跑步是人類與生俱來的移動模式之一，透過近代運動科學的興起以及持續不輟的研究，有關跑步生物力學機制的論文已相當豐碩，然而卻較少研究探討到跑步訓練時，手臂擺動對於能量消耗的影響，以及不同擺臂姿勢或型態對跑步時能量消耗的影響又有多少？

2014 年一篇名為《The metabolic cost of human running: is swinging the arms worth it?》的研究，實際針對跑步時的不同擺臂姿勢對能量消耗的影響進行研究。

他們研究了 13 位年輕跑者，在跑步機上以 11.5 km/h 的速度(每公里配速5分13秒)進行正常擺臂(Normal)、雙手交叉放背後(Back)、雙手交叉放胸前(Chest)以及雙手交叉放頭頂(Head)等 4 種不同擺手姿勢的跑步，並同步收集他們跑步時的能量消耗與動作變化情形。雖然一般跑者很少會把手放在背後或頭頂跑步，但此研究是希望了解，當手臂不正常擺動時，會對跑步動作及能量消耗有什麼影響，因此設定了不同擺放位置。不過值得注意的是，雙手交叉放胸前的擺臂方式，類似於一些習慣將手緊貼胸前並幾乎不擺動的跑者。

雙手放頭頂能量消耗最高

研究發現正常擺臂(Normal)的能量消耗(net metabolic power) (下圖中的灰線) 是最低的，而雙手交叉放背後(Back)、胸前(Chest)以及頭頂(Head)上跑步皆比正常擺臂分別多出3%、9%、13%的能量消耗。

擺臂動作有助減少身體旋轉

這項研究也發現，當跑步時不擺臂，其肩膀與骨盆左右旋轉的幅度會比正常擺臂來的高。雙手交叉放背後、胸前及頭頂分別增加了10%、44%、8%的肩膀左右旋轉幅度以及63%、102%、101%的骨盆旋轉幅度。

此結果反映出，跑步時的擺臂動作有助於減少身體的旋轉。因為擺臂時所產生的力量可與擺腿所產生的旋轉力量相互抵銷，進而減少軀幹的轉動，藉此達到較少的能量消耗。換言之，當跑速增加擺腿力量隨之增加的情況下，擺臂的幅度自然也需要相應的提高，就如同衝刺跑時，我們會自然加大擺臂動作來穩定軀幹姿勢，避免身體過多的旋轉。

結語

跑步時的擺臂是相當重要的，它可以幫助我們抵消擺腿時所產生的旋轉力量，進而減少軀幹的轉動與能量消耗，讓我們跑得更省力。雖然平常跑步時，我們很少會將手放在背後或頭頂，但值得注意的是，當擺臂過小時容易產生像研究中雙手交叉放胸前的姿勢。因此，適度的擺臂，並隨著跑步速度調整擺臂的程度，才能減少不必要的能量消耗。

參考文獻:
Arellano, C. J., & Kram, R. (2014). The metabolic cost of human running: is swinging the arms worth it? Journal of Experimental Biology, 217(14), 2456-2461.

撰文／董智尚、陳韋翰、相子元

*文章授權轉載自《運動科學》網站，原文：跑步時的擺臂對能量消耗有影響嗎？

法國科學家帕卡斯曾說過：「運動是人們的天性，如果完全安靜就是死亡。」然而，這對所有人來說都是真的，尤其是年紀較大的跑者，當身體有一些地方受傷時，就必須努力的休息和恢復。

前菁英馬拉松運動員轉物理治療師的Clint Verran說：「跑者往往既堅強又執著」當他們不該再繼續的時候，仍堅持跑下去，也因此很快就回到原點。所以當你在正在受傷甚至到已經快要恢復的時候，Clint Verran建議都不要輕易嘗試大量跑步。
 
而對於年長者來說，運動量足夠，尚可改善膽固醇數值，使心血管循環系統運動更經濟，並降低血壓。如果白天讓身體勞動、但不過量、睡眠也會更舒適。以下六點是針對高齡跑者預防運動傷害的簡單建議。

 1  足底筋膜炎

劍橋麻薩諸塞州波爾丁國家跑步中心主任Irene Davis博士說：足底筋膜炎隨著年齡的增長而變得更加普遍，部分原因是我們的氣墊鞋和支撐鞋可能會削弱腳部肌肉的力量。若要加強它們，可以將一條毛巾放在地上，用腳趾做抓取的動作。每天每邊20次，共做兩組。

 2  選擇較軟的地面

雖然還沒有什麼證據證明軟的地面比硬地面更好，但許多終生跑者都喜歡在草地和山丘小徑練習。66歲的加州人John Medinger，在過去的30年裡都在跑步，截至目前為止共跑了106,000英里。在練跑的過程中，除了避免路面撞擊，John Medinger還相信在不平的路面上跑步能保持周圍的應戰力，因此不會造成過多的運動傷害。

 3  高強度間歇訓練

那如果是高強度間歇訓練（HIIT）呢？這可能會讓你的壓力更大。大多數的HIIT訓練需要10到30秒間的6-10次衝刺動作。這種類型訓練的最大限度提高了氧氣和肌肉的需求量，但是會對肌肉和關節徵稅，導致運動傷害。Clint Verran表示：「如果想找替代方式，建議可以做山坡跑的訓練，可達到相同效果且衝擊較小。」

 4  平衡肌力訓練

隨著年齡的增長，腓腸肌和腳踝的肌力會變弱，從而增加受傷風險。Running Strong的作者Jordan Metzl博士建議每星期做兩次以下的事情：

1. 單腳站立：呈站姿，雙腳併攏。若有必要的話，請將手指放在椅背上以維持平衡，將其中一起抬離地面，另一腳站直於地面，停留10秒，換邊。每邊15次，共做3組。

2. 踮腳訓練：呈站姿，雙腳併攏。若有必要的話，請將手指放在椅背上以維持平衡。將雙腳膝蓋抬起，將雙腳膝蓋放下，重複 15次。共做3組。

 5  接受身體的變化

積累的歲月可以為新的角度提供一個平台。哈佛大學心理學家Jeff Brown說：「接受你身體和能力的變化。不要試圖設置極限，而是尋求不同但可衡量的目標。可以嘗試一年跑1000英里，或者跑三個你以前從沒去過的地方或國家。」
 
除了跑步之外，其他像散步、游泳、騎腳踏車都有幫助。最重要的是：定期規律運動，尤其必須克服科技進步造成的身體惰性，我們的生活，至少對體力的要求，變得越來越求舒適。

 5  接受身體的變化

積累的歲月可以為新的角度提供一個平台。哈佛大學心理學家Jeff Brown說：「接受你身體和能力的變化。不要試圖設置極限，而是尋求不同但可衡量的目標。可以嘗試一年跑1000英里，或者跑三個你以前從沒去過的地方或國家。」
 
除了跑步之外，其他像散步、游泳、騎腳踏車都有幫助。最重要的是：定期規律運動，尤其必須克服科技進步造成的身體惰性，我們的生活，至少對體力的要求，變得越來越求舒適。

資料來源／Runners World、《失智可以預防更可以治療》
責任編輯／瀅瀅

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