養過倉鼠嗎?大家應該都知道倉鼠相當喜歡跑滾輪,常常在籠子裡跑個不停,而看著滾輪中努力運動健身的倉鼠,實在令人覺得相當療癒。每日郵報報導,英國有名熱愛跑步的39歲男子狄恩·歐沃 (Dean Ovel),日前在自家後院打造了一個高6英呎 (1.8公尺) 的巨型木造滾輪,他將在這個滾輪上連續跑24小時,為當地醫院的失智症患者募款。
這位兩位孩子的爸爸來自英國艾塞克斯郡邵森德鎮 (Southend),他一直在尋找能夠為當地醫院募款的創意,直到他有一天福至心靈,想出了這個點子。
狄恩說,這個想法是他在挑戰另一個「10天內完成8個馬拉松」慈善募款行動時想到的。他說,當時他想到,「我需要一個能夠有『交際』功能的挑戰,而不是像這樣一個人孤零零地跑著,這樣才能吸引更多人的關注。」於是,當他後來與同事聊到這個計畫時,並談到不想在枯燥的跑步機上連續跑一整天,而且這一點都不吸睛,其中一位建議說,那何不試試大型「倉鼠滾輪」呢?這個點子像閃電一樣打中了迪恩,於是他便利用幾周的時間,以及500英鎊 (台幣2萬多元) 的資金DIY打造了這個重達65公斤的巨型滾輪,他準備在當地一家購物中心的中央大街上,在眾目睽睽之下完成這項慈善活動,因而認為心理因素可能是他最大的挑戰。他說,「真的像一隻倉鼠在一個大輪子上,並在大家注視的目光之下跑個不停實在會令我很不自在,而且我會很在意是否會在眾人之前跌倒。」
狄恩的38歲妻子長久以來一直為他的一些大膽但出於善心的舉動所困擾,不過,這次聽到這麼瘋狂的概念,她也只能淡定地搖搖頭走開。狄恩說,「她知道我頭腦裡會有怎樣瘋狂的想法,所以,我知道她這個搖頭而去的舉動,等於是同意我放手去做了。」
其實這種給跑者用的大型「倉鼠滾輪」並不是什麼創新。知名運動品牌在一些大型馬拉松前的博覽會上都曾建置過類似的裝置,讓跑者上場體驗,嘗試一下當倉鼠的快感。有些除了測速儀,甚至還連接上了發電設備,像最近的2015台北馬拉松expo就有,看你能夠讓幾個字發光。
狄恩過去跑馬拉松的最佳成績是3小時13分,而為了完成這項任務,他目前每天在巨型滾輪上練習。這個滾輪剛完成的時候,狄恩的29歲弟弟麥特,自告奮勇地當了第一個「白老鼠」,然而他上去跑了沒多久就跌了下來。狄恩表示,這巨型滾輪並不像一般倉鼠用的塑膠滾輪會慣性地一直轉動,一旦亂了腳步,巨型滾輪的速度很快就會慢下來。狄恩目前在滾輪上的最長紀錄是連跑2小時,但他希望能在正式挑戰那天到來之前,拉長到可以連跑3-4小時。
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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