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。
不少職業或是業餘運動員為了運動表現,在賽季或是訓練期間滴酒不沾。但也可以看到職業運動員在酒吧酒醉鬧事,甚至在休息室喝酒的新聞。理論上,喝酒會影響運動表現,但是職業選手面對酒精的行為並不一致。
不管職業或是業餘運動員應該如何面對酒精,一直沒有很好的答案,有的人建議應該禁酒,有的則建議少量無害。或許我們能從一些科學的證據中去找尋答案。完全禁酒對於有些人的生活或是工作並不可行,酒精畢竟在我們的社交生活中扮演了一定的角色。
過度飲酒會造成癌症、肝硬化、胰臟炎、精神疾病等等,並且造成近4%的死亡成因,也會因為過度飲酒酒駕肇事或是產生暴力事件,這些都是大家再清楚不過的事情。
各國對於每日建議飲酒的上限建議差異極大,從每日8g酒精到20g都有,相信各國政府的建議都是有所本。但對於運動員合理的飲用量並無法從中得到答案,理論上運動員在比賽及訓練中喝酒,會造成肌肉損傷,酒精會影響肌肉修補,但合理的量是多少應該跟一般人有所不同。
根據針對大學生的研究發現,有參與運動比賽的學生,喝更多的酒、更會讓自己喝到掛。過度飲酒佔一般人的比率約16%,在運動員中比例勢必會更高,尤其在飲酒行為調查,高度肢體碰觸的團隊運動,過度飲酒的比例更是高不少。
根據美國運動醫學會(ACSM)對於酒精造成運動表現的影響,會降低肌力、肌耐力、速度、心肺耐力;但是對於最大攝氧量、心律、心輸出量、肌肉血流等不會產生負面影響。不過許多研究卻得到跟ACSM不同的結論,這跟研究設計及所參與的運動會有所相關聯。
總結現有的證據,少量的酒精不會對運動表現產生正面的影響,對於耐力運動卻可能有所傷害。雖然有些教練或運動員認為賽前喝少量的酒,可以降低緊張感而去面對重要賽事,但是多數運動員還是在運動後才喝酒,因此酒精是否影響當下運動表現,似乎變得不是那麼重要。酒精對於後續恢復及密集賽事的影響可能才是重點。
酒精被列為有利尿作用,運動員如果有脫水的狀況,會造成運動表現的下降。因此運動後飲酒似乎會造成更嚴重的脫水狀況。
有科學家發現在產生脫水狀態的人身上,要飲用4%以上酒精才會產生利尿作用。但這樣的數字並不精確也不實用。另一組科學家研究運動後脫水的狀態,實驗了酒精0、0.24、0.49、0.92 g/kg當作部分水分的來源,發現只有0.92這組有脫水狀態,所以就脫水這個議題,0.49g/kg以下是不會增加脫水的嚴重性,但是仍然要強調,水分沒有補充足夠,仍然會影響隔天的運動表現。
比賽或訓練後,會消耗部分或是多數的肝醣,補充肝醣會對隔天的訓練品質或是比賽產生重要影響。研究發現,運動後酒精(1.5g/kg)搭配高碳水化合物飲食、酒精配低碳水化合物、正常飲食,發現只有酒精配低碳水化合物有缺乏足夠肝醣的情況。
運動及訓練都會造成肌肉等軟組織損傷,軟組織如果有受傷的情況會造成運動表現下降,更可能因為特定肌群無法正確使力,而造成更多組織受傷,也會讓訓練效果大打折扣。
在正常情況下,身體面對受傷會引起發炎反應,發炎反應由許多不同的激素、賀爾蒙偕同去修補組織。如果長期或是短時間大量飲酒會抑制這些免疫反應,使得軟組織無法正常修復。身體免疫機制被抑制,也會進一步造成容易生病、感染等運動員不樂見的情況。
受傷時,我們會採冰敷加上適度壓力性的包紮,這樣的做法除了止痛,還可以避免組織過度腫脹,延緩傷後恢復。然而飲酒會改變局部組織的血流,造成更多的血流積聚在受傷部位,造成更嚴重的水腫,因而延遲組織修復。
長期或是短時間大量飲酒,會破壞身體內分泌系統的平衡,有些賀爾蒙會增加分泌,有些則是減少。一些明顯變化像是降低睡眠品質、情緒不穩定、血糖平衡遭到破壞(可能增高也可能降低)。
當喝酒的量達到1.5g/kg會降低雄性激素分泌,進一步減少肌肉量、骨質密度、紅血球數量,也會造成男性女乳症及睪丸萎縮等情況。當飲酒量降低到0.5g/kg,則可能反而增加雄性激素(無法完整證實,但至少相對沒有明顯證據證明有害)。
運動員在訓練,就是需要為小肌肉損傷,藉由蛋白質合成來修補肌肉,讓肌肉更有力或是更加健美。在老鼠的實驗上發現,大量酒精會在24小時內減少肌肉75%合成,這樣的量換算成一般成人體重,約等於250g的酒精,約略是10瓶500cc啤酒的量。雖然一般人較少喝下這樣多啤酒,但並非不可能,如果長期喝烈酒或是紅酒就更有機會喝下這樣的量。
相對大量的飲酒研究,除了利用問卷調查,要設計人體實驗,因為事先已經知道極度危害身體安全,因此要在人體身上進行實驗變得非常困難,也讓動物實驗變成少數能解答問題的方式。
要所有進行運動的人都戒酒,顯然並不可行也無法長久。我們當然佩服有些運動員可以滴酒不沾,但是一般人工作、應酬、社交、參觀酒莊,要避免飲酒是相當困難的。以下建議一般人的飲酒原則:
1. 低濃度低量飲酒(4%以下、0.5g/kg,對於成年男子約等於500cc啤酒)
2. 酒精不能取代能量來源,應搭配正餐使用
3. 每週飲酒次數男性應低於3次,女性應低於2次(在此提醒女性運動員飲酒的研究相對較少,更應該要注意身體的反應)
經歷
Pose Method® Level 1 認證教練
Garmin 亞太區跑步教練培訓
RAD 自我肌筋膜放鬆國際指導員
醫師高考及格
衛生福利部署定專科醫師
部落格 陳柏長醫師的跑步筆記
FB 陳柏長醫師 跑步讀書室
中國地大,人口眾多,想要在自己的專業領域有一席地位,其所需的努力,可不是一般能想像。而在運動圈裡也是如此,每位運動員,皆為著自己的目標理想,拼盡全力奮鬥著。
在中國的野跑ˋ圈裡,有一位人稱野跑一哥的閻龍飛,過去雖是一名馬拉松健將,但卻在之中籍籍無名,卻沒想到轉戰越野賽之後,能在其中闖出一片天,他是怎麼做到的呢?
