從開始跑步、運動至今，常常有人問：「爬山跟跑步不是會傷膝蓋嗎？」這是很簡單的科普問題，卻也是常態以來最大的迷思。

當考古學家接連找出原始人如智人、南方古猿，或我們稱為直立人的骨骼時，演化生物學家與科學家都樂透了！他們解出了最好也最關鍵的問題──為什麼人類可以站起身來？

從蹲踞式行動的猿人、原始人進入到依靠雙手狩獵採集的直立人，歷經了非常漫長的過程。起初，這些猿人是為了更方便使用上肢而有偶然式的站立動作，例如取石作大動作投擲、爬樹前抓穩樹枝、舉起雙手恐嚇外族等等 (或許可以把小狗跳起身使用上肢向主人乞討食物當成一個例子)。

開始使用上肢只是一個契機，然而經過取物、拖帶物、甚至是攀高的動作後，直立的動作就從短時間行為漸漸地延伸，最後早期人類使用雙手作為『取拿搬扛』等動作，而不再成為行動四肢，當人類開始直立之後，自體負重就成為演化關建。人直立的關鍵不是為了負重，而是為了使用上肢。終其一生，人類就算是痀僂著背，雙手仍是常保靈活。

常用的會進化，不用的就會弱化或失去功能。譬如我們的尾椎與盲腸就是最好的證據。

我想再高一點，但無法一直長高

人類的骨骼成長，女性約莫是十八到二十歲，男性約莫是二十到二十五歲就會結束，這也是為什麼大人都會說：「男生當兵還會長高。」但事實上，這取決於基因、營養跟載重問題等等複雜因素。

骨骼完整成長之後不久，骨架就會每年流失骨質直到死亡。但還好的是，骨骼本身有自我修復的功能。當骨骼經過外力刺激而有輕微的變形，骨骼會自我進行修復，並填充新鮮的骨質。而過度的外力刺激就是我們所說的疲勞性骨折等等。

美國運動醫學會調查，從小培育的網球選手，從十多歲開始培育之後到成年，他的運動慣用手的骨質比另一隻手高出百分之四十。亦有生物學家作過研究，紅毛猩猩在完全沒有樹枝、攀爬地形的環境成長，骨質疏鬆狀況會加速惡化，但把一些假山造景攀爬樹枝還給他們之後，這些紅毛猩猩人猿的骨質問題有大幅度的改善。

所有動物都無法在骨骼完成生長後，還盼望能繼續長高。但骨質透過刺激卻能一直更新，骨質無法完成更新與修復的原因，一個是過度的刺激導致毀損斷裂，一個是你完全不運動。

正如我們常說的『沒有買賣就沒有傷害』，同理可證『沒有刺激就沒有修復』。甚麼是輕微而又不過度的刺激，簡單地說，就是運動。為什麼太空人在不進行任務操作時要多行重量訓練？因為無重力狀態在他們值勤回到地球後，骨質疏鬆的問題已經到達危險的等級。

有外力刺激，就有來自內在的修復能力。有來自病毒的感冒，就有來自身體自癒的巨噬細胞與殺手T細胞。

骨質疏鬆是演化問題，不是老年疾病？

人們的骨骼完成生長後，除非持續保持輕微的外力刺激(運動)並搭配食用含豐富鈣質的食物，否則隨著年紀漸長就會出現骨質疏鬆的問題。女性比男性更甚。

骨骼細胞有兩種主要細胞：成骨細胞與噬骨細胞。噬骨細胞的主要功能是『分解老舊骨骼』，成骨細胞的重點就是創造新骨骼。簡單地說就是為了打造堅固的高牆，身體必須先將老舊牆面打掉再行重建。但隨著年紀漸長，人們不再進行運動、飲食上出現問題，噬骨細胞會持續增生、並繼續執行它『分解老舊骨骼』的工作，但也因為沒有外力刺激了，成骨細胞就不會再增生。最後噬骨細胞過多，而無法及時修復，一當過了安全指數就出現骨質疏鬆的情況，因為跌倒而骨骼斷裂、或產生我們所說的老年駝背問題 (簡稱叫老鬥縮)。

科學家不只一次指出，原始人、智人與直立人，在他們的殘骸骨骼上找不到骨質疏鬆的毛病，許多骨骼雖然經過風吹蝕化的問題，但仍保持著強健的骨質。這代表著兩件事，許多原始人還沒老到足以產生骨質疏鬆的問題就死亡；第二，即使是老死的原始人，依舊保持著良好的運動習慣。前者的說詞很快就被後者的證據推翻掉，而其實我們都知道，原始人還不知道甚麼叫作重量訓練、肌力訓練。

