「髖部屈曲」的力量在許多運動項目中是一項不可或缺的能力,尤其在短距離衝刺的下肢擺動階段,髖部屈曲的力量是獲得更大加速度的重要因素。因此,擁有優秀的髖屈肌能力對於運動能力的提升十分重要。
過去已有研究使用手提式測功機與等速測功機 (Isokinetic dynamometer) 測量髖屈肌的力量,但是這些器材皆無法有效評估衝刺運動下的真實情況,更不用說其所需要的昂貴儀器和專業知識。此外,也有研究嘗試使用垂直跳躍測驗,間接評估髖關節屈曲能力,但是此測驗方式不容易在現場精確評估。鑑於以上測驗方法的限制,若能找出一種簡單且準確的方法來評估髖關節屈曲能力,對於想預測衝刺成績與監控訓練成效的教練與運動員會有很大的幫助。
為了能準確的計算肢段運動參數,通常需要使用到運動捕捉系統 (Motion Capture)來獲得各部位的端點座標,但此系統操作複雜且價格昂貴,難用於現場與日常監控。慣性感測器 (IMU, Inertial Measurement Unit) 是由加速規、陀螺儀和磁力計所組成的輕巧無線設備,非常適合攜帶並用於實際現場測試。通過感測器中的座標轉換和角度變化,可以估算出關節力矩與功率,如此一來就可以使用 IMU 準確地獲取髖關節屈曲力矩和力量,而這些數據信息對於預測短跑成績十分重要。因此,利用 IMU 來預測髖屈力量或許是一個簡單且有效的方法。
2020 年有一篇實證性的研究就嘗試使用 IMU 發展出一套髖屈肌檢測方式,並驗證其作為短跑表現指標的有效性。此研究分成兩個部分,第一個實驗先招募 8 位參與者同時使用動作捕捉系統與 IMU 紀錄測試期間腿的運動,再進行 6 次的髖屈肌強度測試 (如下圖);每位參與者分別以最大努力的 50%、75% 和 100% 來進行兩次測試,並以最快的速度屈曲和伸展髖部,過程中不可以改變膝蓋和腳踝角度。
第二個實驗,是招募 24 位男性運動員,使用慣用腳進行兩次最大努力的髖屈肌強度測試,兩次測驗間休息至少 1 分鐘,並以第一個實驗相同的程序紀錄髖關節屈伸運動;測驗結束後再進行兩次最快速度的 50 米衝刺,兩次試驗間休息時間至少為五分鐘,觀察短跑速度、步幅和步頻與 IMU 髖屈肌強度測試的關係。
根據研究的結果,IMU 可以準確提供與動作捕捉系統相當的髖屈角衝量、平均力矩、正向功和力量,尤其是平均力矩呈現較小的偏差,因此建議將平均力矩視為髖屈肌強度測試的最佳指標。而藉由 IMU 測得的髖屈肌平均力矩通過衝刺性能和步幅的正相關關係被認為是衝刺性能的最佳指標,並且在衝刺過程中的第 5-8 步時呈顯著相關性,而步頻則沒有。作者認為,可能是因為提高髖部屈曲能力會導致步幅增加且不會影響步頻,進而提高了短跑的速度與性能。
但這篇研究也表明,雖然此測試可以作為短跑加速中期到後期的性能指標,但數據變量僅能解釋不到 50% 的短跑成績,在過去已有研究發現垂直跳躍能力 (例如:反向跳躍、腳踝連續回彈測試),對於初始和後期的加速度階段有顯著的關聯。因此建議可以將髖屈肌強度測試與垂直跳躍測試一起進行,確保對運動員進行更全面的身體素質評估,該測試的準確性使其成為監測運動員短跑成績的有效工具,並提供傷害預防和康復計畫的方向。
參考文獻: Nagahara, R., Kameda, M., Neville, J., & Morin, J. B. (2020). Inertial measurement unit-based hip flexion test as an indicator of sprint performance. Journal of Sports Sciences, 38(1), 53-61.
