著名的田徑紀錄障礙歷史,就是百公尺9.9秒、四分鐘一英里及馬拉松兩小時。
在田徑運動的歷史,在世人面前公開目標,於限定時間打破特定競賽距離的紀錄早不是新鮮事。男子百公尺於1960年6月21日由東德的哈哩,以10秒整打破世界紀錄,這時全世界的科學家,沒有一位認定可再突破10秒的紀錄,這已是人類的極限了,果真,到了1968年,長達8年之久,共有10位田徑選手跑進10秒的紀錄,怎樣就是無法突破10秒。終於在1968年6月 20日美國薩克拉門托正式田徑賽,美國的格林、法國的貝普克兩選手10秒平世界紀錄,美國的海因斯、史密斯、格林等偉大的選手,以9.9秒打破高銜8年的世界紀錄;又是來到新的百公尺9.9秒的大障礙了,這段期間剛好從人工計時,到電子計時,到了1991年,長達23年之久,這段期間共有14位選手突破10秒,未能突破9.90秒的世界紀錄,科學家們已經死心沒興趣預測了。
男子百公尺當美國的伯勒爾於1991年跑出電子計時的9.90時,人們又再度緊盯著這個紀錄的突破,終於在1991年8月25日在日本東京,美國的劉易斯以9.86秒開創世界新紀錄,這23年的魔咒終於打開了,接著勢如破竹般的突破再突破,1994年美國的伯勒爾9.86秒,1996年加拿大的貝利9.84秒,1999年美國的格連9.79秒,接著幾乎是牙買加的天下,2005年牙買加的包威爾9.77秒,2006年美國的加特林也是9.77秒,2007年牙買加的包威爾9.74秒,2008年以後全是牙買加波特的紀錄,2008年兩次刷新世界紀錄: 9.72、9.69秒,2009年8月16日一舉突破到9.58秒,波特是神嗎? 至今已7年了,未見世界新紀錄。
在1950年代世人開始有想要打破「四分鐘一英里」的想法,當時認為絕對是不可能的任務,甚至有傳言假如有任何一個人在四分鐘內跑完一英里,那麼挑戰的選手將會直接死在跑道上。當時的運動學家跟生理醫學家也紛紛跳出來背書,「你可以跑4分1秒,4分2秒,但是絕不可能跑到3分59秒!!」在眾多專家口徑一致向世人宣告這個不可能的任務後,馬上被一位牛津大學的醫科生羅傑·班尼斯特(Roger Bannister)打臉,他跑出了3分59秒04的全新紀錄。當他突破紀錄過後不到半年,又陸續有7位跑者突破4分鐘大關,顯示這個紀錄的打破對其他原本也是心中深信"不可能"的選手來說是一個莫大的激勵。在2016年的今日,1英里的世界紀錄已經來到3分43秒。
自從2014年Dennis Kimetto首度將馬拉松世界紀錄推進了2小3分內大關後,2年以來記錄一直束之高閣乏人問津。Nike在日前破天荒的公開3名選手資料並發布了大膽的Breaking2、馬拉松破二計劃,宣告在不久的將來打破馬拉松2小時記錄。馬拉松2小時內完賽,這個存在於全世界頂尖長跑選手心中的聖母峰,是否能如廠商預期在不久的將來被攻頂成功? 原本馬拉松破2小時計畫最早是由愛迪達(Adidas)列為公司長跑產品研發及選手贊助宣傳的重要策略,在多年的寂靜之後,反而由競爭對手耐吉公司率先正式發出取得這個馬拉松紀錄聖杯的發言權。到底是真正已經預期可以做到?或只是運動品牌的宣傳手法?