他們只知道搬移、投擲、長距離健行與推動拖拉使力，即使是臨老或不堪狩獵的老者、婦女、幼童等，即便是攀爬或是過活都比每天坐在電腦桌前更有活動力。

肌力訓練或重量訓練的第一好處：變得更健康

百分之一百二十的人聽到重量訓練跟肌力訓練的第一個念頭，會變成六塊肌、粗手臂、阿諾、健美先生、金剛芭比或者是變成浩克？

通常要達到以上想像的等級，需要的是循序漸進的長時間鍛鍊、強調成為壯漢的飲食方法、以及基因、還有伽瑪射線。

維持健康的最佳方法之一就是，簡單二十到三十分鐘的運動，輕微的肌力訓練或是重量訓練。這是不求功能性、純粹只追求健康的最低底線，包含跑步與登山、舉啞鈴或是單槓等等都是肌力上的訓練。你需要的是維持運動習慣、而不是偶然興起、或完全不運動。

人類從站立以來就開始進行負重、支撐軀幹的運動，但因為過長時間的坐臥與沒有外力刺激(運動)，致使我們逐漸失去支撐軀幹、身體的能耐。但這些失去的能耐，透過運動與肌力訓練得以有效的恢復與提升。人體的奧秘之一快速適應，短則幾週，長則幾個月，人體就能恢復適合進行運動或是維持健康的體能。

人的肌肉與骨骼都是用進廢退論的演化，透過外力刺激，肌肉骨骼會更強健，並能負擔更大的重量。但如果你的重點只是維持健康，那麼就不是加重，而是常態維持外力刺激，也就是我們所說的養成運動習慣。

爬山跟跑步會傷膝蓋嗎？如果運動方式或是技巧錯誤會有可能。但如果你維持著健康的運動習慣，膝蓋也許比你的牙齒還要硬朗。

順道一提，阿諾·史瓦辛格從15歲開始他的健身生涯，你看得出來他已經要70歲了嗎(1947年生)？只要開始運動，幾歲都不嫌晚。

[編者註] 用進廢退說 (use and disuse)

拉馬克主義（英語：Lamarckism）也稱做拉馬克學說，或是拉馬克式演化。這個理論是由法國生物學家拉馬克於1809年發表的《動物哲學》（Philosophie zoologique，亦譯作《動物學哲學》）首先提出，其理論的基礎是「獲得性遺傳」（Inheritance of acquired traits）和「用進廢退說」（use and disuse），拉馬克認為這既是生物產生變異的原因，又是適應環境的過程。

用進廢退說：拉馬克認為，生物經常使用的器官會逐漸發達，如鐵匠的手臂較粗，而不使用的器官會逐漸退化。（維基百科）

關於鄭匡寓因為減肥而開始運動，從此就戀上跑步。
透過呼吸、心跳與疲勞的雙腿體驗真實存在的美好。
多年研究運動科學及跑步技術，每天都在追求更進步的自己。
同時是個患有癲癇的運動員，所以深深期望推廣健康運動給每一個人。

為了突破馬拉松2小時大關，運動員需要將現有的馬拉松世界紀錄2小時2分57秒縮減約3%。這意味著在42.195公里（26.2英里）的全程中，每公里耗時需要減少約4.3秒鐘。在多數人看來，這似乎是一個不可能完成的挑戰，但對Nike而言，卻是一個值得追逐的目標。  

三位無懼挑戰的運動員接受了Nike的邀請，嘗試在2小時內完賽馬拉松，他們是 Eliud Kipchoge 、Lelisa Desisa和Zersenay Tadese。透過對世界頂尖長跑運動員進行為期數月的測試和資料分析，Nike最終選定這三位身體狀況最適合迎接這項挑戰的菁英運動員。選擇他們的主要原因為在長時間快速奔跑方面，他們的表現遠遠優於其他跑者。他們多年的經驗和專業知識造就了他們獨有的優勢，正因如此，Breaking2教練和科學研究團隊認為，應該調整他們的日常訓練和補給策略，而非進行徹底的改變他們原來的習慣，這是嘗試讓運動員達成挑戰目標的最佳方式，而這也將是至今為止長距離跑領域最大的挑戰。

在製定訓練計畫方面，運動員及其教練團隊發揮了不可或缺的作用，並是他們取得今天成績的關鍵因素。生理學家兼Nike運動研究實驗室探索研究團隊新產品總監Brad Wilkins 博士和Nike運動研究實驗室研究員兼首席生理學家Brett Kirby 博士受邀對Breaking2 計畫的日常科學研究工作進行監督。“作為菁英運動員，他們目前的訓練計畫已經相當成熟了。” Brad Wilkins博士說，“我們的目標是與運動員及其教練團隊合作，提供相應的資料分析和回饋意見。” 正因如此，集合不同領域的力量，2小時內完賽馬拉鬆的夢想才有可能成為現實。

