自從發現動物肌纖維的顏色有深有淺,早期便根據肌纖維的顏色分為紅肌(red muscle)與白肌(white muscle)兩類;後來又按肌纖維的生理特點而分為慢縮肌(slow twitch 或 Type I)及快縮肌(fast twitch 或 Type II);更有人把快縮肌再分為 Type IIA、Type IIB 及 Type IIC。然而,在每一個運動單位內的肌纖維都只會屬於同一類形,亦即是說,「快」運動單位內只包含有快肌纖維,「慢」運動單位內則只有慢肌纖維。只是在同一塊肌肉之內,可以由不同數量的「快」和「慢」運動單位所組成。
按照肌纖維在結構與功能上的分別,白肌纖維目前被分為五種,紅肌纖維為兩種。紅肌纖維具有非常高的有氧能力與疲勞阻力,但是糖酵解(無氧)能力差、收縮速度慢、以及運動單位肌力較低,屬於低強度、長時間運動的肌肉類型。白肌則具有最高的糖酵解能力與運動單位肌力,但是,在有氧能力、收縮速度、以及疲勞阻力方面較差,屬於高強度、短時間運動的肌肉類型。
在人體肌肉中,紅、白肌纖維的比例往往都會受遺傳基因影響,因此有的人白肌纖維比例大,有的人則紅肌纖維比例大,但每一個人身體不同部位的肌肉中紅白肌纖維的比例也不盡相同,導致在不同負荷、不同動作、不同速度等運動條件下,肌肉收縮的肌纖維類型也不同。一般來說,在一定負荷強度下用較慢的速度完成動作,就是紅肌纖維起主導作用,如果要快速完成動作,則是白肌纖維起主導作用。
當嬰兒出生後第五個月時就已經確定紅肌與白肌的多寡,然後再過一年,就會形塑肌纖維的數量以及紅、白肌纖維的比例。這些肌纖維的組成就算透過後天的鍛鍊仍是無法改變的 ; 也就是說,如果你自身的紅肌纖維數量比例高,你有成為優秀長跑運動員的潛力;如果你自身的白肌纖維比例數高,你有成為優秀舉重選手或短跑運動員的潛力,這就是先天上的肌肉纖維比例,影響人們在不同運動所呈現的不同天賦。
訓練者鍛鍊肌肉時想要增長肌肉,也就是讓肌肉肥大的意思,要讓肌肉肥大主要是鍛鍊白肌。然而白肌會很快產生疲勞,因此在鍛鍊時,慢慢做很多次的訓練,是不會幫助肌肉增大的,要讓白肌成長,就是需要高強度配合更快的速度來進行,就像是舉重、衝刺等高強度、短時間、低次數,甚至需要爆發力來完成的運動。另一方面,長時間的進行有氧運動、低強度以及低重量高次數的訓練,主要用以鍛鍊紅肌纖維,讓紅肌纖維起作用 ,比如長跑、競走、騎車、跳舞、有氧等。
研究結果還顯示速度性項目運動員主要運動肌肉內,快縮肌纖維的比例較高。例如,世界級優秀運動員小腿肌內的快縮肌可佔到 70 至 90%。反過來說,耐力性項目運動員主要運動肌肉內,慢縮肌纖維的百分比較高,一些頂級長跑運動員小腿肌內慢縮肌的比例可以高達 90%。當然,一般認為這種現象便是自然選擇的結果。
以奧運等級的運動員來說,研究顯示短跑選手普遍擁有較多的白肌,馬拉松選手則紅肌比較多,研究說明肌肉中紅肌與白肌的比例是由遺傳決定,也就是一出生下來,就己決定一個人的體質是屬於短跑健將、舉重選手,或是一般人的體質。研究也發現,兄弟、雙胞胎的肌肉類型比例具有顯著的相關,因此我們常見家族性的運動團隊。非洲黑人的快縮肌比例,顯著高於北美白人,因此黑人選手能夠在爆發性的運動項目中展現優異的表現,顯然與骨骼肌纖維的比例有關。因此,是否擁有特殊的肌纖維比例,是判斷一個人運動潛能的重要參考因素。
雖然大部分學者都認為每塊肌肉內兩種肌纖維的比例是遺傳決定的,訓練並不會改變肌肉內慢縮肌和快縮肌的百分比組成,但是有許多研究顯示,訓練會使得各種肌纖維無論在大小和功能上均有所增長,這也是人們強調利用訓練與活動狀況的改變,增大骨骼中纖維肌類型比例的重要因素。
