在各大國際馬拉松賽事中,時常見到率先越過終點線的跑者大多為非裔選手,特別是來自肯亞、伊索比亞的跑者們。過去至今,有許多研究從各種面向探討非裔跑者與傑出運動表現的關聯性,試圖從中找出關鍵的影響因素。本文整理研究指出,非裔跑者的「下肢剛性」普遍較高,搭配良好的跑步技術如虎添翼,使他們跑步時步幅較大、步頻較低,也降低能量消耗,這可能是非洲跑者制霸天下的關鍵因素。
2021 年國外的學者發表了一項研究,該研究招募了 4 個組別的跑者,分別為菁英和業餘非裔的馬拉松跑者與菁英和業餘亞裔的馬拉松跑者,各組皆為 5 人;菁英跑者的條件為全馬完賽成績 3 小時內,業餘跑者的條件則是無馬拉松經驗,且在過去一年無規律進行跑步訓練者,本次實驗分別比較地緣以及訓練經驗多寡對於跑步生物力學參數的影響。首先受試者會先進行 10 分鐘的熱身,接著會以每小時 12 公里(5 分速)的速度在測力跑步機上進行 3 分鐘的跑步測試,同時也會利用 3D 動作分析系統蒐集相關的實驗數據。
由下方的結果顯示(A圖),因菁英跑者與業餘跑者相比有更優異的肌力水準,所以菁英跑者能夠產生更大的垂直地面反作用力,換句話說,在同樣的一步當中,菁英跑者的身體能夠產生更多的力量進行推進,也因此菁英跑者有較大的身體質量中心 (Center of mass, CoM) 位移量;再者,雖然兩族群的跑者們觸地時間差異不大,但菁英跑者在跑步時的騰空時間較長,這也間接說明了菁英跑者有更好的跑步經濟性。
由上方的結果顯示(B圖),非裔跑者比亞洲跑者有較大的下肢剛性(綠色虛線斜率較大),而下肢剛性越高,表示越能夠把在跑步時儲存的彈性位能釋放出來。有趣的是,儘管非裔跑者有較高的下肢剛性,卻沒有造成較高的垂直負荷率,學者推論可能的原因為他們的著地角度較小,較傾向中前足落地為主(下圖),此外,學者也發現非裔跑者有較小的 CoM 位移量,因此綜合以上各因素,使得非裔跑者有較低的能量損耗。至於為何非裔跑者的下肢剛性較高,這部分尚未有明確的解釋,有待未來更多的研究釐清。
總體來說,非裔跑者的下肢剛性普遍較亞裔選手高之外,他們的優異表現也來自於良好的跑步技術,這樣如虎添翼的優勢,使得他們在運動時的步幅較大、步頻較低,因而降低了運動時的能量消耗。
因此,跑者們可以透過適當的訓練提升自身力量的輸出功率,延長跑步時的騰空時間,讓自己的每一步更有效率且更有力量,迎接更精湛的表現。
參考文獻:
Zhang, J. H., Chan, Z. Y., Lau, F. O., Huang, M., Wang, A. C., Wang, S., ... & Cheung, R. T. (2021). How do training experience and geographical origin of a runner affect running biomechanics? Gait & Posture, 84, 209-214.
撰文/楊珮渝、相子元
*文章授權轉載自《運動科學》網站,原文:為什麼馬拉松都是非洲跑者的天下
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。
面對運動科學興起的熱潮,許多人想瞭解正確的運動資訊卻不知道從何下手? 運動科學網持續更新經過科學驗證的運動知識與運動觀點。不論是創新產品、研究結果,甚至是專業理論,我們都會轉譯成簡單易懂的文字,讓讀者利用最短的時間瞭解運動的最新趨勢。
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許多馬拉松跑者到了全馬後半段就開始降速,但對於菁英選手及部分進階選手來說,「後半型跑步法」(亦稱後段加速)是參賽的共同策略。想在後半段跑得比前半段快,平常足夠的練習是不可或缺的,那麼到了賽前和比賽當下,該怎麼擬定作戰計畫呢?以下是賽前3天到賽事中的全程模擬策略,以SUB4為目標範例,讓你鞏固自己「後半型跑法」的實力!
很多人習慣在疲勞感完全去除的狀態下調整速度,但在跑全馬時,以起跑後感覺「腳有點重」的狀態來調節比較好。
為什麼呢?如果一開始感覺腳步輕盈,前半段雖然跑得愉快,但此時加快速度,後半段恐怕亂了章法而失速。因此如果能讓腳感覺「有點重」,自然能控制住前半段的速度,讓後半段的加速更有可能達成。
想讓腳感覺有點重,必須在最後一周練習比賽速度跑。如果目標是破4(跑進4小時內),比賽3天前跑5-8公里最理想;若時間不允許,也可調到賽前4天進行。
0-10公里:通常剛起跑時會很混亂,無法按照自己理想的配速跑,但要在這裡堅持住自己的速度,在人群縫隙中鑽來鑽去,反而會浪費不少體力。所以就算有些落後,就順著人流跑當作熱身吧!當身體逐漸暖和起來,別忘記繼續控制速度,以比基準速度1公里慢10秒的速度穩穩地跑。在通過5公里時,就算比預定稍慢也不急著加速,等過了30公里再把時間追回來。
配速:5分50秒
完成時間:58分20秒
10-15公里:從周圍跑者中找到速度跟自己相當的人,和他一起穩定地跑,若在規模較大的賽事有配速員,那麼配速員就是最佳選擇。
配速:5分50秒
完成時間:1小時27分30秒
15-20公里:到賽事中段要開始慢慢提速,有節奏地跑,可運用擺動手臂來創造節奏。如果遇到上下坡、順逆風,不用太堅持速度穩定,上坡太努力的話,反而會造成後半段的負擔。
配速:5分40秒
完成時間:1小時55分50秒
20-25公里:通過20公里或過了中間點的時間比預定慢也不要著急,好好維持速度。
配速:5分40秒
完成時間:2小時24分10秒
25-30公里:這階段通常周圍的跑者們會一個個降速,但這時若能穩定速度,就能一個一個超越掉速的人。若行有餘力,那就慢慢提高速度,但記得要一點一點地往上加,不要突然一口氣往前衝。如果不行就不用勉強,等待30公里後的快跑。
配速:5分40秒
完成時間:2小時52分30秒
30-35公里:過了30K就不用控制速度了,以自己可負荷的最快速度來跑。如果肌肉疲勞,步伐無法伸展,不用硬逼自己跨大步,可把動作間隔時間加快來彌補,建議隨著節奏提高速度。
配速:5分30秒
完成時間:3小時20分00秒
35公里到終點:這時別想速度了!只要維持最快的速度往前跑就對了。無論賽前多大的練習,到了比賽尾聲都會很痛苦,但只要成功地在30公里後加速,就能追上並達到你想要的目標,超越許多其他跑者,這會更鼓舞你繼續前進。最後,記得笑著越過終點線。
配速:5分30秒
完賽時間:3小時59分35秒
資料來源/商周出版《秒懂馬拉松入門 》
責任編輯/Dama