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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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日本上班族蒙古超馬奪冠卻帶不走 原來獎品竟是駱駝
 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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2020-07-28
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日本上班族蒙古超馬奪冠卻帶不走 原來獎品竟是駱駝

2016-09-19
新聞趣味馬拉松跑步話題

遊牧民族就是這麼豪氣!以北疆大草原上最富特色的駱駝來當冠軍獎品,也只有蒙古人做得到。據朝日新聞報導,日本兵庫縣加西市一位上班族大道行雄本月初參加第20屆蒙古國際草原馬拉松100公里項目,以9小時57分順利奪冠,在頒獎台上迎接他的,居然是一頭健壯的駱駝!

大道行雄第20屆蒙古國際草原馬拉松100公里奪冠,獲得獎品駱駝一頭。 ©朝日新聞

據報導,今年日本有大道等5位選手挑戰這場在蒙古首都烏蘭巴托近郊所舉行的100公里超馬競賽,在天色剛亮的9月4日清晨起跑,氣溫在5度以下,而且風勢很強,對於選手的耐力是非常大的考驗。

不過,在蒙古跑馬拉松,最棒的特色就是沿途盡享365環繞式的壯麗大自然草原美景,大批馬羊成群的景象也很壯觀。大道行雄完賽後表示,「真是充分感受到了清新的空氣!」不過,沿途有待選手們克服的難關也不少,例如鬆軟的土坑與族群眾多野鼠的干擾等等,另外,大會水站也比一般馬拉松賽少了許多,補水對選手來說是個非常大的問題。

但是,最令人驚奇的還在後頭。做為100公里項目冠軍得主,大道行雄獲得了一頭名為「Go」的駱駝。頒獎儀式上,他也在歡呼聲中騎上了駱駝接受眾人的祝賀。駱駝可以數日不喝水,在沙漠中長途旅行,是非常適合蒙古馬拉松的賞品,在蒙古,餽贈家畜也是表達尊敬和親近的最高級表現。

遺憾的是,由於口蹄疫的防疫考量,蒙古國的家畜是無法輸入日本的,因此大道行雄只能把Go留在當地交由遊牧民族來代管,並約定每年都會來蒙古探望牠。「雖然很想把牠帶回日本,不過我想,留在蒙古對牠來說才是最好的選擇。」大道滿臉遺憾。

現年34歲的大道行雄已有8年跑馬經歷,他說自己很喜歡參加蒙古草原馬拉松這樣的超級越野賽,可以「挑戰自己的極限,在克服種種難關之後抵達終點,有一種無法形容的滿足感。」

這場100公里賽是蒙古國際草原馬拉松20週年新設的項目,因此,大道行雄成為該賽事首位奪冠王者,回國時,大道的同事們也拉上「刻入蒙古馬拉松歷史的名人」的布條來迎接這位國際長跑英雄。

©Twitter/富士山マラソン事務局
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