跑步訓練時哪種擺臂能量消耗最大？

「361°追夢環島之旅」 20位年輕學子成功圓夢

跑步機 Treadmill：跑跑人的初階健身器材

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跑步訓練時哪種擺臂能量消耗最大？

2021-01-06

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。

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(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(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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「361°追夢環島之旅」 20位年輕學子成功圓夢

2016-11-14

你的大學學費就在你的環島路上！國際新興專業運動鞋品牌-「361°」於2016年8月從台北出發的「361°追夢環島之旅」，號召20名選手以17天的時間，完成分組接力環島，獲勝學生的大學學費將由361°贊助，以實際的方式支持熱愛運動的學子們，並減輕學子們就學期間的學費壓力，讓學子們無後顧之憂在運動場上追求夢想；賽程從8月22日自台北劍潭開跑，以逆時針方向繞行台灣一圈，全長共計785公里，今日上午09:55回到終點台北中正紀念堂大孝門，20位年輕學子追夢成功；黑色閃電隊3位隊員將可獲得由361°贊助下學年度獎學金，總獎金共計20萬。

「361°追夢環島之旅」20位年輕學子成功圓夢

20位選手從5月28日361°路跑賽脫穎而出，來自19所不同學校的選手於公開抽籤組成3人一組共7支隊伍；首日賽事的高溫造成2位選手出現中暑的現象，其中黃家超跑隊的黃家均在賽後有脫水及身體不適現象，就醫後確認不適合繼續於高溫下進行賽事，確定退出比賽；而黃家均在大學畢業前的夢想即為完成環島之旅，且其隊友蔣光緣及陳鵬文亦提出不論黃家均是否出賽，都希望能夠全隊一起完成環島夢想的請求，361°則力挺黃家超跑隊的團結，同意讓黃家均留在隊上，陪伴隊友圓夢。

入圍女子5,000公尺歷代百傑的焰紅野馬隊郭沛靈，在男友全程參與環島支持下，連續17天蟬聯女子組冠軍實力不容小覷；不過在環島第7天郭沛靈誤闖紅燈，重創該隊積分排名。同樣備受看好的全大運中長跑甲組選手-橘世矚目隊吳聲均，雖然隊友因身體不適缺席出賽使得積分排名位於中段，但吳聲均拋開積分壓力屢屢拿下單棒冠軍。

有4次環島經驗翠藍奇蹟隊郭秉翰，對於這次環島之旅打趣著說從未這麼享受環島，不用擔心吃住交通接駁都有361°打理好，更讓自己有動力挑戰多棒次賽程，累積自己環島的里程數，更將在今年挑戰一百公里的超級馬拉松。

今年就讀嘉義大學碩士班一年級的Happy Polla隊許凱智則是在挑戰七星潭賽段時，穿著碩士服跑完全程，讓自己在學生生涯的最後一個暑假留下美好回憶。

最後一站早上09:00從新店小碧潭捷運站出發，終點中正紀念堂大孝門，各隊將採3人一起跑，成績計算將採用3人同時抵達終點為準。最後由焰紅野馬隊及Happy Polla隊率先全隊一起進入終點，而其餘5隊則是在第二集團一起進入終點。總積分加總後由黑色閃電隊以總積分322.8分獲得20萬的獎學金，該隊隊員也是馬來西亞的僑生鄭奕釧明天即將出發北京體育大學開學，完成終點的同時也與隊友相擁而泣，鄭奕釧表示：「一開始是為了獎學金特別回台灣參加的，過程中發現獎金已不是那麼重要，重要的是跟這些隊友一起環島，真的很捨不得這17天，我會很想念這次的環島。」

黑色閃電隊以總積分322.8分獲得20萬的獎學金。

361°海外事業中心林炳煌總經理表示：「361°願意支持年輕學子們圓夢，感謝校園大使們願意踏出追夢的第一步，感謝家長們願意相信361°並放手讓學子們追夢，台灣需要更多正向的力量，能夠幫助台灣的年輕人，361°就會繼續支持下去。」

終點現場有焰紅野馬隊的周冠杏家人及朋友製作大海報在終點為他加油；橘世矚目隊的林倢伃家人特別親手做月餅為所有的選手提前一起團圓；黃家超跑隊陳鵬文的女友也特別請假從台中北上從起點陪他一起跑；361°跑酷選手韓順全也特別至新店陪跑環島旅程的最後8公里。

7支隊伍20位選手用雙腳跑遍台灣，7隊累積總里程數5075.7公里，紮紮實實踏遍台灣各處，超越競爭一起相互支持完成追夢環島之旅，回到終點-中正紀念堂接受頒獎。讓習慣跑在田徑場及固定路段的比賽的選手們在真正環島後才發現，環島考驗的不只有會跑步，更多的是自我管理照顧、因應路段不同調整節奏呼吸及長時間賽程補給營養，但影響更深的是自己承受壓力的心智及完成夢想後提升自我的信心。當然除了這些收穫以外，也透過環島之旅認識了和自己一樣喜愛跑步的隊友們，也彼此約定好環島結束後回到學校還要一直跑下去及練習。

361°以支持成就台灣運動員為傲，透過舉辦361°追夢環島之旅，讓熱愛跑步運動的年輕學子們，在361°的支持下完成自己的夢想；環島結束後361°提供每位選手品牌合約，繼續支持選手持續在運動場上追求夢想。

