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？

無論是參加馬拉松賽、訓練，對跑者來說，適合當下狀態的跑姿是跑步必備基礎。而根據「姿勢跑法」開發者尼可拉斯．羅曼諾夫在《跑步，該怎麼跑﹖（15週年最新增訂版）》一書指出，姿勢跑法的核心為「關鍵跑姿」，它是雙腳循環交替過程中的一個姿勢，也是熟練跑步的關鍵。掌握「跑步姿勢」的概念、意象和感覺，你的跑步功力就能提升到新的境界；反過來說，沒掌握好這個姿勢，你就無法在技術上有所進步。

 

 

通透一件事，你會了解所有的事。     
─日本禪修大師鈴木俊隆（Shunyru Suzuki）

從時間和空間分析我們身體的任何一個動作，你會清楚發現身體是在無數個「姿態」（position）或「姿勢」（pose）間進行轉換。大部分的姿勢都是動作的過渡，它們得靠一個關鍵姿勢才會出現。那麼，要釐清哪個跑姿是關鍵，我所做的是研究世上最厲害跑者的跑步影像，從連續動作中找到符合生物力學的「關鍵姿勢」。

這個關鍵姿勢不僅會激發跑者不錯的表現，還能讓他們去掉多餘的思緒與不必要的動作，專心在完美跑步所需的確切動作上。如果我們能找到完美的「關鍵跑姿」，就可以說是直抵一切的核心，而且也能集中能量在推動身體前進真正需要的姿勢上，而不會浪費多餘的能量在無關緊要的動作上。
 
「姿勢跑法」的基礎理念在於：精準掌握關鍵姿勢，其他的姿勢就會隨著它一個一個正確地整合起來。我們在分析過世界級跑者的連續動作影片後，證實了最初的假設：的確有「一種姿勢」符合所有的條件，並可以拿來當成完美跑步動作的基礎。這項分析顯示，所有的跑步技術皆可經由單一姿勢的輔助來形成，那就是我一再強調的「關鍵跑姿」。

要從跑步動作中判別出「關鍵跑姿」，有三種鑑定方法：平衡、彈力和潛在勢能。
 
處於「關鍵跑姿」的狀態時，跑者也剛好在支撐點上處於完美的平衡狀態。此時，你可以從頭開始，通過肩膀、臀部，一直到與地面接觸的蹠球部畫一條直線。支撐腿的腳跟會略高於蹠球部，甚至可能稍微碰到地面，但身體的重量永遠只落在腳掌前緣，而非腳趾。

「關鍵跑姿」也是身體力道最集中、處於「準備前進」的狀態，這會讓此時的肢體互相交替支援，使移動達到最佳的效率。換句話說，這個姿勢可以讓身體潛在能量發揮到最大。此時的身體如同一顆在桌子邊緣準備滾動的球，蓄勢待發。
 
最後，「關鍵跑姿」是有彈性的姿勢。此時肌肉肌腱與結締組織處於彈性能「滿載」，身體會處於像彈簧準備彈射的狀態。

在前一章，我們討論到人在學新東西時會用到思考、視覺與感覺三種不同方式。現在讓我們很快地用這三種方式來分析「關鍵跑姿」。首先，我們的思考邏輯告訴我們「關鍵跑姿」的合理性：身體處於平衡、身體力道最集中，也是身體準備前進的狀態。不會浪費能量，而且跑者的身體很放鬆，準備把他們的所有能量直接釋放到前進動作中。
 
第二，從視覺化的觀點來看，試著想像一隻為了追捕獵物正在草原上飛奔的獵豹。運用你的想像力，把畫面停格在獵豹的四隻腳都正在身體下方的時刻，這時獵豹的肌肉完全放鬆，身體也載滿能量，準備向前衝到下一步，那正是獵豹的「關鍵跑姿」。人類的「關鍵跑姿」也是身體載滿能量、蓄勢待發的狀態。
 