早在2013年,耐吉公司(Nike Inc.)就已經有研發突破2小時馬拉松鞋子的消息!耐吉在培養優秀的田徑選手向來不遺餘力,例如在1981年就跟世界級跑者薩拉查(Alberto Salazar)簽下底薪五萬加上獎金數十萬美金的酬勞,成為當時社會環境下全球最優渥的運動贊助合約。然而最早有想要鼓勵馬拉松選手破2的想法,則是由紐約馬拉松創辦人佛瑞德‧勒波(Fred Lebow)所提出,他在1992年就公開宣布將提供100萬元美金給破2的選手,消息一出引發全球媒體眾人哄堂大笑,對當時來說當然是宣傳的涵義大於實質之意,以當時世界紀錄為2小時7分鐘,跟兩小時差距仍然足足有7分鐘!7分鐘!可不是7秒鐘,420秒的差距夠讓一個頂尖跑者花兩輩子去追逐這個漫長的目標。
接下來再把焦點轉回馬拉松競賽。更大的攝氧量、身體脂肪代謝及粒線體使用率、選手心理素質…等等可被量化控制的變數都代表著將嚴格考驗當代運動科學及長跑選手的極限。從數據來看,近20年的菁英跑者身高平均少了3公分左右,成績進步了近4分鐘,以腿部與身體的比例相對變得更長的發展趨勢來看,現代的長跑選手已經可以更有效率的邁出步伐。除了上述這些重點,目前認為最有可能影響破2的關鍵在於跑步經濟性的提升,也就是選手在能量的耗損上能否以更大的效率轉換成動能前進,如同現代的汽車一樣,引擎油耗量不用加大,但汽車的馬力及續航力已經大幅提升。獎金制度也是破紀錄的一大誘因。前陣子於2016年12月18日甫結束的臺北馬,在180萬的超高額獎金鼓勵下,使得原本就具有破記錄實力的肯亞選手,以2小時9分59秒順利打破高懸5年的2小時10分24秒大會紀錄並抱走獎金,就是最好的例子。
100多年以來,在不同階段許多田徑記錄障礙一一被打破下,運動科學訓練、心理素質提升、裝備進化以及賽事系統更競爭,這些無不驅動菁英去追求各個賽事領域的極限。田徑競賽也因為商業市場利益的追求,投入更多知名度、金錢,更強化刺激這種效應,使得破記錄所需的時間縮短。相信在不久的將來,2小時完成馬拉松是件可以達到並完成的夢想。
[延伸閱讀] NIKE 啟動 BREAKING2 計劃 大膽挑戰馬拉松2小時極限
資訊來源:2016.12.23.RUNIROUND:「馬拉松兩小時魔咒如果被打破 靠的是運動科技還是商業魔法」;男子百米紀錄維基百科全書資料。
關於翁志成翁志成,曾任國立體大教授,完成鐵人三項17次、半程馬拉松12次、自行車環島1次,現潛心從事運動故事蒐集、撰寫與攝影。
翁志成,曾任國立體大教授,完成鐵人三項17次、半程馬拉松12次、自行車環島1次,現潛心從事運動故事蒐集、撰寫與攝影。
有跑步習慣的人,應該對「跑步經濟性 Running Economy」這個詞不陌生,因為這是一個很常在跑步訓練時提到的概念。但實際上,跑步經濟性在運動科學上的定義與影響的因素到底是甚麼呢?是體重胖瘦?跑力高低?配備輕重?還是...或許對大多數的跑者而言,這個問題並沒有很清晰的解答。
跑步經濟性代表的意義是跑步效率,它的概念是:固定速度下,穩定跑步消耗的攝氧量,攝氧量越少表示跑步經濟性越好。其中,攝氧量會除以體重,表示人體每公斤所消耗的攝氧量,這個動作稱之為體重標準化,目的是避免不同體重影響到攝氧量的絕對數值。會使用攝氧量是因為人體在生產能量的過程大部分都需要消耗氧氣,攝氧量越大表示能量消耗得越多。舉例來說,如果相同速度下跑者A 的攝氧量消耗比跑者B 還要大,表示他需要比較多的能量才能跑到相同的速度,這意味著在跑步的過程中,跑者A 跑步效率較差,浪費了較多的能量。
知道了跑步經濟性之後,對我們有甚麼好處呢?對於長距離跑步而言,擁有好的跑步經濟性非常重要,因為長距離的跑步幾乎會耗盡人體儲存的能量,所以要盡可能節省能量的浪費。理論上,兩個體能條件相近的跑者,跑步效率較好的跑者能用較短的時間完成同樣的距離。這點可以從一些相關的研究中證明,例如下圖,研究結果顯示跑步經濟性越差的跑者,跑完10公里的時間越久。因此,增加跑步經濟性是很重要的跑步訓練。
但跑步經濟性要如何增加呢?許多研究嘗試回答這個問題,國際的運動醫學期刊發表了一篇研究整理了相關的結果,發現觸地時間較少、垂直震幅較低、下肢剛性較大、下肢轉動慣量較低,以及較堅硬的鞋子有助於提高跑步經濟性。不過這篇研究是針對新手或是業餘選手受短期訓練(小於13周)造成的影響,作者也提到未來的研究需要更進一步觀察長期訓練造成的效果。
跑步經濟性代表跑步效率,但是要如何在長期訓練下提高跑步經濟性,仍是一個研究中的課題。除此之外,由於量測攝氧量的機器通常十分昂貴,且無法在室外使用,一般大眾較難直接得知自己的跑步經濟性,對非菁英跑者的應用性不高。近年來,許多研究嘗試用更簡單的參數取代跑步經濟性,但仍無一個確切的共識,期待後續的研究可以在跑步經濟性的應用上有突破性的進展。
參考文獻:
Conley, D. L., & Krahenbuhl, G. S. (1980). Running economy and distance running performance of highly trained athletes. Medicine and Science in Sports and Exercise, 12(5), 357-360.
