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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心臟手術後還能跑馬拉松嗎?27歲的美國物理治療師Erin Menefee做到了!而且她在接受心臟手術的兩年半後,竟以2:43:10的極速成績完成馬拉松(若在台灣此成績可達女子馬拉松歷代第4名),大破她手術前的PB超過8分鐘,並拿下美國2020奧運馬拉松比賽徵選資格,實現了她的夢想。
外型甜美的Erin Menefee是一名美國物理治療師,也是前亞利桑那大學跑步選手。2015年12月,她在一次長跑即將到達終點之前,心臟開始以驚人的速度跳動伴隨著疼痛,甚至幾乎無法呼吸,當下她猜到是心臟病發作,於是設法把自己送到急診室。
檢查發現,Menefee患有部分肺靜脈回流異常,原本應由肺靜脈輸送到左心房的血液,卻輸送到右心房或其他血管,導致她只能從肺部獲得約60%的氧氣。Menefee原本想以定期檢查替代手術,但之後仍發生從椅子站起身時頭昏眼花、手指末梢發紫等情形。於是,2017年7月,當她剛獲得聖地牙哥州立大學物理治療博士學位、並參與執照考試的幾天後,就決定接受外科手術治療。
手術成功的6週後,Menefee就獲得醫師准許重回跑步,1英里配速8:49(相當於1公里配速5:28)。「這也許是我這輩子最驕傲的1英里,因為我不知道是否能夠再跑一次」Menefee當時受訪時坦言。
Menefee的訓練夥伴Angela Moll 也曾在剖腹產手術後恢復跑步,42歲的Moll以過來人身分告訴Menefee,她也從手術中回來,而且比以前更強!當Menefee數週無法練習時,Moll時常去探望她,並提醒她:有一天,她們會回想起這些親身走過的苦難日子,而且這不只是一個「故事」而已。
「我真的想陪在她身旁,我們接受截然不同的手術,但是至少她知道別人也有過類似經歷,而她術後就像角逐冠軍一般經歷了這一切。」Moll說。
術後康復期,Menefee將跑步的渴望牢記在心,但她知道必須用緩慢而保守的方式開始。數個月來,她持續恢復體能,並往她的最終目標-美國2020奧運徵選資格(簡稱OTQ,馬拉松資格為2:45以下,半馬資格為1:13以下)前進。Menefee表示:「手術後,OTQ成為我想證明自己、並向所有人證明我可以做到這件事。」
手術前5個月,Menefee在2017年洛杉磯馬拉松以2:51:31完賽,這是她的人生初全馬。術後約一年半,她在2018加州國際馬拉松以2:52:37跨過終點線,完成人生第二馬。2019年6月,她在位於美國明尼蘇達州的祖母馬拉松跑出2:51:38,離手術前的PB只有7秒的微小距離。不過,Menefee渴望的是突破性的進步,因此不稱這場為「手術後PB」。
2020奧運女子馬拉松項目資格是sub-2:45,Menefee距離最終目標還有6分鐘,她相信自己透過不斷的訓練、關注補給策略及比賽策略,是有潛力實現的。於是她再度報名了2019加州國際馬拉松,練習補給更多的液體和電解質,並與友相同目標的夥伴Moll一起訓練。
站在加州國際馬拉松起跑線前,Menefee相信自己已有破245的體態,且透過幾輪週期化訓練,擁有更多的經驗和力量,她想像著自己將成為最後一批壓245線過終點的女跑者之一。
開賽之前,Menefee和Moll一起熱身,但在鳴槍前她們已分開,因為Moll被分在精英組,Menefee則是下一個出發梯次,她計畫在中途點跟Moll會合。
Moll的配速約每公里3:53,曾兩次與奧運資格目標擦身而過,2019祖母馬拉松2:45:23、以及2018加州國際馬拉松2:45:16。在開賽起初幾英里,另一位也有同樣目標的跑者與Moll同跑,很快地,又有幾名女跑者加入成為OTQ集團。
至於Menefee,鳴槍後她感覺自己狀況良好、在配速中跑得舒服,並在10英里處加入了Moll的集團。不像大多數比賽,頂尖跑者們專注於互相擊敗,在這個集團中,每位跑者互相鼓勵彼此。「你不會想嘗試擊敗周圍的人,取而代之的是團隊合作持」Menefee說。
約32公里處,Menefee和Moll受到他們家人的歡呼,便知道目標即將實現,並互相擊掌以示鼓勵。最後,Menefee在2:43:10越過終點線,並轉身擁抱2:43:18完賽的Moll。而在賽後,OTQ集團姊妹們的友情持續,並一起慶功。
Menefee大破手術前PB八分鐘多,也實現了她的夢想。她在受《跑者世界》專訪時表示:「沒有『手術後PB』這種定義,而我終於回到了我從前的樣子。」
今年2月29日,Menefee和Moll即將在亞特蘭大同場角逐參加2020東京奧運的資格。Moll信心預言她們會脫穎而出;而Menefee表示「我做了一件很酷的事,就如同我兩年半前為疾病感到沮喪一樣,一切都是值得的。」
資料來源/Runner’s World, 馬偕紀念醫院兒童心臟科衛教資訊
責任編輯/Dama