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神奇跑鞋 Vaporfly 測試及解謎

2020/1/8 — 10:53

Nike ZoomX Vaporfly NEXT% (Nike official)

Nike ZoomX Vaporfly NEXT% (Nike official)

昨晚穿上最新「箱根驛傳」特別版 Vaporfy (圖一左)在跑步機上小試牛刀,知道有望不勞而獲 BQ (達到波士頓馬拉松指標)。翌晨未天光就起身,趕在外遊前再次測試。首先重覆跑步機測試,確認了速度提升 4% 效果,然後到將軍澳海濱徑再跑 7.5K 。

圖 1
左:VaporFly Next% Hakone Spécial Edition
右:ZoomX 2020

圖 1
左:VaporFly Next% Hakone Spécial Edition
右:ZoomX 2020

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Vaporfly 路跑的感覺比跑步機更好。據 Garmin 手錶評估,今天的狀態大幅改善(圖 2),當中一段 1.4 km 更跑出個人最佳時間 (PB) ,心跳率比起之前的 PB 更慢 11 bpm (圖 3),稍為積極一點,PB 可破更多。其實前日快跳一課後,Garmin 建議休息 66 小時,今早只過了 36 小時,Vaporfly 效應竟可低消雙腳的重酸,這 7.5 km 平均速度 5:16 ,應比平常這類型的練習快了 25 秒以上。雖然沒時間作實地 AB 比較,以上三方面的數據最少可以支持跑步機 AB 測試的結論。我懷疑最終的改善不止 4%。當然,新鮮感效應不容忽視。作為 “take no one’s word” 的科學撚,六旬漢連自己的感覺都不會輕信,回來找機會認真測試。

圖 2: Performance improvement during VaporFly test run relative to current physical condition.

圖 2: Performance improvement during VaporFly test run relative to current physical condition.

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圖 3

圖 3

跟據大量馬拉松賽事提供的數據,改穿 Vaporfly 的跑手平均跑快 4%,已是不爭的事實 [1] 。去年在隊友破風和電動車定速帶路下「破二」的 Eliud Kipchoge 和只差二秒就在柏林打破 Kipchoge 前年同場創下的世界紀錄的 Kenenisa Bekele,以及最近一年半創出馬拉松史上其它 3 個最佳成績的跑手,全部穿著不同版本的 Vaporfly。即使此鞋為頂級跑手帶來的改善幅度可能少於平均,亦可有 3.4% [3] 。這個改善,馬拉松紀錄用了 29 年才能達致,足以一舉跨越 Vaporfly 面世前的頂級成績(2:03 上下)和 2:00 之間的鴻溝。心理關口已衝破,跑鞋技術仍在改善(Bekele 去年 9 月穿的是最新版本),人類跑馬正式破二指日可期。

宇宙沒有免費午餐。除了鞋價之外,跑者還要付出甚麼?除了 $2,099 之外,暫時想不到比起同類吸震回彈跑鞋有甚麼額外的風險和成本。至於長遠的潛在代價,例如身體局部勞損或退化,對分秒必爭的馬拉松跑者來說,實在太遙遠了,其淨現值 (net present value) 可以不理。

現實世界亦沒有奇蹟。除了大家都知道的高效回彈物料及內置碳板(圖 4)之外,VaporFly 如何在不違反自然定律之下,讓這個組合令跑者以相同的體能跑出更快的速度?

圖 4

圖 4

撩起我的好奇,唯有放下手上的閱讀,深究下去。找到所知的唯一兩個研究報告 [2, 3] ,航班上細讀。研究由 Nike 贊助,由同一團隊於 2008 、 2009 年在科學期刋上發表,測試一群類精英跑手 (能在乳酸閥值下跑 16kmh)穿著 Vaporfly 及兩款流行跑鞋的表現。長話短說,提升速度方面, Vaporfly 無意外地優勝,至於生物力學上省力的原因則有三:

1. 鞋底物料有高度回彈性
2. 碳纖板對腳踭提供聰明的槓桿效應
3. 碳纖板加固了腳趾關節

第一點很容易理解:穿過 87% 以上回彈力的 Vaporfly 後,穿回舊鞋有踏在沙上的感覺。

第二、三點:要理解碳纖板的功能,不妨試將腳掌踏在薄板或厚地氈邊緣上發力(圖 5)。跑山的朋友都知道,中掌踏在小石邊緣上的一步特別省力,因為腳趾腳踭不用屈曲,減少了内部阻力,感覺更容易發力,實質上就省了力。 Vaporfly 的設計原理亦相似:它的鞋頭向上彎曲特別高(圖一左右比較),加上有碳纖板加硬,腳掌觸地發力時能較大程度地維持原有孤度,腳趾不用大幅度向上屈曲,腳踭在發力程中上下屈曲的幅度亦減少。這樣,腳踭和腳趾就能減少內秏。有興趣的朋友可看圖 6 的數值:Vaporfly 只對 knee 和 MTP joint (腳趾關節)的轉動作功有顯著減少。

圖 5: How I feel wearing VaporFly: as if stepping on a gentle starting block every step.

圖 5: How I feel wearing VaporFly: as if stepping on a gentle starting block every step.

圖 6

圖 6

新鞋對我來說還有一個更大好處:穿上Vaporfly 後,我的右腳後踢時嚴重外翻的程度似乎減少了,感覺雙腳更容易向正前方發力,不知是否碳纖板設計含有方向性引導所致。

Vaporfly 無庸置疑的優勢立刻帶來新問題:即使老夫下月京馬 BQ,也難免有個「污點」,除非能再快 4%⋯⋯

參考:

  1. Quealy, K & Katz, J. (18 July 2018). Nike Says Its $250 Running Shoes Will Make You Run Much Faster. What if That’s True?. The New York Times. Retrieved from https://www.nytimes.com/interactive/2018/07/18/upshot/nike-vaporfly-shoe-strava.html
  2. Hoogkamer, W., Kipp, S., Frank, J.H. & et al. (2018). A Comparison of the Energetic Cost of Running in Marathon Racing Shoes. Sports Med 48, 1009–1019. doi:10.1007/s40279-017-0811-2
  3. Hoogkamer, W., Kipp, S. & Kram, R. (2019). The Biomechanics of Competitive Male Runners in Three Marathon Racing Shoes: A Randomized Crossover Study. Sports Med 49, 133–143. doi:10.1007/s40279-018-1024-z

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