「髖部屈曲」的力量在許多運動項目中是一項不可或缺的能力,尤其在短距離衝刺的下肢擺動階段,髖部屈曲的力量是獲得更大加速度的重要因素。因此,擁有優秀的髖屈肌能力對於運動能力的提升十分重要。
過去已有研究使用手提式測功機與等速測功機 (Isokinetic dynamometer) 測量髖屈肌的力量,但是這些器材皆無法有效評估衝刺運動下的真實情況,更不用說其所需要的昂貴儀器和專業知識。此外,也有研究嘗試使用垂直跳躍測驗,間接評估髖關節屈曲能力,但是此測驗方式不容易在現場精確評估。鑑於以上測驗方法的限制,若能找出一種簡單且準確的方法來評估髖關節屈曲能力,對於想預測衝刺成績與監控訓練成效的教練與運動員會有很大的幫助。
為了能準確的計算肢段運動參數,通常需要使用到運動捕捉系統 (Motion Capture)來獲得各部位的端點座標,但此系統操作複雜且價格昂貴,難用於現場與日常監控。慣性感測器 (IMU, Inertial Measurement Unit) 是由加速規、陀螺儀和磁力計所組成的輕巧無線設備,非常適合攜帶並用於實際現場測試。通過感測器中的座標轉換和角度變化,可以估算出關節力矩與功率,如此一來就可以使用 IMU 準確地獲取髖關節屈曲力矩和力量,而這些數據信息對於預測短跑成績十分重要。因此,利用 IMU 來預測髖屈力量或許是一個簡單且有效的方法。
2020 年有一篇實證性的研究就嘗試使用 IMU 發展出一套髖屈肌檢測方式,並驗證其作為短跑表現指標的有效性。此研究分成兩個部分,第一個實驗先招募 8 位參與者同時使用動作捕捉系統與 IMU 紀錄測試期間腿的運動,再進行 6 次的髖屈肌強度測試 (如下圖);每位參與者分別以最大努力的 50%、75% 和 100% 來進行兩次測試,並以最快的速度屈曲和伸展髖部,過程中不可以改變膝蓋和腳踝角度。
第二個實驗,是招募 24 位男性運動員,使用慣用腳進行兩次最大努力的髖屈肌強度測試,兩次測驗間休息至少 1 分鐘,並以第一個實驗相同的程序紀錄髖關節屈伸運動;測驗結束後再進行兩次最快速度的 50 米衝刺,兩次試驗間休息時間至少為五分鐘,觀察短跑速度、步幅和步頻與 IMU 髖屈肌強度測試的關係。
根據研究的結果,IMU 可以準確提供與動作捕捉系統相當的髖屈角衝量、平均力矩、正向功和力量,尤其是平均力矩呈現較小的偏差,因此建議將平均力矩視為髖屈肌強度測試的最佳指標。而藉由 IMU 測得的髖屈肌平均力矩通過衝刺性能和步幅的正相關關係被認為是衝刺性能的最佳指標,並且在衝刺過程中的第 5-8 步時呈顯著相關性,而步頻則沒有。作者認為,可能是因為提高髖部屈曲能力會導致步幅增加且不會影響步頻,進而提高了短跑的速度與性能。
但這篇研究也表明,雖然此測試可以作為短跑加速中期到後期的性能指標,但數據變量僅能解釋不到 50% 的短跑成績,在過去已有研究發現垂直跳躍能力 (例如:反向跳躍、腳踝連續回彈測試),對於初始和後期的加速度階段有顯著的關聯。因此建議可以將髖屈肌強度測試與垂直跳躍測試一起進行,確保對運動員進行更全面的身體素質評估,該測試的準確性使其成為監測運動員短跑成績的有效工具,並提供傷害預防和康復計畫的方向。
參考文獻: Nagahara, R., Kameda, M., Neville, J., & Morin, J. B. (2020). Inertial measurement unit-based hip flexion test as an indicator of sprint performance. Journal of Sports Sciences, 38(1), 53-61.
