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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人生的經歷會不同,但跑步的經歷卻會不約而同。在開始跑步之前,我們都覺得跑5公里或者10公里是不可能完成的任務,更別說馬拉松了。通過循序漸進的訓練,堅持、忍耐、毅力,任何人都能成為一個跑者,跑完42.195公里的距離。
當你開始跑步,準備自己的第一個馬拉松的時候,一定會經歷下面這些時刻。
千萬別被距離嚇到了,你的每一次跑步,每一次跑得更遠的時候,你就會感嘆:原來自己也可以做到,我真是太厲害了,我被自己的意志力感動了,我為自己的堅持而感到驕傲。
跑步時的呼吸是有技巧的,當你跑步的時候不再為呼吸感到困難的時候,你也就愛上了跑步。這需要很長時間的練習,更有趣的是,慢慢的你會享受大口喘氣,肺部灼熱的感覺。
5公里快到了嗎?看看手錶或是APP上的顯示竟然才2公里,但卻感覺跑了很久、很遠了吧?看看手錶,才顯示跑了3公里。
支撐系列,緩震系列,極簡系列,輕量跑鞋,有太多的選擇,我無從下手啊!
當你跑步的時候,不要太在意路人的眼光,就像小時候,你穿新衣服上學,總會擔心同學們指指點點。但其實根本沒人在乎你穿什麼,根本沒人在乎你跑還是不跑。
最重要的是我們邁開腿去跑步了,還有很多人說要去跑步,但也就是說說而已,從來不行動。保持自信很重要,而當你跑過5公里或者10公里的時候,你也會變得更自信。
肌肉酸痛,腳底起水泡,膝蓋疼痛,臀部疼痛,側腹痛,還有頭疼......我應該堅持跑下去嗎?
所謂的跑者不見得一定要跑得多快,速度再慢,也可以被稱為跑者,不要太在意自己的速度。雖然這說起來容易,其實你的速度會在累積到一定跑量之後突然提升。
是的,你的大腦會開始想像比賽那天的一切場景,怎麼通過起跑線,用什麼姿勢衝過終點線...等等,我還沒跑過這麼遠的距離,會不會無法完賽?別緊張,比賽的那天總會到來的,好好執行你的訓練計劃吧。