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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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96歲阿公Ernie Andrus二度跑步橫跨美國
96歲阿公二度跑步橫跨美國 只為這個「不可能的夢想」
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長距離跑者必備的專業鞋款 ASICS GEL-NIMBUS 21
 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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96歲阿公二度跑步橫跨美國 只為這個「不可能的夢想」

2020-04-28
人物誌故事超馬越野跑跑步

高齡96歲的第二次世界大戰老兵安德魯(Ernie Andrus)熱愛跑步,曾在93歲完成跑步橫越美國的瘋狂壯舉,老當益壯的他似乎沒有打算停跑,4月21日起,他開始二度挑戰橫越美國東西岸,並預計未來四年內完成。此舉為了向全美各地籌募資金,以修復諾曼地登陸的軍用登陸艦USS LST 325,讓它在諾曼第登陸週年時返回法國諾曼第,也完成這位海軍老兵「不可能的夢想」。

96歲阿公Ernie Andrus二度跑步橫跨美國
96歲阿公二度跑步橫跨美國 只為這個「不可能的夢想」

安德魯從88歲開始參加長距離接力賽,當年他跑出人生第一個200英里(約322公里)接力,並被Ragmag雜誌報導而引起人們關注,甚至曾被路人要簽名合照。他說:「我在想,如果一個88歲老人得到如此多的關注,那麼90歲老人用跑步橫越美國Coast to Coast又會如何呢?」

Coast to Coast 任務的靈感,來自聽說一名英國跑者以跑步穿越各個國家,這激發安德魯橫越美國的夢想。第一次挑戰,是在2013年他的妻子過世後出發,花了2年又10個月的時間,完成時他已93歲。

第二次、也就是現在,安德魯的挑戰從4月21日開始,規劃每週平均跑約21公里,並在未來4年內完成任務。路線則是沿著穿越路易斯安那州的190號高速高路。而這趟挑戰目的跟三年前一樣,是募款幫助一艘二戰時期的軍艦USS LST 325修復啟動,並在諾曼第登陸週年紀念前(D-Day)航行回法國諾曼第。

Ernie Andrus跑步橫越美國
安德魯花了2年又10個月的時間完成第一次跑步橫越美國壯舉 ©STEPHANIE STEVENS/The Lufkin News

二戰時期安德魯是海軍軍官,服役於LS 124 號戰艦(與修復後的LST 325相同),他的工作是幫受傷的海軍陸戰隊員在送醫之前存活下去,很幸運地,在整個戰爭中,從未有患者在他任務中離世。雖然跑步目標是為了冒險和樂趣,但他同時想藉此募資讓LST 325 回到諾曼第,「這是我們一些同梯船員共同的『不可能發生的夢想』」,他說。

為了這個夢想,安德魯和幾位老船員一群人飛到克里特島,並花了4個月時間對LST 325進行修復。而安德魯本人也在2016年8月20日,首次完成橫越美國挑戰,成為史上從美東跑到美西的最年長跑者。

疫情下的新挑戰

新冠病毒疫情未退,雖然安德魯仍有跑友們陪伴,但挑戰也顯得相對孤單,他跟大家保持社交距離、沒有握手擁抱,只是單純的在高速公路沿線跑步。而疫情另一個影響是贊助,近期對他的贊助商和捐款越來越少,但他仍然希望透過跑步得到大家的支持。

任務開啟之後,安德魯會在個人臉書上張貼當日開跑的時間和路線,並邀請大家一起來支持,並強調:「我會跑,你可以走路,我的速度很慢。"I'll run, you can walk. My pace is slow,"」

Ernie Andrus
Ernie Andrus ©Ernie Andrus

資料來源/USA TODAY,  Ernest Andrus FB
責任編輯/Dama 

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長距離跑者必備的專業鞋款 ASICS GEL-NIMBUS 21

2019-01-08
鞋子ASICS跑步配備館

專業運動品牌ASICS最具代表性長跑鞋款GEL-NIMBUS 系列精益求精再升級,全新GEL-NIMBUS 21系列搭載革新中底科技,為穿著者提供更卓越的舒適體驗,讓長跑跑者可以跑得更持久、更長遠。為配合正常足型跑者需求,GEL-NIMBUS 21中底配備ASICS嶄新的FLYTEFOAM PROPEL 與FLYTEFOAM LYTE緩震科技,以確保良好回彈性和活力輕巧的奔跑體驗。

ASICS GEL-NIMBUS 21 是為緩衝需求的跑者打造的旗艦款長跑跑鞋,能幫助跑者舒適得跑得更遠。

全新升級元素

ASICS 藉由改良科技為跑者帶來滿意的穿著體驗,如今已儼然成為舒適跑鞋的代名詞;最新GEL-NIMBUS 21在今年也再度帶來全新升級元素:
1.包覆合腳:GEL-NIMBUS 21提供更寬大的前腳掌空間。鞋款採用用緹花網布與鞋面立體印刷,不僅能夠適應跑者足部動態,且透氣並貼合腳型。
2.彈性緩震:GEL-NIMBUS 21中底搭載FLYTEFOAM PROPEL和FLYTEFOAM LYTE科技,帶來更優異的足部體驗。FLYTEFOAM FLYTEFOAM LYTE則造就了ASICS亞瑟士更為輕量的中底,並在此基礎上融合奈米纖維材質,進一步增強了中底耐久性。
3.強大吸震:鞋款於前腳掌及後足等承受高衝擊位置精準配備GEL亞瑟膠,減少對身體帶來的衝擊和負荷,同時確保在合適的位置為跑者提供卓越避震性能。

ASICS GEL-NIMBUS藉由改良科技為跑者帶來滿意的穿著體驗,已成為舒適跑鞋的代名詞。

ASICS亞瑟士集團高級總經理暨運動跑鞋部門執行官Norio Takaoka表示:「GEL-NIMBUS一直是亞瑟士為緩衝需求的跑者打造的旗艦款長跑跑鞋。我們致力於設計一雙能幫助跑者跑得更遠、且舒適性卓越的鞋款,並不斷努力提高跑鞋的性能標準。

資料來源/台灣亞瑟士
責任編輯/David

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