最後，我們該如何去感覺跑步的關鍵姿勢呢？穩定、平衡與放鬆。當我們無法掌握關鍵姿勢時，肌肉為了保持姿勢會稍稍向左右或前後收縮，這就浪費能量了。關鍵姿勢練得很熟時，我們會覺得自己彷彿可以這樣站一整天，而且隨時準備以毫不費力且迅捷的動作向前跑去。

開始練習「關鍵跑姿」

現在是把思想與理論轉為行動的時候了，但別誤會，我們不是要出門去跑個很快的10公里，而是先站在鏡子前面學習如何跑，而且還不會有前進動作。
 
就如同我們在前幾章討論的，只有在能量沒有一直耗掉的情況下，身體才會有最大的能量。因此在開始快跑10公里之前，要學會在「關鍵跑姿」中完全自在放鬆。
 
先脫掉你的鞋子，站在一面可以看到全身的鏡子前面。你的兩條腿都要微彎成S彈性站勢。要確定你所有的關節都是彎曲的，而且肌肉感到輕微的緊繃感。
 
輕輕地上下跳動，但不要伸直你的膝關節，試著找到你最舒適的膝關節彎曲角度。此時腳掌不要完全離開地面。檢查一下腳掌上的感覺，並確認你的體重是壓在腳掌的蹠球部，而不是在腳趾或腳後跟上。這在整個跑步循環的動作中非常關鍵，你的體重只能落在蹠球部，而且你必須完全掌握這份知覺。

現在雙腿以S形微彎姿勢開始原地向上跳，這時候腿仍然不能打直，而且腳掌稍微離開地面就好。輕柔地重複這個動作。試著去感受身體移動過程中的整體感。感受一下肌肉的彈力，而非伸展關節的力氣。
 
只要有一腳碰觸到地板，就立即輕輕地向上跳。做身體上下反覆跳動時應盡量以最少的力氣完成，且過程中不要停頓。這個動作目的在於：把身體落下的高度位能轉換成肌肉的彈性能。你所有的力氣都只花在姿勢維持上。試著這樣想：當你的體重落在腳掌上的那一瞬間，也正是你開始準備把體重移開腳掌的時刻。
 
最好的視覺圖像範例是一顆彈跳中的球。當一顆球碰觸到地面，球面與地面的接觸點會因壓縮而變平，但我們也知道這壓縮的力道會立即轉換成反向作用力：球會立即向上彈起。同理，在跑步時只要你蹠球部一碰到地面，你唯一要做的事就是馬上把它彈離地面。

剛剛是用彈跳中的球為圖像做「看到」的學習，接下來我們以碰觸熱煤炭的感受來做「感覺」的想像。當你在做輕跳動作練習時，試著想像每次你的腳著地時都像是落到一堆熱煤屑上面似的，你的動作將變得更迅速果決。
 
現在你已經有個「關鍵跑姿」的樣子了！把這些動作綜合起來，我們來練習下面的動作。一腳以蹠球部站在地面上，腳跟略微離開地面，或略微碰到地面。你的身體現在呈S形，而且腿與軀幹的肌肉感到略微緊繃。另一條非支撐腿略為離地，而且略彎的幅度比支撐腿還多一點。
 
保持這樣的姿勢，同時使你的肌肉保持些微緊繃感。如果你剛開始覺得很難，可以找牆、椅子或其他夥伴做額外的輔助。一旦開始適應「關鍵跑姿」，就試著做輕輕彈跳的動作。你必須體會到的感覺是利用「肌肉的彈性」像彈簧似的上下彈動，而不是肌肉使力做跳動。你的身體應該感覺像是一個整體的彈簧系統。
 
接著換另一條腿試試看。如果你發現其中一條腿特別難維持「關鍵跑姿」時不要太驚訝，大部分人一開始都會用慣用腿做支撐點，所以換成另一條腿當支撐點時會比較難維持平衡，這是很正常的，之後經由練習會逐漸改善。
 
