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目標心率
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跑鞋抓地力決定防滑度
跑鞋抓地力決定防滑度 哪種鞋底紋路設計比較好?
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運動星球
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目標心率

2016-05-16
知識庫 運動生理 觀念 體適能 跑步字典

目標心率,是將最大心率做分區,一般來說主要分成四個部分:

1. 有氧耐力,小於最大心率的70%
2. 有氧動力,介於最大心率70~80%
3. 最大效能,介於最大心率80~90%
4. 速度,90%以上

這樣的分法,有助於將自身的訓練目標,明確的規劃出目標心率,並在訓練中保持在這樣的心率區間裡面,才能達到訓練效果。
一般為了減少體脂肪做的有氧運動,在心率區間上,不會超過最大心率的70%,在這區間中,身體比較不會感到疲累,且可以長時間讓身體的能量供給轉換,從醣類準換到脂肪的燃燒,才能有助於減少體脂肪,這樣的訓練方式也被認為是基礎體能建立的最佳訓練方式,同時也是增加運動耐力的訓練。

在最大心率70~80%的區間中,這時身體能量介於無氧與有氧之間,對於增加身體心肺能力有很大的幫助,可以增加體能狀況,卻不會增加身體的負擔的情況下,有效的提升心肺能力。

當最大心跳率介於最大心率80~90%,讓身體能在最低的能量消耗之下,進行高強度的運動動作,這樣的練習法就是我們常見的HIIT練習,或是間歇式訓 練,這樣的訓練又可以比上一個區間的運動方式來得更有效率,但是相對的風險就會比較大,如果沒有一定的基礎肌力體能,這樣是非常危險的。

當超過90%以上時,身體就已經使用磷酸系統作為身體的能量來源,但是這樣往往只能保持很短的運動時間,但是可以藉由這樣的方式訓練到爆發力,但是當心跳接近最大心率時,就會非常的危險,所以千萬不要自己嘗試這樣的訓練。

對於已經了解自己運動的目標時,就可以藉由目標心率安排自己的運動計劃,文論是減脂瘦身,還是提高心肺能力,將自己的心跳率保持在這區間中,就能夠有效的達成訓練目標。

©ShutterStock

參考資料

1.《運動健身知識家》,旗標出版公司出版 (2015)
2.《運動生理學》,新文京出版公司 (2014)
3.《肌力訓練解剖學》,合記圖書出版公司 (2015)
4.《肌力訓練圖解聖經》,旗標出版公司出版 (2015)
5.《心跳率你最好的運動教練》,臉譜出版公司出版 (2015)
6. 山姆伯伯工作坊-靜止心率與功能性過度訓練
7. 山姆伯伯工作坊-利用心跳率來設計間歇訓練
8. 山姆伯伯工作坊-測量跑步時的最大心跳率

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 運動科學網
運動科學網

跑鞋抓地力決定防滑度 哪種鞋底紋路設計比較好?

2021-02-05
運動科學網路跑觀念鞋子運動生理跑步運動部落

國際認證的台灣馬拉松賽季通常是由當年10月份的日月潭環湖路跑賽展開,並延續到隔年3月份的萬金石馬拉松結束。在此期間,恰好是台灣的冬季與春季,在東北季風的作用之下,備賽期間的日常練習,常常會碰到下雨以及濕滑的路面。此時,每一步著地與推進時,跑鞋的抓地力就相當重要!因為稍有不慎就容易造成鞋底打滑,產生危險。然而,對於跑鞋抓地力的設計,哪些鞋底紋路的設計比較好呢?本文將著墨於影響跑鞋抓地力的因素以及鞋底紋路設計的優劣。

跑鞋抓地力決定防滑度
跑鞋抓地力決定防滑度 哪種鞋底紋路設計比較好?

跑鞋抓地力是什麼?

「抓地力」指的是當鞋底與運動表面接觸時,防止鞋子滑動的能力。要避免兩物體之間的滑動,最重要的就是摩擦力。當摩擦力越大時,就越不容易產生滑動;摩擦力進一步可分為兩種,最大靜摩擦力與動摩擦力。

