很多跑者听闻过这样一种说法：不要在跑步机上跑步，跑步机运动伤膝！然而，这种说法究竟从哪里来？又是谁提出的呢？根本就无人能够说清楚。也就是说，“跑步机上跑步伤害膝盖”这种广为流传的“民间说法”实际上是缺乏科学依据的，并且科学研究也并未发现有证据能证明跑步机运动伤膝。

跑步机是一种健身工具，它本身是中性的。缓震性能良好的跑步机，若配合科学合理的跑步，不但不会伤害膝盖，而且相比在坚硬水泥地面上跑步，更能保护膝盖。跑步机的缓震性能主要由跑板设计和材料构成决定，而不是大家通常认为的橡胶皮带。本文针对跑步机是否伤膝展开了科学探究。

跑步伤痛本质上是自身内部因素与外部负荷因素相互作用所导致的结果。如果跑者自身存在“缺陷”，像力量不足、柔韧性差、跑姿不合理等问题，那么在承受负荷，尤其是不合理的负荷时，就容易出现伤痛。所以，从预防跑步伤痛的角度来看，一方面要加强自身能力建设，另一方面要合理控制跑量，这是预防跑步伤痛的关键。

导致跑步伤痛的原因

跑步属于周期性运动。蹬地、腾空、摆腿、着地、支撑等阶段会周期重复出现。在跑步期间，脚每次着地时，会对地面产生 2 至 3 倍体重的作用力。同时，地面会形成相等且反方向的力。着地引发的冲击力持续积累，这被称为负荷。当负荷过大，或者负荷连续积累且恢复不足时，就会导致伤痛。没有人在慢跑 100 米时会受伤。随着跑步时间不断延长，就容易产生伤痛。而产生伤痛的根本原因在于负荷的积累。

图 1 的曲线描绘了从脚后跟着地到脚掌离开面的过程中地面反作用力的变化。很明显能看到有两个峰值。第一个峰值（称为被动峰值）出现在脚后跟接触地面的瞬间，此时地面给人体的反作用力（此图是以脚后跟着地跑者的数据），也就是所谓的着地冲击力，这个力大约为 2 - 3 倍体重，而这个冲击力的不断积累是导致跑步膝痛的关键原因。

图1 跑步着地时,大约受到两倍于体重的冲击力

因此，关于跑步机运动是否伤膝的疑问，变成了跑步机运动是否增加了着地冲击，以及是否导致跑姿改变。影响伤痛发生的跑姿因素包括步频步幅因素和着地冲击因素等。

步频步幅对于跑步伤痛发生的影响

大众跑者而言，步频是衡量跑姿的简单实用指标。步频即每分钟双脚着地的次数。步频乘以步幅等于配速。在配速不变时，跑者能选择慢步频大步幅，也能选择快步频小步幅。推荐大众跑者采用相对快的步频和相对小的步幅，因为快步频能减少腾空高度，进而减少落地时人体受到的冲击力。采用慢步频大步幅式的跑步方式，一方面会大大增加腾空高度。因为跑步是水平向前的运动，跑者把大量力气都用在克服重力做功上，这种方式非常不经济。另一方面，腾空高度越高，着地冲击就越大，也就大大增加了受伤的风险。

一般而言，速度变快时步频相对会变快。但这并不意味着速度慢时，步频就可以很慢。即便在慢速跑步，像配速在 7 分左右的时候，跑者也应该让步频达到 170 步/分左右。公认的理想步频是 170 - 180 步/分。那么，是不是速度越快步频就一定越快呢？并非如此。在快速跑步过程中，比如配速在 5 分以内，过快的步频会使后蹬不足就进入下一次着地，无法让力量充分转化为机械能，而是以热能形式释放。并且在快速跑步过程中，如果步频过快，会导致肌肉频繁收缩舒张，肌肉得不到足够放松，从而加剧肌肉疲劳。对于成熟跑者若想提升速度，在步频能达到 180 - 200 步/分之时，就应训练自己的步幅。总之，不管速度快慢，步频都该在一个合理区间，推荐大众跑者使用 170 - 180/分的步频，此对提升跑步效率、减少着地冲击、改善跑步体验、减少伤痛发生有帮助。

