晚上睡多久對身體好﹖這個答案可能大家都會回答「7、8小時」。然而晚上睡多久對跑步、騎自行車等耐力運動好﹖可能連運動員自己都滿頭問號。根據發表於《運動醫學與科學》期刊的一項新研究顯示,延長睡眠時間能提高耐力運動表現,更建議每晚睡覺時間超過8小時。
大家都知道睡太少對健康有害,它與體重增加、心臟疾病、憂鬱症等多種身心問題相關。至於睡眠與運動表現之間的關聯,許多研究已發現足球、籃球和網球等技術性運動在睡眠中獲得的好處,但對耐力運動是否有相同影響並不清楚。直到今年6月,終於有一項相關研究發表在《運動醫學與科學(Medicine & Science in Sports & Exercise)》期刊上。
這項研究團隊來自澳洲和新加坡運動科學家,主要測試3晚睡眠延長對耐力運動表現的影響。研究人員招募了9名競技耐力自行車運動員和鐵人三項運動員,並讓他們進行一系列的耐力測試,同時控制他們的晚上睡眠時間﹕分為正常睡眠6.5-7小時;睡眠時間延長30%,平均每晚睡8.25-8.5小時;以及限制睡眠時間比正常減量30%,也就是每晚睡不到5小時。耐力測試部分,運動員們接受速度試驗,模擬在1小時長時間騎自行車中能否達到一定的踩踏數量。
與正常睡眠時間相比,僅兩晚的睡眠減量讓運動員的速度明顯變慢,減量後平均60.4分鐘完成,正常睡眠則58.8分鐘完成計時賽,運動表現下降了3%。另一方面,經過3晚睡眠延長之後,運動員的表現得到顯著改善,計時平均快了近2分鐘(正常時間58.7分鐘,睡眠延長3天後56.8分鐘),運動表現提升了3%。
值得注意的是,在運動員的運動自覺強度評級表中得到相同的評分,無論睡眠狀況如何,他們認為以上速度試驗同樣困難;然而,他們的情緒和「精神運動警覺性」(持續注意力和反應時間)都在較多睡眠時有所改善,並在睡眠減量時受到阻礙。
研究結論指出﹕累積睡眠時間之所以影響運動表現,是透過改變對運動自覺強度的感知力。換句話說,睡得更多,越能讓你在做更多或更強的運動時不會感受到更多痛苦。
研究作者、澳洲迪肯大學墨爾本分部博士候選人Spencer Roberts指出,雖然受試的自行車運動員在延長睡眠後運動表現有提高,但這期間他們的睡眠品質和效率稍微下降,這表示較少量的睡眠延長較可能成功(提升運動表現)。然而事實上,許多運動員的睡眠時間不足8小時,即使是菁英選手,他們也因為忙於訓練和競爭,每晚睡眠時間通常不到7小時。
因此,Roberts建議生活忙碌時,與其在晚上勉強擠進更多睡眠,不如盡可能多爭取零碎時間小睡片刻,並將晚間睡眠延長作為耐力運動比賽的秘密武器。下一次參加目標賽事前幾天,試著將你的晚間睡眠延長30%,跑出個人最佳成績可能比以往更容易!
資料來源/Bicycling US, Medicine & Science in Sports & Exercise
責任編輯/Dama
近年運動市場的新穎跑鞋如雨後春筍般出現,無論是外觀上繽紛色彩或是特殊的結構設計,不知道身為跑者的你是否有觀察到一個趨勢:「跑鞋鞋頭上揚的趨勢日益明顯,尤其在厚底的跑鞋之中特為突出!」這對跑步會有什麼影響呢?厚底跑鞋上揚的鞋頭結構,真的對跑步時的順暢性有幫助?該結構會對跑步姿態有什麼影響?本文將透過科學的方式,解析跑鞋設計對前足順暢性的影響。
為了揭開順暢性相關的疑惑,首先我們必須了解跑步著地的過程,可比擬為一個滾動的動作。從腳跟著地到離地,可分為三個滾動機制,腳跟滾動 (Heel Rocker)、腳踝滾動 (Ankle Rocker) 以及前足滾動 (Forefoot Rocker)。腳跟滾動 (Heel Rocker) 指腳跟初著地到全腳掌踩平;腳踝滾動 (Ankle Rocker) 指全腳掌貼平到腳跟抬起之前;前足滾動 (Forefoot Rocker) 則指腳跟抬起到腳掌完全離地。
下圖由左至右依序是:腳跟滾動 (Heel Rocker)、腳踝滾動 (Ankle Rocker)、前足滾動 (Forefoot Rocker)
著地時,若是腳掌的滾動過程不流暢,則會產生「卡卡」的感覺,使整體滾動動作的速度不平順,而有不佳的順暢感。其中較容易受跑鞋影響的滾動為腳跟滾動及前足滾動,在此我們稱為「後足順暢」與「前足順暢」。本文將著重在前足順暢的部分。
