跑步是一項相對安全、有效率,且方便的運動,諸多好處使得跑步廣受歡迎,不過,隨著參與人數日漸增多,因跑步所導致的傷害也陸續產生。跑步最主要的受傷原因是過度訓練,在每次跑步訓練中,下肢需經歷不下千次踩踏,使足部累積了反覆性的負荷,且隨著疲勞發生,跑者的跑姿往往會變化,使關節、軟組織受力出現問題,進而形成傷害。過往研究發現,跑步疲勞所產生的髖、膝內旋、膝外翻等變化,與髕骨股骨疼痛症候群,以及髂脛束症候群皆有關聯。更令人擔心的是,這些研究大多是針對有訓練經驗的跑者進行,此條件下已能明確發現疲勞對跑者的差異,對未經訓練的大眾跑者來說,疲勞對跑姿的影響是否會更加顯著?
針對上述疑慮,2017 年有學者在 Sports Biomechanics 期刊發表了一篇研究予以解惑。他們招募了有經訓練的菁英跑者,以及未經訓練的初階跑者分為兩組,並分別在疲勞前後觀察各組的關節角度變化。研究人員事前假設,兩組皆會因疲勞而出現運動學的變化,但預期無經驗組的變化會較大。
研究分析跑者們疲勞前後的運動學參數變化,結果發現,兩組跑者的骨盆前傾角度、骨盆旋轉角度都會隨著疲勞而增加(下表黃色標記處)。然而,初階跑者組的變化皆大於菁英跑者。
此外,從表上也可看出,跑動時的軀幹前傾角度會同時受跑者程度以及疲勞影響,初階跑者的軀幹傾角變異性本身就較大,疲勞後則會呈現更顯著的變化(下表紅色標記處),此現象也能從圖中所看出,圖左、右側分別為初階與菁英跑者疲勞前後的角度變化圖,可明顯看出初階跑者疲勞前後(實現與虛線的差距)角度差異較大,且整體的變異性也明顯較高。
不論是初階或是菁英跑者,疲勞皆會影響跑姿,唯有透過實驗,我們才能深入探究問題的根源所在。本研究提出了骨盆的前傾與旋轉角度會隨疲勞增大,這也間接暗示了我們應該針對控制該關節動作的相關肌群作強化。舉骨盆前傾角度為例,提升腿後肌群以及核心的肌耐力或許能有效降低跑步疲勞後的變化角度,讓跑者能以更穩定的跑姿完成每一項訓練。
參考文獻:
Maas, E., De Bie, J., Vanfleteren, R., Hoogkamer, W., & Vanwanseele, B. (2018). Novice runners show greater changes in kinematics with fatigue compared with competitive runners. Sports Biomechanics,17(3), 350-360.
撰文/周奕呈、相子元
*文章授權轉載自《運動科學》網站,原文:疲勞對不同層級跑者的影響
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。
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。
馬拉松賽事的由來,是由西元前490年一位雅典戰士菲迪皮德斯,將馬拉松戰役勝利的消息帶回雅典,在將勝利的消息傳到雅典後不久,這位戰士就死亡了。後世為了紀念他,產生了馬拉松這樣的運動賽事。一開始馬拉松比賽並不是現在的距離,經多過次奧運的變革後,變成現在26.2英哩的距離。
雅典戰士菲迪皮德斯當初跑的是不是馬拉松到雅典的距離,也有所爭議,但可以確定他跑了相當長的距離。當年沒有做屍體解剖,所以他的死因可以非常多元,但最有可能的原因是 - 心臟病發。
■ 壓倒性多數的意外,發生在馬拉松比賽的最後10公里。
■ 多數心臟病發的跑者在比賽前就有心臟疾病病史,固定有在就醫。建議有心肺疾病的病人,如果身體狀況允許,應在專業醫護人員的指導下進行運動。
■ 雖然心臟病是馬拉松賽事死亡第一大兇手,但是整體風險並不高,而獲得的好處相對非常高出風險非常多。
■ 想減少賽事上的憾事,早期醫護到達現場及AED的救助,最能幫助跑者。
根據一項長期追蹤 Marine Corps Marathon 海軍陸戰隊馬拉松的研究發現,約每5萬名人次參賽者就會造成一人死亡,死因多為心臟病。但是根據其他研究發現,馬拉松造成的心臟病沒有這麼高,如果是30-65歲沒有心臟病史的成人,要每80萬小時的跑步時間,才會造成一人死亡。這比搭飛機產生交通事故的死亡率還低。根據倫敦馬拉松(世界六大馬拉松賽事之一)的資料,約3.5年才會有一人因為心臟病死亡。因此要因為從事跑步運動產生心臟病死亡,風險並不如想像高。
