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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開創台灣友善運動新頁的羅布森伴城路跑,繼今年 3 月份首場台中站後,下半年的兩場路跑活動將分別在 10 月 30 日「羅布森伴城路跑拾孟桃-桃園站」與 12 月 11 日「羅布森伴城路跑拾貳臘港-高雄站」,即日起正式開放報名,並提供 600 個免費公益名額讓身障者與其陪跑者一同參與。歡迎跑友相約跑在城市裡響應公益,並打造一場全國最低碳排放量的路跑賽事。
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羅布森伴城路跑主辦單位羅布森企業與 H2U 永悅健康及旗下執行單位運動筆記,秉持為 ESG 永續而跑的綠色賽事理念,兩場賽事皆提供 600 個免費公益名額讓身障者與其陪跑者能夠一同參與,並將交通維安車輛改為全電動車,活動中飲食與補給皆以全蔬食型態供應,並製作專屬環保水杯,全程不提供一次性拋棄式容器,大幅減少路跑活動產生的垃圾量,彰顯友善關懷理念,將低碳、環保概念帶入賽事中,目標打造一場全國最低碳排放量的路跑賽事,所有的規劃都堪稱路跑賽事的創舉,來落實「蔬食環保-對環境友善」、「陪伴同樂-對弱勢的關心」、「陽光運動-對健康的關注」的公益實現,以達到提昇個人健康、促進社會和諧、推動文化創建與傳承的永續精神。
關於羅布森伴城路跑的賽事名稱由來,緣起於羅布森對於文字美學的追求。主要是取其賽事的月份、季節及地區三點特色來命名;10 月 30 日的桃園站以拾月、孟冬、與桃園的舊地名稱「桃仔園」,為桃園站誕生了「拾孟桃-桃園站」的詩意名稱;12 月 11 日的高雄站則以拾貳月、臘月、與高雄的「港都」美稱,為高雄站誕生了「拾貳臘港-高雄站」的賽事名稱。羅布森董事長汪世旭表示,羅布森是對環境、社會與人群友善的企業,希望將「低碳、友善、關懷」的精神,帶進這場賽事當中,被問到為何想要舉辦這場路跑,他透露愛上跑步已經 30 多年,幾年前更成為一位視障陪跑員,「想舉辦伴城路跑的動機很簡單,希望可以做到傳遞友善的理念。」
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資料來源/筆記網路
責任編輯/Dama