經驗決定成效

訓練計畫隨著運動員狀態的改變而不斷調整

Eliud Kipchoge的每週訓練計畫多樣且有針對性，並隨著整個計畫的推進逐步完善。他每天都會進行兩組訓練，包含長跑、跑道快速跑和變速跑訓練。Brett Kirby提到“Eliud Kipchoge身體的配合度十分協調，他經常根據自己身體的反應和感覺來調整步伐。” Lelisa Desisa初期的訓練重心為耐力訓練，在此期間進行了很多長距離、從輕度到中等強度的基礎跑步訓練。在之後的訓練中，還加入了更具針對性的跑道訓練，以便在計畫後期提高速度和強度。Brett Kirby說：“Zersenay Tadese的策略與Lelisa Desisa幾乎相反，他的前半程訓練著重速度，可以説明他熟悉比賽速度，而他後期的目標是延長高速跑的持續時間，以便能夠長時間保持足夠的配速。”

跑前熱身（大多數情況下）很簡單

熱身時，所有的運動員都做典型的滑步慢跑（根據Brett Kirby描述，有時慢到看上去幾乎像是從站著不動的狀態開始拖著腳走），並逐漸加快步伐，持續約30分鐘。Lelisa Desisa和他的團隊會做更“儀式性”的跑前熱身，該跑前熱身由動態伸展組成，持續約30分鐘。Brett Kirby表示“ 看上去就像跳舞一樣。”。

團隊協作和單獨訓練同樣重要   

一般來說，為了獲得足夠的跑步動力和陪伴，運動員會選擇和很多人一起跑步。Lelisa Desisa的團隊由6至8名成員組成，為他提供所需的一切支援。Eliud Kipchoge會與由當地人、專業運動員或教練組成的60人團隊一起跑。但是，當他們想要進行一項極具針對性的訓練時，他們會選擇獨自一人或與少數幾個人一起跑步。Brett Kirby表示“Zersenay Tadese大多數情況下選擇自己一個人跑。

充足的睡眠保持最佳運動狀態

這些運動員通常都不是做一般大家想像的放鬆方式。對於每週跑量超過160公里的運動員來說，常規訓練中最重要的部分就是恢復。“Zersenay Tadese被稱為'睡神'，因為當他不跑時，他一定是在睡覺，” Brett Kirby說道。不進行訓練的時候，Lelisa Desisa會選擇放鬆。在營地，Eliud Kipchoge在閒暇時花了很多時間來平衡休息和日常生活。Brett Kirby說：“除了和隊友一起打盹和品茶之外，他還會做一些雜務，比如從井裡打水或者在營地幫忙。” 多數情況下，大家每週休息一天，也會根據需要進行調整。三位運動員，有的每週會接受三次按摩，通常是在接受高強度訓練以後。

跑步是唯一運動

三位運動員不做重量訓練，也不會做瑜伽。他們只選擇跑步。“要想跑得快，你就得不斷地跑。” Brad Wilkins說道。雖然每位運動員的訓練計畫都非常不同，但都在不斷完善和調整，以便適應不同的熟練度和階段性的低效率。Brad Wilkins說“通常來說，精英運動員的柔韌性較差。” 然而，與很多人的想法相反，較差的柔韌性更容易提高跑步成績。Brad Wilkins表示“理論研究表明，較為僵硬的雙腿在跑步過程中損失的能量更少。”（他將此比作硬彈簧，與較鬆弛的彈簧相比，硬彈簧儲存和釋放的能量要高出很多。）

日常飲食很自由

作為菁英級別的跑者，很清楚地知道什麼食物能夠為其日常跑步提供最佳補給，儘管如此，Brad Wilkins和Brett Kirby還是建議跑者吃大約50-75％的碳水化合物、20-30％的蛋白質，其它的則可以隨意。此外，科學家們還提供了具體的訓練後營養攝入量的指導。例如，他們強調了在高強度訓練後立即攝入蛋白質和碳水化合物的重要性，當運動員不能很快攝取正餐時，他們會指導運動員飲用體能恢復飲料。

科技改變傳統

關鍵指標幫助提升跑步成績

自從肩負著破2的使命以來，Brad Wilkins和Brett Kirby多次造訪3位菁英運動員並對一些重要指標進行深入的分析和評估，包括最大耗氧量、跑步過程中水分的流失以及肌肉能量儲備等。即使不與運動員在一起時，他們仍然會定期透過電話或Skype 保持聯繫。在訓練期間，運動員會佩戴配有心率監測儀（含配套胸帶式發射器）的GPS手錶。每次訓練後，教練和科學研究團隊一起進行資料分析，以進一步瞭解運動員的狀況和提高運動表現的因素，並利用收集的這些資料與運動員的教練團隊溝通並不斷調整訓練計畫。