好了，你現在已經在做「關鍵跑姿」了。感覺如何呢？如果你仍然會前後搖擺，正努力與平衡奮鬥中的話，請放輕鬆，停止浪費你的體力。一開始可以先把腳跟壓低，讓腳掌與地面的接觸面積大一點，然後閉上眼睛，慢慢尋找平衡時放鬆的感覺。現在的你也許還沒準備好快速跑個十公里，但你已經準備好該怎麼跑了！

書籍資訊
◎ 圖文摘自臉譜出版，尼可拉斯．羅曼諾夫博士、約翰．羅伯遜 著作《跑步，該怎麼跑？：認識完美的跑步技術，姿勢跑法的概念、理論與心法（十五週年最新增訂版暨特別收錄姿勢跑法常見Q&A）》一書。

本書特色
• 十五週年最新增訂版
• 5個全新章節、50張重修圖片，完整度、精確度同步升級
• 書末特別收錄跑者常見問題Q&A
• 長銷萬冊的跑步經典，為華文世界跑者全新起跑 

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責任編輯／Dama

登山式是跑者的強大動力，當進行時，會提升心率，挑戰你的平衡和敏捷，使肌肉燃燒。雖然登山運動經常被認為是一種較低的身體鍛煉，但想要做好，就必須要加強上臂和核心的力量。
 
另一個加分的好處是，登山式本身就是一個爆發性的動作，所以每次跑步後，你只需要在一個規律的範圍內，即可開始進行，不必花太多時間便能達到良好的效果。
 
一旦掌握了標準登山式的原則後，通過嘗試以下五種登山式的變化動作以獲得更多回饋，以下是擁有20年經驗的跑步教練Mary Katherine Fleming所建議的變化動作。

 1  登山式跳遠+慢跑

如果你正在進行馬拉松訓練，這個動作會幫助你在通過終點線的前10K，集中力量，並在完成後不感到太累。如果你正在準備5K的訓練，這個動作將發展為短距離所需要的力量。

步驟1：找到一個寬廣的地面，雙腳打開，與肩同寬，呈棒式的姿勢預備。
步驟2：左腳彎曲觸碰左肘，右腳彎曲觸碰右肘，前後來回4下後，起身
步驟3：向前跳遠，在趴下重複登山式的動作。
步驟4：連續做4組後，接著慢跑兩分鐘才算完成。

 2  凍結登山式

準備好燃燒你的腹斜肌。這種變化作用於深層核心肌肉，有助於穩定骨盆和脊柱。

步驟1：用手機或手錶設定時間，例如：30秒，接著開始努力地做爆發性登山式的動作直到時間到。
步驟2：停留在此刻的位置，並到數5秒，再重複步驟1的動作。
步驟3：重複交替，做2分鐘。

 3  登山抬腿練習

像這樣的變化在多個動作中受益匪淺。他更加強了整個臀部和核心力量，這個動作對於跑下坡練習時相當有幫助。
步驟1：先做一組登山式（左、右、左、右），然後收緊核心，抬起你的右腿（彎曲約90度）再向右上方伸直。
步驟2：回到起始位置，再做一組登山式，然後重複左側的動作交替。每邊5次，共做3-5組。

 4  登山式開合跳

像這樣的變化在多個動作中受益匪淺。他更加強了整個臀部和核心力量，這個動作對於跑下坡練習時相當有幫助。
步驟1：先做一組登山式（左、右、左、右），然後收緊你的核心，並成平板式姿勢，讓雙腳開、合、開、合跳四次。
步驟2：回到起始位置，再做一組登山式，然後重複上述的動作交替，共作60秒。

 5  登山式伏地挺身

若將伏地挺身加入登山式，可以測試你腹斜肌的強度，同時也能沿著脊椎，讓你的背闊肌、大背肌得到平衡。
步驟1：先做一組登山式（左、右、左、右），回到平板式，並做2個伏地挺身的動作。
步驟2：回到起始位置，再做一組登山式，然後重複上述的動作交替，共作60秒。

責任編輯／瀅瀅