跑步机与地面跑步，究竟有哪些不同？

一、跑步机跑步 ≠ 地面跑步

跑步机（Motorized Treadmill，MT）是很常见的运动设备，在运动训练、康复医疗和研究等领域发挥着重要的作用。

虽然都是跑步，但在跑步机上跑步和在地面上跑步（Overground running，OG）毕竟不能划等号。

最明显的区别，就在于跑步机跑步在原地，而地面跑是要移动的（不管是在室内塑胶跑道，还是在草地、沙滩，或是硬质水泥路面）。

有研究者认为，跑步机跑步时不需要像地面跑步那样更大的推进力，因为传送带会带着支撑脚向后，而不是身体向前移动去超过支撑脚。¹

不过也有研究者表示，当采用坐标系变换、传送带速度恒定等条件满足时时，跑步机跑步（MT）和地面跑步（OG）在理论上是相似的。²

我们把关注点从表面继续深入一步，通过科学证据，看看到底从动作和生物力学上二者有什么异同点。

二、研究方法

三维测力台、运动捕捉系统、肌电图等技术被用来获取跑步过程中的各项力学和肌肉肌腱指标。

比如：触地时间、脚刚触地时与地面的夹角、支撑中期的垂直地面反作用力、小腿三头肌的激活等，这些指标被用来揭示MT和OG二者的异同。

研究报告共包含来自 33 项研究的 494 名参与者。³

三、主要研究结果

Biomechanics of treadmill compared to overground running

研究表明，跑步机跑步（MT）和地面跑步（OG）在步频、步幅方面，没有显著差异。

有微弱的证据显示，跑步机跑步（MT）时的触地时间比在地面跑步（OG）长 5ms。

垂直振幅方面，MT跑比OG跑更低一些（低1.5cm）。

刚触地时，MT跑时膝关节弯曲更大（大2.3°）；但从刚触地到支撑期达到屈膝峰值，这期间膝关节屈曲的范围却更小。这意味着在跑步机上跑步，有更长时间是维持着更大的屈膝而且变化更小。

MT跑时，峰值推进力更小一些（小0.04倍体重），但踝关节力矩（勾/绷脚尖扭转的力量）更大（大0.4Nm/kg）。

在触地后逐渐支撑体重的阶段里，MT跑时的腓骨长肌和比目鱼肌活动更剧烈；在体重逐渐消失直到脚离开地面这个阶段里，MT跑时的腓骨长肌和比目鱼肌活动却更低。

四、意义与指导

事实上，这篇研究报告内容非常丰富，加上附属材料将近90页。³

总的来说，跑步机跑步（MT）和地面跑步（OG）在大多数参数上没有显著性差异，但仍然有一些差异值得注意（上面只是列出了跟广大跑者更直接相关的指标）。

4.1 认识差异

在实际应用中，如果是要模拟地面跑步，就要根据具体情况来选择或调整合适的跑步机，以便与目标路面更加适配。

4.1.1 表面硬度

表面硬度（Surface stiffness）的差异会影响跑步的生物力学，从而可能会造成跑步机跑和地面跑的部分差异。

表面硬度越高，相关肌群的肌肉活动越剧烈。⁴

4.1.2 传送带内的速度变化

传送带内的速度变化（Intra-belt speed variation），也可能导致跑步机跑和地面跑的部分差异。

这可能是跑步机功率不足，传送带速度更新速度不够快，或者是传送带与驱动器之间存在滑动等。⁵

所需的跑步机功率和传送带速度更新频率又跟跑者的体重和跑步速度呈正相关，即：跑者体重越大、跑步速度越快，跑步机的功率和速度更新频率也应该越快。

之前在体育科学研究所训练时，那个跑台功率够大、传送带面积也够大，跑起来感受会好很多。

当时我们的于教练也参加了测试，在跑步机上也能跑2分多配速（时速超过了20km/h）。

相比之下，在外面一些健身房的跑步机上，速度加到16km/h就不能继续加了。

4.1.3 熟悉程度

对跑步机不熟悉或不适应的跑者，会倾向于更高步频而降低步幅。那么为了能在跑步机上完成测试、训练或康复，需要跑者进行一段时间的熟悉，研究建议至少有 8 分钟的熟悉阶段。

4.1.4 感知差异

有研究表明，在跑步机上跑步时，感受到的速度要比在地面上跑步要快 ⁶，这个感受差异同样可能导致步频升高而步幅下降。⁷

4.2 利用差异

在某些情况下，跑步机跑步（MT）和地面跑步（OG）之间的差异恰好对于训练和康复是很有帮助的。

比如，对于康复期的运动员来说，在没那么硬的跑步机上跑步比在硬路面上更合适，因为这可以降低垂直负载率（就是地面反作用力作用在身体的速度）。

相应的代价就是要承受MT和OG差异带来的力学和肌肉激活的影响，因为这可能使训练刺激改变，产生特定的适应性。

再比如，特殊天气下还想继续训练，就可以选择跑步机。

还比如，你觉得自己步频老上不去，除了在场地训练外，可以适当加入跑步机跑步训练，以此来刺激自己跑出更快的步频。

跑步机上跑步还有个好处，就是运动时间和强度很好确定，这对于训练的监控来说是很有利的。

总结

跑步机跑步和地面跑步大同小异，各有各的特点。

好好利用这个工具、仔细打磨跑步技术，可能比纠结跑步机上跑步到底好不好更重要。