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跑步機 Treadmill：跑跑人的初階健身器材

2016-09-01

跑步機可說是家喻戶曉、百年不敗的健身器材。即便現在很流行在戶外路跑，但是這項器材對於許多健身房或是家庭來說，仍是一台必備的用品。

跑步機Treadmill

跑步機的起源

1818年，英國一位磨坊坊主的兒子威廉‧丘比特發明了世界第一台跑步機。身為工程師的他，注意到被關在監獄裡頭的犯人不是吃就是睡，生活相當怠惰，若不為他們安排一些工作，即便出獄後，恐也無悔改之心。所以他提出藉由勞動的方式消耗體力並能有所生產，一舉兩得，還能讓犯人們的心態趨向健康。
於是他發明了一種類似於水車的長條滾輪，當滾輪轉動時，囚犯每踏一步就像走了好幾階的樓梯，這樣的方式不僅能讓囚犯消耗體力，還能夠有豐厚生產，效果相當不錯。其實這樣的概念來自於寵物鼠的玩具滾輪，四條小腳不停地在滾輪上跑著，真不知道一天能消耗多少熱量呢！

1965年在北歐芬蘭誕生了全球第一台家用的跑步機，設計師根據傳輸帶的原理改變而成。這台跑步機誕生代表了現代意義上真正的家用跑步機，歐美國家的人開始接受在家裡跑步。不過這台最初的跑步機，也只能在上面快走，如果硬要跑，反而會有些不舒服。

1969年誕生了全球第一台心率跑步機，把心率監測安裝在跑步機上，也是全世界的一大創舉，同時也為世界上所發展的健身器材有了明確的方向，運動時心率是人體最好的顯示器，在歐美，以監控心率來控制自己的運動強度以及健身已經是十分普遍的概念，心率健身也成為了很重要的健身指標。將自己的運動心率控制在合理的目標範圍內，可以輕鬆達到減肥效果，同時避免運動傷害，更重要的是，運動還可以訓練人的心肺功能，減少疾病的發生。

不過，跑步機的種類百百種，若要區分，可簡單地從驅動力以及功能兩個類型著手；依驅動力分類：

機械跑步機：是依靠跑步者的腳與跑步帶的摩擦力帶運行的。

電動跑步機：是健身房及家庭較高級的器材，它透過電機帶動跑帶使人以不同的速度被動地跑步或走動。由於被動能形成跑和走，從動作外形上看，幾乎與普通在地面上跑或走一樣，但從人體力學上看，在電動跑步機上跑、走，比普通跑、走省去了一個蹬腿的動作。這也是為什麼每一個在電動跑步機上走跑的人感到十分輕鬆自如，還可使人比普通跑步多跑1／3左右的路程，能量消耗也比在陸地上走、跑還多。另外，由於電動跑步機上的電子輔助裝備功能非常多，可體驗不同的跑步環境，如平地跑、上坡跑、丘陵跑、變速跑等，可根據訓練目的進行選擇。

依功能分類：

1. 單功能跑步機：從結構上分為兩類：一類是滾輪式跑步機，一類則是平板式跑步機。滾輪式跑步機運行時噪音很大，至今已幾乎被淘汰。平板式跑步機是由人主動在上面運動，所以使人感到與平地跑步一樣。它的電子錶可幫助訓練者記錄下時速、時間、心率、熱量、節拍、距離等，使你隨時了解自己的訓練情況，並進行有目的的調整。

2. 多功能跑步機：一台多功能跑步機是由跑步機、划船器、健身車等功能器材組合而成，以功能多、佔地少而受到一些人的喜愛。它的訓練方法同一般跑步機一樣，但如果與其他健身器材相比，他的舒服、方便，技術動作準確合理上看，多功能跑步機有一定缺陷。

不管是怎麼樣的機種，在購買之前建議先諮詢其品牌的專業人員，他們能更詳細介紹其功用，也能依照你的需求推薦適合你的跑步機。

初學者該如何使用跑步機

很多人跑步的姿勢並不正確，跑步技巧没有掌握好，造成全身肌肉不協調，這些因素容易對關節造成損傷。比如腳落在跑步機上時應當前腳掌著地，在緩衝至整個腳，大腿和小腿的肌肉既要協調又要有一定的收縮張力。這樣落在跑步機上發出的聲音會較小。而有的人，落腳至跑步機上時發出特別沉重，很可能是用腳掌直接落地而缺少緩衝所產生的結果。整個腳撞擊地面，地面對腳對身體有個反作用力，這個反作用力會對腳踝、膝關節產生撞擊，長期下來，容易造成運動傷害。

在跑步機上訓練時，請記得肚子收緊，抬頭挺胸，收緊腰背部肌肉。若擺臀或擺手不正確，也容易對姿勢有所影響。擺臂時應當前後擺臂，而非左右，否則會造成重心左右擺動，對膝關節產生不利的影響。

剛開始跑時，建議不要選擇太快的速度，若在對跑步機完全不熟悉的情況下就選擇較快的速度，容易失控、緊張，甚至摔倒。初學者應當先從慢走開始，循序漸進，適應一段時間之後，再慢慢增加時間和速度。平均兩天一次，心率每分鐘120下為宜。

跑步時一定要選擇合適自己的鞋子，在跑步機上跑步時，最好穿著慢跑鞋，慢跑鞋比一般球鞋輕，鞋底也比較軟，適合在跑步機上做使用。

無論選擇哪一種器材做為持續運動的動力，只要願意動，就是很好的開始。如果不知道該從何開始，可以先諮詢身旁較有經驗的人或是專業的教練，相信有天能找到屬於自己適合的健身器材。

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