如果讓一位沒有花樣滑冰經驗的人，在溜冰場上表演轉體三周半的動作，他可能會迷惑地說：「這不可能！」然而，讓一個很少跑步的人去跑步，則可能會欣然接受。雖然這是個極端的比喻，但關鍵在於跑步通常被視為一種人人都會的技能。從本質上看這或許是正確的，然而，作為長跑愛好者，為了減低受傷機率或跑得更快，你必須能區分跑步和正確跑步。正確的跑步姿勢及原則，不應被視作天生就懂的技能，而是種需要練習才會提高的技巧。
以下是10條基於生物力學和跑步效率的跑步原則：
1/ 眼向前望
當向下望時，便無法看到前方道路上的障礙或危險。除此以外，眼睛引導頭的位置，接著頭引導上身的位置，令身體保持正中，跑得有效率。當眼向下望時，頭往往會斜向下，導致肩膊前傾和內旋。在動力鏈的下游，這可能導致脊柱過度前彎，亦即俗稱的寒背。相反，向上望或向後傾斜，頭部會引下背伸展，從而令豎脊肌受壓。這種胸椎過度前凸的姿勢，會令雙腳在身體前方著地，降低跑步效率。
2/ 上身挺直，重心前傾
上半身向前後過度傾斜，都會導致核心肌群受壓過大。正確的跑姿是雙腳的踝部、骨盤和雙肩處於一直線並向前傾。這可讓跑手利用地心吸力，把體重轉化為向前的動能。當身體向前移動時，腳自然會向前落下作支撐。很多跑手當感到疲倦時，身體會往後傾，腰便會過度伸展，令疲勞加劇。
在跑步時，重心應保持在支撐上。通過前傾，就能保持重心在正確位置上。由於人體在跑步時，會在水平、側向及垂直三個維度上郁動，因此重心也在不斷變化。在名為「跑步時肌肉對推進和支撐的貢獻」的研究發現，當跑步加速時，身體主要以股四頭肌和足蹠屈肌 (腓腸肌、比目魚肌) 作為支撐。但要注意的是，這研究並沒有結合脊柱引擎。
大多數人認為跑步時，絕大部份的能量是用於向前推進。但名為「人類跑步過程中產生水平力的代謝成本」的研究發現，跑手把能量的73%是用於支撐體重，只有約20%用於向前推進。這正正說明上身挺直、重心前傾的重要性。
3/ 彈跳及跨步
所有運動都講求效率，過度彈跳及跨步會浪費本應用作向前的能量，過度的話需要大量垂直運動 (低效)，而適量則只需很少的垂直運動 (高效)。垂直震幅和跑步時身體的垂直郁動有關，正確的跑姿總有一定程度的垂直震幅。然而，過度的話屬於低效運動。垂直震幅越多，來抵消反作用力的消耗也越多。
4/ 觸地位置
無論是腳踭還是前腳掌跑法，正確的跑姿是腳在臀部下方或略前的位置著地。雖然前掌跑法更發於自然，但腳踭跑法也可達到同樣目的。這直接關係到跑步時的重心，腳著地的主要原因有：
- 腿後腱肌群：當腳在身體前面被過度拉長 (過度跨步) 時，就會對腿後腱肌群施加大量的離心壓力。
- 直接動力傳遞：腳著地後立即向後推，推動跑手向前。
5/ 骨盤旋轉
步行或跑步時旋轉骨盤是身體的自然反應，當髖部的郁動增加，步距亦會相對變闊。一份名為「三維腰骨盤運動學和軀幹肌肉活動隨速度和運動方式的變化」的研究指出，骨盤旋轉有助減少跑步的負面影響。跑步時如盤腔維持不動，會導致腳著地並向後移動。這姿勢對腿和身體有很大的影響。如骨盤適當地旋轉，可使腳著地時骨盤側邊後旋，從而減少對身體的影響。這是因腳著地的撞擊力，通過骨盤旋轉一定程度被抵消了。
跑步時，骨盤旋轉幅度需要適量，過多會給核心肌群帶來過大壓力，過少會破壞跑姿，兩者都會降低跑步效率。目前雖然還沒有明確的指引，但亦可以目測作評估。若骨盤過度旋轉，為了平行身體，上半身旋轉幅度相對較大。故此，軀體在前平面旋轉超過45度的話 (以肩膊為準)，骨盤就可能旋轉過多。而上半身旋轉15-30度時，骨盤的旋轉幅度便在適當範圍內。
如前所述，跑步時適當旋轉骨盤，可促進臀部肌肉的活動並帶動雙腿，這有助減輕膕繩肌的負擔。理論上，跑步若臀部肌肉不發力，膕繩肌受傷的概率會大大增加。
6/ 放鬆身體
長跑其中一個重點是保留體力，如面部繃緊、緊握拳頭或縮膊頭時，本該流向腿部和核心肌肉的能量，便被轉移到以上部位。觀看六大馬拉松比賽時，跑在最前面的精英，全都是表情輕鬆，肌肉放鬆得恍如啫喱般。而面容扭曲、肌肉繃緊的往往是在後追趕，甚或受傷倒地的跑手。
7/ 擺手
一份研究肌肉在跑步過程中，對推進和支持的貢獻的研究發現，因手踭關節的主動屈伸會浪費體能，故此擺手應從肩膊開始而非手踭。擺手不需要強迫手臂郁動，因這不會推動身體向前。手臂郁動是為了保持腳的動力平衡，所以應儘量降低幅度。如果跑步姿勢看起來像在打上勾拳，那麼手臂郁動得實在太多了!
