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。

認真的跑者常將破個人最佳成績（破PB）視為目標，每個人都想破PB，但「跑得更快」說起來容易做起來難！以下從比賽時最常發生的「上氣不接下氣」、「鐵腿」、「吃力跑卻沒變快」、「想放棄」等4種常見障礙著手，先避免這些事發生，就能往破PB大步邁進！

過去我們認為雙腿越跑腳越像鉛塊一般沉重，是因為乳酸堆積造成的。但近期的科學研究發現，每種感覺都對應著你體內不同的微小危機，這些加總起來決定你能跑出多快的配速。

2015年，來自世界各地的科學家聚集在美國聖地牙哥招開一項特別會議，分享他們對耐力運動的最新研究，並討論從代謝物、精神疲勞、熱量到水合反應等影響跑步的諸多因素。最終他們的研究結果，有助於解釋以下常見的跑步障礙﹕

1. 我上氣不接下氣

原因：缺氧

發生時機：開跑後不久

解決方案：「啟動」熱身，包括持續的激烈奔跑

間歇訓練是跑者最累的練習之一，尤其剛完成第一組時總是氣喘吁吁、心跳加速。但當下一組繼續時，通常你會感到容易一些。英國艾希特大學運動生理學家Andrew Jones博士表示﹕「間歇訓練時，你每一組的呼吸頻率實際上沒有下降，狀況漸入佳境是因為你對這種強度已適應。而氣喘吁吁的主因是雙腿需要的氧氣與心肺能供給的氧氣之間暫時不協調。」

進一步解釋，開跑後肌肉需要更多的物質能量和氧氣，但身體其他部位的反應時間取決於每個人不同的攝氧動力學，在這之間的短暫缺氧會觸發信號，使你的呼吸和心率加速、血管擴張，等到開跑2-3分鐘內，你的肌肉將得到足夠氧氣。然而，暫時的缺氧可能造成持久影響，為了補足能源短缺，於是身體透過「無氧解醣反應」來分解事先儲備的醣類以提供能量，醣類分解的結果產生大量乳酸堆積在肌肉，使肌肉痠痛感到疲憊。

為了對抗缺氧，Andrew Jones提出名為「啟動」的熱身方法，目的是在開賽前先經歷第一次疲勞並恢復﹕開賽前10-20分鐘先做持久且高強度的跑步，例如以5K配速跑45-60秒，這樣可擴張血管，同時讓你在開賽前有足夠的恢復時間。

2. 我跑得越來越辛苦，但實際上沒比較快

原因：肌纖維徵招效率低下

發生時刻：10K或半馬賽事中持續的中等強度跑步

解決方案：訓練你的快縮肌纖維以提高效率

半馬里程的前段經常感覺很輕鬆，因為你的跑速不足以累積太高的乳酸水平和其他代謝物；而且不像全馬比賽，你的跑步距離也不足以把身體燃料燃燒殆盡。但為什麼半馬跑到最後仍不可避免地跑到厭世呢﹖

哥本哈根大學一項有關有氧動力學的研究可以回答。在以半馬配速或更快的配速持續奔跑過程中，維持這速度所需的能量以及氧氣量逐漸增加，在10或20分鐘過程中，你的攝氧量（即每1分鐘所消耗的氧氣量）可能會向上提升25％，這時你將越來越難掌握同一配速，而這是徵招肌纖維效率低的結果。

當開始跑步，你自動徵招了大部分的慢縮肌（紅肌），這類肌纖維具有非常高的有氧能力與疲勞阻力，但收縮速度慢，屬於低強度、長時間運動的肌肉類型。然而，隨著時間推移，每個肌纖維開始疲勞且燃料不足，為了取代它們，你的大腦會徵招快縮肌（白肌）纖維，此時需要更多的能量和氧氣才能提供相同的跑步功率。

