跑步是人類與生俱來的移動模式之一,透過近代運動科學的興起以及持續不輟的研究,有關跑步生物力學機制的論文已相當豐碩,然而卻較少研究探討到跑步訓練時,手臂擺動對於能量消耗的影響,以及不同擺臂姿勢或型態對跑步時能量消耗的影響又有多少?
2014 年一篇名為《The metabolic cost of human running: is swinging the arms worth it?》的研究,實際針對跑步時的不同擺臂姿勢對能量消耗的影響進行研究。
他們研究了 13 位年輕跑者,在跑步機上以 11.5 km/h 的速度(每公里配速5分13秒)進行正常擺臂(Normal)、雙手交叉放背後(Back)、雙手交叉放胸前(Chest)以及雙手交叉放頭頂(Head)等 4 種不同擺手姿勢的跑步,並同步收集他們跑步時的能量消耗與動作變化情形。雖然一般跑者很少會把手放在背後或頭頂跑步,但此研究是希望了解,當手臂不正常擺動時,會對跑步動作及能量消耗有什麼影響,因此設定了不同擺放位置。不過值得注意的是,雙手交叉放胸前的擺臂方式,類似於一些習慣將手緊貼胸前並幾乎不擺動的跑者。
研究發現正常擺臂(Normal)的能量消耗(net metabolic power) (下圖中的灰線) 是最低的,而雙手交叉放背後(Back)、胸前(Chest)以及頭頂(Head)上跑步皆比正常擺臂分別多出3%、9%、13%的能量消耗。
這項研究也發現,當跑步時不擺臂,其肩膀與骨盆左右旋轉的幅度會比正常擺臂來的高。雙手交叉放背後、胸前及頭頂分別增加了10%、44%、8%的肩膀左右旋轉幅度以及63%、102%、101%的骨盆旋轉幅度。
此結果反映出,跑步時的擺臂動作有助於減少身體的旋轉。因為擺臂時所產生的力量可與擺腿所產生的旋轉力量相互抵銷,進而減少軀幹的轉動,藉此達到較少的能量消耗。換言之,當跑速增加擺腿力量隨之增加的情況下,擺臂的幅度自然也需要相應的提高,就如同衝刺跑時,我們會自然加大擺臂動作來穩定軀幹姿勢,避免身體過多的旋轉。
跑步時的擺臂是相當重要的,它可以幫助我們抵消擺腿時所產生的旋轉力量,進而減少軀幹的轉動與能量消耗,讓我們跑得更省力。雖然平常跑步時,我們很少會將手放在背後或頭頂,但值得注意的是,當擺臂過小時容易產生像研究中雙手交叉放胸前的姿勢。因此,適度的擺臂,並隨著跑步速度調整擺臂的程度,才能減少不必要的能量消耗。
參考文獻:
Arellano, C. J., & Kram, R. (2014). The metabolic cost of human running: is swinging the arms worth it? Journal of Experimental Biology, 217(14), 2456-2461.
撰文/董智尚、陳韋翰、相子元
*文章授權轉載自《運動科學》網站,原文:跑步時的擺臂對能量消耗有影響嗎?
在國立台灣師範大學的實驗室裡,一群由相子元教授帶領的研究團隊正全心投入運動科學研究,和你一樣對未知的領域充滿探索熱忱。
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在健身中時常會聽到「肌力訓練」、「重量訓練」與「阻力訓練」三個名詞,這三個名詞在訓練中時常會交互使用,雖然說這三個名詞聽起來很像,但實際是,這三個名詞是完全具有不同意思,簡單來說彼此是環環相扣的層遞關係。
顧名思義就是利用各種不同的訓練方式來達到增加肌肉量的訓練,所以只要是能夠「增加人體肌肉力量的訓練」,就是「肌力訓練」,所以是一個相當 「廣義」的名詞,正因為如此,所以在肌力訓練之下就會有很多的子項目,像是常見的「阻力訓練」就是在「肌力訓練」下的其中一環。
阻力訓練簡單來說就是利用外在的「阻力」來進行訓練動作,只要能藉由訓練物體產生的「阻力」,進行「肌肉收縮」的動作都是「阻力運動」,像是利用「負重」、「彈性」以及「水中阻力」等等,都是依靠這些器材或是重量所提供的阻力來做訓練,像是利用彈性帶與滑索的動作就是阻力訓練的一環。比起肌力訓練來說這是一個相對比較狹義的名詞。
重量訓練是一個有明確定義的訓練,只要是依靠「負重」來進行訓練,就是重量訓練,最常見的就是在健身房使用的機械、自由重量以及負重練習,都是重量訓練的一種。
所以從重量訓練、阻力訓練到肌力訓練,雖然每個名詞的意思真的很相像,彼此也具有互相關係,但是彼此的意思還是不相同的。
參考資料