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？

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肌肉緊張、抽筋或者突發性的疼痛是跑者在比賽期間經常也是最怕遇到的事。跑步教練Mary Katherine Fleming說：「雖然這種情況在任何一場比賽中都可能發生，但它往往在比賽中更常見，特別是如果你不管當天的天氣、地形或自身的身體狀況而堅持執行比賽。」以上，如果其中任何一種疼痛發生，請試試以下簡單的方法。如果問題持續惡化，請停止跑步，並前往醫療帳篷，尋求幫助。

 1  上背部緊繃

它的感覺是：肩胛骨之間的緊密性

為什麼會發生：這種疼痛與髖關節錯位有關，經常發生於產後婦女的身上，在還沒有完全康復的情況下，導致骨盆傾斜，從而將跑步時的壓力轉向了背部和雙肩。此外，有很多人在跑步的過程中容易聳肩、頭部向前，對上背部肌肉產生壓力。

解決方法：跑步時，嘗試讓雙肩往後延伸。如果持續疼痛的話，就就將雙手放在背後，雙手掌交叉，盡量讓上半身挺直，然後讓臀部輕輕向後彎曲直到你感受到上背部肌肉的伸展。

 2  腳底抽筋

疼痛部位：足弓部位出現劇烈疼痛，感覺足底像是被什麼東西往上拉。

為什麼會發生：雙腳抽筋可能是由於體內控制肌肉收縮的電解質失衡，當出汗而導致體內的電解質嚴重不足時，身體的電脈衝就會失控，導致足部肌肉抽筋。Somerset說：「此外，雙腳抽筋也可以表示肌肉疲勞，因為在長時間的比賽過程中，雙腳反覆彎曲和延長導致肌肉超時工作。」

解決方法：雙腳站直，將身體的重量集中到發生抽筋的腳上面，並儘可能地按摩它。如果有幫助的話，可將其中一隻腳離開地面，呈單腿站立姿，並將腳趾分開，將身體的重量集中在腳趾上，維持1分鐘即可。

 3  小腿抽筋

它的感覺是：輕微的小腿緊繃到劇烈的疼痛。

為什麼會發生：引起小腿抽筋的潛在原因有兩個，Fleming說：「電解質失衡和穿著不合腳的鞋子(特別是鞋跟高度和前腳掌高度之間的差別)。」

解決方法：如果是左小腿抽筋，請將右腳向前一步，讓膝蓋與地面平行，呈弓箭部，右大腿與地面平行，腳跟用力向下壓，起立，向前走4-5步，再換左腳。

 4  側腹痛

它的感覺是：肋骨下方出現劇烈的刺痛，通常只有一側。

為什麼會發生：運動生理學家Dean Somerset表示：「通常情況下，是由於呼吸時利用到的肌肉出現了偏差和不均，而導致疼痛。」

解決方法：站在原地，深呼吸，接著用兩個手指直接按壓疼痛處。當你按壓的同時，仍繼續配合呼吸，保持幾秒鐘，直到疼痛緩解。

 5  腳底水泡

一般發生在長時間的LSD訓練或雨中賽事，因為襪子與腳底經長期摩擦或是鞋子與腳不夠貼合，還有襪子的車縫線等造成水泡的原因。

解決方式：鞋子必須與腳貼合(選鞋時將腳趾擠到最前面，腳跟與鞋末應預留一個指頭的厚度)，襪子盡量選擇馬拉松專用的襪子或五指襪，比賽時最好使用舊鞋與新襪，比賽前可於腳趾塗凡士林以及腳底貼大片OK繃，都非常有效。

資料來源／Runners World、《一雙慢跑鞋》
責任編輯／瀅瀅