「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。

短跑速度、步幅和步頻，與髖屈肌強度的關係

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。

抬腿與垂直彈跳能力都會影響髖屈肌強度

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

在各大國際馬拉松賽事中，時常見到率先越過終點線的跑者大多為非裔選手，特別是來自肯亞、伊索比亞的跑者們。過去至今，有許多研究從各種面向探討非裔跑者與傑出運動表現的關聯性，試圖從中找出關鍵的影響因素。本文整理研究指出，非裔跑者的「下肢剛性」普遍較高，搭配良好的跑步技術如虎添翼，使他們跑步時步幅較大、步頻較低，也降低能量消耗，這可能是非洲跑者制霸天下的關鍵因素。

2021 年國外的學者發表了一項研究，該研究招募了 4 個組別的跑者，分別為菁英和業餘非裔的馬拉松跑者與菁英和業餘亞裔的馬拉松跑者，各組皆為 5 人；菁英跑者的條件為全馬完賽成績 3 小時內，業餘跑者的條件則是無馬拉松經驗，且在過去一年無規律進行跑步訓練者，本次實驗分別比較地緣以及訓練經驗多寡對於跑步生物力學參數的影響。首先受試者會先進行 10 分鐘的熱身，接著會以每小時 12 公里（5 分速）的速度在測力跑步機上進行 3 分鐘的跑步測試，同時也會利用 3D 動作分析系統蒐集相關的實驗數據。

菁英跑者產生的地面反作用力較大

由下方的結果顯示（A圖），因菁英跑者與業餘跑者相比有更優異的肌力水準，所以菁英跑者能夠產生更大的垂直地面反作用力，換句話說，在同樣的一步當中，菁英跑者的身體能夠產生更多的力量進行推進，也因此菁英跑者有較大的身體質量中心 (Center of mass, CoM) 位移量；再者，雖然兩族群的跑者們觸地時間差異不大，但菁英跑者在跑步時的騰空時間較長，這也間接說明了菁英跑者有更好的跑步經濟性。

延伸閱讀：跑步經濟性 － 跑步效率高低是這樣測出來的

非裔跑者的下肢剛性較亞裔跑者高

由上方的結果顯示（B圖），非裔跑者比亞洲跑者有較大的下肢剛性（綠色虛線斜率較大），而下肢剛性越高，表示越能夠把在跑步時儲存的彈性位能釋放出來。有趣的是，儘管非裔跑者有較高的下肢剛性，卻沒有造成較高的垂直負荷率，學者推論可能的原因為他們的著地角度較小，較傾向中前足落地為主（下圖），此外，學者也發現非裔跑者有較小的 CoM 位移量，因此綜合以上各因素，使得非裔跑者有較低的能量損耗。至於為何非裔跑者的下肢剛性較高，這部分尚未有明確的解釋，有待未來更多的研究釐清。

總體來說，非裔跑者的下肢剛性普遍較亞裔選手高之外，他們的優異表現也來自於良好的跑步技術，這樣如虎添翼的優勢，使得他們在運動時的步幅較大、步頻較低，因而降低了運動時的能量消耗。

因此，跑者們可以透過適當的訓練提升自身力量的輸出功率，延長跑步時的騰空時間，讓自己的每一步更有效率且更有力量，迎接更精湛的表現。

參考文獻:
Zhang, J. H., Chan, Z. Y., Lau, F. O., Huang, M., Wang, A. C., Wang, S., ... & Cheung, R. T. (2021). How do training experience and geographical origin of a runner affect running biomechanics? Gait & Posture, 84, 209-214.

撰文／楊珮渝、相子元
*文章授權轉載自《運動科學》網站，原文：為什麼馬拉松都是非洲跑者的天下

延伸閱讀：
只要40分鐘！ 衣索比亞冠軍運動員一週的跑步訓練課表
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「運動讓你回春」又有新的論點支持了。根據一份最新的運動醫學研究報告指出，有氧運動不僅讓你的身體永保年輕，更能讓你的大腦「凍齡抗老」！

美國德州大學奧斯汀分校的研究團隊試著找出有氧運動與大腦認知功能的關連：他們找來了59位年齡介於43到65歲的中年受試者，其中32人保持每週四天，或每週至少七小時的中高強度有氧運動，而其餘27位則是久坐不動。

接著，研究團隊測量這59位受試者的有氧運動能力、血液流速與血壓，還有一系列衡量受試者記憶力與專注力的認知測驗。

整體來說，保持有氧運動者在記憶測驗中表現較佳，並在綜合認知上得分更高。這可能是因為運動讓血液循環更流暢，大腦有足夠的氧氣與能量全速運轉，進一步讓他們表現得比久坐者更好。

「研究不僅顯示，中年跑者的心血管狀況更健康，更避免大腦認知功能隨年齡增長而下降。」本研究共同作者瑪莎·派隆博士指出結論：「規律進行有氧運動不僅可改善血管健康，更能進一步提高大腦認知能力。」

雖然在這項試驗中的運動者多為跑者，但派隆博士表示，其他像是騎單車、游泳等有氧耐力運動，也都能增進血管健康，並進一步讓你的頭腦「金肖年」！