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跑步擺臂
跑步訓練時哪種擺臂能量消耗最大?
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波士頓馬拉松台灣大軍129人為國爭光 前進世界跑者聖殿
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呼吸訓練對於運動的重要性
 運動科學網
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跑步訓練時哪種擺臂能量消耗最大?

2021-01-06
運動部落 跑步 運動生理 觀念 跑步訓練 運動科學網 跑步姿勢

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?

跑步擺臂
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。

不同擺臂姿勢下跑步的能量消耗
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。

跑步時正常擺臂的肩與骨盆旋轉幅度
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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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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波士頓馬拉松台灣大軍129人為國爭光 前進世界跑者聖殿

2018-04-12
波士頓馬拉松跑步話題六大馬新聞馬拉松

全球歷史最悠久、世界六大馬拉松賽事之一的波士頓馬拉松將於4月16日開跑,今(19日)下午四時,中華長跑隊台灣隊長鄭英哲率129位台灣市民跑者從桃園機場出發參加,是歷屆波馬最多台灣選手參賽的一次,人數比去年大增3成以上。團隊成員堅強,有參加4次波馬的老手、視障選手,更有7名跑者在波馬完賽後,將獲得世界馬拉松界最高榮譽「六星獎牌」。

波士頓馬拉松台灣大軍129人為國爭光 前進世界跑者聖殿

波士頓馬拉松將於4月16日周一當地時間10:00(台北時間22:00)開跑,今年台灣籍參賽者共129位,其中包括約10位女性及2位視障跑者。團員中,前宜蘭縣長呂國華、高齡74歲的退休校長胡登村、超馬好手蘆竹區體育會路跑委員會執行長蔡萬春,以及陳萬軍將軍4位都是再度參加波馬;另有黃智成等7位在波馬完賽後,即可順利成為六大馬(波士頓馬拉松、倫敦馬拉松、柏林馬拉松、芝加哥馬拉松、紐約馬拉松、東京馬拉松)世界馬拉松大滿貫系列賽的「六星跑者」。
 
鄭英哲表示,今年較特別的是,團員中超過20位菁英跑者目標都在3小時內;另除了7名「準六星跑者」,還有兩三名跑友波馬完賽後直飛倫敦,參與4月22日倫敦馬後將進入六星跑者俱樂部。今年集滿六星的現象是台灣空前之多,去年在波馬完賽取得六星獎牌的僅2位。

2017年中華長跑隊前進波馬賽事現場

值得一提的是,台灣超级馬拉松協會理事長戴廷聯今年已第四次参加,他在2013年親歷波馬爆炸事件,當時已完賽在終點站附近休息的他,以跑者身份義不容辭協助救援傷患,在美國各大媒體引為佳話並受特別報導。
 
波馬是世界上開放身障跑友參賽的先鋒,台灣首次有兩位視障跑者-洪國展與呂冠霖進軍波馬。鄭英哲指出,波馬對參賽者歷年都有嚴格的成績門檻限制(Boston Qualify,簡稱BQ,詳情可見2018波士頓馬拉松 你不可不知的關鍵數字),視障參賽者也不例外,兩位都通過該組別的5小時門檻。

波士頓馬拉松是世界上開放身障跑友參賽的先鋒,台灣今年首次有兩位視障跑者參賽。(圖為2011年檔案照) ©B.A.A.

除了參賽者,賽事當天將有隨團親友、中華長跑協會駐紐約代表許文山、當地華僑組成的上百位加油團前往支持;另今天中華長跑協會理事長郭宗智總教練(台灣第一位參加1983年波馬,以2小時31分06秒締造台灣選手於波馬創下的最佳成績)也親自到機場歡送選手。
 
團隊中包括鄭英哲大部分都是第一次參賽,對比賽期待都很高,但鄭英哲提醒,大家常說「波馬準備100分,表現90分」,希望台灣代表隊在比賽中只求盡力發揮;至於部分跑友猶豫一生難得機會「要拍還是要拚?」拍照事就付錢交給專業的就好。

資料來源/中華長跑協會
責任編輯/Dama

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呼吸訓練對於運動的重要性

2017-05-12
運動生理話題健氣家呼吸訓練

連蠟燭都吹不熄?這表示你的肺活量可能是不足的喔!

現代人多坐少動的生活模式,已經造成肺活量越來越小。

藉由呼吸肌力的訓練,就能讓你充分運用到身體的肺容量。

保持身體健康,需要規律的運動習慣。運動時,需要吸入大量氧氣來燃燒醣類或脂肪以供應身體能量,因此,能否吸入足夠的氧氣便是影響運動表現的重要因素。

暖身時,如果能呼吸得更深,便能更容易搭配好每一個動作。

藉由呼吸訓練,讓呼吸更有效率,便可以提升心肺耐力。

呼吸更有效率,也可以減少運動時的功耗,保持體力。

而呼吸肌力藉由訓練強化了,就能提昇呼吸的穩定度。

藉由呼吸訓練,可以讓你充分運用到身體該有的肺活量。

市面上有一種呼吸訓練器,能提供阻力來訓練控制呼吸的肌肉。

呼吸能力可以藉由精密的電子儀器來檢測,訓練前和訓練後的差異一目瞭然。

做過呼吸訓練後,不妨再來測試一下自己吹蠟燭的功力如何。

現在開始,就把呼吸訓練加到你的運動菜單之一吧!

現在就把呼吸訓練加到你的運動菜單!

以上就是呼吸對於運動表現幫助的簡單概念影片。若對於一般運動量不是很大的上班族來說,平日久坐造成呼吸短淺的問題也很容易導致許多文明病的發生,所以呼吸訓練不僅對於運動表現很重要,若想要尋求一個更健康的人生,你一定不能忽略「改善呼吸品質」這個議題!


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