運動生理週訊(第245期)
橢圓機(elliptical trainer)的使用(May 10, 2007)
謝易親
橢圓機 (elliptical trainer) 也有人叫他Cross Trainer。橢圓機設計概念係模擬人走路時之運動方式，且可進行全身性運動，同時可避免地面對下肢的衝擊力。 (羅世忠等，2006) 就曾以人體質量中心 (center of mass, COM) 在空間中運動軌跡為評估參數，並加以分析比較出較優良之橢圓滑步機設計，結果發現在兩台不同的機台上，COM 在垂直高度與前後距離有顯著性差異，則在單一機台之負荷比較情況，只有在輕負荷與重負荷發現COM 左右軌跡有顯著性增加。比對人體步態時，COM 的變化趨勢較接近走路時的COM 變化時，則橢圓滑步機呈現較舒適。因此，透過人體質量中心參數可以評估出較佳的橢圓滑步機設計。
橢圓機在國內是一個年輕的運動器材。其設計的出發點是模擬人行走時的運動軌跡，簡蕙蓮 (2005) 也以橢圓機運動與步行相比，不管是運動軌跡、關節角度或關節力矩，兩者的表現皆不相同。由於橢圓機運動為閉鎖式動力鍊，加上踏板限制運動軌跡，為了有效控制質量中心之移動量，將下肢關節維持在彎曲的姿勢是必要的，這樣的改變會直接影響到關節力矩的表現。
橢圓機運動是藉由擺盪腳來做推進的動作，而步長增加會增加踝關節蹠曲角度，轉速增加會使髖關節與膝關節維持在更彎曲的姿勢，至於阻力的增加則對角度並沒有影響，但此三者的改變皆會影響關節力矩的表現。雖然橢圓機運動的設計目的是為了模擬步行，但兩者運動學與力動學的表現大不相同，而不同運動參數對關節有不同的影響，因此使用上必須考量使用者關節及軟組織的功能，以避免不必要的運動傷害，配合曲柄，在使用中其實是會相當的舒適。
在2007年台北國際體育用品展覽會 (taipei international sporting goods show, TaiSPO) 中，各家廠商也紛紛在其中的研發中加進許多的新功能與設計，而在運動生理學週訊第216期中已就許多生理反應作相當深入的探討。本次則就使用和運動方法上作簡介，以下一一說明。
外觀上，大多數橢圓機能夠一眼就辨認出其差異的部分就是：其帶動的飛輪與其前後的位置，現在新一季的機型有的飛輪在前或在後，有人對其重量上認為較重的飛輪會較穩當。但其實應該說設計帶動橢圓機操作時身體的舒適度則較為重要，因有的機型相當重但未考量慣性與避震等因素，使用上仍對身體是相當的具有衝擊。
踏板的部分則有許多廠商也漸漸注意到，對腳的舒適性也是一個相當重要的課題。因為在操作過程中因時間長度累積下來，不適感也是會加深的，而有機型則在踏板上多加一個蓋子讓踏板有防止人從踏板上跌落的效果，也是很好的設計。財團法人自行車工業研究發展中心把踏板設計具剎止功能,讓使用者瞬間站立其上時不會立即任意轉動，藉以達到增進橢圓機安全性之目的者申請為其專利。
曲柄上的手握握把處，也有些有加入心跳感應的設計，有的機型中間會有固定握把讓你可以只使用下半身的跑步。在操作時也可得知自己本身的生理回饋，可以調整自己所需的強度。而曲柄擺動的幅度也是許多人在選購時所介意的因素。擺動過小使用上會有施展不開的侷限感，過大則對於身材較小的人使用又不方便，但暫時沒有可調整的機制問世，所以在使用時應自己確認一次避免不合用。
軌跡的部分，大致上看來擺動的似乎大同小異，但其實在使用上可就天嚷地別。有的廠商在慣性的因素上並無設計其機制可緩衝，使用者會有越踏越快甚至煞不下車的情況發生，RPM就無法控制在自己想要的範圍內或很辛苦，這樣的機型使用久了對身體也會造成負擔，再來鋼骨結構是穩定的來源，有的使用起來機台在RPM較高的狀況下會搖晃，這樣的情形也是要注意的。步幅的部分也是很重要的考量，因為機器大小不一，對於個別使用者來說，也是需要考量的重點。
面版的設計上，大多現在較新的橢圓機上會有以下幾樣的控制儀表：心跳、年齡輸入、性別、體重、身高、METS法的選擇、Program的選擇、RPM的回饋、負荷、瓦特數、消耗卡路里推估、坡度Dual Motion的選擇。也因此你可以在這幾個選項中，輸入或選擇你要的運動方式來進行。
開始上機台時，手先扶緊握把避免跌倒，腳踏上踏板上後，大部分都會有Quick Start鍵，在之前或之後可以依面版或自己設定來選擇不一樣的方式運動。橢圓機的好處就在於你並非被動式的被機器帶動如跑步機的跑步帶會帶動，而是你可以自行掌握要的節奏或頻率如腳踏車，使用時會較為舒適。過程中可以有向前踩踏與往後踩踏不一樣的方式，當然訓練的肌群也會有不同，在此就不多談，而同時，你也可以選擇：手扶可動式握把、固定式握把、或不扶握把三種方式來進行。在此時你也可以選擇進行坡度的改變來達到你要的強度，但筆者自己經驗是，高坡度時，阻力 (intensity) 的部分最好也上升，否則突然從高坡度下踩踏時會有一種落空感，久了會不舒服，且加上阻力時也可更達到塑身的效果，更是舒服又健康。
RPM踩踏頻率則是一個進行中強度決定的重要因素，他就好像跑步的速度一樣，當你只在橢圓機上踩踏1小時，而為進行妥善的速度規劃，其實運動的效果是有限的。速度的問題則就學問很大了。有間歇式訓練。王順正 (2006) 就曾提到間歇訓練當然可以用在橢圓機上，不過通常我們是為了訓練能力才需要。如你所說採用目標心跳率160三分鐘和休息目標心跳率110兩分鐘 (橢圓機有測心跳) 模式，還不錯。不過如果你的能力覺得進行到你三、四趟時就會有偏高的心跳率，你可以考量延長你的休息時間或者讓休息的目標心跳率達到100bpm。減脂的效果在剛剛開始進行活動時，不必要求太高，因為畢竟能夠適當的活動比效率重要。一般來說，較低強度的運動、可以運動的時間長，在運動的過程中消耗的脂肪量高於運動強度太高時，但是，較高的運動強度或造成運動後的過耗氧量增加，提高運動後恢復期的脂肪使用量。漸增訓練、等速訓練、或你只要訓練下肢的訓練肌力，就可以搭配出非常多的方式，在配合上剛才往前往後的踩踏與坡度的改變、阻力因素、握把的變化，也難怪這台機器是這樣的廣受好評。
目前也有許多健身房在橢圓機上頭作課程的規劃。配合上音樂的節奏，加上自己年齡監測心跳，達到自己要求的運動效果其實並非一件難事，且訓練核心肌群也是相當的有效。
引用文獻
王順正 (2006) 。橢圓機 (elliptical trainer) 運動的生理反應，運動生理週訊，216。
簡蕙蓮 (2005) 。橢圓機運動之下肢生物力學分析。未出版碩士論文，國立台灣大學，台北市。
羅世忠、徐振凱、陳協慶、李正隆、吳欣潔 (2006)。
以人體質量中心參數對橢圓滑步機作功能性評估。中華民國人因工程學會年，台北市。
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