Moore, I. S. (2016). Is there an economical running technique? A review of modifiable biomechanical factors affecting running economy. Sports Medicine, 46(6), 793-807.
撰文/王恩慈、相子元
*文章授權轉載自《運動科學》網站,原文:何謂跑步經濟性?
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。
運動時你喝水還是喝運動飲料?近年減糖意識高漲,大家都知道少喝含糖飲料有益健康,而運動飲料也被列入「危險名單」。根據調查,近9成民眾因擔心運動飲品中含有糖分而選擇純水為運動補給飲品,運動營養師楊承樺對此說明﹕運動飲料含糖是提供運動中所需的能量、減緩運動中的疲勞感,並促進蛋白質修復肌肉的受損,比水更能幫助身體留住水分、延緩運動表現下降,建議運動者不只喝水,也同時配合不同運動強度飲用不同濃度的運動飲料,創造適合自己的運動補給策略!
1. 補充流失電解質、能量
跑步時大量排汗,而汗液的主要成分是鈉,鈉是人體內重要的電解質,這就是為何運動時要頻繁補充電解質和水,否則容易導致肌肉動作遲緩或抽筋。楊承樺指出,國人普遍有「運動中攝取糖分是否會導致熱量過剩而破壞體態」的迷思,實際上,只要認真維持運動強度,糖分大多會成為運動過程中的能量被消耗掉。尤其在夏季運動容易大量流汗,電解質流失,透過補充運動飲料除了能補充水分及流失的電解質,更可利用其中糖分提供運動中所需能量、提升運動舒適度、降低疲勞感,讓我們更容易維持甚至增加運動強度,達到更好的塑身效果。
2. 較純水更延長力竭的時間、穩定血糖
學者Chryss Anthopoulos & Williams曾針對運動中飲用運動飲料及純水做出比較,在中高強度運動下,飲用運動飲料比飲用純水更延長了運動到力竭的時間。在中低強度運動下,攝取低糖含電解質的運動飲料,不論是在運動中的水份吸收情況、血糖穩定度,或是力量輸出度上的表現,也都優於飲用純水。
3. 運動後修復受損肌肉
運動後人體肌肉處於受損狀態,為修復運動後受損的細胞,建議在30分鐘內飲用尚未喝完的運動飲料,並搭配額外的醣類食物與蛋白質食物,促進肌肉能量修復,同時避免糖分囤積到脂肪細胞,是一舉兩得的辦法。
隨著不同運動強度,應飲用不同濃度運動飲品。因此楊承樺進一步提出挑選運動飲品建議﹕首先評估自己是中高強度以上的運動,還是中低強度運動。前者建議飲用高濃度含糖量較高的運動飲料(如寶礦力水得),後者可以喝低濃度含糖量較低的運動飲料(如:ion water)。
以需要長時間運動的馬拉松為例,根據國際馬拉松醫學指導協會(IMMDA)建議,馬拉松跑者在比賽間每小時應喝下400-800毫升(ml)液體。在越溫暖環境且跑速越快的跑者,液體補充需越多;在越涼爽環境且跑速慢的跑者則越低。進一步精算比賽途中該如何補給飲品,建議每20分鐘喝113-237ml運動飲料,並在每個休息站或每1.6公里時交替喝運動飲料和水。
須注意的是,長距離跑步應盡量頻繁補充少量水分,而非一次大量攝取,因為少量液體身體較易吸收。另針對糖尿病患者,應該特別避免補充運動飲料,因為運動飲料糖含量高,建議喝稀釋的生理食鹽水代替。
資料來源/金車大塚
責任編輯/Dama