跑步是人類與生俱來的移動模式之一,透過近代運動科學的興起以及持續不輟的研究,有關跑步生物力學機制的論文已相當豐碩,然而卻較少研究探討到跑步訓練時,手臂擺動對於能量消耗的影響,以及不同擺臂姿勢或型態對跑步時能量消耗的影響又有多少?
2014 年一篇名為《The metabolic cost of human running: is swinging the arms worth it?》的研究,實際針對跑步時的不同擺臂姿勢對能量消耗的影響進行研究。
他們研究了 13 位年輕跑者,在跑步機上以 11.5 km/h 的速度(每公里配速5分13秒)進行正常擺臂(Normal)、雙手交叉放背後(Back)、雙手交叉放胸前(Chest)以及雙手交叉放頭頂(Head)等 4 種不同擺手姿勢的跑步,並同步收集他們跑步時的能量消耗與動作變化情形。雖然一般跑者很少會把手放在背後或頭頂跑步,但此研究是希望了解,當手臂不正常擺動時,會對跑步動作及能量消耗有什麼影響,因此設定了不同擺放位置。不過值得注意的是,雙手交叉放胸前的擺臂方式,類似於一些習慣將手緊貼胸前並幾乎不擺動的跑者。
研究發現正常擺臂(Normal)的能量消耗(net metabolic power) (下圖中的灰線) 是最低的,而雙手交叉放背後(Back)、胸前(Chest)以及頭頂(Head)上跑步皆比正常擺臂分別多出3%、9%、13%的能量消耗。
這項研究也發現,當跑步時不擺臂,其肩膀與骨盆左右旋轉的幅度會比正常擺臂來的高。雙手交叉放背後、胸前及頭頂分別增加了10%、44%、8%的肩膀左右旋轉幅度以及63%、102%、101%的骨盆旋轉幅度。
此結果反映出,跑步時的擺臂動作有助於減少身體的旋轉。因為擺臂時所產生的力量可與擺腿所產生的旋轉力量相互抵銷,進而減少軀幹的轉動,藉此達到較少的能量消耗。換言之,當跑速增加擺腿力量隨之增加的情況下,擺臂的幅度自然也需要相應的提高,就如同衝刺跑時,我們會自然加大擺臂動作來穩定軀幹姿勢,避免身體過多的旋轉。
跑步時的擺臂是相當重要的,它可以幫助我們抵消擺腿時所產生的旋轉力量,進而減少軀幹的轉動與能量消耗,讓我們跑得更省力。雖然平常跑步時,我們很少會將手放在背後或頭頂,但值得注意的是,當擺臂過小時容易產生像研究中雙手交叉放胸前的姿勢。因此,適度的擺臂,並隨著跑步速度調整擺臂的程度,才能減少不必要的能量消耗。
參考文獻:
Arellano, C. J., & Kram, R. (2014). The metabolic cost of human running: is swinging the arms worth it? Journal of Experimental Biology, 217(14), 2456-2461.
撰文/董智尚、陳韋翰、相子元
*文章授權轉載自《運動科學》網站,原文:跑步時的擺臂對能量消耗有影響嗎?
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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由長榮航空跨界舉辦,第二屆「長榮航空城市觀光半程馬拉松」將再度透過馬拉松盛會齊聚國內外喜愛路跑的跑者,一同感受台北城市之美。今年賽務的名額分別為半程8,000名、10公里組8,000名、3公里組4,000名。主辦單位長榮航空將提供豐富的跑者紀念品、旅遊好禮、及機票抽奬名額,相關企業還提供住宿、購物,套裝旅遊行程的多種優惠及服務,堪稱從台北玩到世界的馬拉松。報名系統開放時間從4月16日下5點開始,至6月12日下午5點。今年的比賽則於10月27在日從總統府前廣場鳴槍開跑。
為了宣傳今(16日)17:00起賽事開報,長榮航空邀請來重量級體育界人物,包括世界羽球球后戴資穎、網球王子盧彥勳、羽球好手王子維、國內女子半馬紀錄保持人謝千鶴,以及世大運國手周庭印等人共同出席「2019長榮航空城市觀光半程馬拉松」 記者會。有豐富海外參加賽事經驗的小戴表示,自己沒嘗試過半馬這麼長的距離,但跑步對大家來講是重要的,因為有更健康的身體,才能去更多地方旅遊觀光、看更多美好的事物。去年獲得長榮馬拉松男子半馬第一名的周庭印則表示,訓練最重要在於持之以恆,期望今年能連霸冠軍寶座。國內女子半馬紀錄保持人謝千鶴建議長榮馬跑者,可以參加長榮與NIKE合作的NRC(NIKE RUN CLUB)課程,對成績提升很有幫助。
獲得AIMS(國際馬拉松暨長跑協會)及IAAF(國際田徑總會)賽道認證的「長榮航空城市觀光半程馬拉松」,2018年舉辦時就吸引了來自全球43個國家、超過18,000名國內外跑者熱情參與。賽事的規劃不但有現場服務創造出來的「點」,加上各式機票優惠及旅遊服務串接起來的「線」,還有行銷城市觀光馬拉松與國際接軌所共同打造的「面」,首屆過後就成為熱愛路跑的朋友們今年再度引頸期待的一場賽事。而「2019長榮航空城市觀光半程馬拉松」 將在去年的經驗上加碼,以好禮升級、四大賣點再度呼應「台北起跑、飛向世界」的精神。
為了嘉惠參賽跑者,今年提供了更多的好禮升級,包括由Nike設計的新版2019賽衣,以長榮綠、橘為搭配,參賽毛巾則選用高磅數材質,給跑者優質的運動配備。去年大受好評的飛機引擎渦輪設計的奬牌,顏色改為玫瑰金,獎牌肩帶改用時尚多彩的色塊設計,更顯活潑朝氣,而半馬完賽獎牌還點綴了亮麗的施華洛世奇水晶,相信是跑者今年必定要收藏的一面獎牌。去年還有一項非常令跑者喜愛的衣保袋,今年仍延用亮眼的橘色設計,報名半馬的跑者都能獲得一只。
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「長榮航空城市觀光半程馬拉松」 是台灣少有獲得國際標準賽道認證的馬拉松比賽,跑者的成績能被國際賽會認定,賽道安排、補給等規劃都完全依照國際賽事水準。為了滿足半馬、10K、3K跑者,賽道設計則兼顧專業及娛樂的特色,讓國內外跑者一起感受台北城市之美,也呼應了全球知名馬拉松賽事多為觀光型態馬拉松的特色。賽程分為半程馬拉松組8,000名、10公里組為8,000名、3公里組為4,000名;適合專業及歡樂跑者共同參與。
半馬及10K跑者都從台北市總統府前廣場集合開跑,起跑的路線相當難得地設計成繞著中正紀念堂跑,並經過景福門、長榮海事博物館(張榮發基金會)等地標;接著行經仁愛路林蔭大道、新生高架等主要幹道,以及台北市立美術館、林安泰古厝及大佳河濱公園等台北市知名景點。
10K跑者經林安泰古厝後,在穿過中山橋後折返進入終點;半馬跑者則跑至基隆河右岸,經過美堤河濱公園、彩虹河濱公園,遠眺美麗華摩天輪,享受相當優美的河景,並折返回到左岸,經過迎風河濱公園,最後到大佳河濱公園終點。為了讓國內外跑者用雙腳感受城市之美,在路線管制上,台北市交通局將協助移動兩百多部公車和客運。
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