或許你能直接感受到有些跑鞋順暢性的差異,但透過科學儀器量測,將能更清楚地看到差異,即量測前後方向足底壓力中心 (Center of Pressure, COP) 移動的速度變化。2018 年 Lam 等學者研究認為,良好的順暢感,COP 前後方向速度變化應該是漸進式地增加,而並非突然地遽增,換言之,當前後方向 COP 移動速度的變化越平緩,表示滾動過程較不會突然大幅加速,而是平順的滾動。
延伸閱讀:慢跑鞋的順暢感
下圖透過量測足底各部位的壓力大小,可計算出壓力中心(COP,即圖中的圓點);隨著跑步的滾動機制 COP 會由後至前移動,形成不同的速度變化,藉此可分析跑鞋的順暢性。
本文選定 6 雙市售跑鞋,分為一般跑鞋組以及鞋頭上揚組。所謂一般跑鞋組是指無特別設計鞋頭上揚的結構,鞋內也無設計幫助滾動的硬板之鞋款;而鞋頭上揚組,即該跑鞋設計底部較厚,且鞋頭有特別上揚,試圖引導跑者在前足滾動時保持順暢感受,如同蹺蹺板一般。
量測由一名跑步經驗豐富的測試員輪流穿著 6 雙市售跑鞋,並於鞋墊處使用 Pedar 足底壓力系統,且於跑步機上以每小時 10 公里的時速 (10KPH) 跑步,每一雙鞋至少跑 3 分鐘以上,擷取穩定的足底壓力訊號並匯出數據,以分析完整步態週期為主。
量測結果出爐,對比一般跑鞋組(虛線)與鞋頭上揚組(實線),在腳跟開始離地的階段,尤其是 60-85% 的時間軸,鞋頭上揚組的 COP 移動速度曲線變化較為平緩,COP 移動速度峰值約落在 0.8-1.2m/s 之間;而一般跑鞋組的 COP 移動速度曲線變化遽增,COP 移動速度峰值約在1.2-1.6m/s之間。綜上所述,COP 移動速度變化較平緩的鞋頭上揚組,有較佳的前足順暢性。
為了呈現跑步著地時的鞋底滾動變化,我們於操場拍攝慢動作影片,以利了解跑鞋結構改變對動作的影響。由下圖動畫可以清楚看出,鞋頭上揚組有較順暢的滾動過程,這也呼應了上述所分析 COP 移動速度較平順的結果。
ASICS MetaRun, NIKE free RN 5.0, MIZUNO Wave Sky 3 Waveknit:
ASICS MetaRide, NIKE Air Vaporfly Next%, HOKA ONE ONE Carbon X:
我們從一般跑鞋組(黑,ASICS MetaRun)與鞋頭上揚組(白,ASICS MetaRide)各挑出一款鞋,並搭配定格的截圖來做更詳細的解釋。
ASICS MetaRun(一般跑鞋組)與 MetaRide(鞋頭上揚組)的分解動作變化:
從全掌貼平到腳跟離地的過程中,一般跑鞋組在啟動前足滾動機制 (Forefoot Rocker) 時,需較大程度地彎折蹠骨關節;而鞋頭上揚組則是像蹺蹺板般,順應著跑鞋的結構與上揚弧度向前。從黃、紅、藍色點的相對位置便能清楚知道,當一般跑鞋組向前時,黃點位置幾乎是不動的;相對地鞋頭上揚組向前時,黃點位置則是向下,同時間藍點上升,代表鞋頭向下貼平地面,而鞋跟隨之揚升。
從最大彎折到離地瞬間的過程中,前腳掌與掌趾會推蹬地面,我們可觀察到一般跑鞋組推蹬的位移較大,伸展的幅度亦大;反之,鞋頭上揚組的位移較平緩,伸展的幅度小。對比紅點與藍點的軌跡線就能明顯看到一般跑鞋組上升幅度較大;反之,鞋頭上揚組則上升幅度較小。顯示一般跑鞋組在推蹬時會有較大的蹠骨關節彎折動作,而鞋頭上揚組則會受限於鞋子的結構,不須做出較大的延展動作;這樣的動作變化,可降低蹠骨關節推蹬的出力,但會使跑者感受到「推不到的感覺」,形成一種「還沒推蹬就離地」的感受。
本文比較鞋頭上揚組與一般跑鞋組,希望利用足底壓力中心(COP)的移動速度變化探討著地與離地時的現象,並試著解析其中的過程,這並不代表跑鞋的優劣。
跑鞋的結構設計百百種,鞋頭上揚設計的跑鞋並不一定適合每位跑者。有些跑者偏愛一般跑鞋推蹬時腳掌彎折的感受;而有些跑者則偏愛順暢的過渡感。挑選適合自己的跑鞋才是最重要,而透過科學的驗證方式可以提供客觀的數據分析,並排除主觀感受錯誤的可能。
參考文獻:
Lam, C. K. Y., Mohr, M., Nigg, S., & Nigg, B. (2018). Definition and quantification of ‘ride’ during running. Footwear Science, 10(2), 77-82.
