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。
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。
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。
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?
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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資料來源/大漢整合行銷
責任編輯/Dama
你是不是去墾丁度假過N次,但都集中在海灘、鵝鑾鼻等知名景點,卻從未踏進墾丁的郊山、林道、草原與河床?XTERRA給跑者完全不同的墾丁體驗!2018年9月XTERRA舉辦南台灣第一場國際越野賽事後,因為秘境美景賽道、多變具挑戰性的地形,在國際越野跑界備受注目,獲得許多迴響。2019年,XTERRA挑選宜人的春天,將更高規格的亞洲越野三項錦標賽帶來台灣,越野跑《XTERRA全球越野跑巡迴賽台灣站》也將再度登場,賽事分別於3月30、31日舉行。這次越野跑賽道規劃不但升級加碼,並且為初階、專業選手,甚至沒有野跑經驗的親子體驗者,打造出跑友公認台灣「最美」、「最好玩」、也最「秘境」的越野賽。
XTERRA全球越野跑巡迴賽台灣站分為26公里、10公里以及5公里組,其中長距離組2018年原本是21K,經XTERRA Taiwan團隊重新場勘規劃後,將路線加碼升級到26K。
越野跑教練江晏慶特別說明,26K組賽道途經林道、草原、黃土、河床等多元地形,不同於一般越野跑常見的階梯,這條賽道全路段保持99%的off-road(無舖裝道路的原始路面),可讓跑者盡情體驗在大自然奔跑的快感。延長5公里的路線多了百年榕樹以及幾處陸軍戰備道,沿途景色更豐富;而因為賽道規劃與去年反向,有幾個滾石區變成上坡,相對較好跑, 但因為距離拉長,總爬升也從原本的900公尺提升為1,525公尺,讓跑者充分感受最「野」的挑戰樂趣。
10K組則相當適合平時有跑步習慣,但不曾嘗試越野賽的跑友,賽道爬升高度為586公尺,即便是初階越野跑者,也能輕鬆地透過跑步遍覽稜線風光以及一望無際的大草原。至於5K組最適合親子一起體驗,結合會場歡樂氣氛,攜家帶眷一起參加,簡直像來到墾丁參加一場大自然的嘉年華會。
選手起跑點位於墾丁大尖山西麓下方的六福山莊,站在這裡就能遠眺大尖石山鶴立雞群的「雞冠」,進入賽道後即能更近距離地觀賞。
鳴槍起跑後,印入眼簾的是石牛溪河床,跑在乾枯的碎石地形上、綠色隧道般的林徑間,伴隨著溪谷的涼風吹拂,如果天公作美,這裡簡直是享受至極的「爽跑」路線。剛開跑不久就進入溪水路段,沿著規劃清楚的賽道布條跑經淺灘水道,儘管浸濕了雙腳、滿地泥濘,地形困難度也逐漸升高,但是卻能在最安全的維護下感受越野跑的刺激及樂趣。
進入第一座山巔,爬升高度約200公尺。別小看這個高度,在這裡沒有叢林阻擋視線,視野遼闊,周遭是一望無際的大草原,眼前是重巒疊嶂的青山,遍野碧綠搭襯蔚藍天空。雖然三月底正好是東北季風逐漸減弱的時節,但隨著坡高的提升伴隨著陣風,對於喜愛高山的跑者來說,將經歷一生難忘的賽道風光及跑步體驗。
比賽期間,墾丁國家公園特別開放平常觀光無法到達的區域,讓賽道的「秘境」程度破表,連在地人可能都不知道。無論是外地或在地跑者,奔跑在這些人煙罕見的秘境美景之間,絕對值回票價!
有趣的是,後半程能遠眺恆春的制高點之一「赤牛嶺」。顧名思義,在這段路上可見到許多往來的牛隻,畜牧於此的牛溫和沒有野性,可以放心欣賞、拍照。
遠離赤牛嶺後,代表里程數進入倒數階段,而這段路程除了一些小斜坡,其他都是下坡路段,這時帶著愉悅的心一路奔馳,直到跑回賽道初始的石牛溪河床,也代表著終點站近了。
XTERRA這個名字源自於夏威夷毛伊島舉辦的一場國際越野鐵人三項賽事,「XTERRA」的X在英文中代表著「未知」,Terra在拉丁文中則代表「土地」,而用雙腳探索著大地之母的XTERRA賽事,近幾年也開始觸角到亞洲各個國家,相信會掀起亞洲一股國際越野賽的風潮。去年舉行的XTERRA Taiwan越野三項,更被外媒評為「2018最佳越野三項賽事」,2019預計吸引更多國內外各方鐵人好手參加。
XTERRA全球越野跑巡迴賽台灣站
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XTERRA越野三項亞洲錦標賽
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