在各大國際馬拉松賽事中,時常見到率先越過終點線的跑者大多為非裔選手,特別是來自肯亞、伊索比亞的跑者們。過去至今,有許多研究從各種面向探討非裔跑者與傑出運動表現的關聯性,試圖從中找出關鍵的影響因素。本文整理研究指出,非裔跑者的「下肢剛性」普遍較高,搭配良好的跑步技術如虎添翼,使他們跑步時步幅較大、步頻較低,也降低能量消耗,這可能是非洲跑者制霸天下的關鍵因素。
2021 年國外的學者發表了一項研究,該研究招募了 4 個組別的跑者,分別為菁英和業餘非裔的馬拉松跑者與菁英和業餘亞裔的馬拉松跑者,各組皆為 5 人;菁英跑者的條件為全馬完賽成績 3 小時內,業餘跑者的條件則是無馬拉松經驗,且在過去一年無規律進行跑步訓練者,本次實驗分別比較地緣以及訓練經驗多寡對於跑步生物力學參數的影響。首先受試者會先進行 10 分鐘的熱身,接著會以每小時 12 公里(5 分速)的速度在測力跑步機上進行 3 分鐘的跑步測試,同時也會利用 3D 動作分析系統蒐集相關的實驗數據。
由下方的結果顯示(A圖),因菁英跑者與業餘跑者相比有更優異的肌力水準,所以菁英跑者能夠產生更大的垂直地面反作用力,換句話說,在同樣的一步當中,菁英跑者的身體能夠產生更多的力量進行推進,也因此菁英跑者有較大的身體質量中心 (Center of mass, CoM) 位移量;再者,雖然兩族群的跑者們觸地時間差異不大,但菁英跑者在跑步時的騰空時間較長,這也間接說明了菁英跑者有更好的跑步經濟性。
由上方的結果顯示(B圖),非裔跑者比亞洲跑者有較大的下肢剛性(綠色虛線斜率較大),而下肢剛性越高,表示越能夠把在跑步時儲存的彈性位能釋放出來。有趣的是,儘管非裔跑者有較高的下肢剛性,卻沒有造成較高的垂直負荷率,學者推論可能的原因為他們的著地角度較小,較傾向中前足落地為主(下圖),此外,學者也發現非裔跑者有較小的 CoM 位移量,因此綜合以上各因素,使得非裔跑者有較低的能量損耗。至於為何非裔跑者的下肢剛性較高,這部分尚未有明確的解釋,有待未來更多的研究釐清。
總體來說,非裔跑者的下肢剛性普遍較亞裔選手高之外,他們的優異表現也來自於良好的跑步技術,這樣如虎添翼的優勢,使得他們在運動時的步幅較大、步頻較低,因而降低了運動時的能量消耗。
因此,跑者們可以透過適當的訓練提升自身力量的輸出功率,延長跑步時的騰空時間,讓自己的每一步更有效率且更有力量,迎接更精湛的表現。
參考文獻:
Zhang, J. H., Chan, Z. Y., Lau, F. O., Huang, M., Wang, A. C., Wang, S., ... & Cheung, R. T. (2021). How do training experience and geographical origin of a runner affect running biomechanics? Gait & Posture, 84, 209-214.
撰文/楊珮渝、相子元
*文章授權轉載自《運動科學》網站,原文:為什麼馬拉松都是非洲跑者的天下
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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如果你是一位新手跑者,或許跑步對你的身體來說,必須是一個得去適應的運動,而心裡的部分則是要讓自己重回到嬰兒的狀態,任何事物對妳來說皆是一個新的開始,從頭到腳甚至到了身體裡的每一滴血液。
但話雖如此,實際上該如何去適應這些變化呢?
首先,找到一雙舒適的鞋子,以及GPS手錶,並確立好接下來所要達到的目標,無論是健身或是一個小時的跑步,或是藉以釋放壓力、減肥、參加一場比賽。當開始執行這些目標後,你會慢慢感受到自己獲得了健康,釋放壓力,甚至增加了信心,你會認為,這條路走對了。
剛開始跑步時,請從最緩慢的速度開始以給身體時間來適應跑步的壓力。人家常說:欲速則不達,意思就是要我們多些耐心,太急反而會降低成效。如果訓練的密度較高,容易產生小腿的乳酸堆積,所以當休息的時候,可以加強鍛鍊小腿的部分或是使用法特雷克的訓練讓自己增進自己不同層面的進步。
法特雷克意為速度運動,跑的遊戲。是一種與間歇練習相近的長距離的訓練方法,主要以變速越野跑遊戲的形式,採用快跑,慢跑,間歇跑,變速跑等不同強度的跑和越野走相結合的一種訓練方式。
它沒有非要在道路或賽道上進行練習,通常是用於緊張訓練後的轉換式訓練,可加速消除疲勞,建議每次以60~90 分鐘為宜,如果想加強中距離跑步的能力,可以增加反覆跑的內容;如果是想提升速度,那麼可多利用下坡跑;可以自由組合一些符合地形的訓練。
身為初學者,跑步是不需要複雜的。隨著時間的經歷,你會想增加更多不同程度的鍛煉;但無論做什麼,完全取決於你的目標,帶漸漸進步後,還可以考慮找一位合適的跑步教練或是加入社群團體或是閱讀相關書籍,這樣的進步不在只是生理上的,你會發現,跑步是一項能使你身心靈皆成長的運動。