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？

日前有新聞報導，一位 23 歲的男模深夜運動時，突然心臟不適暈倒，送醫搶救後仍宣告不治，判定為主動脈剝離導致血管阻塞。大千綜合醫院心臟外科主任楊智鈞表示，主動脈剝離多數發生在 50 歲以上的高血壓病人身上，除非本身有先天性疾病，否則很少發生在年輕人身上，但仍有一種情形可能是例外，就是「閉氣用力」。

近年台灣吹起健身風，不少人喜歡到健身房運動鍛鍊身體，楊智鈞指出，他曾在健身房看到民眾「練太用力暈倒」的情形，健身界稱為「努責」，醫學上來說就是「持續閉氣用力」的意思。

生活中「持續閉氣用力」常見的例子就是搬很重的東西，一般人吸飽氣、出力的瞬間會習慣閉氣。同樣的，在做重量訓練時也會閉氣出力，此時會導致胸腔內部壓力瞬間增高，輕者會頭暈目眩，嚴重時可能暫時影響血液回流而短暫休克，有時甚至造成大動脈受傷。除了搬重物、重量訓練，如廁解便時也會閉氣用力，有些人上廁所到一半突然休克在廁所裡，就是這種情形。

用力憋氣改變血壓 引發「努責現象」

衛生福利部南投醫院復健科醫師林建仲表示，當於重量訓練如硬舉或臥推時、搬起重物時、運送移動重物時、用力解便、咳嗽、嘔吐、打噴嚏的時候，有些人會出現用力閉氣或有憋氣行為，就可能引發「努責現象」(Valsalva maneuver)，產生短暫頭暈、頭痛、心悸甚至短暫暈厥等情形。

 

林健仲表示，平常人深呼吸之後閉氣用力，這個動作會造成聲門關閉 (glottis closed) 、胸內壓力上升以及腹腔壓力上升，進而出現一系列心臟血管的血液動力變化，包括用力初期增加的機械性胸腔壓力，會出現短暫的血壓上升，脈壓差（指收縮壓與舒張壓之間的差值）稍增加，但可能只維持2、3秒。

接下來如果還持續的閉氣用力，由於胸腹腔壓力上升，下腔靜脈回流的減少，心臟的血液輸出量降低，反而造成了血壓下降，脈壓差減少，在持續閉氣用力期間，可能會發生昏厥的情形。

努責現象可能衝擊硬化血管 造成中風

林健仲表示，發生低血壓會造成腦部或身體其他部位血液灌流不足、腦部缺氧。另外，在用力初期以及恢復期發生的血壓上升現象，也有可能因為衝擊到硬化的血管，造成血管壁上的斑塊脫落，進而形成了腦血管栓塞性的中風，所以有這方面病史的人，運動時一定要特別謹慎評估自己的狀況。

楊智鈞主任提醒民眾務必注意以下三點：
1. 重量訓練時要選取適當的重量，出力的時候記得全程吐氣、避免憋氣。
2. 深夜血壓容易變動，建議運動時段以早上 8:00-11:00 及下午 2:00-5:00 為主，是較適合一般人運動的時間。
3. 提重物、解便太用力也容易憋氣用力，提重物要量力而為，預防解便過於用力，則記得多吃蔬菜水果避免便秘。

圖文／林以璿

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領跑教練
挺妳工作室執行長、SUPERACE台灣站超馬選手 孫國欣（點哥）
DWD鐵人隊、健身教練 李東翰（馬力歐）

 地形  1 上下階梯

Q1：要扶階梯欄杆嗎？
台灣較多依附山路修建的狹長階梯，而階梯旁通常有欄杆，記住一個通則：上階梯不要扶，下階梯才扶。上階梯為什麼不扶欄杆？因為手在做抓欄杆時產生分力，等於身體多出一個力，同時身體原本作動的重心位置偏移、上半身過度前傾，這時反而浪費力氣，幾十個階梯可能感覺不出來，但如果距離拉長，扶欄杆反而越走越累。至於有些人會懼怕下坡，透過扶欄杆可做緩衝。
 
一般越野的上階梯技巧性動作：
1.用自己的手做輔助支撐大腿，讓肌群作動的效能較省力。
2.部分人會拿手杖，但使用不好可能更費力。
3.最簡單原始的方法：走上去，以身體帶動微微前傾地慣性往前。
 
Q2：一步跨一階或兩階？
這個問題沒有標準答案，視你的身材比例決定，與身高無關。每一步跨距讓後側臀大肌的消耗程度不同，所以每個人適合的跨距不一，如果你的上下身比例是1:1，那麼跨一階可能較適合你；如果你腿長身短，可試著跨兩階。
 