此時，要解決問題就得訓練你的快縮肌，讓這通常用於爆發性運動的肌纖維提高效率。（延伸閱讀﹕當訓練好這個肌肉纖維會讓增肌成效較明顯）

3. 我的腿鐵到抬不起來！

原因：代謝物積聚阻礙肌肉收縮

發生時刻：撞牆期或比賽後段

解決方案：審慎配速

我們知道，鐵腿其實是由肌肉中的神經感覺接受器傳達到大腦的感覺，那麼，這是否意味著如果試圖忽略這些信號，就可以無止盡的繼續跑下去﹖

為了找到答案，一項研究藉由注射物阻斷了參與者從腿部肌肉傳送到大腦的信號，並要求他們用盡全力騎自行車5公里，當任務完成，每位參與者幾乎累癱在地板上、有些人累到無法自己將腳踏板鬆開，沒有一個能正常走路。原來，盡管他們一開始暫時獲得了超人狀態，但只是開頭快，中途之後腿就不再回應大腦發出的命令了。

在大腦中沒有任何警告信號的情況下，代謝物的累積遠遠超過可直接干擾肌纖維收縮能力的水平。換句話說，代謝物產生的疲勞已不單只從「大腦傳送」，而是同時從大腦中樞和肌肉傳送出混合大的疲勞感。

4. 我放棄！

原因：負荷超載

發生時機：任何你把自己逼到極限的時刻

解決方案：訓練你的大腦

每位跑者原本都想在最後幾K關鍵時刻咬牙撐過去，但常常事與願違。英國肯特大學運動生理學家Samuele Marcora博士表示，為了阻止越來越強烈的慾望，所有形式的疲勞，如缺氧、代謝物堆積、過熱、脫水、肌肉損傷、燃料耗盡等等接踵發生，有助於讓你全面了解保持配速的難度。換句話說，「負荷」結合了身體各部位不同的疲勞信號，而無論在任何賽事都需要去面對這件事。

通常跑者花費大部分的時間來訓練肌力和心肺，但Marcora建議﹕改變主觀對負荷的感受，是另一種讓自己跑更快的方法。

即便許多研究已紛紛回答了改變負荷感受的技巧，如潛意識信息、腦部電極刺激、激勵性自我對話以及大腦耐力訓練等。但最大的問題是﹕究竟什麼是努力﹖這是一種心理狀態﹖或是肌肉收縮的感覺﹖科學已讓我們了解很多跑步時身理產生的改變，而下一階段偉大的訓練層次，將是對「大腦」的訓練。

資料來源／Runner’s World、運動生理學網站   
責任編輯／Dama

跑步機可說是家喻戶曉、百年不敗的健身器材。即便現在很流行在戶外路跑，但是這項器材對於許多健身房或是家庭來說，仍是一台必備的用品。

跑步機的起源

1818年，英國一位磨坊坊主的兒子威廉‧丘比特發明了世界第一台跑步機。身為工程師的他，注意到被關在監獄裡頭的犯人不是吃就是睡，生活相當怠惰，若不為他們安排一些工作，即便出獄後，恐也無悔改之心。所以他提出藉由勞動的方式消耗體力並能有所生產，一舉兩得，還能讓犯人們的心態趨向健康。
於是他發明了一種類似於水車的長條滾輪，當滾輪轉動時，囚犯每踏一步就像走了好幾階的樓梯，這樣的方式不僅能讓囚犯消耗體力，還能夠有豐厚生產，效果相當不錯。其實這樣的概念來自於寵物鼠的玩具滾輪，四條小腳不停地在滾輪上跑著，真不知道一天能消耗多少熱量呢！

1965年在北歐芬蘭誕生了全球第一台家用的跑步機，設計師根據傳輸帶的原理改變而成。這台跑步機誕生代表了現代意義上真正的家用跑步機，歐美國家的人開始接受在家裡跑步。不過這台最初的跑步機，也只能在上面快走，如果硬要跑，反而會有些不舒服。
 
