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肱橈肌 Brachioradialis
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跑步經濟性
跑步經濟性 - 跑步效率高低是這樣測出來的
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運動時的能量轉換
運動星球
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肱橈肌 Brachioradialis

2017-02-13
知識庫 運動生理 上半身肌群 手部肌群

肱橈肌位於人體手臂前端的外側皮下,它的形狀為長條又呈現扁狀。肱橈肌的功用是可以使前手臂彎曲,並向上跟上臂靠攏,在日常生活中,像是在抱東西、搬物品、訓練手臂時都會運用到肱橈肌,雖然肱橈肌細小且扁長,但卻是個不可忽視的肌群。

肱橈肌 ©wisegeek.com

肱橈肌是由肱尺、肱橈和橈尺近側三組關節包於一個關節囊内所構成,又稱爲複關節。肱橈肌與肱肌是密不可分的肌群,不管在進行什麼活動以及訓練時,都會一起運用到它們,則伸指肌也是控制前臂的重要肌群,在手臂結構中,肱骨滑車與尺骨半月切蹟構成的肱尺關節,它的形狀屬於蝸狀關節,是人體肘關節的主體部分,則肱骨小頭與橈骨頭凹構成肱橈關節,屬於球窩關節,橈骨頭環狀關節面與尺骨的橈骨切蹟構成橈尺近側關節,屬車軸關節,這些關節囊附着於各關節面附近的骨面上,而肱骨内、外的上髁均位於囊外。

對於健身者來說,除了要有結實的上半身以外,下手臂也是必需要鍛鍊的一部分,在鍛鍊肱橈肌的過程中,使用啞鈴、槓鈴以及其他輔助器材都是相當重要,肱橈肌的訓練方式非常多,像是有槌式彎舉、集中彎舉、上斜彎舉等,這些都可以紮實的訓練到肱橈肌。

肱橈肌位置圖 ©johnthebodyman.com

以下介紹三種基礎肱橈肌訓練,可以增加我們下手臂的肌肉力量。

 1  集中彎舉

步驟1:坐在健身板上,將雙手分別握住啞鈴。
步驟2:將右手啞鈴上舉維持在45度角,停頓一秒後再緩緩放下。

 2  槌式彎舉

步驟1:​採站姿,雙腳打比肩寬,雙手握住啞鈴。
步驟2:利用手臂力量,將啞鈴彎舉,再吐氣緩緩放下換邊。

 3  跨身垂身彎舉

步驟1:​​採站姿,雙手握住啞鈴。
步驟2:吸氣時,將右手彎舉啞鈴向胸口內側靠近,吐氣時再緩緩放下,放下後再換另一邊執行。

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 運動科學網
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跑步經濟性 - 跑步效率高低是這樣測出來的

2020-06-02
運動科學網跑步字典跑步訓練運動生理跑步知識庫

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
跑步經濟性 - 跑步效率高低的關鍵指標

跑步經濟性是甚麼?

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。

攝氧量與跑步經濟性
相同速度下跑者A的攝氧量消耗比跑者B大,意味著跑者A 跑步效率較差

跑步經濟性怎麼用?

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。

跑步經濟性和跑步表現的關係
跑步經濟性和跑步表現的關係 ©《Medicine and Science in Sports and Exercise》

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。

跑步經濟性的限制

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。

測攝氧量的機器
用儀器測試攝氧量 ©運動科學

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?

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運動時的能量轉換

2017-06-05
觀念運動補給運動營養運動生理知識庫

人體就像是一台機器,需要能量才能讓這部機器發動運作,而人體所需要的燃料就是我們所吃下的食物,經由消化系統處理過之後,將其中的營養成分經過一連串的代謝過程轉變成人體細胞所需的能量形式──三磷酸腺苷(ATP, Adenosine Triphosphate)。為了維持生命,身體器官會不斷地運作,所以人體一天24小時都在消耗能量,不過,激烈運動時所需的能量當然較靜態活動時高出許多,甚至達200倍左右,因此運動時身體必須快速因應才能提供足夠的能量。