室内跑步机运动时，跑步板长度固定且速度通常也固定。跑步者在这种情况下，往往更注重通过控制步频来调整速度。与室外跑步相比，在跑步机上运动，跑者很少出现跨大步的情况，也就是不会出现大步幅慢步频的情况。前文已经讲解过，大步幅慢步频会导致重心起伏过大以及着地冲击过大，所以这种跑步技术不适合推荐给大众跑者。跑步机运动时，跑者更倾向于运用前文所推荐的快步频小步幅的运动方式。因为环境稳定，所以跑步机上跑步的步频和步幅非常均匀。这种均匀性有利于减少腾空高度和着地冲击，进而改善跑步体验。

在国际顶级运动科学杂志《 》于 2020 年发表的一篇综述《Is to ? A and Meta- of -Over 》中（即探讨跑步机跑步与地面跑步在生物力学上是否具有可比性的这篇综述），经过对大量文献的综述，最终得出的结论是，跑步机跑步与地面跑步在多数生物力学测量方面没有显著差异。跑步机上跑步时，身体重心上下起伏相对较小。这或许与跑步机跑步时步频较高有关。前文已经充分说明了快步频小步幅的优势，即能够减少腾空高度，进而减少着地冲击。所以，从减少着地冲击以减少伤痛发生的角度来看，跑步机上跑步对于室外跑步而言，反而具有更潜在的好处。

着地冲击对于伤痛发生的影响

室外跑步一般在硬地面进行，像水泥路面或者沥青路面。这些硬地面会产生较大的地面反作用力，会给关节带来更大的负担，尤其是膝关节和踝关节。而大家公认在塑胶跑道跑步更好，原因是塑胶跑道有弹性。所以，塑胶跑道与水泥路面相比，具有更好的缓震作用，能减少对膝关节的冲击。

室内跑步机运动减少对于膝关节冲击的关键设计在于核心部件跑板的材料构成。若跑板材质与设计合理，就能减少对膝关节的冲击；若跑板坚硬不缓震，跟在室外跑步就区别不大。

舒华跑步机的设计不同于传统式，传统式是一块跑板加上几个小的缓冲垫，较为简单。而舒华阿波罗减震系统采用上下跑板设计，在上下跑板之间安装了缓冲层。这个缓冲层从前到后依次设置了 6 片缓冲垫，这些缓冲垫是由缓冲材质制成的。并且位于前方的缓冲垫的缓冲材质硬度比位于后方的缓冲垫的缓冲材质硬度要小，这样就提高了跑步过程的缓冲效果，能更好地保护运动过程中对膝盖的冲击力。

北京体育大学针对新款配置有阿波罗减震系统的跑步机做了验证研究。研究发现，与舒华没有配置阿波罗减震系统的跑步机相比，与木板地面相比，与水泥地面相比，与普通草地相比，与比赛塑胶跑道相比，T399 新型缓冲材料跑板跑步机在减少运动中的冲击方面具有明显优势和效果。它在减少触地时所产生的冲击方面表现很突出，在降低峰值垂直地反作用力方面也表现得很突出，这显示出它具备较好的缓冲性能。

基于缓冲指数进行分析后发现，配置阿波罗减震系统的跑步机与原跑步机相比有显著改善。舒华新材料跑步机所使用的新型缓冲材料，可以有效吸收并分散跑步时产生的冲击力。它具有较低的垂直地反作用力和垂直负荷率，并且膝关节峰值屈曲角度较大，这表明这种跑步机在提供足够支撑的同时，能够更好地保护关节，减少冲击力的传递。

髋膝踝的运动角度

那篇前文讲到的关于跑步机和室外跑步对比研究的综述发现，与室外跑步相比，跑步机跑步在着地时，足外翻角度较小，膝关节屈曲缓冲角度也较小，身体重心的垂直位移同样较小。这与跑步机底座的材质以及减震存在一定的关联。研究表明，跑步机底座较硬或者室外水泥地面坚硬，会使跑步者采取更多的膝关节屈曲动作以及踝关节背屈动作，以此来降低下肢的刚度，进而带来更多的重心起伏和能量消耗。因此，跑步机的缓冲性能较好，相比地面而言，它可能会导致这些关节角度和活动范围减小。这样一来，能提升跑步时下肢的刚度，从而可以更好地利用肌肉等软组织的弹性，发挥拉伸 - 收缩循环效应（SSC），让跑步更加省力。