「髖部屈曲」的力量在許多運動項目中是一項不可或缺的能力,尤其在短距離衝刺的下肢擺動階段,髖部屈曲的力量是獲得更大加速度的重要因素。因此,擁有優秀的髖屈肌能力對於運動能力的提升十分重要。
過去已有研究使用手提式測功機與等速測功機 (Isokinetic dynamometer) 測量髖屈肌的力量,但是這些器材皆無法有效評估衝刺運動下的真實情況,更不用說其所需要的昂貴儀器和專業知識。此外,也有研究嘗試使用垂直跳躍測驗,間接評估髖關節屈曲能力,但是此測驗方式不容易在現場精確評估。鑑於以上測驗方法的限制,若能找出一種簡單且準確的方法來評估髖關節屈曲能力,對於想預測衝刺成績與監控訓練成效的教練與運動員會有很大的幫助。
為了能準確的計算肢段運動參數,通常需要使用到運動捕捉系統 (Motion Capture)來獲得各部位的端點座標,但此系統操作複雜且價格昂貴,難用於現場與日常監控。慣性感測器 (IMU, Inertial Measurement Unit) 是由加速規、陀螺儀和磁力計所組成的輕巧無線設備,非常適合攜帶並用於實際現場測試。通過感測器中的座標轉換和角度變化,可以估算出關節力矩與功率,如此一來就可以使用 IMU 準確地獲取髖關節屈曲力矩和力量,而這些數據信息對於預測短跑成績十分重要。因此,利用 IMU 來預測髖屈力量或許是一個簡單且有效的方法。
2020 年有一篇實證性的研究就嘗試使用 IMU 發展出一套髖屈肌檢測方式,並驗證其作為短跑表現指標的有效性。此研究分成兩個部分,第一個實驗先招募 8 位參與者同時使用動作捕捉系統與 IMU 紀錄測試期間腿的運動,再進行 6 次的髖屈肌強度測試 (如下圖);每位參與者分別以最大努力的 50%、75% 和 100% 來進行兩次測試,並以最快的速度屈曲和伸展髖部,過程中不可以改變膝蓋和腳踝角度。
第二個實驗,是招募 24 位男性運動員,使用慣用腳進行兩次最大努力的髖屈肌強度測試,兩次測驗間休息至少 1 分鐘,並以第一個實驗相同的程序紀錄髖關節屈伸運動;測驗結束後再進行兩次最快速度的 50 米衝刺,兩次試驗間休息時間至少為五分鐘,觀察短跑速度、步幅和步頻與 IMU 髖屈肌強度測試的關係。
根據研究的結果,IMU 可以準確提供與動作捕捉系統相當的髖屈角衝量、平均力矩、正向功和力量,尤其是平均力矩呈現較小的偏差,因此建議將平均力矩視為髖屈肌強度測試的最佳指標。而藉由 IMU 測得的髖屈肌平均力矩通過衝刺性能和步幅的正相關關係被認為是衝刺性能的最佳指標,並且在衝刺過程中的第 5-8 步時呈顯著相關性,而步頻則沒有。作者認為,可能是因為提高髖部屈曲能力會導致步幅增加且不會影響步頻,進而提高了短跑的速度與性能。
但這篇研究也表明,雖然此測試可以作為短跑加速中期到後期的性能指標,但數據變量僅能解釋不到 50% 的短跑成績,在過去已有研究發現垂直跳躍能力 (例如:反向跳躍、腳踝連續回彈測試),對於初始和後期的加速度階段有顯著的關聯。因此建議可以將髖屈肌強度測試與垂直跳躍測試一起進行,確保對運動員進行更全面的身體素質評估,該測試的準確性使其成為監測運動員短跑成績的有效工具,並提供傷害預防和康復計畫的方向。
參考文獻: Nagahara, R., Kameda, M., Neville, J., & Morin, J. B. (2020). Inertial measurement unit-based hip flexion test as an indicator of sprint performance. Journal of Sports Sciences, 38(1), 53-61.