撰文/楊琇甯 、相子元
*文章授權轉載自《運動科學》網站,原文:抬腿對衝刺表現的影響
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。
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。
極地超馬好手陳彥博6月初在神秘國度不丹奪下「2018不丹高山200km超馬賽」冠軍,結束了這場上下坡總落差等同3趟半玉山、1趟聖母峰上下山的艱難賽事,在返台後分享會中他精采重現當時跑破腳皮、跑掉指甲的痛苦經驗,不僅帶著腳皮和指甲「本尊」亮相,更分享自己在信仰藏傳佛教的不丹山林中,從仁波切身上學到「任何事情都值得放下」,包括比賽奪冠後也應該放下成績、繼續往前邁進。
陳彥博今(20日)在台北市森林跑站中舉辦分享會,幽默的他在會中分飾主持人和受訪者,講述在不丹高山200km超馬賽六天賽程的難忘經歷。賽程總計200公里,6日分站賽,其中85%是森林路段,陳彥博到了第二天就碰到可怕關卡:吸血螞蝗森林賽道。
賽前主辦單位已不斷提醒森林中有螞蝗出沒,且分發草藥給選手塗抹,然而當陳彥博跑進森林想伸手拿背包中的物資時,不料摸到右大腿上有塊像果凍一樣軟的東西,猛一看,螞蝗正在邊蠕動邊吸他的血!他不禁瘋狂鬼吼鬼叫,不過為了繼續前進,尖叫之餘仍冷靜下來,徒手將螞蝗抓離大腿丟出去。螞蝗在陳彥博腿上留下一個小洞作為賽後紀念,他不忘自嘲「滿性感的」!
賽程到第三天後海拔升高,加上身體乳酸持續堆積,每一天都比前一天艱辛。陳彥博到第四天遇到更險峻的挑戰,正是自己的腳皮。當天賽程有長距離的下坡衝刺,當跑到最後10公里時他感到腳後跟劇烈疼痛,停下來檢查,發現雙腳腳跟出現很大的水泡,但眼看終點不遠,如果停下來就等於輸掉比賽,於是繼續咬著牙跑到終點,也奪得當天的第一名。
然而,當陳彥博把襪子脫下,大會人員和醫生都愣住了,醫師直問「What happend?」因為雙腳腳底的皮全部被磨到直接看到肉,襪子上全都是血,痛到無法走路。即便醫生在剪皮、清創、消毒、包紮時說了N次「Sorry」提醒他忍痛,但他形容治療過程中,自己像「被霍家拳打到」一樣ㄐㄐ叫,又像被幾百隻蜜蜂叮到般高聲尖叫。
劇烈疼痛似乎無法停止,到了第五天53.5公里的long day,陳彥博仍必續頂著途中不間斷的刺痛、最後6公里無法承受的疼痛繼續撐完全程。他坦言:每一步的痛苦都如此深刻,很難形容最後兩天是怎麼撐完的。
「運動跟修行一樣。」陳彥博說,「在運動中遇到的挫折困難,才會讓你了解怎麼面對、如何處置。這次賽事我學到如何對付螞蝗等森林裡的蟲類,在荒野醫療上更多了解;也讓我知道如何處理磨破腳皮、如何用一張衛生紙就能徒手拔腳指甲......經歷所有痛苦,最重要的是我證明了我一直相信的一句箴言:你的努力絕對不會背叛你。」
獲得總冠軍後,陳彥博留在當地休息期間,對一位仁波切說的道理印象深刻:「人生所有事情都是放下的。」接觸超馬第10年,遇過各種生死交關與痛苦經歷,他表示,自己就算獲得冠軍,同一場比賽每年都有不同冠軍,他只是其中一個「曾經」,不丹讓他學到在山岳之中人人平等,甚至在萬靈之中人人平等;也教導他任何事情都該放下、面對每個成功或勝利更加謙卑。
資料來源/RUN FOR DREAM、陳彥博FB
採訪攝影/Dama