路跑已成為現代人休閒運動重要的一部分,有研究指出,慢跑能有效下降30%的心血管疾病風險,同時改善高血壓、不正常血脂等問題。雖然它在許多方面都有益健康,但也可能導致肌肉骨骼系統過度使用並造成傷害。
以美國的情況來說,在三千萬路跑跑者中就有37-56%的人受傷,而在每一千小時跑步中大約出現2.5- 5.5次的運動傷害,受傷男性約51%,女性則是49%。儘管跑步比其他運動的傷害發生頻率少約2-2.5倍,但根據統計資料顯示,光是這類運動傷害就要花費數百萬美元的醫療費用。因此,透過預防教育不僅是保護跑者自己,還能降低醫療費用支出、減少消耗醫療資源。以下是物理治療師針對路跑常見的5種傷害,告訴你原因並提出預防方案。
在說明路跑之前,得先介紹一下走路及跑步的活動機制。
.走路:一般行走時的步態可分為站立期及擺盪期,分別占60%(站立期)及40%(擺盪期)。而站立期又可細分成3個部分:接觸期、站立中期、推進期;擺盪期也可細分成3個部分:加速期、擺盪中期、減速期。行走時的步態會出現兩隻腳同時作支撐的時期,這就稱為雙下肢支撐期,這是身體在走路時做重心轉移必要的過程。
.跑步:跑步的步態與行走十分不同。跑步時的步態一樣可分為站立期及擺盪期,但站立期比例會下降、擺盪期則增加,並且不會出現兩隻腳同時支撐地面的情況,反而會增加雙腳同時離開地面的時間。如果跑步的步態或姿勢有問題,就會造成傷害或疼痛。
一般來說,發生跑步傷害主要有5個關鍵:足部著地方式、膝蓋屈曲角度、 髖關節伸展角度、軀幹傾斜角度和足跟外翻。
1. 足部著地方式
足部著地方式可分為前足著地、中足著地及後足著地3種。目前尚未證實哪一種最容易受傷,但有研究指出,以後足著地會增加膝蓋內的壓力,若過度使用後足著地可能提高傷害風險,例如跑者膝或膝關節壓力損傷等。相對的,前足著地會增加腳和腳踝之間的壓力,造成如阿基里斯腱的問題。在訓練時,當從後足轉換到中足的過程或訓練前足著地法時,要小心保護腳及踝關節,千萬不要過度訓練,因為長時間訓練容易增加這些部位的壓力。加強足部訓練提升穩定性,協助跑者以安全方式完成訓練,或可避免這類問題。
2. 膝蓋屈曲角度
膝蓋屈曲角度在路跑站立期支撐身體重量時影響很大,目前尚未有研究明確制定出最有利跑者的彎曲角度,但有報告指出站立期支撐身體重量時,膝關節彎曲約40-45°減震效果最好。如果膝關節屈曲明顯小於40°,則會降低減震效果,將導致髕腱炎和髕骨股骨疼痛症候群、鵝掌肌群疼痛等問題。
3. 髖關節伸展角度
髖關節伸展角度在站立末期時也很重要。從多數跑者的動作中可觀察到站立末期出現較少的髖關節伸展角度,一般認為是缺乏髖部伸展,可能與髂肌及腰大肌的柔軟度降低有關。而髖關節伸展角度下降,可能導致跑步後損傷,包括髖關節屈肌或股四頭肌的拉傷等。
4. 軀幹傾斜角度
不少跑步專家認為軀幹傾斜角度是糾正跑步姿勢的關鍵因素。近期的研究指出,軀幹前傾角度小幅度增加(約7°),可使髕骨股骨關節的壓力明顯下降,又不會增加踝關節的負擔,由此可知這個策略對跑者來說非常重要。整體而言,在軀幹前傾角度減少(即更直立的姿勢)下跑步,與膝關節負荷增加有直接關係。軀幹前傾方式並非純粹使用踝關節來達成,而是使用髖關節的屈曲、骨盆前傾及其他關節小幅度的運動調配組合而成。
5. 足跟外翻
足跟外翻(扁平足)是受到跑步族群關注的問題之一,過去研究探討的不只是足跟外翻的角度,還有足部外翻的速度,因為足跟外翻速度可能在特定的跑步傷害中有重要影響。有研究發現,過度的足跟外翻與跑步損傷有相關性,例如脛骨應力性骨折、髕骨股骨關節疼痛症候群和阿基里斯腱病變等,也因此路跑姿勢的調整需接受專業的指導、訓練及建議才有好的效果。
• 圖文摘自如何出版,蔡忠憲、張高華、黃安華、楊宛青合著《提升表現、預防傷害、減緩疼痛,運動肌內效貼紮》一書。
本書特色
