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跑步訓練時哪種擺臂能量消耗最大？
2021-01-06
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？
跑步訓練時如何擺臂會影響能量消耗嗎？
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。
探討不同擺臂姿勢下跑步的能量消耗（Normal: 正常擺臂；Back: 雙手交叉放背後；Chest: 雙手交叉放胸前；Head: 雙手交叉放頭頂） ©Journal of Experimental Biology, 217(14), 2456-24
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。
跑步時正常擺臂(Normal)的能量消耗顯著低於手放胸前(Chest)、背後(Back)以及頭頂(Head) (*及**符號表示與正常擺臂有顯著差異) © Journal of Experimental Biology, 217(14), 2456-2
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。
跑步時正常擺臂(Normal)的肩與骨盆旋轉幅度低於手放胸前(Chest)、背後(Back)以及頭頂(Head) (*及**符號表示與正常擺臂有顯著差異) ©Journal of Experimental Biology, 217(14), 2456-24
擺臂所產生的力量可與擺腿所產生的力量相互抵銷，進而減少軀幹的轉動與能量消耗。如衝刺跑時，擺臂與擺腿會相互對稱的提高與減少，藉此抵消兩者間的力量，使軀幹保持穩定
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？
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從150公斤減重完賽芝加哥馬拉松，黑人女孩：我重生了！
2016-10-12
出生於美國芝加哥的Gaylon Alcaraz阿爾卡拉絲，今年53歲，體重44公斤。前凸後翹的身材，令人難以想像四年前的他曾是一位體重近150公斤的胖媽咪。擁有兩個孩子她，對於自己的體重與身材，並非滿意…正好她的堂妹要報名一場5k的路跑賽，在堂妹及兒女的鼓勵之下，為了這5公里，4年前她開始在家裡附近的摩根公園進行慢跑訓練。
由於受到身材上的限制，剛開始起跑時，對Gaylon Alcaraz阿爾卡拉絲來說相當痛苦…她幾乎沒有辦法跑起來，只能以快走的方式讓身體大量流汗後，在逼自己小跑一些距離，不僅如此，她甚至購買了一台跑步機擺在家裡的地下室，阿爾卡拉絲說：「除了夜晚的戶外練習，其他時間我看著牆上的課表運行，也能增強我的意志力。」
Gaylon Alcaraz減重前後的樣子 ©blackweightlosssuccess.com
下一場：芝加哥馬拉松
很快地來到5k的比賽，看見現場這麼多熱血又厲害的跑者，Gaylon Alcaraz阿爾卡拉絲感到非常尷尬與害怕，堂妹感受到她的恐懼，握著Gaylon Alcaraz阿爾卡拉絲的手說：「你走路我就走路，你跑步我就跑步。」Gaylon Alcaraz阿爾卡拉絲感動不已，決定無論這場5k的結果如何，她只知道當這結束後，要全心全意來準備下一場正式的比賽「芝加哥馬拉松」。
除了自我訓練之外，身為黑人的她也被邀請加入黑人女孩的跑步社團，裡面有許多與她一樣喜愛跑步的黑人，大家一起切磋、練習，就這樣日以漸進的練習之下，2013年，Gaylon Alcaraz阿爾卡拉絲已從150公斤減至92公斤了。
Gaylon Alcaraz 2013年的樣子 ©windycitymediagroup.com
將悲傷轉化為跑步的力量
計畫趕不上變化，正當她努力練習著，為下一場馬拉松做準備時，從小陪伴他長大最親愛的外婆，卻離開了人世…傷心之餘，她反而更努力的練習，將所有的傷痛寄託於跑步之上。
加上飲食的控制，2014年，阿爾卡拉絲已經減重至70公斤，每當她與社員們一起練習時，她總會驕傲地說：我的兒子和女兒看著以前的照片，常跟我說：「這是誰？我怎麼不記得媽媽有那麼胖過？」每當阿爾卡拉絲聽到這些話時，她都認為自己擁有更多能力做更多事。
Gaylon Alcaraz與她的女兒 ©chicagotribune.com
2016年9月25日，她參加芝加哥半程馬拉松，並輕鬆且開心的玩賽，拿著獎牌她開心的笑著說：我又重新活過來了。
Gaylon Alcaraz與她的兒子 ©chicagotribune.com
2016年芝加哥馬拉松完賽 ©chicagotribune.com
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Nike跑步釘鞋歷史圖鑑
2016-08-19
在Nike，設計過程的源頭便是與運動員之間的合作。運動員們無所不聊，從奇聞軼事、資料分析、討論穿過的鞋子甚至運動中的影片畫面，為解決運動遇到的難關而激發出創新的設計火花。Nike的設計師們與運動員一樣，為更棒的未來尋覓新的想像。這也表示他們要大膽冒險、突破極限，並時時提醒自己：為了追求完美的比賽，創新之路沒有終點線。
沒有一個競賽領域比田徑更能表達這樣的精神，Nike自六十年代末起就開始與跑者共同設計跑步釘鞋。演化至今，Nike的釘鞋歷史圖鑒上，涵蓋從100公尺短跑到10000公尺長跑的徑賽項目，皆能找到打破陳規及創新設計思維的戰靴來幫助運動員激發潛能。
里約奧運田徑指定鞋款Nike Zoom Superfly Elite
Handmade Shoe by Bill Bowerman (1966)
Nike Canada Quick 4 (1972)
Pre Montreal from the Blue Ribbons Collection (1973)
Track Spike Handmade by Bill Bowerman and Worn by Steve Prefontaine (1973)
Nike Americas Worn by Steve Prefontaine (1974)
Nike Triumph (1978)
Nike Vainqueur (1978)
Nike Track Spike (1979)
800M Nike Track Spike (1980)
Nike Zoom D (1982)
Nike Zoom S (1982)
Nike Zoom S II (1985)
Nike Zoom Light (1988)
Nike Zoom Ultra (1988)
Nike Zoom Ultra II (1990)
Nike Zoom D for Team USA (1992)
Nike Zoom S (1992)
Nike Zoom S Nike International (1993)
Gold Spike for Michael Johnson (1996)
Nike Zoom Eldoret (1996)
Nike Zoom Super Fly (1996)
Nike Zoom Jasari (1998)
Nike Zoom Super Fly II (1998)
Nike Zoom Kennedy (1999)
Gold Spike Autographed by Michael Johnson (2000)
Nike Zoom Super Fly (2000)
Nike Zoom Ventulus (2000)
Nike Zoom W (2001)
Nike Air Zoom Miler (2004)
Nike PV Lite (2004)
Nike Zoom Maxcat (2004)
Nike Zoom Monster Fly (2005)
Nike Zoom Matumbo (2008)
Nike Zoom Matumbo (2008)
Nike Zoom Victory (2008)
Nike Zoom Mamba (2009)
Nike Superfly R3 (2012)
Nike Zoom Ja Fly (2012)
Nike Zoom Matumbo 2 (2012)
Nike Zoom Superfly R2 (2012)
Nike Zoom Superfly R4 (2012)
Nike Zoom Victory Elite (2012)
Nike Flyknit Spike (2012)
Nike Zoom Superfly Flyknit (2016)
Nike Zoom Superfly Elite (2016)