以上初步的判定原則，最終會影響訓練成效，所以訓練前先了解自己的身材比例、劣勢與優勢，再從這個基礎點去提升技巧性和肌群能力。例如你的身材比例適合跨一階，那麼可練習小跳步往上的技術來提升速度。

 Q3：負重怎麼上階梯？
以馬力歐教練為例，通常他背著較大的包包負重跑會一次跨兩階，若只背著水上山則會一階一階跑，盡量讓腳接觸地面的時間少、速度快，腳拉起時不要抬太高，剛好接觸到階面即可，以免費力。
 
Q4：上坡要走還是跑？
要走或跑得視距離、坡度，以及自己的體力。如果坡度很陡寧願用走的節省力氣，等待轉為平緩坡或下坡時再追回來。舉例來說，如果上坡堅持用跑的只贏對手2分鐘，但下坡腿力耗盡可能被對手追回；換個方式，如果上坡時保留體力，下坡時追回3分鐘，那麼總體上還是領先的。想像龜兔賽跑的概念，上坡千萬不要忍不住追別人，點哥提醒：「想把別人拉爆同時，要保持自己不要爆！」
 
至於上坡的準則是別太快也別太慢，「順、穩」跑完，不要讓自己到坡頂時已無力，且平常應特別注重大腿肌力的訓練。

 地形  2 樹根土地

Q1：怎麼踏樹根？
應該跨過樹根或是踏上樹根？常常取決於樹根在地上的密集程度，但無論如何，當你必須踏上樹根時，踩點應放在腳掌正中間或前腳掌，接著施力彈跳起來，切忌腳掌只有一小部位踏在樹根上，否則另一腳落地時，踏樹根的腳容易因為沒力加上高段落差造成扭傷，或是腳跟被勾到造成身體翻倒。
 
最重要的原則是將重心留在身體上多一些，才能減少可能的受傷衝擊。舉例來說，如果重心在身體，發生意外可能只是腳卡住樹根；如果重心落在腳上，你可能以為自己的腳已跨過樹根，結果被樹根勾到翻倒。另外要注意的是，如果野跑前下過雨、土壤含水度高，速度盡量放慢以策安全。
 
Q2：主要道路被人占據時如何超越？
1.從主要道路人群一側的緩坡跑過 
2.邊喊借過邊從大家最不愛走的位置（如樹根密集處）超越

 地形  3 泥土地下坡

Q1：用什麼姿勢向下？
越野跑對膝蓋和腳踝負擔特別大，為了減少衝擊力，下坡時身體保持直立，腿微彎，腳步帶一點跳動側向跑下。做跳動動作主因如果腿直直向下，衝擊力較大，微跳時膝蓋產生第一次緩衝，能減輕衝擊力道。

Q2：如何下坡轉彎？
下坡轉彎處要做到緩衝，可自己練習側向移動，遇到轉彎時身體先轉，腿接著下來就能直接跨出去。

 地形  4 岩石下坡

Q1：踏點怎麼選？
碎石坡、岩石坡最重要的是踏點選擇。遇到像金面山的岩石下破地形，點哥會選擇直線跑下，馬力歐則提醒找平面的地方順著跑下。舉例來說，如果你前方有顆大岩石、岩石下方是一個平面，你可選擇直直往下跳，或是手扶岩石、從旁邊繞到比較接近平面的位置再跳下。
 
路線的選擇取決於你的技巧性和能力，要快還是要保守？決定了你每個踏點選擇。因此越野跑除了消耗體力，腦力消耗更大，因為隨時要想著自己的踏點，並去預設下一個踏點怎麼選擇。
 
Q2：不敢跑，怎麼走下去？
手腳並用，有樹枝抓樹枝、有岩石扶岩石。無論速度，小心是最高指標。

越野配備建議

1.越野跑背包：無論距離必帶越野跑背包，短程可帶水袋背包；多天長距離視自身需求，以20公升為主。切記內容物要裝滿，否則跑步時會晃動。
2.水壺：避免容量過少的寶特瓶。
3.食物：短程可帶能量包、能量棒、肉乾等有甜度、有熱量、空間輕薄的食物；多天長距離必帶乾燥包、叉匙兩用餐具。
4.救生毯：以防冷天途中失溫。

越野跑VS.登山

越野跑和登山在訓練和補給上的需求完全不同，我們來看一下有什麼差別：

了解所有野跑該注意的事項後，最關鍵、也是最重要的必備條件是：拿出你的熱情和毅力，一起跑上山吧！

圖片來源／SUPERACE    
採訪攝影／Dama