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。
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對於大多數人來說,進行有氧運動的好處將遠遠勝於潛在的風險性,然而,一項新的科學聲明“長時間訓練後與運動有關的急性心血管事件,和潛在有害的風險將會浮出檯面”這項聲明於2020年2月26日發表於美國心臟協會(American Heart Association)的主要期刊上。裡面提到極限耐力運動,例如不習慣高強度運動的人參加馬拉松和鐵人三項運動,可能會增加心臟驟然停止的風險性。
我們經常聽到「運動就是醫學」這句話,毫無疑問的進行中度到劇烈的運動訓練整體心血管健康有好處的;但是就如同醫學一樣,運動過頭時就如服藥過量將會對身體產生一些危害,並且可能導致心臟方面的問題,尤其是當你身體狀況或不經常運動的人,這個風險性將會大幅度的上升。
博蒙特衛生公司預防性心臟病學和心臟康復主任Barry A. Franklin博士說,近幾年來越來越多人參加馬拉松賽事與鐵人三項比賽,在比賽之前的訓練都會加入所謂的高強度間歇訓練(HIIT),然而,許多的人都沒有在進行這項訓練前,先評估自身的狀態是否能在此獲得好處或是增加危害的風險。
然而,在審查了300多項科學研究之後,Barry A. Franklin博士發現對於絕大多數人來說,運動和訓練對於改善體能狀態的好處會大於風險,前提是在於找出適合自己本身的運動強度。例如一般人進行普通的步行運動,心臟病發作和猝死的風險將會降低了50%,但是,只要提高運動的強度至激烈就確定會提高潛在的風險。
這些研究小組還審查了一項小型的研究,該研究得出的結論是,參加高強度運動(例如馬拉松和鐵人三項)的人,心臟猝死或心臟病發作的風險較低;但是隨著訓練的時間增加,男性馬拉松運動參與者心臟病發作或心源性猝死的風險便會增加,這表明這些事件正在提高某些潛在的風險族群,那些可能具有潛在或未診斷的心血管疾病的人,例如心律異常或先前心臟疾病,對於僅佔研究人群15%的女性,心臟性猝死的發生率比男性少3.5倍。
另外,在鐵人三項的參加者中,幾乎有40%的心臟突發事件發生在首次參加的人中,這項研究將表明這樣的風險可能涉及訓練不足或潛在的心臟問題。同時,也發現有一些心臟病事件發生在全馬或半馬的最後一英哩,因此,建議跑者保持平穩的速率與步伐,千萬不要過於激烈的衝刺。
在進行運動或訓練之前,應該要以較慢的速度進行熱身(例如慢走),使得你的心率能以較緩慢的速率提升;當你在一般平路上行走6-8週之後,如果沒有呼吸急促、頭昏眼花、胸痛或胸悶等症狀出現,就可以開始進行上坡行走或慢跑等較為劇烈的心肺運動。
在一開始時,可將訓練的時間從5分鐘逐漸的增加到10分鐘,然後再依據體能狀況增加到你所需要的運動時間,這時也要特別注意當心臟承受更大的壓力時(例如不習慣的劇烈運動或強度)請盡快調整降低運動強度。 最後,在運動或訓練到一段落時,請不要立刻停止身體要以慢走的方式讓心率慢慢的恢復正常,讓心率狀態冷靜下來。
如果你在過程中有遇到任何與心臟有關的症狀,如頭昏眼花、呼吸急促、胸痛或壓迫,請立刻停止運動或訓練並尋求醫院與醫師的評估,千萬不要忽略這個症狀。
資料參考/American Heart Association
責任編輯/David