)練,那么可以按月跑量來看:

月跑量:馬拉松訓(xùn)練基本月跑量是以200公里為基礎(chǔ),所以如果你的月跑量在200到300之間,只需要隔天跑就可以了;如一周跑3次,2次10~12公里,1次25~30公里的LSD,如果量不夠,就跑4次。

如果月跑量300~400公里的話,一周一定要跑4~5次否則很難達(dá)到這個目標(biāo);超過400以上就不用說了,一周肯定是5~6次(幾乎天天跑)。

另外當(dāng)跑步頻率增加、跑量上來之后,一定要有跑前熱身、跑后的拉伸,不然會增加受傷幾率,常見病征諸如岔氣、肌肉拉傷、膝蓋疼痛等等。

有一些人跑步是為了減肥,要想通過跑步減肥,一是要堅持跑步,二是同樣需要掌握好跑步量。

如果體重過重,而且之前沒有豐富鍛煉經(jīng)驗的,為了避免膝傷風(fēng)險,建議不要一上來就通過跑步減肥,因為這樣膝傷的概率是非常高的。建議循序漸進(jìn),可以先從快走來燃燒體內(nèi)的脂肪,等到身體充分得到舒展和適應(yīng)后,想進(jìn)一步提高基礎(chǔ)代謝的話,再進(jìn)行相對劇烈的慢跑運動。

每次快走或慢跑堅持三十分鐘以上,因為有氧運動可以燃燒脂肪,跑步是一種有氧運動。一般建議是每周3到5次。既有足夠的時間讓身體休息,又有足夠的時間來去保證消耗脂肪的量(這是一個建議的量,記得一個健康橫斷面研究里,每周維持一定量健身對身體有好處)。

**2. 正確的步姿。**很多跑步教學(xué)都提到了跑步姿勢是很關(guān)鍵的,正確的步姿有利于減少來自地面的沖擊力,最大程度保護(hù)膝關(guān)節(jié)。我們可以從下面這張圖上領(lǐng)略一下跑步的正確姿態(tài):跑得平穩(wěn),后蹬充分,人體重心能直線向前,盡量減少重心的上下起伏和左右搖擺,跑步中全身各部位,特別是頭和上下肢要協(xié)調(diào)配合。

圖5,跑步姿勢示意圖

被稱為馬拉松王子的 Ryan Hall也做過一系列視頻科普

已有大神總結(jié)出來了要點

正確的慢跑姿勢是怎樣的?

1. 身體向前,身體正直(不可前傾后倒) 2. 腳尖自然落地,每一個動作都放松 3. 手臂放低并向前擺動,手臂與肩膀向后擴以展開胸部使呼吸順暢 4. 臀部收在身體正下方(跑步時感覺臀部在身體下方滾動) 5. 頭部向前,并保持在肩膀正上方,不左右

**3,一雙合適的跑鞋。**在跑步的時候,每次撞擊都要承受1.2到1.5倍自身重量,如果跑上5公里,那么就要和地面撞擊4000-6000次,身體負(fù)荷可想而知。因此,一雙合適的跑鞋對于膝蓋的保護(hù)意義舉足輕重。

跑鞋的核心部分是緩震部分,這個部位要求做到兩方面,既能夠承受人體重量和地面的沖擊,又要在腳離地的似乎維持一定的回彈。除此以外鞋底提供的摩擦發(fā)力和鞋面的固定透氣等問題,也是要考慮的。

圖6,跑鞋結(jié)構(gòu)示意圖

因此建議大家購買專業(yè)的跑鞋,可以根據(jù)自己的需求進(jìn)行選購。


03,合理營養(yǎng)補充


大量的研究表明,運動過程中,人體的能量物質(zhì)消耗要遠(yuǎn)大于人的靜息狀態(tài)。運動導(dǎo)致人的物質(zhì)代謝加強,比如,一個人在中等強度運動時,能量消耗可以達(dá)到日總消耗量的15-30%,而專業(yè)運動員能量消耗可達(dá)日均3500-4400Kcal,部分項目甚至可能超過5500Kcal。

圖7運動能量消耗

這種急劇消耗之下,人體如果不及時補充相應(yīng)的能量補充,那么就會形成很多問題。

因此,運動醫(yī)學(xué)或者專業(yè)的運動機構(gòu),一般都會對運動員進(jìn)行相應(yīng)的營養(yǎng)補充。常見的補充分為兩大類——基本營養(yǎng)補充和運動營養(yǎng)補充

**1. 基本營養(yǎng)補充。**基本營養(yǎng)補充是根據(jù)人體代謝的情況,補充運動過程中快速消耗的基本營養(yǎng)。人體中的基本營養(yǎng)物質(zhì)包括糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)。

糖類是人體主要能源物質(zhì), 人體有60%的能量是由糖類直接供給。而在運動過程中,糖類的消耗也是最大的,因此運動后糖類的補充至關(guān)重要。一般運動后糖原顯著減少,因此就要及時補充糖類使得血糖恢復(fù)正常,防止由于血糖過低造成運動能力下降,甚至引發(fā)暈厥等。

圖8常見糖類,可怕的生物化學(xué)

蛋白質(zhì)是生命的基礎(chǔ)物質(zhì),約占人體重量18%。它不僅是構(gòu)成身體細(xì)胞結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)成分,是生命活動的基本承擔(dān)者,而且還承擔(dān)了調(diào)節(jié)機體生理功能和作為人體免疫系統(tǒng)的重要成分。此外,我們賴以生存的氧氣運輸依賴于蛋白質(zhì),各種營養(yǎng)進(jìn)入細(xì)胞需要蛋白質(zhì),一些激素本身也是蛋白質(zhì)。