「最大靜摩擦力」指鞋子在沒有滑動前,阻止鞋子向任何方向移動的最大力。例如腳跟著地時,當水平作用力大於鞋底與地面所能產生的最大靜摩擦力時,鞋子就會開始產生滑動。

「動摩擦力」則指當鞋子在產生滑動後,阻止鞋子持續滑動的力。

跑鞋抓地力
跑鞋抓地力指鞋底觸地時防止滑動的能力

影響摩擦力的2大面向

上述解釋了鞋子和運動表面之間產生的摩擦力,關係著運動鞋的抓地力,然而摩擦力並不是定值,它會受到幾個因素的影響。

影響摩擦力大小的因素可分為兩類:摩擦係數與正向力。摩擦係數與兩接觸物體的表面與材質有關,例如鞋底紋路、材質、路面等;而正向力則跟體重、鞋重、動作有關。正向力指作用於運動表面上的垂直力,兩物體互相作用的力,換言之,當正向力較大時,鞋子所能產生的摩擦力 (抓地力) 也就越高;而當正向力較小時,也是我們腳下的鞋底較容易打滑的時候,例如跑步腳跟剛觸地時或前腳掌向後推蹬快離地時,因為這時作用於地上的垂直力相對較小,且需承受著地時的煞車力以及推蹬時的推進力,故較容易產生滑動。因此,鞋後跟與前掌大底的止滑設計尤為重要。

影響摩擦力的因素包含摩擦係數以及正向力大小
影響摩擦力的因素包含摩擦係數以及正向力大小

由於大部分慢跑鞋多以橡膠為大底材質,在相同屬性下,不同的鞋底紋路設計以及接觸的路面則對抓地力有較明顯的影響,以下分別針對鞋底紋路及路面的影響做介紹。

鞋底紋路

本文將鞋底紋路分成三大類型,依抓地力大小分別為:類釘鞋型紋路 (顆粒型) > 橫向型紋路 (垂直運動方向) > 縱向型紋路 (平行運動方向)。此三類鞋底紋路如下圖所示:

跑鞋常見的三類鞋底紋路
跑鞋常見的三類鞋底紋路,類釘鞋型 (A, B, C)、橫向型 (D, E, F)以及縱向型 (G, H, I)

類釘鞋型紋路的設計,透過凸出的顆粒造型來咬住路面,提供良好的抓地力 (圖A、B、C鞋底)。這種設計常見於競速型鞋款、強調高速跑時有良好的抓地力。通常設計於前掌區域 (圖A、B),使推蹬時可以很好的咬住地面,讓力量能有效的傳遞至地面產生推進。有些鞋款也會將其設計在中足和後足區域 (圖B、C),強化著地時的抓地力。但這類設計由於接觸面積較小,壓力較集中在這些顆粒上,使得耐用性、穩定性以及舒適性也會較差。

橫向紋路 (垂直運動方向) 的設計,提供良好的縱向 (前後) 彎折性使大底與地面有很好的貼合度,進而產生不錯的抓地力,這種設計常見於強調彎折性的鞋款 (圖D、E、F)。雖然這種設計提供良好的縱向抓地力與彎折性,但關於側向 (左右) 的抓地力以及彎折性則較弱,因此有些鞋款會在前掌區域內側改用斜向紋路 (圖F) 或在外側使用縱向的紋路設計 (圖C)。

縱向紋路 (平行運動方向) 的設計 (圖G、H、I),雖然縱向彎折較差,但相對提供較佳的縱向剛性與滾動順暢性以及側向抓地力,這種設計常見於訴求鞋子滾動順暢性的鞋款。

不同鞋底紋路之優缺點
不同鞋底紋路之優缺點

路面

不同的運動場地具有迥異的材質與表面特性,例如PU跑道、柏油路、山林小徑等,每一種路面介質所適用的鞋款亦不同。

PU跑道的顆粒與柏油路的瀝青細孔具有一定的摩擦力,故選擇一般慢跑鞋或路跑鞋即可,若是要執行跑步速度較快的課表,建議可以穿著類釘鞋型紋路的鞋款,以增加抓地力。不過同一種場地若無例行保養維護,則有可能降低摩擦力,例如年久失修的PU跑道因跑道顆粒已褪落,使摩擦力降低而容易造成打滑或積水情形;多年沒有重鋪的柏油路也會因一些坑洞或碎石而造成抓地力下降。再者,某些複合性路面也會需要較高的抓地力,例如山林小徑同時有草皮、泥土、碎石或樹枝等,且會因雨天使泥土具有濕氣、水氣甚至小水漥,此時鞋底需要具備較深的大底顆粒與紋路以及較佳的排水設計,才能有足夠的抓地力。

PU跑道與磨平的PU跑道
PU跑道 (左)、磨平的PU跑道 (右)
不平整柏油路與柏油碎石
不平整柏油路(左)、柏油碎石 (右)
山林小徑草地與泥土地
山林小徑:草地 (左)、泥土地 (右)

結語

抓地力在跑步運動中扮演很重要的角色,若無摩擦力的作用,人體將無法在地面上產生任何的加速度或減速度。當跑鞋與路面產生的摩擦力充足時,不僅可避免滑倒,也可產生良好的推進力。

綜合上述,跑鞋鞋底的紋路影響著抓地力的好壞,但也有各自的優劣。然而不變的是,當場地濕滑時都將會使摩擦力下降,此時具備良好排水設計的鞋款會是比較好的選擇;此外也要時時注意鞋底的紋路情形,若鞋底磨平時,也會失去排水功能,導致抓地力大幅下降。

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:跑鞋抓地力知多少?

