有跑步習慣的人,應該對「跑步經濟性 Running Economy」這個詞不陌生,因為這是一個很常在跑步訓練時提到的概念。但實際上,跑步經濟性在運動科學上的定義與影響的因素到底是甚麼呢?是體重胖瘦?跑力高低?配備輕重?還是...或許對大多數的跑者而言,這個問題並沒有很清晰的解答。
跑步經濟性代表的意義是跑步效率,它的概念是:固定速度下,穩定跑步消耗的攝氧量,攝氧量越少表示跑步經濟性越好。其中,攝氧量會除以體重,表示人體每公斤所消耗的攝氧量,這個動作稱之為體重標準化,目的是避免不同體重影響到攝氧量的絕對數值。會使用攝氧量是因為人體在生產能量的過程大部分都需要消耗氧氣,攝氧量越大表示能量消耗得越多。舉例來說,如果相同速度下跑者A 的攝氧量消耗比跑者B 還要大,表示他需要比較多的能量才能跑到相同的速度,這意味著在跑步的過程中,跑者A 跑步效率較差,浪費了較多的能量。
知道了跑步經濟性之後,對我們有甚麼好處呢?對於長距離跑步而言,擁有好的跑步經濟性非常重要,因為長距離的跑步幾乎會耗盡人體儲存的能量,所以要盡可能節省能量的浪費。理論上,兩個體能條件相近的跑者,跑步效率較好的跑者能用較短的時間完成同樣的距離。這點可以從一些相關的研究中證明,例如下圖,研究結果顯示跑步經濟性越差的跑者,跑完10公里的時間越久。因此,增加跑步經濟性是很重要的跑步訓練。
但跑步經濟性要如何增加呢?許多研究嘗試回答這個問題,國際的運動醫學期刊發表了一篇研究整理了相關的結果,發現觸地時間較少、垂直震幅較低、下肢剛性較大、下肢轉動慣量較低,以及較堅硬的鞋子有助於提高跑步經濟性。不過這篇研究是針對新手或是業餘選手受短期訓練(小於13周)造成的影響,作者也提到未來的研究需要更進一步觀察長期訓練造成的效果。
跑步經濟性代表跑步效率,但是要如何在長期訓練下提高跑步經濟性,仍是一個研究中的課題。除此之外,由於量測攝氧量的機器通常十分昂貴,且無法在室外使用,一般大眾較難直接得知自己的跑步經濟性,對非菁英跑者的應用性不高。近年來,許多研究嘗試用更簡單的參數取代跑步經濟性,但仍無一個確切的共識,期待後續的研究可以在跑步經濟性的應用上有突破性的進展。
參考文獻:
Conley, D. L., & Krahenbuhl, G. S. (1980). Running economy and distance running performance of highly trained athletes. Medicine and Science in Sports and Exercise, 12(5), 357-360.
Moore, I. S. (2016). Is there an economical running technique? A review of modifiable biomechanical factors affecting running economy. Sports Medicine, 46(6), 793-807.
撰文/王恩慈、相子元
*文章授權轉載自《運動科學》網站,原文:何謂跑步經濟性?
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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等長收縮(isometrics) 是指當肌肉收縮時,整塊肌肉的長度維持不變,這種肌肉收縮的機制是當肌肉的主體部分,像是肌腹收縮時,它拉長了與它相連的肌腱,與此同時保持兩側肌腱在骨骼上的附著點之間的距離不變,這樣便構成等長收縮運動。
等長收縮在訓練時,並不會顯示出特別的動作,但是肌肉維持出力的狀態,但是實際上,只要肌肉出力,多少還是最造成肌肉的縮短,因此現實中並不可能做到完全的等長收縮,等長收縮訓練是在西元1970年代,由德國的黑丁格( Hettingter) 所著的書中提倡,在動作靜止下卻能夠達到訓練的目的,在當時是屬於劃時代的創新理論,這種訓練方式的好處是隨時隨地都能訓練,例如就像拜拜一樣,將雙手合十放在胸口,左掌與又掌互相用力推壓,就可以訓練胸大肌了。
對於等長收縮的訓練方式,空間與時間都要求不高,以接近最大肌力持續壓迫約6~7秒,不但可以提升激勵,也提供了促進肌肥大所需的刺激,不過如果動作只持續2~3是難以達到效果的,必須以6~7秒的時間發揮最大肌力,才是訓練的重點,這是一種很難做到完美的一種訓練。
在使用啞鈴或是槓鈴或一些機械比起來時,等長收縮的訓練效果反而略遜一籌,這是因為肌肉並沒有產生動作,雙手雖然出力,卻沒有藉由動作燃燒能量,肌肉能量消耗的少,便無法讓促成肌肥大的物質大量釋放。
但在進行等長收縮時約7秒左右後,血壓會相當程度的地上升,這點可能最造成循環系統很大的壓力,因此也不應該過量進行,以免造成身體的負荷。
其實等長收縮更多應用在肌肉受傷或脊髓受損後的康復治療,因為訓練者很可能暫時失去了肌肉原本能活動的完整範圍,那麼做 等長收縮就可以只停在某個活動範圍裡用力,如果用上大重量更可以刺激相連的肌肉,例如當你做二頭彎舉時停在動作高點時你的肩膀和背部肌肉很快會用上力來,這樣的訓練方式有比較大的康復治療意義。
總而言之,等長收縮無法有效為肌肉帶來機械張力和代謝壓力,增肌效果比較欠佳,但偶爾應用或可給肌肉帶來一點新刺激。