1969年誕生了全球第一台心率跑步機，把心率監測安裝在跑步機上，也是全世界的一大創舉，同時也為世界上所發展的健身器材有了明確的方向，運動時心率是人體最好的顯示器，在歐美，以監控心率來控制自己的運動強度以及健身已經是十分普遍的概念，心率健身也成為了很重要的健身指標。將自己的運動心率控制在合理的目標範圍內，可以輕鬆達到減肥效果，同時避免運動傷害，更重要的是，運動還可以訓練人的心肺功能，減少疾病的發生。

不過，跑步機的種類百百種，若要區分，可簡單地從驅動力以及功能兩個類型著手；依驅動力分類：

機械跑步機：是依靠跑步者的腳與跑步帶的摩擦力帶運行的。

電動跑步機：是健身房及家庭較高級的器材，它透過電機帶動跑帶使人以不同的速度被動地跑步或走動。由於被動能形成跑和走，從動作外形上看，幾乎與普通在地面上跑或走一樣，但從人體力學上看，在電動跑步機上跑、走，比普通跑、走省去了一個蹬腿的動作。這也是為什麼每一個在電動跑步機上走跑的人感到十分輕鬆自如，還可使人比普通跑步多跑1／3左右的路程，能量消耗也比在陸地上走、跑還多。另外，由於電動跑步機上的電子輔助裝備功能非常多，可體驗不同的跑步環境，如平地跑、上坡跑、丘陵跑、變速跑等，可根據訓練目的進行選擇。
 

依功能分類：
 
1. 單功能跑步機：從結構上分為兩類：一類是滾輪式跑步機，一類則是平板式跑步機。滾輪式跑步機運行時噪音很大，至今已幾乎被淘汰。平板式跑步機是由人主動在上面運動，所以使人感到與平地跑步一樣。它的電子錶可幫助訓練者記錄下時速、時間、心率、熱量、節拍、距離等，使你隨時了解自己的訓練情況，並進行有目的的調整。

2. 多功能跑步機：一台多功能跑步機是由跑步機、划船器、健身車等功能器材組合而成，以功能多、佔地少而受到一些人的喜愛。它的訓練方法同一般跑步機一樣，但如果與其他健身器材相比，他的舒服、方便，技術動作準確合理上看，多功能跑步機有一定缺陷。

不管是怎麼樣的機種，在購買之前建議先諮詢其品牌的專業人員，他們能更詳細介紹其功用，也能依照你的需求推薦適合你的跑步機。

初學者該如何使用跑步機

很多人跑步的姿勢並不正確，跑步技巧没有掌握好，造成全身肌肉不協調，這些因素容易對關節造成損傷。比如腳落在跑步機上時應當前腳掌著地，在緩衝至整個腳，大腿和小腿的肌肉既要協調又要有一定的收縮張力。這樣落在跑步機上發出的聲音會較小。而有的人，落腳至跑步機上時發出特別沉重，很可能是用腳掌直接落地而缺少緩衝所產生的結果。整個腳撞擊地面，地面對腳對身體有個反作用力，這個反作用力會對腳踝、膝關節產生撞擊，長期下來，容易造成運動傷害。
 
在跑步機上訓練時，請記得肚子收緊，抬頭挺胸，收緊腰背部肌肉。若擺臀或擺手不正確，也容易對姿勢有所影響。擺臂時應當前後擺臂，而非左右，否則會造成重心左右擺動，對膝關節產生不利的影響。

剛開始跑時，建議不要選擇太快的速度，若在對跑步機完全不熟悉的情況下就選擇較快的速度，容易失控、緊張，甚至摔倒。初學者應當先從慢走開始，循序漸進，適應一段時間之後，再慢慢增加時間和速度。平均兩天一次，心率每分鐘120下為宜。
 
跑步時一定要選擇合適自己的鞋子，在跑步機上跑步時，最好穿著慢跑鞋，慢跑鞋比一般球鞋輕，鞋底也比較軟，適合在跑步機上做使用。
 

無論選擇哪一種器材做為持續運動的動力，只要願意動，就是很好的開始。如果不知道該從何開始，可以先諮詢身旁較有經驗的人或是專業的教練，相信有天能找到屬於自己適合的健身器材。