相信高海拔優勢

三位運動員都在高海拔地區生活並在此進行絕大部分的訓練。Eliud Kipchoge的營地在肯亞，Lelisa Desisa的營地在衣索比亞，而Zersenay Tadese往返於他自己居住的衣索比亞和他的教練居住的西班牙兩地進行訓練。Brad Wilkins解釋說：“因為高海拔地區的氧氣稀薄，隨著時間的推移，體內紅血球細胞的數量會增加，血液就能為肌肉攜帶和運輸更多的氧氣。肌肉含氧量越高運作越好，就可以幫你跑得更快、更遠。” 當一個人離開高海拔地區後，這種較高的紅血球的細胞濃度可以維持長達兩週之久，因此可以假定較高的血紅細胞濃度能為在海平面高度的比賽帶來競爭優勢。

能量補給的個人化定制和精確控制

科學家們專注於因出汗引起的水分流失和能量補給的最大限度。他們將重點放在賽前48小時和高強度訓練後的24小時，並重點關注兩個方面：”補給類型與方式”，以及”個人需求”。“我們在訓練計畫中收集到的資料表明了運動員跑步時流失的水分以及內臟可以吸收的液體量。根據這些資料，我們為每位運動員量身打造了一種碳水化合物能量補充劑”， Brett Kirby解釋。除此之外，三位運動員所引用的碳水化合物的類型、比例、液體和口味也不盡相同。
 
精確的能量補給頻率

透過資料分析以及大量的反復試驗，Breaking2團隊已經確定了運動員在比賽中進行能量補給的理想週期：每2.4公里補充一次（即他們在義大利Monza賽道繞跑道跑一圈的距離）。Brett Kirby說：“運動員大約每七分鐘就會攝取特定的能量補充劑，以保持充足的水分和能量。”科學研究團隊表示，這對運動員來說是一種全新的體驗，因為以前每位運動員每小時攝取的碳水化合物不足60克，而現在他們都不得不讓自己習慣攝入更多的碳水化合物。

Brad Wilkins、Brett Kirby和Breaking2 團隊中的其他成員都在繼續透過獲取的這些資訊和經驗不斷為Eliud Kipchoge、Lelisa Desisa和Zersenay Tadese完善策略。“自Breaking2 正式啟動以來，我們一直都在不斷收集資料，並一直努力獲取更多有效的資訊，説明三位運動員在正式挑戰當天達到最佳狀態。”Brad Wilkins表示，“大多數運動員無法享受如此水準的個人化測試、訓練和指導。” 當你將這些與每位運動員堅韌的意志力相結合時，便有可能突破人類的極限。“無論我們在科學研究方面做了多少努力，將會是這三位運動員以每小時21.08公里的速度跑完42.195公里。”Brad Wilkins說，“簡直太不可思議了。”

資訊、圖片提供：Nike

研究發現，提高無氧體適能的表現可以給越野超馬拉松選手超越競爭對手的優勢。

新的研究顯示，提升你的無氧代謝能力，除了能提高你的有氧代謝能力，還能幫助長跑運動員跑得更快更好。

加拿大賽門·弗雷瑟大學（Simon Frasier University, SFU）的研究人員測量了10位男性越野馬拉松運動員的有氧和無氧代謝能力，從而發現，一個運動員的賽前無氧運動能力是決定誰可以用最快時間完賽的關鍵因素。

有氧體適能是指身體在運動時以氧氣作為主要的能源，並持續一段時間的中低強度運動方式，如以一個舒適的步速跑步時所發生的能量燃燒。無氧體適能則是運動時提供能量的代謝路徑與氧氣無關的短時間高強度運動。顧名思義，人體在無氧運動時，不以氧氣作為提供能量的來源，如在跑步比賽結束時以衝刺的方式到達終點。

這10位跑者年齡、體重與身高皆相仿。他們的有氧代謝能力透過在跑步機上跑到力盡的方式來做測量，而無氧代謝能力則通過騎自行車測力計來測得。

SFU研究小組的一名成員邁可·羅傑斯 (Michael Rogers) 說，「我們所有的參與者都完成了這場「比賽」。該研究推測，有著較高無氧運動能力的受測者，同時也被預測能以更短時間完賽。回溯結果顯示，有54％的受測數據證實了這項推測。」但他也提到，需要進一步的研究來解釋其他46％的差異。

研究結果表明，長跑運動員平日訓練的目標除了自己的有氧代謝能力之外，應該還要提高他們的無氧代謝能力。

「通常情況下，無氧代謝能力可藉由高強度、短時間的訓練來增強，例如上下坡反覆衝刺訓練，」羅傑斯說。該小組還提出了一個新的觀察：在一些超級越野馬拉松賽中，選手們高強度的運動能力能以大於80至85％的最大預測心率維持好幾個小時。這對於大眾來說是新的發現，因為「通常我們會認為在這些賽事中，選手們會以相當低的運動強度在進行比賽，」羅傑斯補充道。