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為了讓健康的運動觀念進入日常生活,我們創立了運動科學網;為了讓正確的運動知識提升生活品質,我們創立了運動科學網,我們致力於運動科學的研究,希望這些努力不僅僅侷限於學術領域中,而是讓熱愛運動的普羅大眾更健康快樂地運動。

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膝關節半月板撕裂傷 Meniscus Tear

2016-11-23
知識觀念運動傷害運動生理保健知識庫

膝關節半月板撕裂是體育運動中非常常見的一種運動創傷,往往由於關節活動的不協調,如踢球時踢空、對腳,或跑動中被絆倒等膝關節扭傷時,導致半月板卡在股骨和脛骨間,引起撕裂。如果同時存在其它情況,如長期處於勞動、原來有過韌帶損傷、盤狀半月板等,則更容易引起撕裂。老年人由於半月板有退變老化,也很容易引起撕裂。而這些撕裂的引起甚至可以沒有明顯的外傷。

症狀

膝關節半月板為纖維軟骨組織,呈周緣厚,內緣薄的楔形,從平面上看為半月形,稱為半月板;其充填於股骨髁與脛骨髁之間,有增強膝關節穩定的作用。半月板結構和功能的特點決定了它是膝關節內最易損傷的組織之一。
 
半月板撕裂後,最常見的症狀是行走或運動時的疼痛,疼痛部位可以在關節的一側,或者後方,也可以是關節伸屈活動到某一位置上時出現。許多患者可出現上下蹲或行走時關節內「喀嗒喀嗒」的聲音,往往在比較固定的角度出現。有時還會出現關節突然卡住不能活動或關節突然無力的情況,影響了生活品質。更為嚴重的是,撕裂的半月板還會在關節活動中牽扯關節滑膜組織,磨損關節軟骨,造成極難治癒的慢性滑膜炎,並加速關節退變,使關節炎提早出現。因此,對半月板撕裂必須及早診斷、及早治療。
 
所謂「交鎖現象」:即患者走路時,膝蓋忽然被卡住,膝關節置於某一體位時,既不能伸直,又不能屈曲。在交鎖的同時關節會有痠疼感。如將膝關節稍微屈伸活動,有時可發生響音,此後交鎖自解。交鎖現象可以反覆發作,且患者可自動作出,每次發作,膝關節位置必都在同一體位上。

如何治療

半月板破裂和髕股骨疼痛(跑者膝)常被混淆,所以如果你的膝蓋持續疼痛,就應該要去看醫生進行診斷。

非手術治療:如半月板軟骨只是輕微受創,膝部一般會隨著時日自行修復過來。受傷後立即施行冰敷或壓力治療,能有助控制腫脹,亦可加快康復速度。患者或需要讓膝部休養一段時間,醫生亦會因應臨床診斷和患者的痊癒進度,為他們安排物理治療。

手術治療 :保守療法並非一定有效。若患者膝部的痛楚有增無減,感到僵梗及活動「被鎖」等,意味著撕裂的範圍頗大,阻礙膝關節的活動時,便需要手術治理。遇此情況,醫生會使用內窺鏡進行手術,把撕裂的殘件切除,或進行修補,視乎撕裂的面積、位置和形態,以至傷患延治的時間而定。骨科醫生會與患者商討,決定最合適的治療方案。

如何預防

要預防半月板軟骨撕裂和其他膝部創傷,運動前後必須進行足夠的伸展熱身活動,定時強化膝部與大腿肌肉,切勿突然提升運動或訓練的強度與密度。

在休息日/復原日時,避免做跑跳動作太多的運動,像是籃球、足球和網球。也不要做膝蓋負擔過大的動作,例如深蹲或弓箭步。

運動前後必須進行足夠的伸展熱身活動,才能防止運動傷害

參考資料
1.《完全跑步聖經》,天下出版公司出版 (2015)
2. orthoinfo-hkcos.org
3.  Dr.Nice

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