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。
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。
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
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。
面對運動科學興起的熱潮,許多人想瞭解正確的運動資訊卻不知道從何下手? 運動科學網持續更新經過科學驗證的運動知識與運動觀點。不論是創新產品、研究結果,甚至是專業理論,我們都會轉譯成簡單易懂的文字,讓讀者利用最短的時間瞭解運動的最新趨勢。
為了讓健康的運動觀念進入日常生活,我們創立了運動科學網;為了讓正確的運動知識提升生活品質,我們創立了運動科學網,我們致力於運動科學的研究,希望這些努力不僅僅侷限於學術領域中,而是讓熱愛運動的普羅大眾更健康快樂地運動。
第二屆 Suunto 【世界登高競賽週】在 2 月 27 日到 3 月 5 日舉行,競賽方式是從 【Movescount 運動平台】 中,評比出全球各地,哪個國家的會員,在各種運動高度的爬升統計中,平均爬升高度最高。會是哪一個國家稱王呢?
熱愛滑雪這項運動項目的人,明顯地以平均爬升高度 849 公尺最高,奪下爬升之王的稱號。登山者以 636 公尺位居爬升第二名。越野跑者以爬升 400 公尺得到第三名。
運動類型的排名,與 2016 年幾乎相同:唯一的不同點是,登山自行車超越了雪地健行。
以下是以【運動項目】排名的平均爬升高度及名次︰
1.【滑雪旅行】 849 公尺 (Ski touring)
2.【登山】 636 公尺 (Mountaineering)
3.【越野賽跑】400 公尺 (Trail running)
4.【登山自行車】 362 公尺 (Mountain biking)
5.【雪地健行】 316 公尺 (Snow shoeing)
6.【徒步登山越野】 293 公尺 (Trekking)
7.【自行車】 236 公尺 (Cycling)
8.【越野滑雪】 222 公尺 (Cross country skiing)
9.【跑步】 104 公尺 (Running)
從名次排名中,我們知道滑雪旅行的平均爬升高度最高,更深入地剖析資料,您可以發現,庇里牛斯山激發了西班牙人的滑雪精神,在眾多國家和各種運動中,他們是唯一平均垂直爬升高度超過 1000 公尺的運動員。Felicitaciones, españoles!-----恭喜西班牙朋友們!
以下是以國家排名,在【滑雪旅行】運動的平均爬升高度及名次︰
1. 西班牙 1034m
2. 瑞士 938m
3. 斯洛伐克 936m
4. 德國 927m
5. 安道爾 916m
6. 義大利 909m
7. 美國 883m
8. 奧地利 877m
9. 波蘭 874m
10. 法國 858m
在【世界登高競賽週】中,登山運動排名第二。其中,第一名國家出現一點小驚喜:英國,這個擁有悠久登山歷史傳統的國家,但是,卻只有少數的爬山人口。因此,她的名次並不被看好,去年英國也並未列在登山國家的排名之內,但在 2017 年,英國卻以平均爬升 836 公尺,奪下第一名!
以下是以國家排名,在【登山】運動的平均爬升高度及名次︰
1. 英國 836m
2. 義大利 772m
3. 瑞士 749m
4. 德國 713m
5. 日本 685m
6. 法國 683m
7. 奧地利 655m
8. 台灣 620m
9. 美國 600m
10. 南韓 575m
去年中國、香港、日本在越野跑項目上,已經明顯地很強了,今年他們又再度以優越的表現,大幅領先其他國家的平均爬升高度,囊括前三名。
【世界高度競賽週】在冬季舉行,讓歐洲與北美洲山區的越野跑運動,受到了一些限制,但亞洲的表現仍就非常地出色。中國、香港、日本,你們「Do」 得很棒!
以下是以國家排名,在【越野跑】運動的平均爬升高度及名次︰
1. 中國 887m
2. 香港 808m
3. 日本 711m
4. 義大利 572m
5. 葡萄牙 540m
6. 西班牙 524m
7. 英國 509m
8. 斯洛維尼亞 469m
9. 希臘 468m
10. 奧地利 437m
以【Suunto 80 種運動項目】計算,比較各國的平均爬升高度,統計會發現,差異不大。
我們還分析了,所有以「人」為動力的戶外運動的資料,比較各國的平均爬升高度。結果差異也不大,可是仍有一個國家的數據,高於其它國家:在【世界登高競賽週】中,奧地利人在 【Movescount 運動平台】 上的紀錄,平均爬升高度320公尺,高於任何其它國家。
以下是以國家排名,在【Suunto 80 種運動項目】的平均爬升高度及名次︰
1.奧地利 320m
2.義大利 298m
3.瑞士 287m
4.西班牙 261m
5.斯洛維尼亞 261m
6.葡萄牙 258m
7.香港 247m
8.法國 240m
9.挪威 235m
10.斯洛伐克 218m
下面羅列第四名到第九名的運動項目中,前十名的國家排名。
第四名:【登山自行車】
以下是以國家排名,在【登山自行車】運動的平均爬升高度及名次︰
1.義大利 515m
2.斯洛維尼亞 479m
3.西班牙 471m
4.英國 465m
5.奧地利 461m
6.瑞士 443m
7.南非 416m
8.法國 370m
9.德國 367m
10.波蘭 366m
第五名:【雪地健行】
以下是以國家排名,在【雪地健行】運動的平均爬升高度及名次︰
1.義大利 564m
2.安道爾 530m
3.奧地利 510m
4.德國 429m
5.法國 424m
6.瑞士 345m
7.美國 228m
8.西班牙 213m
9.加拿大 178m
10.芬蘭 163m
第六名:【徒步登山越野】
以下是以國家排名,在【徒步登山越野】運動的平均爬升高度及名次︰
1.法國 406m
2.義大利 397m
3.奧地利 353m
4.波蘭 322m
5.西班牙 307m
6.美國 274m
7.德國 271m
8.挪威 243m
9.英國 229m
10.中國 141m
第七名:【自行車】
以下是以國家排名,在【自行車】運動的平均爬升高度及名次︰
1.西班牙 405m
2.義大利 403m
3.南非 393m
4.哥倫比亞 392m
5.葡萄牙 355m
6.賽普魯斯 332m
7.瑞士 328m
8.捷克 308m
9.法國 298m
10.奧地利 294m
第八名:【越野滑雪】
以下是以國家排名,在【越野滑雪】運動的平均爬升高度及名次︰
1.捷克 391m
2.法國 312m
3.波蘭 286m
4.挪威 270m
5.瑞典 266m
6.義大利 260m
7.奧地利 252m
8.加拿大 225m
9.美國 222m
10.德國 221m
第九名:【跑步】
以下是以國家排名,在【跑步】運動的平均爬升高度及名次︰
1.捷克 391m
2.法國 312m
3.波蘭 286m
4.挪威 270m
5.瑞典 266m
6.義大利 260m
7.奧地利 252m
8.加拿大 225m
9.美國 222m
10.德國 221m
台灣目前排名上,只有【登山】運動列入榜上第八名。台灣是多山的國家,相信在未來,在政府法令及登山的推廣上,台灣的名次一定可以更往前!
大家一起努力,邁向下一屆 Suunto 【世界登高競賽週】的冠軍吧!
資訊提供:SUUNTO|台灣|鴻翔國際官網