人體運動時需要大量能量。 ©FitStar

人體在運動時,是經由肌肉收縮所達成,而肌肉收縮所需要的能量,來自於儲藏在肌肉裡的ATP分解為ADP(二磷酸腺苷)時所產生。但是存在於肌肉細胞中的ATP卻非常有限,大約在2~3秒就會被耗盡,為了讓運動能繼續進行,身體會經由其他代謝路徑來不斷提供ATP給細胞使用,這些路徑包括:(1)經由磷酸肌酸(Phosphocreatine, PC)的分解來重新合成;(2)將醣類經由「醣解作用 (glycolysis)」產生;(3)將醣類、脂肪與蛋白質經由氧化作用代謝形成。

運動時的三種能量系統

 1  ATP-PC系統:爆發性/大功率/極短時間

ATP-PC系統或磷化物系統是人體製造ATP最快速的方式,當肌肉細胞內的ATP被分解,同時間原本儲存在肌肉細胞內的磷酸肌酸(Phosphocreatine, PC)會藉由肌酸激酶(Creatine Kinase)的催化分解為肌酸及磷酸,同時也會釋放出能量,而這過程產生的能量則可以幫助ADP重新合成為ATP。不過,因為儲存在肌肉中的ATP或PC的數量不多,故此系統所產生的ATP主要是提供於運動初始時或是10秒內完成高強度運動的能量來源,例如:短跑衝刺、揮棒擊球、揮拳等等。

ATP-PC系統

 2  乳酸系統:中等功率/短時間

乳酸系統(Lactic Acid System)是肌肉細胞中ATP與PC將耗盡且運動需持續進行時會啟動的能量系統,簡單來說是將葡萄糖或肝醣經由醣解作用分解為丙酮酸(Pyruvic Acid)或乳酸(Lactic Acid),此作用同時會產生ATP供應身體所需。

不過,醣解作用是一個極為繁複的流程,肌肉中的醣類經由多階段的分解成為丙酮酸來產生肌肉所需的能量,而且會先消耗ATP,再獲得更多ATP。另外,在醣解作用中會產生一對氫原子,由細胞中的菸鹼醯胺腺嘌呤二核苷酸(Nicotinamide adenine dinucleotide, NAD,輔酶的一種)來接收,還原成為NADH。當運動強度提升,需要快速且大量產生ATP供肌肉使用時,醣解作用必須加速進行,大量氫原子被產出,若細胞內的NAD不足時,還原態的NADH會藉由乳酸脫氫酶(Lactate dehydrogenase, LDH)的催化,將一對氫原子轉給丙酮酸而形成NAD,得到氫原子的丙酮酸因而還原成為乳酸,因此這個過程被稱為乳酸系統。

由於乳酸系統與ATP-PC系統過程中都不需氧氣的參與,因此兩者又合稱為無氧系統。另外,存在於體內的上述物質都有限,乳酸系統大約30秒就會完全耗盡。

乳酸系統

 3  有氧系統:低功率/長時間

有氧系統(Aerobic System)是身體將所攝取的碳水化合物、脂肪與蛋白質經過消化分解,並經過一連串的代謝作用之後,產生能量來幫助ATP的合成,因為過程中有氧參與故名。在醣解系統中產生的丙酮酸與血液中的脂肪酸,進入至細胞粒線體中的「檸檬酸循環 Citric Acid Cycle」(又名三羧酸循環 Tricarboxylic Cycle 或克氏環 Kerbs Cycle )來產生ATP,因為過程複雜,因此需要花費較長時間。

從事的運動強度較低時,ATP會以較慢的速度被消耗,因此也會有較為充裕的時間進行ATP的再合成,只要能充分地供給氧氣,並攝取足夠的醣類、蛋白質與脂肪,就能長時間持續地供應身體運動所需能量。此系統在進行長距離跑步、快走等運動中較為活躍。

有氧系統

雖然人體以上述三種系統產生能量供應肌肉使用,不過三種系統並非絕對分割的狀態,也就是說,在進行任何一種運動,有可能是以其中一種系統為主,但身體中其他兩種系統可能同時也會進行少量的產出。

參考資料
1. 《運動生理學》,新文京出版公司出版 (2014)
2.《運動健身知識家》,旗標出版公司出版 (2015)
3. 《人體學習事典 肌肉骨骼運動解剖篇》,楓葉社出版 (2016)
4.  維基百科
5.   AMAC Fitness Training Provider

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