外表看似文靜的龍飛,國中可是一位調皮的男孩,為了想逃避艱苦的課業,於是加入校隊開始了他的奔跑人生。練習一年之後,他代表學校參加比賽,雖然沒有出色的成績,但卻獲得了學校教練得關注,教練認為,雖然他的速度不如一般的選手,但若換一種訓練方式,也許會有不同的效果。於是教練便要求龍飛與女子選手一起練跑,跑著跑著,很快地他便升級成為女子選手們的陪跑教練。
2006年,龍飛的教練被應聘成為河北省體育學院女子田徑隊教練,把龍飛也帶去了,那年龍飛19歲,開始專項練習馬拉松。雖然如此,但在練習的過程中,他仍與女生們跑著,每當在練習之時碰上男子田徑隊的選手,龍飛總會被他們嘲笑一個大男人竟跟著女生一塊兒跑,年輕氣盛的他不甘於長期的嘲弄;嚴苛的訓練環境加上自己的奮發圖強,他從跑不過女生的速度,最終練到跑得比男生還要快速。
就這樣一路經歷大小訓練、比賽來到2013年的中國全運會;這個比賽對於運動選手來說是相當重要,龍飛當時參與其中的馬拉松項目。只要是運動員,身上的傷在所難免,當時的他為了這個比賽苦練所累積的傷,其實已經遠遠超過本身的負荷,但為了堅持自己所愛,龍飛用盡自己的實力在前30公里前平穩地維持成績,但或許是真得累了,之後,由於傷勢嚴重加上腰椎間盤舊傷復發的痛,使得他最後的里程數僅能走回終點。
這一路,龍飛過往得艱辛與苦楚,一幕幕的呈現在眼前,他想:「是時候走出圈外闖闖了!」,於是在全大運後他選擇退役,轉身離開馬拉松賽場。
雖然暫別馬場,卻也在闖蕩的過程中,碰上喜愛越野跑的好友,因而開始接觸野跑。他十分享受越野跑所帶給他的樂趣、自由,如同一見鍾情一般,開始瘋狂投入此領域。
龍飛的越野跑成績突飛猛進,進步相當迅速。一年後,他第一次參賽就參加杭州100公里越野賽。由於訓練時間不夠加上並未完全抓到訣竅,使得他在比賽的過程中,用馬拉松的速度跑越野比賽因而舊傷復發,只跑了20公里就退賽了。他表示:「那次退賽對我有些打擊,業餘跑者都能完成100公里,我這個專業退役的卻早早退賽。」雖然心裡滿不是滋味,但不想就此放棄的他,在退賽當天,便立即上網尋找越野跑相關知識;無意間他看見知名戶外品牌正在徵選第一屆精英訓練營成員,興奮地他隨即報名,也幸運被選入。
為期三天的訓練,龍飛的表現相當出色,他在越野跑方面的天賦以及對運動的理解和認知,深得訓練營總教練Gregory Vollet的賞識,經長期的培訓之下,2014年10月,在第一場國際越野賽「MSIG香港50K」以5小時0分40秒成績奪冠,也在這場賽事中正式出道。接連的在國內外各大賽事之中,抱回多座冠軍金盃。
無論在馬場也好,越野賽道也罷,龍飛一路的表現從父母認為他不是這塊料,到現在完全尊重他在大自然中自由的奔馳,他表示:「或許就是一種感動,每每進到山裡,我總是充滿好奇,並享受著大自然的聲音與小動物們賽跑,永遠沒想過會有膩的一天。」
對於想嘗試越野跑的新手龍飛表示,首先體能的基礎必須打好,開始之前,最好具備10公里的完賽能力,並從距離的越野賽事之中開始。至於技巧的部分還是需教練的指導以及親身的體驗,如同內心的強大,需靠一點一滴的累積,才能有所向無敵的力量。
除了越野練習外,他每天也會固定時間至健身房做肌力的訓練以及冬季時,開始練習滑雪做為新的興趣,為得就是新年的目標:減少受傷的頻率,安全完成每一個自己所重視的賽事,他表示:「唯有讓自己的身體以及心理強大起來,在接下來的表現中,才能略勝一籌,平穩的延續下去。」
運動就是跟著感覺走,既然喜歡那就要做到最後一刻,如果沒有過去的堅持,就沒有現在的閻龍飛。
撰文/瀅瀅
圖片提供/閻龍飛、Salomon Taiwan