撰文/楊琇甯 、相子元
*文章授權轉載自《運動科學》網站,原文:抬腿對衝刺表現的影響
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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創始於1911年,FILA沉浸百年義大利織品工藝,堅持原創設計強調質感與材質的融合運用,呈現優雅獨具的運動休閒風格。1973年投入專業運動服飾領域,更持續致力於開發機能質材;FILA所推出的專業運動、運動時尚服飾及鞋款,廣受世界頂尖選手及義式時尚風格愛好者所推崇追求。
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資料來源/FILA
責任編輯/妞妞
想要破PB、在長跑競賽有更好的成績?調整一下你的下坡跑姿可能是一個很有幫助的方法。
如果在越野跑或有上下坡的路跑比賽隔天,你的大腿和膝蓋開始疼痛,你也許會歸咎於下坡時的衝擊和震動。沒錯,儘管上坡時對心肺耐力來說是個考驗,但下坡對身體的挑戰遠比你想的要大。
肌肉收縮有兩種方式:向心收縮(肌纖維縮短:想像你把某件東西拿起來)與離心收縮(肌纖維伸長:想像你把東西放回去)。美國 Natural Running Center 的健康指導醫師 Dr. Ivo Waerlop 說,「肌肉離心收縮需要消耗更多能量,帶來更大的磨損。下坡時需要更多的離心收縮,特別是大腿的股四頭肌與小腿肌肉。」因此,下坡時調整好跑姿,會減少衝擊對腿部的壓力,更能幫助你在比賽中節省不少時間。
1. 學會用髖部帶動身體向前,而不是用肩部 → 重力會迫使你下坡。不要將身體向後靠,確保身體與地面垂直,隨着下坡速度的增加,讓重心跟着你向前。
2. 使用手臂保持平衡 → 下坡時,不需要像在平坦路面或者上坡那樣前後擺動手臂。手臂在下坡時的作用就是當你速度超出控制或者方向突然轉變、需要做出反應時,保持身體的平衡。
3. 運用核心力量 → 想像你的腹部、臀部和背部是你保持穩定性的基礎,四肢只不過是圍繞並輔助着這些軀幹的基礎在運作。
4. 弧形踩步 → 正是因為重力的存在,你不需要雙腳太費力往前衝,注意腳步在身體下方不要步幅過大即可。特別是在很陡的下坡,最好用弧形側踢的方式將腳往對側邊踩(如右腳往左前方,左腳往右前方),不要直接往前踩,這種姿勢能夠充分拉伸背部,也能夠減緩衝擊力,從而放鬆其他肌肉群,為接下來的上坡積蓄力量。
5. 視線往遠處看,不要緊盯腳步; 下坡時一直往下看,注意腳步路況,會讓頸部肌肉前屈,致使身體不自覺往前傾,最後導致向前跌倒的危險係數增加。
6. 想像腳下是滾燙的煤炭 → 意思就是腳步接觸地面的時間儘量縮短,就像跳舞一樣,每次腳掌前端/中段觸地的瞬間便迅速抬起,衝刺出去。這對非公路路面的越野跑下坡尤其重要,不同路況需要不同觸地方式和觸地時間,請根據具體情況調整。
想像你的腳底是三腳架,大腳趾、小腳趾和腳跟是三個支點。這個三腳架需要適當平衡,讓腳掌發揮最佳功能。如果你使用太多腳跟支撐,會大量使用脛骨做緩衝,導致脛骨周邊疼痛;如果前腳掌着地過多,會讓小腿肌肉為了壓低腳跟用力更多,這種姿勢會惡化前腳跑姿的異常,並且給膝蓋增加額外的壓力。
若您是第一次參加越野跑比賽,最好側身下坡,隨著功力增長再改為正常姿勢。
資料來源/Competitor Running