如果以80萬小時換算到一個人身上,對一個健康的成人來說,每天跑一小時要跑2000年才會發生一次心臟病死亡的風險。考量到有氧運動對於心臟實際上是有保護作用,對於多數健康人來說,風險效益評估後,不用過度擔心跑步造成心臟病發的風險。
根據事後的分析,多數跑馬拉松而心臟病發的病人,事先都有一些徵兆。海軍陸戰隊馬拉松的研究發現,心臟病發的病人幾乎都有冠狀動脈疾病病史(心絞痛、心肌梗塞)。倫敦馬拉松的病人,有經過解剖的病人多數有冠狀動脈疾病,其他則有各式心臟疾病。
或許多數在賽事中產生悲劇的病人,多數在賽前都有不舒服或是胸痛的狀態,但是為了完成長期準備的賽事,並未告知朋友家人,更別提去就醫了。多數研究都在台灣以外國家進行,如果是賽前一兩週開始有胸痛等不適,可能不易在賽前就診,台灣就醫方便,如果在賽事前有任何不適,應當就醫以避免不幸。
既然心臟病發是所有運動的最大死因,對於中高齡者是否需要在從事運動前,進行心臟運動測試,來評估身體狀況是否能進行運動呢?運動前的心臟檢查,可能可以發現有心肌梗塞或是心肌肥大,而避免運動中的不幸事件。
雖然運動前測試是很直覺可以避免遺憾,但是心肺測試只有不到4成的人可以完成。耐力運動員也會產生生理性心肌肥厚,因此可能在沒達到身體極限時,心電圖就會產生變化,而被錯誤判讀。況且,測試通常會在跑步機上進行,每2萬次測驗即可能產生一次意外。同時在跑步中產生意外的跑者,可能在壓力測試中完全正常,一般認為只有兩成左右的人可以在壓力測試中被檢驗出來。因此,是否需要做心臟壓力測試?相當值得深思。
Aspirin(編按:阿斯匹靈,止痛劑)可以減少冠狀動脈疾病死亡,馬拉松心臟病發不少是冠狀動脈疾病造成的,因此使用Aspirin可能可以減少這樣的憾事。但是Aspirin也可能會帶來容易出血的問題,考量到馬拉松賽事腳部會不斷的撞擊地面,可能增加微血管出血的風險,使不少跑者長期有黑指甲問題,Aspirin可能可以減少心臟病發,但是卻會帶來別的問題(胃出血等等,加上馬拉松對身體產生的壓力並不少)。因此,為了比賽而服用Aspirin,基本上沒有太大的好處。
全程馬跑者在比賽中心臟病發的機率,是半程馬拉松的4倍,代表著越長的比賽距離帶給身體越大壓力。長跑運動的整體風險,相較其他運動(鐵人三項、學生競技運動)發生心臟病的機率仍然低不少,因此並不需要因為少量的風險而不去運動。長跑運動的風險不比想像高,更被認為是可以保護心臟功能,促進身體健康的一種生活方式。
隨著路跑比賽的盛行,參與路跑運動的人口大幅增加,進而使比賽中心臟病發的人數增加。這樣的狀況跟想透過跑步運動增進身體健康有關,雖然整體心臟病發生率沒有明顯增加,但可以明顯發現,男性發生意外的比例遠遠高於女性。
透過生存者的資料發現,這些人多數在比賽前就有心臟疾病病史,固定有在就醫,而此可知固定就醫,就算有心臟疾病,只要身體狀況許可,仍然可以進行馬拉松比賽。其中,年紀大的跑者反而有較好的存活率,可能跟他們心臟病發多為缺血性心臟病,並因為缺血性心臟病產生的心律不整而導致。相對地,年輕跑者多為病理性心肌肥大產生,這些人可以活下來,跟在場是否有人能立即幫他們進行CPR有高度相關。而壓倒性多數的意外,發生在馬拉松比賽的最後10公里。
超過8成心臟病發的跑者,是靠著AED的幫助而存活。因此想要減少賽事上的憾事,早期醫護到達現場及AED的救助,是最能幫助到跑者,每晚一分鐘到場救治,就會減少7-10%的存活機率。因此好的賽事規劃可以減少這類的憾事,3-5公里一個救護站,並且要有機動團隊配有AED,可以及時到達病發現場。但是多數的比賽意外,發生在最後10公里,這最後10公里醫護人員加上AED的數量應該要更為密集,甚至應該思考是否每公里就應該有一個救護站。
運動,不管是肌力訓練還是有氧耐力運動,都被認為對長期健康有益。在有代謝症候群(肥胖、三高)的病人或是癌症病人上,也被認為對疾病控制有益,甚至有心肺疾病的病人,如果身體狀況允許,也應該在專業醫護人員的指導下進行運動。雖然心臟病是馬拉松賽事死亡第一大兇手,但是整體風險並不高,而獲得的好處相對非常高出風險非常多。最後不管是從事任何運動,只要有任何不適,務必停止運動並且就醫,不要熬夜喝酒後運動,增加非必要風險。
經歷
Pose Method® Level 1 認證教練
Garmin 亞太區跑步教練培訓
RAD 自我肌筋膜放鬆國際指導員
醫師高考及格
衛生福利部署定專科醫師
部落格 陳柏長醫師的跑步筆記
FB 陳柏長醫師 跑步讀書室