圖9 蛋白質(zhì)的作用

因此運動后,對蛋白質(zhì)的補充至關(guān)重要。

維生素是人體的重要必須成分,它們本身是對人體的酶系統(tǒng)有關(guān)鍵意義,對于調(diào)節(jié)人體的正常運作,維護(hù)新陳代謝具有重要意義。比如,

維生素B1在生成人體的能量貨幣ATP過程中起著重要作用;

維生素B2和人體細(xì)胞呼吸有關(guān),對于有氧運動有很大益處;

維生素C是一種強烈的抗氧化劑,可以消除對人體有害的自由基成分;

維生素D3可以調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞的鈣、磷代謝有重要意義,可以加快骨基質(zhì)形成。

當(dāng)然,補充維生素也是日常久坐人士的一種常見做法。因此運動后適當(dāng)?shù)难a充維生素,有利于疲勞消除,提高恢復(fù)速度。

**2. 運動營養(yǎng)補劑。**而與運動基本營養(yǎng)配合的,我們稱之為運動營養(yǎng)補劑(國家體育總局用法),也有人稱之為運動營養(yǎng)補品或者運動功能食品。

這一類主要是起到輔助的作用。盡管如此,但是它們對于運動是必不可少的,比如力量型鍛煉一般需要提高肌肉力量,因此需要補充蛋白質(zhì)、氨基酸和肌酸等;大量運動訓(xùn)練的過程,需要提高身體對新陳代謝負(fù)荷的補充以及免疫力的改善,比如磷脂或者輔酶Q。由于運動本身對于關(guān)節(jié)有較大的壓力,甚至可能會造成關(guān)節(jié)磨損或者關(guān)節(jié)損傷等,所以一般需要補充氨基葡萄糖,軟骨素、透明質(zhì)酸(關(guān)節(jié)液)等物質(zhì)。

蛋白質(zhì)和肌酸的常見補充一般是通過蛋白粉以及蛋白含量較高的食物。蛋白粉,一般是通過對天然原料,比如動物或者植物來源的蛋白質(zhì)進(jìn)行處理后得到的,以滿足人體常見的必須氨基酸補充。每天需攝入多少蛋白粉呢?一般普通人群每公斤體重需要攝入0.8克到1.0克的蛋白質(zhì),例如60公斤體重的人群需要攝入60克左右。運動健身人群,可以數(shù)字?jǐn)U大到1.5~2.0克。

當(dāng)然,大多數(shù)人對蛋白質(zhì)的補充,主要是通過食物的辦法,比如通過食用含有蛋白質(zhì)較高的肉類來實現(xiàn)補充(健身或者喜歡補充蛋白的,可以了解下,其實他們?nèi)畈欢?,僅僅是國外偏好而已)

圖10常見肉類營養(yǎng)成分

一般情況下運動補充,上述三者均可以,由于國內(nèi)健身理論多來自國外,因此對于牛肉更偏愛,事實上,無論是從營養(yǎng)成分方面,還是從實際效果來看,瘦豬肉或者雞胸肉,均可以達(dá)到較好的效果。

**3.關(guān)節(jié)劑:氨基葡萄糖和軟骨素。**氨基葡萄糖是軟骨的基本組成成分,對于關(guān)節(jié)軟骨的形成有關(guān)鍵作用。通過對外源性攝入氨基葡萄糖一方面可以刺激軟骨細(xì)胞合成性的蛋白多糖來補充軟骨本身的損失,從而修復(fù)軟骨,另一方面,也可以抑制體內(nèi)的炎癥,降低軟骨損傷,緩解關(guān)節(jié)磨損帶來的疼痛。

圖11氨基葡萄糖對關(guān)節(jié)損傷的治療作用

軟骨素(CS)是結(jié)締組織的重要組成部分,可以修復(fù)、保護(hù)軟骨。

修復(fù)軟骨: CS通過刺激軟骨細(xì)胞合成透明質(zhì)酸(HA)、PG和膠原進(jìn)而促進(jìn)軟骨組織的形成。

保護(hù)軟骨: CS具有明顯的親軟骨性,可優(yōu)先進(jìn)入軟骨組織,保護(hù)軟骨:

? CS能抑制蛋白水解酶和溶酶體酶,如彈性酶,乙酰氨基葡 糖苷酶等損壞關(guān)節(jié)軟骨的酶的生成。

? CS能夠提高滑膜產(chǎn)生透明質(zhì)酸(HA)的能力,關(guān)節(jié)腔內(nèi)正常HA水平可以降低軟骨面的退變,減輕骨關(guān)節(jié)炎患者的癥狀。

而透明質(zhì)酸(HA)是人體的組成成分,一般分布于關(guān)節(jié)軟骨和滑液中,是一種非硫酸化粘多糖,起到了潤滑,支持等效果。從上世紀(jì)下半葉開始,透明質(zhì)酸已經(jīng)成為治療骨關(guān)節(jié)炎的重要手段之一。

此外,其他一些比如輔酶Q等之類的,因人而異,需要根據(jù)需求來補充。


當(dāng)大家對跑步這些基本常識有了一定了解后,然后在開始跑步,那么就可以最大程度的在鍛煉的同時,保護(hù)好自己。

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