據研究指出,全球陸地上平均風速大約為時速 11.7km/h,對跑者來說大概是 5~10 瓦的影響,看起來並不明顯。但其實有 13% 的地區其平均風速高達 24.7km/h!而就算是其餘的 87% 地區,在每月當中可能有 5~10 天會出現 48km/h 以上的強風,對跑者來說相當於接近 100 瓦的額外功率輸出。
根據另一份研究發現,跑步時的氧氣消耗跟風速之間會呈平方增加,因此當遇到越大的逆風,氧氣消耗會增加更多。而且跑步速度越快,空氣阻力的影響也會越明顯,在中長跑項目中會有 7.5% 的能量消耗是用於克服空氣阻力,而速度更快的衝刺項目更會高達 13%。
過去沒有任何一款跑步穿戴式裝置能夠即時量化出空氣阻力,因此當跑者面對逆風時都只能憑感覺跑,沒經驗的跑者很可能會因此消耗過多體力,導致比賽沒有跑出理想的表現,或是不知道訓練強度有沒有達到抑或超過。革命性的一刻發生在 2019 年,Stryd 推出最新一代的跑步功率計,主要的特色在於加入了對空氣阻力的測量,從而計算出跑步時所需要額外輸出的功率,為跑者帶來更準確的跑步功率,解決了這個「無形」的難題。
Stryd 是根據下圖公式去計算空氣阻力(FA):
ρ : 空氣密度
Cd : 阻力係數
A : 身體迎風面積
v : 跑者與通過空氣的相對速度
其中 ρ 跟 v 都是透過 Stryd 內建的空氣感測器去直接測量跑者周遭的空氣變化去推算。Cd 跟 A 則是相對固定的,主要是根據跑者所設定的身高跟體重去計算,根據一份研究顯示(下圖),計算出來的結果有高達 95% 的受試者在 ±2 個標準差之內。 v 的意思是跑者前進的速度與空氣速度之間的相對關係。舉例,當我們以時速 12km/h 的速度前進時,假如是在完全無風的環境(空氣沒有流動),那麼我們所面對的空氣阻力就是身體前進時所產生的風,所以是 12km/h;假如面對時速 4km/h 的逆風,加上前進速度 12km/h,空氣阻力將變成 16km/h。
相反,當以同樣是 12km/h 的速度前進但遇到 4km/h 的順風時,空氣阻力就會降低至 8km/h。因此,只有當順風的風速跟跑步速度一致(或超過)的時候,空氣阻力才會下降至 0。
Stryd 通過直接測量當下空氣阻力的方式,計算出跑步時需要額外需要多少功率去克服當下所面對的風阻-即風阻功率(Air Power),並直接加到總功率當中,呈現在手錶上。 因此,在逆風時跑同樣的配速,你的功率輸出會增加;相反,在順風時跑同樣的配速,功率會降低,變化的幅度則會因應風力大小而改變。
透過 Stryd PowerCenter 可以查看風阻功率在跑步過程中的變化,上圖是一次間歇訓練的紀錄數據,可以看到曲線上的灰色陰影區域就是代表風阻功率比例的高低。陰影區域越多,代表空氣阻力的影響越大,用於克服風阻的功率(佔總功率比例)也就越高。以上圖為例,在 409W 功率輸出當中,有 21% 是屬於風阻功率,代表有 86W 是用於克服空氣阻力。
有了風阻功率,你將會更容易去理解風力在跑步過程中會帶來哪些影響。無論在訓練或比賽中,你都可以即時因應風向去調整配速,以維持在最適當的強度(功率)範圍,最大程度地減小風對你的影響。
舉個例子,假設你已經知道比賽的目標功率範圍落在 250~260W 之間,剛出發時沒什麼風,配速大概能維持在 4:10~4:15/km 之間;然而在十公里處突然遇上一段大逆風,此時看功率已經來到 285W,你就知道應該要放慢配速,讓功率回降到 260W 內,雖然配速掉到 4:30/km,但你不需要慌亂,因為這才是當前面對這段逆風最適當的配速。
另一方面,你也可以利用跟跑的方式,降低逆風對你的影響。研究證實,跟在另一位跑者身後一公尺內,可以減少約 80% 的空氣阻力,這將能有效降低能量消耗(在中長跑項目中,約可減少 6.5% 氧氣消耗)。回到前面的例子,在遇上逆風時如果剛好有速度差不多跑者在你附近,你可以試著緊貼在他/她身後(但請不要踩到別人腳跟),也許同樣是 260W,而現在配速只掉到 4:20/km,這樣做既能省力又可在逆風中維持較快的配速,對於爭分奪秒想破 PB 的跑者來說特別重要。
風,無處不在,你可以討厭它,但你沒辦法改變它。唯一能做的,是順應風的變化,面對逆風時,學習利用功率冷靜調整配速,伺機而動;順風時則順勢加速,享受高速奔跑的快感。
*文章授權轉載自《STRYD》網站
在這個講求科學化的時代,一昧地埋頭苦練已經不是現代人追求進步的方式。 想要更客觀、更精確的方式監控跑步訓練強度? 不用毫無頭緒的猜測是否達到訓練計畫中的每一項目標。 Stryd 可以告訴你,你還能加多少速或是是時候該放慢腳步,不畏懼逆風,且戰勝風阻。
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。
• 更多如何出版《提升表現、預防傷害、減緩疼痛,運動肌內效貼紮》資訊 請點此
責任編輯/Dama