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。
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。
空汙嚴重不如不運動?你可能要重新思考了﹗新發表於 2021 年 8 月份加拿大醫學協會期刊(CMAJ)的研究檢視 38 萬多名台灣成年人,發現無論人們所處地區 PM2.5 暴露程度高或低,即便是在空氣污染嚴重的區域,相較於久坐不出門活動的人,規律運動仍可以降低因為自然原因過早死亡的風險。
台灣空氣中 PM2.5 的平均濃度有越來越高的趨勢,而每年台灣罹患肺癌的人數也節節攀升,空氣汙染是刻不容緩的議題。空汙來源分為境內和境外,境內包括交通運輸排放廢氣、火力發電、鋼鐵與石化等高污染產業工廠排放;因為空汙無邊界的特性,即便不是「本地製造」,也可能受到遠方其他地區的波及。那麼當空氣灰濛濛,我們該出去跑步還是不出去呢?
當然,將大量汙染吸入你的身體絕對不會有益處﹗據世界衛生組織(WHO)指出,PM2.5 因為可穿透肺部並進入血液,會增加罹患心血管、呼吸系統疾病以及癌症的風險,對健康影響甚大。但前述研究團隊發表於 CMAJ 的最新研究顯示,即便在汙染嚴重的地區,與久坐不運動相比,運動訓練的好處仍大於空氣污染對身體的風險,可以降低自然原因過早死亡的風險(不過接觸污染的時間還是越短越好)。
研究人員檢視了 2011-2016 年 15 年間,居住於台灣 38 萬 4130 名 18 歲以上成年人的體檢紀錄以及活動水平(此區 PM2.5 濃度平均是世界衛生組織建議限值的 1.6 倍),並追蹤參與者至 2019 年 5 月底,同時從台灣政府的死亡登記資料獲得了重要數據。
此研究目的在了解規律訓練和長期暴露於顆粒物環境對自然死亡風險的影響。在暴露於汙染程度上,研究團隊將參與者們體檢當年與上一年,共兩年間暴露的平均濃度分為以下類別(空氣污染濃度以 µg/m3 或每立方公尺空氣中的微克數微單位):
低:< 22.4 µg/m3
中:22.4-26.0 µg/m3
高:≧ 26.0 µg/m3
同時,參與者的活動水平也被分配到與其報告的代謝當量(MET)對應的類別,包括以下:
不活動(0 METs):相當於安靜地坐著。
中度活動(0-8.75 METs):以每公里配速約 7:30 或更慢的速度跑步。
高度活動(高於 8.75 METs):比每公里配速 7:30 快的速度跑步。
結果可想而知,那些同時進行高度運動和低汙染暴露程度的人表現最好,但無論 PM2.5 的暴露程度如何,人們都可以通過訓練降低早逝風險。
研究作者、香港中文大學賽馬會公共衛生及基層醫療學院副教授 Xiang Qian Lao 博士說明:「我們發現自然死亡風險與規律訓練水平呈負相關;與暴露在空氣污染中的程度呈正相關。」在 PM2.5 暴露量高的一群人中,與久坐不動的人相比,中度和高度運動的人分別降低 16% 和 33% 早逝風險。在 PM2.5 暴露量中度的一群人中,進行中度和高度運動的人比久坐不動的人分別降低 13% 和 29% 早逝風險。至於在 PM2.5 暴露量低度的人中,進行中度和高度運動的人比久坐不動的人分別降低 19% 和 41% 早逝風險。
研究人員也在美國、丹麥和香港等地區開展了幾個小規模補充性研究,亦驗證了上述結論。
空氣汙染與缺乏身體活動,都是全球正在面臨的重大公共衛生挑戰。空氣汙染是與健康相關的疾病中第五大原因,2017 年全球有 490 萬人因此死亡;而缺乏身體活動是全球第四大死亡風險因素,2012 年全球有 530 萬人因此死亡。
空氣無法掌握,但我們能夠努力的是,即便你一年裡大部分時間身在空氣品質不佳的地區,還是能選擇適合的時間點每天跑步運動,這對你的健康仍然有幫助。
資料來源/Runner's World, CMAJ, 綠色和平
責任編輯/Dama