高级跑鞋技术（Advanced Footwear Technology, AFT）对世界马拉松大满贯赛事跑步表现及配速的影响

《Frontiers in Physiology》：The impact of advanced footwear technology on running performance and pacing in world marathon majors

　　

摘要 引言： 本研究调查了高级跑鞋技术（Advanced Footwear Technology, AFT）对世界马拉松大满贯（World Marathon Majors, WMM）中马拉松表现及配速策略的影响。虽然已知AFT能改善跑步经济性（Running Economy, RE），但目前尚不清楚AFT是提高了整个比赛的平均速度，还是主要改变了配速策略。 方法： 研究人员分析了柏林、芝加哥、伦敦、纽约和东京马拉松在两个时期的顶尖10名成绩：非AFT时期（2013–2015年）和标准AFT时期（2022–2025年）。研究对象包括221名男性运动员和211名女性运动员。为了检验组间配速模式的差异，研究人员应用了线性混合效应模型（Linear Mixed-Effects Models, LMM）。 结果： AFT显著改善了男性和女性的总完赛时间，分别约为1.7%和4.0%。在男性中，LMM显示AFT时期的表现显著提高；然而，两组均观察到随着距离增加速度下降的现象。在女性中，在考虑了比赛和运动员的变异性后，LMM显示AFT时期的跑步速度随距离的下降幅度显著大于非AFT时期。 讨论： 本研究表明AFT与马拉松表现的提高有关。在男性中，AFT与更高的跑步速度相关，但似乎并未实质性改变配速模式。在女性中，AFT导致更快的初始速度，随后是更陡峭的比赛末段减速，表明采用了更具攻击性的配速策略并伴随过早疲劳。这些发现强调，在AFT时代，最佳初始配速已变得日益关键。

论文解读：高级跑鞋技术对世界马拉松大满贯赛事表现及配速的影响

研究背景与动机

世界马拉松大满贯（World Marathon Majors, WMM）代表了精英路跑赛事的最高水平，是评估竞技条件下运动员表现的理想平台。近年来，由轻质高回弹中底泡沫和刚性纵向抗弯板组成的“高级跑鞋技术”（Advanced Footwear Technology, AFT）彻底改变了马拉松运动。尽管早期项目如Breaking2和INEOS 1:59 Challenge展示了AFT在非正式比赛条件下的生理潜力，但在实际竞技比赛中，AFT对完赛时间和5公里分段配速的具体影响仍需深入探究。

既往研究证实，AFT能显著提升半程和全程马拉松表现，并改善了跑步经济性（Running Economy, RE）。实验室研究显示，AFT带来的RE提升主要归因于增加的纵向弯曲刚度和增强的缓冲性能，而非内源性生理能力的改变。然而，这些生理学优势是否会转化为实际比赛中的配速优化，还是仅仅允许运动员采取更激进的初始速度从而导致更早的代谢衰竭，是一个悬而未决的关键问题。本研究旨在通过分析WMM的实际比赛数据，阐明AFT对精英运动员配速策略和整体表现的具体影响。

研究方法与技术

研究人员选取了柏林、芝加哥、伦敦、纽约和东京马拉松的数据，排除了因下坡设计不符合世界田径（World Athletics）标准的波士顿马拉松。数据分为两个时期：定义为AFT时代的2022年至2025年（受COVID-19影响及规则稳定期），以及定义为非AFT时代的2013年至2015年（2016年视为过渡期予以排除）。共分析了699次比赛表现，涉及221名男性运动员和211名女性运动员，并为每位运动员分配唯一标识符以处理重复出场数据。

统计分析首先计算了描述性统计量。为了检验配速模式的差异，研究人员应用了线性混合效应模型（Linear Mixed-Effects Models, LMM），将跑步速度建模为距离、AFT时代及其交互作用的函数。同时，为了最小化个体间基线表现的差异，研究人员还使用了归一化（Z-score）后的表现数据进行重复分析。所有模型均包含运动员和比赛作为随机截距，并使用限制最大似然法（REML）拟合。

研究结果

3.1 描述性统计

数据显示，男性运动员在AFT时代的完赛时间为2:06:57 ± 2:40.7，优于非AFT时代的2:09:08 ± 2:55.7。女性运动员在AFT时代的完赛时间为2:22:00 ± 4:04.4，显著快于非AFT时代的2:27:38 ± 4:18.4。

3.2 线性混合模型分析

针对男性马拉松，LMM结果显示距离（β = -0.42, p < .001）和AFT时代（β = -6.39, p < .001）均存在显著主效应，表明AFT时代速度更快，但随着距离增加速度普遍下降。然而，距离与AFT时代的交互作用不显著（β = 0.01, p = .92），表明两组的配速模式形状相似。归一化数据的分析结果一致，交互作用仍不显著。

针对女性马拉松，LMM结果显示距离（β = -0.54, p < .001）和AFT时代（β = -12.98, p < .001）的主效应显著。关键的是，距离与AFT时代存在显著的交互作用（β = 0.109, p < .001）。这表明AFT时代的速度随距离下降幅度更大。归一化数据的分析进一步证实了这一发现，表明这种差异反映了配速模式本身的改变，而非单纯的表现水平差异。

结论与讨论

本研究的主要发现表明，引入AFT后，男女运动员的跑步速度均有所提高，这与先前报道的2–5% RE提升相符。值得注意的是，当使用归一化数据比较配速时，女性马拉松在AFT时代表现出随比赛进程速度下降更大的趋势，而男性马拉松的配速模式在两个时代之间未观察到显著差异。

对于女性运动员，AFT带来的机械优势可能降低了感知用力，促使她们采取更激进的初始配速。由于AFT并未增加内源性糖原储备，这种激进的早期配速可能导致了更早的“撞墙”现象（即速度显著下降）。这提示女性运动员和教练员可能需要重新校准配速策略，以避免过早疲劳。相比之下，男性运动员虽然在AFT时代整体速度更快，但其配速模式并未发生实质性改变，速度下降的趋势与非AFT时代相似。

综上所述，该研究强调了在AFT时代，特别是女性运动员，选择适当的初始速度比以往任何时候都更为关键。尽管AFT提供了显著的性能增益，但未能匹配生理极限的配速策略仍会导致末段表现受损。本研究发表于《Frontiers in Physiology》，为理解高科技装备在实际竞技中对人类运动策略的重塑提供了重要的实证依据。