另一項研究人體步行和跑步中，手臂擺動的控制及作用發現，手臂的作用是減少軀幹和頭的旋轉。研究還發現，上半身的旋轉主要是下半身郁動的結果，而非由手臂郁動帶起。一份名為「步幅和手臂擺動對跑步過程中，能量消耗和橫向平衡的影響」研究發現，相對於手臂保持靜態，適當地擺動手臂可節省跑手約4%的體能消耗。這可能是在伸展背闊肌來保持平衡和反旋轉脊柱時的過程中，減少了肌肉的負荷。
總有人認為，跑步時手臂不應越過身體的垂直中線，因這樣能促進軀體旋轉。但實際上，大多數跑手缺乏適當的軀體橫向旋轉。由於這個謬誤，很多人建議跑步時手臂應向前擺動，而非向內擺動。這除了看起來很奇怪之外，這種姿勢還會對肩膀的外旋肌群造成過多壓力。因此，建議手臂適當向內側擺動。
8/ 步距及步頻
無論是哪種跑法都需要較高的步頻，同時要充份使用臀及腿。縮短步距需要避免或減少腳落在身體前方的次數，從而使腳著地時，距離重心更近，這需透過練習技術學習。同時，不要減少臀及腿的伸展。一份名為「優化步距對跑步有氧需求的影響」的研究指出，雖然短步距優於長步距，但過短也可會降低效率。主要是因為沒有充分利用身體的牽張縮短循環系統，理想的步距及步頻應呈鐘形曲線。
9/ 臀部伸展
臀部伸展 (即腿在身體後側) 是正確跑步姿勢的重要一環。髖部屈肌 (髂腰肌) 過緊或因髖關節橫向旋轉不足，而缺乏髖部伸展時，腰椎會過度伸展作為代償。髖部的伸展應該從髖部開始，而不是腰椎。骨盤橫向旋轉時，也可帶動髖部適當伸展。適當的髖部伸展有助於身體的擺動，使步態週期有更多被動運動，提高跑步者的效率。
大多數跑手認為臀大肌是跑步過程中最重要的肌肉之一，因它是跑步力量的來源。雖然這說法有一定的正確性，但也有幾點值得我們注意：
- 大多數人提到臀肌是指的是臀大肌，而非臀小肌或臀中肌。
‒ 雖然臀大肌對正確跑姿至關重要，但其它肌肉對跑姿和表現也非常重要。
‒ 只有保持正確的跑姿，才能正確和充分地利用臀大肌。
臀大肌的主要作用是伸展髖部，雖然所有跑手的臀大肌都會在跑步時郁動，但大多數人都沒有適當地伸展髖部，原因可能是後步幅過短、髖部幾乎沒有橫向旋轉。因此，臀大肌可能處於不活躍的狀態。
跑步時，臀大肌將跑手向垂直和前方推動，垂直振幅令體能消耗增加，對身體有負面影響，如降低跑步效率、影響速度。這種姿勢需要臀大肌帶動垂直活動。相反，垂直活動太少亦會降低速度。如果髖屈肌不靈活，很可能令髖部伸展不足。這減少了臀大肌的運動。髖屈肌不靈活的跑手通常透過腰椎過度伸展來代償。請緊記，臀大肌是跑步過程中重要的肌肉，但只有適當的垂直運動和髖部後伸時，才能正確地運用臀大肌。
10/ 脊柱中立位
跑手過度骨盤前傾或後傾是很常見的現象，以骨盤前傾最常見，這通常導致跑手下背前凸。大腿後方的膕繩肌與骨盤相連，如骨盤前傾太多，就會牽拉膕繩肌，造成過度緊張。因此，在步態週期的擺動階段，當腿在身體前面時，離心應力下引致肌肉張力增加，使膕繩肌更易受傷。
總結
跑步力學即是跑步姿勢，通常被稱為跑步效率。影響它的因素有很多，如小腿肌肉長度、骨長、跑姿、步距等。其中部分為遺傳因素，另一些則是後天習得。研究發現受過訓練的跑手和從未訓練過的跑手之間，存在5-7%或更大的效率差異。跑步不等同於有效率地跑步，正確的跑步技術絕非偶然習得。像其他運動一樣，跑步是一項需要學習的技能。
Reference：
1/ Hamner SR, Seth A, Delp SL. “Muscle contributions to propulsion and support during running.” J Biomech. 2010 Oct 19;43(14):2709-16. doi: 10.1016/j.jbiomech.2010.06.025. Epub 2010 Aug 9.
2/ Chang YH, Kram R. “Metabolic cost of generating horizontal forces during human running.” J Appl Physiol (1985). 1999 May;86(5):1657-62.
3/ Saunders SW, Schache A, Rath D, Hodges PW. “Changes in three dimensional lumbo-pelvic kinematics and trunk muscle activity with speed and mode of locomotion.” Clin Biomech (Bristol, Avon). 2005 Oct;20(8):784-93.
4/ Hamner SR, Seth A, Delp SL. “Muscle contributions to propulsion and support during running.” J Biomech. 2010 Oct 19;43(14):2709-16. doi: 10.1016/j.jbiomech.2010.06.025. Epub 2010 Aug 9.
5/ Pontzer H, Holloway JH 4th, Raichlen DA, Lieberman DE. “Control and function of arm swing in human walking and running.” J Exp Biol. 2009 Feb;212(Pt 4):523-34. doi: 10.1242/jeb.024927.
6/ Arellano CJ, Kram R. “The effects of step width and arm swing on energetic cost and lateral balance during running.” J Biomech. 2011 Apr 29;44(7):1291-5. doi: 10.1016/j.jbiomech.2011.01.002. Epub 2011 Feb 12.
7/ Morgan D1, Martin P, Craib M, Caruso C, Clifton R, Hopewell R. “.” J Appl Physiol (1985). 1994 Jul;77(1):245-51.