撰文/楊琇甯 、相子元
*文章授權轉載自《運動科學》網站,原文:抬腿對衝刺表現的影響
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。
面對運動科學興起的熱潮,許多人想瞭解正確的運動資訊卻不知道從何下手? 運動科學網持續更新經過科學驗證的運動知識與運動觀點。不論是創新產品、研究結果,甚至是專業理論,我們都會轉譯成簡單易懂的文字,讓讀者利用最短的時間瞭解運動的最新趨勢。
為了讓健康的運動觀念進入日常生活,我們創立了運動科學網;為了讓正確的運動知識提升生活品質,我們創立了運動科學網,我們致力於運動科學的研究,希望這些努力不僅僅侷限於學術領域中,而是讓熱愛運動的普羅大眾更健康快樂地運動。
台灣極地超級馬拉松運動員 陳彥博,於六月中甫完成2017年全新挑戰:熱帶雨林- 秘魯亞馬遜叢林230公里超馬冒險賽。今日於台北舉行祕魯亞馬遜賽後記者會,與台灣朋友分享這段刻骨的比賽經驗,在百分之百濕度的亞馬遜雨林中,面對毒蛇猛獸環伺的賽道,泥濘沼澤、涉險渡河、暴雨驟雷的惡劣環境;極地超馬運動員 陳彥博又再一次完成了艱難的競賽挑戰,克服生理和心理的煎熬,在終點展露笑容和秘魯羞澀的孩童合影。
這次彥博從熱帶雨林安全地完賽歸來,完成一場全新的冒險挑戰!這場比賽和以往大不相同,雖然一樣是要跑超長的200到300公里距離,但是這次受傷的風險非常高,比賽強制裝備還規定要帶手術刀,大會還特別提醒選手賽道附近有美洲豹出沒、不能掉以輕心。在秘魯的亞馬遜叢林中,每天腳都要泡在爛泥河水裡,受傷的傷口很容易發炎感染,更有轉變成蜂窩性組織炎的風險,這若遇危急時刻,選手必須要自行用手術刀處理傷口;經歷這場苦戰,彥博今年好不容易長了半年的腳趾甲又一片片都掉下來,所幸沒有嚴重感染,最重要的一雙飛毛腿仍健康有力。
白天已經非常辛苦了,晚上還不能好好休息,選手必須睡在吊床上;這個吊床是要彥博自己揹著跑230公里的,白天賽程結束後,晚上還要自己去找樹幹把吊床搭起來,睡在半空中,真的是非常辛苦,比賽第一天晚上過夜是在暴雨中度過的,讓彥博練就快速把吊床搭建好的技能,記者會現場還親自示範怎麼把吊床搭起來,並提醒說吊床是有限重的,笑稱選手必須保持精瘦、才不會把床睡垮。
『去年4大極地賽事結束休養後,回復訓練終於再度出賽,這場是我第一場的叢林冒險賽,也相當緊張。
感覺叢林已經離我好遠好遠了,我彷彿依然能夠感覺到空氣的潮濕、腐葉與泥濘的味道,以及圍繞在我周遭的蚊子、蒼蠅…這5天鞋子從來沒有乾過,摔了至少20次以上,渾身是傷,令人壓抑、屏息著希望安全度過每一天…
第5天最後賽段是極攀陡峭的山壁,以及垂直下降打滑的山坡,我連滾帶爬帶摔的下山,一個不小心,樹枝插到手掌裡,一拔出來,瞬間血流著整隻手都是…9個多小時的煎熬,終於抵達終點,以第三名完賽。
對自己的成績不是很滿意,即使有許多大賽的歷練,我想這場比賽也讓我體認到自己的經驗不足,世界很大,我還必須要學習更多的知識與技巧,如果自滿,一切的學習都會停止,也無法再繼續進步,我想也是這次比賽自己需要檢討的地方。
競賽環境就是這樣艱困,如果只顧抱怨是沒有用的,而是必須讓自己去適應這環境,和平與它共處,不排斥、不牴觸、而是要去接受這環境。
就像不管走什麼樣的路、追逐什麼樣的夢,總會有好事情、壞的事情不斷發生,真正能夠繼續下去的,就是相信的力量,維持平常心,感恩的繼續堅持下去。』賽後寫下兩千餘字的感想,把自己首場冒險賽的艱辛歷練轉化成未來競賽挑戰的心靈養分,並調整身心開始投入9月份的義大利TDG高山超馬賽訓練,將利用台灣高山百岳地利,進行長時間的縱走越野訓練,為即將來臨的全新冒險做好萬全的準備。
超馬運動員陳彥博繼2016年完成四大極地系列挑戰賽,贏得首位亞洲大滿貫總冠軍選手後,並未歇息鬆懈,賽後馬不停蹄進行公益校園演講。密集下鄉和純真的孩子們分享各地比賽的歷程,啟發他們勇敢追求夢想,更還帶著認養的狗狗到校園推廣生命教育,親切沒有距離地和全體師生們互動,不但鼓勵了學生,更激勵了在座師長,體認〝行萬里路〞對生命的深厚意義,爭相爭取明年的校園演講名額。這些付出只希望把信心和勇氣傳遞給下一代,每每看見孩子純真發亮的眼神,就是最好的回報,有時候我們從孩子身上得到的溫暖和回饋,反而獲得更多!而深受感動的彥博也決定於年底再加場公益講座,敬請期待宣布報名日期!
陳彥博未來的挑戰將會有更多冒險元素,下一場比賽將前進義大利北部高山,迎向更瘋狂、更艱辛的挑戰,賽事名稱TDG (TOR DES GÉANTS) 素稱巨人之旅,全長距離330公里,總爬升累積24,000米,必須穿越25座高山,於限時150小時內完成。地形從城鎮出發,穿越高山、概算每天距離40~50公里,每日爬升累積3千到6千米落差之間。賽道上橫亘著勃朗峰 (4807 米)、玫瑰峰 (4637 米)、切爾維諾峰 (4478 米) 和大帕拉迪索山(4061 米)這四座義大利最高的山峰。這一場全新的冒險挑戰屬於Non-stop競賽類型,更考驗選手的能力經驗,如何分配速度與補給,戰術與休息規劃等,難度指數相當高!
責任編輯/瀅瀅