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:厚底跑鞋鞋頭上揚對前足順暢性的影響
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。
Tim Don,對於熱愛三鐵運動的鐵人們應該都不陌生。他是來自英國的鐵人三項頂尖選手,2017年5月在巴西的IRONMAN 超鐵賽事中,以神級速度7小時40分23秒創下世界紀錄。然而打破世界紀錄後不到5個月,他出了嚴重車禍造成頸椎受傷,運動生涯未譜;沒想到6個月後又站上賽場,跑出2小時49分42秒的馬拉松成績。這位傳奇性鐵人今年10月底剛造訪台灣,跟Don迷們面對面分享經驗,趁餘溫未熄,來回顧他傳奇性的運動生涯。
現年40歲的Tim Don出生於英國倫敦,生長於一個運動世家,老爸是前英格蘭足球超級聯賽裁判 Philip Don。因此他的運動天賦很早就被開啟,11歲時開始接觸越野跑、騎單車與游泳,曾參加過倫敦青年運動會鐵人三項比賽,並在2000年,也是他22歲時參加夏季奧運第一屆鐵人三項比賽,當時排名第十,總時間為1:49:28.85。
Tim Don的運動生涯波折起伏,即便他在2006年9月於瑞士洛桑世界錦標賽中贏得冠軍,但在賽後直到2008年北京奧運,Tim Don因為違反英國奧林匹克協會的藥物測試規範(18個月內三次缺席藥物測試)而備受爭議,雖然體內未曾檢出任何禁藥問題,仍一度被禁賽3個月、失去未來參加奧運選拔的資格。
2017年5月28日,Tim Don在巴西舉行的Ironman南美錦標賽的超級鐵人三項226公里賽事中,以7小時40分23秒打破世界紀錄。
2017年對當時39歲是Tim Don來說,是職業生涯中最好的一年,也是最壞的一年。同年10月,Ironman世界錦標賽開戰的前兩天,他在夏威夷Kona做最後的賽前準備自行車練習時,被一台卡車撞上,雖然保住了一條命且沒有癱瘓,卻讓頸椎第二節骨折,未來的運動生涯呈現未知數。
事後他憶起:「當時我在自行車道上,一輛迎面而來的車子想在我面前穿過,卻把我掃倒在地。」Tim Don回想他車禍時當下的反應:「第一時間其實我還沒有太多感覺,我還先調整了一下我的車子,重新處理一下後輪跟煞車,把散落一地的東西收拾一下。當時我想,天阿!這是我全新的輪組啊!過了一會兒,我整個人跌坐在地上,一瞬間我的肩膀和脖子感到難以承受的劇烈疼痛。」
發生車禍起初,Tim Don不太確定自己傷勢的嚴重程度,甚至認為還能繼續參加兩天後的比賽,直到接受MRI核磁共振檢查,才知道事態嚴重,醫師宣判他的頸椎第二節骨折,為了及早恢復,他選擇了有90%機率可恢復100%的治療方式:裝上「HALO」環狀的四柱式支架。
戴著HALO三個月,Tim Don頭上的螺絲帶來持續疼痛,且因為支架直到肚臍,他不得不在椅子上直立睡覺,無法淋浴,甚至無法思考。Tim Don表示:「這時我常常想我還能再次參加比賽嗎﹖」戴上HALO約3個星期後,他試著騎上健身車,並以100瓦特做了5分鐘,這大約等同以1英里12分鐘的速度跑了3分鐘,對他來說是很大的突破。
因為訓練,他頭上的螺絲常因鬆動而必須再度調緊,Tim Don比喻:「大家都知道鎖在自行車上的坐管螺絲鎖得有多緊,我頭上的Halo大概就有四顆螺絲直接這樣固定在我頭上,而且還鎖得更緊,要這樣才能固定不動。」痛苦可見一般。
在穿戴Halo裝置約兩個月時,跑鞋贊助商On提供給了Tim Don一個參與波士頓馬拉松的機會,雖然遭遇重大車禍,但他卻在傷後6個月重回馬拉松賽場,跑出2小時49分42秒的成績。
傷後半年挑戰波馬還不是Tim Don做過最瘋狂的舉動。今年6月25日,他在哥斯大黎加拿下了Ironman 70.3公里的賽事冠軍;10月13日,他重返因為車禍而無法參賽的Kona Ironman世界錦標賽,他在個人臉書粉絲頁中表示「有時覺得這(車禍)像昨天剛發生一樣,有時又覺得隔了一輩子。」
在Tim Don傷後一次英媒的採訪中,他說:「我是何其幸運能擁有妻子Kelly以及所有支持我的人,很多人問我『你會做什麼﹖』而我會回答:我想繼續做我熱愛的事。」
資料來源/Specialized Bicycles, Red Bull, The Guardian, Runner’s World UK, Tim Don Fast coaching
責任編輯/Dama