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？

當你發現自己長肌肉、身形變瘦或體力變得更好的時候，第一個反應一定是持續到健身房運動真的是有效。但就運動科學的觀點來說，透過運動所帶來的效果可以分成兩個部分－身體組織的變化與運動能力的提升。而身體組織的變化包含體脂肪的減少、肌肉變得更加粗大等等；運動能力的提升就包含了肌力增加、心肺功能變好與肌耐力提升這些情形，上述這些都是透過持續運動與體能訓練所產生的變化。那營養與飲食在運動中又扮演著什麼樣的角色?它會影響我們的運動效果與表現嗎?這篇我們將以「水分」與「能量」補給這兩塊來做說明。

水分補給的重要性

當我們在運動時肌肉會開始消耗許多的能量，身體內的溫度也會隨之提升，而當體溫持續上升人體的運動效能就會隨之下降，為了不讓身體的溫度持續攀升，身體就會出現流汗的機制；但當身體持續發汗卻沒有補充水分的時候就會產生水分不足的現象。根據Hamilton MT等學者於1991年所做的實驗結果來看，運動中補給水分能抑制體溫的上升，就能提高體能訓練的效果，因此，在水分的補給必須分為運動前、運動中與運動後這三塊來做思考；一般來說運動前2小時以攝取500-600cc的水分為主；運動前10-15分鐘則以少量多次來攝取400-500cc的水，運動中則以每次補充200-300cc的水來降低體溫及心跳率；運動後1-1.5小時則補充白開水或葡萄糖水(葡萄糖水每小時建議不超過50ｇ)，如果你需要補充電解質的話，則建議每日攝取鈉1100-3300毫克、氯1700-5100毫克、鉀1875-5625毫克。

運動訓練所需的能量

關於這點你一定要先知道不同的運動項目，所需要的營養素比例就會不同。如果是偏向肌力與爆發力型的運動訓練項目，就必須補充大量具有蛋白質的食物以達增強肌肉的成長，但也同樣需要醣類的攝取讓增重效果顯著；如果是偏向耐力型運動訓練，則需要攝取大量容易消化的醣類，需要的量大約為每公斤體重10克的醣類，最有名的就是肌肉肝醣超補法(glycogen supercompensation)。
 
以運動營養學來說，血液內的葡萄糖和肌肉內的肝醣是人體最重要的能量來源，血液內的葡萄糖濃度又稱為血糖值，而碳水化合物與脂肪是運動訓練時重要的能量來源。碳水化合物有多重要呢？如果我們在運動訓練過程中，不適當的補充碳水化合物，將會讓身體的血糖值降低，大約3小時之後我們身體將無法繼續運動，相對之下，如果我們能適當的補充碳水化合物就能讓訓練繼續下去。根據Bergstrom等學者於1967年實驗出來的結果指出，運動前的肌肉肝醣越多就能讓身體運動到精疲力盡的時間延長，同時，也根據這項實驗改變運動前的飲食組合，會使得肌肉中的肝醣含量跟著發生變化，所以只要在運動前攝取碳水化合物較高的食物，就能提高肌肉內的肝醣含量。

肌肉肝醣在常規的訓練之下會有相當程度的減少，但我們只要在訓練之後補充較高碳水化合物的食物就能讓身體在隔天訓練之前恢復；但如果你在運動之後攝取碳水化合物較低的食物，體內的肝糖量補充不足，到隔天與第三天的訓練時，肝醣量將會比第一天訓練前要更少；由此可知，在運動訓練的過程中維持血液中的葡萄糖和肌肉肝醣濃度，可有助於提高運動訓練的成效。

資料來源／bodybuilding、muscleandfitness
責任編輯／David

最後兩圈衝破日本選手包夾後，吉爾吉斯長跑好手Daria Maslova獨自奮戰，一切如此熟悉，她在臺北世大運田徑女子一萬公尺、重演上個月印度亞錦賽戲碼，最終以33分19秒27，摘下臺北世大運田徑首金。

印度亞錦賽女子五千、一萬公尺雙金得主Daria Maslova，這兩年成績躍進。先在去年里約奧運跑出31分36秒90，位居第19、締造吉爾吉斯國家女子萬米紀錄。接著今年初，她22歲生日剛過，在伊斯蘭團結運動會5000公尺，跑出15分0秒42的國家紀錄。

上個月初印度亞錦賽，她又包下長距離雙金，這個月征戰倫敦世界田徑錦標賽一萬公尺，排第17名。休息不到兩週，轉戰臺北，表現依舊搶眼。

資料、圖片提供／臺北世大運組委會
責任編輯／妞妞