梅麗莎‧帕爾默 (Melissa Palmer)和她的丈夫賈斯汀‧艾利斯 (Justin Ellis )是一對於2014年年底剛結婚的夫婦,在還沒有結婚之前,帕爾默曾經跑了五個不同的商店只為了幫艾利斯尋找一件合適的衣服。那個時侯,艾利斯近乎病態肥胖,他的體重達到了330磅(約150公斤),穿著46碼的褲子,身上帶著四種不同專門為健康管理的藥物小藥盒,其中有糖尿病、高血壓和高甘油三酸酯等。
他吃的不健康,很少鍛煉。但是他的妻子帕爾默卻是一位熱愛跑步和鐵人三項的選手。她吃的健康,堅持記錄體重指數,看著埃利斯,她也明白在這樣下去的話,肯定會有麻煩。
帕爾默現年41歲,艾利斯現年36歲,這對夫婦從小就為了自己的身材而苦惱。帕爾默2001年於南卡羅萊納大學畢業,當時的她體重超過了230磅(約104公斤),隨後她決定開始減肥,經過一番努力,她努力減重接近100磅(約45公斤)。但卻在2005年,因著背部手術而破壞了她的過往的努力,她的體重又攀升回到了200磅(約91公斤)以上。
2008年,帕爾默再次開始快走減肥,並且調整自己的飲食結構,她認為這種效果遠比過去要來得好,並開始參加一些五公里的跑步比賽。到了2009年10月,她減重到了180磅(約合82公斤)。帕爾默說:「我一直以為那是我不能做到的,但是我在跑完自己人生當中的第一個五公里之後,完全改變了過去的觀念。」
她再繼續不斷跑步,在一年之內又減了40磅(約18公斤),還在南卡羅來納州的哥倫比亞第一次完成了馬拉松的比賽,迄今為止,她已經完賽35場的馬拉松。
而在這個過程之中,他的丈夫艾利斯一直在看著帕爾默的轉變,最開始他們是朋友,隨後成為了浪漫的情侶。他為她的成就感到自豪,但是不覺得對於自己來說有什麼啟發,他表示:「當時我真有點太年輕天真了。」
「他是一個非常固執的人。」帕爾默笑著說。所以當我鼓勵他吃得更健康,多運動的時候,他會左耳進右耳出。
2014年,帕爾默第一次完賽鐵人三項,去年六月還在馬里蘭州的劍橋又一次參加了比賽。在不懈的堅持下,丈夫艾利斯深受感動,也開始跟隨她跑步了。最開始的時候,他報名成績了一個五公里的跑步訓練團當做減肥的訓練,那時他的體重是310磅(約141公斤)。
漸漸跑到了2015年,他的體重達到了人生最高峰330磅(約150公斤),他開始戒掉垃圾食品,改為吃素,甚至戒酒,在六個月內下降了20磅(約9公斤)之後,他持續鍛煉。
帕爾默支持他變成素食主義者,再加上鐵人三項訓練,又幫助他再降15磅(約6.8公斤)。看著這些努力所獲得的成果,艾利斯更開始頻繁出入健身房,他在跑步機上行走,還會舉重,並堅持了五個月的時間,然後再去戶外跑步。
2016年,這對夫婦一起完賽了馬拉松的比賽。如今,他們每個星期六的早晨都要一起跑步,2017年,帕爾默報名了兩個鐵人三項的比賽,前後加起來,跑步運動幫助兩人減重接近180磅(約82公斤),不僅是毅力得實現,更是堅持鍛鍊的最佳示範。
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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