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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10 公里是許多路跑賽事的基本項目,所以如果你剛踏入跑步領域,想在幾個月後完成一場路跑,那麼 10K 將是你非常適合的目標。以一般跑者平均來說,如果身體健康且週跑量 24-50 公里,可在 50-70 分鐘內完成 10K,所以對一般新手跑者來說,1 小時,也就是用 6 分速以內連續跑 10K,可說是一個不算艱鉅但有挑戰性的任務。以下是幫助你完成 1 小時內 10K 的跑步計畫。
目標 1 小時內跑完 10K,你最好能保持每公里 5:58 配速。如同其他訓練計畫,課表中會要求你用比目標配速稍快的速度短時間跑步,因此在開始之前,建議你的能力已可用 5:58 目標配速跑至少 1 公里。
輕鬆跑:配速不快於 6:37。
長跑:緩慢而穩定地跑,時間在 60-75 分鐘內。
節奏跑:喘但可以持續以此速度跑步,時間總長約 30 分鐘,中間 4.8 km 目標配速 6:19,前後各加 1.6 km 做熱身與緩和。
800m 反覆跑:每 800m 4:46,相當於配速 5:58 ∕ 組間慢跑恢復 90 秒。
1km 間歇:配速 5:58 ∕ 組間慢跑恢復 90 秒。
2km 間歇:配速 5:58,2km 以 11:56 完成 ∕ 組間慢跑恢復 2 分鐘。
5km 配速跑:當作測 5000 比賽盡力跑,嘗試將跑進 29:49 為目標。
計畫的週期可以循環使用數週,直到你覺得已經為 10K 挑戰做好準備。在每個週期結束時,你可以根據個人需求重複或調整計畫。
如果嘗試幾個循環後想增加強度,可在幾週內漸次增加節奏跑、反覆跑、間歇跑與 5km 配速跑等突破性訓練的次數。例如,第一週反覆跑是 3 x 2km,第五週反覆跑改為 4 x 2km,第八週 5 x 2km,你只要做到上述階段即可,不用將距離拉到 10K 以上。另一種增加強度的方法則是稍微把配速加快。
建議在執行此計畫 3 個月後,空出 1-2 週做減量訓練,讓身體有時間從跑步的影響中恢復。此期間可花較多時間做交叉訓練,並搭配輕鬆跑以保持雙腿的跑感。要達到跑步目標,切記訓練是累積的!無論吃任何課表並獲得想要的結果,最需要的是時間和精神的累積。
資料來源/runningfastr
責任編輯/Dama