四位物理治療師因為運動傷害處理這個共同志趣而結為好友,經常一起參與各種運動賽事,協助場邊的運動傷害防護。2011年起攜手投入中華肌內效協會的培訓課程建置,共同開發出肌內效貼紮認證課程,8年來授課總和超過300場,以教學嚴謹、考核扎實著稱。適合各階層學習,不只醫療人員、運動員,連一般民眾都能輕鬆掌握技巧。
四位治療師亦師亦友,除了在各自領域以自費物理治療形式,藉由徒手治療、運動治療方法為臨床患者服務外,也時常聚在一起討論和分享各式治療法的操作和練習心得,更時常到國內外進修,保持吸收新知的熱忱,並將新技術整合內化成治療患者的利器。行有餘力不忘戮力寫作,讓更多人認識運動傷害處理與防護知識,以致全民都能擁有健康的肌骨與幸福的人生。
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責任編輯/Dama
自我要求嚴格的你參加全馬或半馬不只想完賽,更想獲得明顯進步甚至破PB嗎?那麼除了平時的跑步訓練,賽事倒數時還能做哪些功夫幫助比賽表現?簡單來說,「吃得對、減訓練」將是你的賽前功課,運動星球特別訪問身為醫師的跑步教練陳柏長,看看他是用什麼科學方法讓跑步成績更上一層樓。
減量是被譽為「史上最偉大的跑者」、「捷克火車頭」的已故長跑運動員埃米爾.扎托佩克(Emil Zátopek)每次比賽前固定儀式,適合用於一年僅安排1-2場追求成績表現的耐力跑者。減量周期的長度跟比賽種類無關,而是與周跑量有關,以下依跑量區分減量時間。
減量最後一周應減到原跑量的30-50%,但強度不減,也就是速度訓練時不降配速,但時間或距離減少,輕鬆跑的時間也同時減少;最後2天則以輕鬆跑為主。
倒數10天控制飲食,能為雙腿儲存更多跑步時需要的「燃料」。陳柏長醫師綜合國外研究提出10天和5天兩種飲食控制方式,雖然一般建議採取較緩和的前者,但仍視個人生活習慣,在研究上兩種方法對比賽當天的效果差距不大。
10天方法:7天高脂低碳+3天高碳飲食
倒數10-3天脂肪攝取增加到每日飲食總量的60-70%,建議多吃優質脂肪,如鮭魚、牛肉、豬肉、傳統製程的起司、全脂牛奶、酪梨、堅果;而不是爌肉、五花肉、炸雞、薯條等「壞脂肪」。至於地瓜、番薯少碰為妙,因為這段期間應降地攝取澱粉,而地瓜番薯都是澱粉類食物。倒數3天轉為高碳飲食,也就是70%碳水化合物、30%肉類和油脂食物。
5天方法:4天高脂+1天超高碳飲食(肝醣超捕)
前4天採取如前段所述的高脂飲食(部分人只採一般飲食);最後一天大量攝取碳水化合物,也就是所謂肝醣超捕。進行肝醣超捕時,每公斤體重應吃10克碳水化合物(10g/kg);以一名 60公斤成人計算,一天要吃下600克,相等於一天攝取的2,400卡熱量都來自碳水化合物。這樣的量你可能吃不下去,那麼賽前一天三餐可多吃義大利麵、麵包,並在餐與餐之間吃能量包,喝水改為喝含糖運動飲料,來補足這樣的數量。
賽前補充咖啡因可刺激交感神經,讓人在賽中較有精神、較易投入,研究指出在耐力運動員上可提升3-4%運動表現。但咖啡因的補充不是必須,以下給跑者參考用。
沒喝咖啡習慣
賽前1小時攝取每公斤6毫克的咖啡因,建議以咖啡錠代替喝咖啡,因為含量好計算(一錠200毫克),又不易造成賽中頻尿。若以60公斤成人計算,賽前吃一錠就好。
有喝咖啡習慣
配合賽前1-3周的訓練減量停止喝咖啡,一天一杯的人可停喝一周,每天需要喝大量咖啡則可停2-3周。若停喝,賽前1小時可吃一錠咖啡錠;若沒停喝,賽前1小時吃2錠。
陳柏長提醒,平時訓練才是最重要的,飲食只是輔助,以上建議方法如果無法適應就不用勉強,或者在賽事當天早餐、比賽中加強補充碳水化合物即可。(詳細賽前飲食可見本站《馬拉松賽前12小時的飲食策略》)。
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