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。

雙手放頭頂能量消耗最高

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。

擺臂動作有助減少身體旋轉

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。

結語

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？

在跑全程馬拉松的42公里途中，跑者常承受著各種不堪的痛苦與疲累，但為何每次當你回想起比賽，痛苦經歷總是在腦海中缺席，只留下所謂「跑者的愉悅感 （Runner's High）」。所以即便每次剛完賽總喊著「我再也不跑全馬了！」不久後又重回馬場，一而再、再而三跳坑也不怕。難道這些跑者都暫時失憶嗎？國外研究顯示，這可能與大腦對耐力性活動的痛苦記憶有關。

研究：馬拉松完賽者低估跑馬痛苦

根據《記憶（Memory）》雜誌上發表的一篇研究文章，研究針對62名馬拉松運動員，測試他們在馬拉松完賽一周、一個月、三個月和六個月後的記憶，發現他們都低估了跑馬當時的痛苦。
 
該研究作者Przemysław Bąbel表示，雖然跑馬是痛苦的，但這是一個充滿激情的正面經驗，特別是對有完賽的參與者來說。值得注意的是，這項研究只針對全馬完賽的跑者，而這些研究對象可能比沒有順利完賽的跑者更能感受到積極正面的情緒。

建議：學習辨別不同程度的痛苦

雖然事後能忘卻痛苦，但跑者仍比一般人更容易理解和體驗疼痛。英國伍爾弗漢普頓大學體育心理學家Tracey Devonport分析，無論是誰，如果你正在完成一項耐力挑戰，都會在訓練期間和賽事中感受到各種疼痛和不適，這種疼痛是我們在能力範圍內能做的最高強度表現，並且長時間不斷重複同一動作。
 
正因如此，運動員不僅要學會將一些正常的疼痛（即前段所提能力範圍內的最高強度表現）與訓練連結起來，也需要辨別出訓練時「可承受的痛苦最大值」，以及「可能是運動受傷徵兆的痛苦」。學習辨別不同程度的痛苦，能幫助你克服長跑時感覺的正常疼痛與不適，並調整培訓計畫，來解決更多肌肉拉傷之類的問題。

方法：將痛苦活動連結有價值的結果

糟糕的跑步經驗不足以讓跑者回到原本的跑步正軌上，但弔詭的是，每一位全馬跑者都能講出各種痛苦的馬拉松經驗，例如在最後幾公里處變跛腳、與無情的抽筋和擦傷搏鬥、整個腿像被火燒灼一樣痛、冒著颳風下雨快失溫…，在講述跑步的苦難同時，也一次又一次地回到起跑線上。
 
這些跑者真的失憶了嗎？當然不是。Tracey Devonport分析，低估跑步時的痛苦是腦部工作記憶（以往稱短期記憶）中一個功能，人們傾向於回憶事件中的亮點，而不是每一個枝微末節，例如，你可能會記得開始和結束片刻，或是在某個距離標記處在人群中遇到朋友，這些值得注意的事件往往是片段的、偶發的，因此你記住了事件，而非當下的感覺。
 
更重要的是「愉悅的情緒」，例如完賽後成就感、自滿、驕傲，可能減弱了你對艱難事件的記憶。如果一項痛苦的活動能產生有價值的結果，就會產生正面積極的情緒，而這樣的情緒似乎有助於確保疼痛不會阻止我們再次行動。

 

把痛苦當作馬拉松完賽的預兆，而不是跑步造成的結果。
－Przemysław  Bąbel

為了強化自己心中認定艱困比賽是一種正面積極的經驗，Przemysław Bąbel建議，跑步時將心力專注於已經達到了什麼成就，而不是還得付出多少努力。

最後，在賽後試著全神貫注於好的部分，例如今年四月全球六大馬之一「波士頓馬拉松」，在狂風暴雨和史上最低溫中開跑，參賽者跑步時可能感覺自己身處地獄，但也許能在比賽中保持住良好配速，或訓練了增進心智力量的技巧。認同這些正面積極的因子（而非抱怨途中補給），將能帶你跑出更長遠的路。

知識便利貼｜跑者的愉悅感 （Runner's High）
廣泛發生於各類型運動員身上，通常在劇烈、長時間訓練期間或之後立即出現。大腦在體力近乎耗盡時，會適時分泌大量腦內啡，這是一種類似嗎啡的興奮劑，讓人情緒高亢、充滿活力，原本的肌肉痠痛、快虛脫的感覺就此一掃而空，得以繼續往前跑。

資料來源／Runner’s World、維基百科、書房旅人：李偉文的閱讀漫遊   
責任編輯／Dama