運動生理學網站 會員:未登錄 登入 忘記密碼 申請加入會員  會員5114  部落格1  


運動生理週訊全部文章 回週訊首頁

運動生理週訊運動生理週訊電子報
Online ISSN : 1814-7712
版權所有 未經同意 請勿轉載或節錄

運動常識 訓練概論 能量來源 呼吸循環 肌肉骨骼 運動體能 訓練方法
身體組成 運動營養 運動環境 運動傷害 研究方法 網站發展 相關訊息

主題:影響跑步經濟性與跑步表現的技術因素
發言 : scwang 時間 : 18/01/02(13:41:03) From : 140.123.226.98 分類 : 訓練概論
運動生理週訊(第361期)

影響跑步經濟性與跑步表現的技術因素(January.2.2018)

王順正、林玉瓊

  跑步技術一直都是影響跑者跑步經濟性 (running economy) 與跑步表現 (running performance) 的重要課題。

  Saunders等 (2004) 的文章中指出,影響跑步經濟性的生物力學 (biomechanics) 因素,包刮 人體測量學 ( anthropometry)、運動學與動力學 (kinematics and kinetics)、柔軟度 (flexibility)、地面反作用力 (ground reaction force) 等。Barnes與Kilding (2015) 的文章則指出,影響跑步經濟性的主要生物力學因素,包括人體測量學特徵 (體重與質量分佈、肢體長度、跟腱腱臂 [Achilles tendon moment arm])、跑步風格/步態模式 (步長與步頻、垂直振幅 [vertical oscillation]、著地模式 [footstrike patterns])、運動學 (kinematics)、動力學 (kintics)、以及柔軟度等。

  Moore (2016) 基於過去研究的證據,分析有利於跑步經濟性的生物力學內在因素 (intrinsic factors),包括步幅少於最佳步幅3%、較低的垂直振幅、較大的腿部硬度 (stiffness)、較低下肢轉動慣量、腳尖離地時更小的腿部伸展、更大的步幅角度 (stride angle)、推蹬期地面反作用力 (GRF) 方向與腿部軸線對齊、保持手臂擺動、較低的作用拮抗肌共同收縮、以及推蹬時較低肌肉激活等,有利的外在因素 (extrinsic factors),則包括跑鞋與地面穩定接觸、赤腳或輕量鞋等。不利於跑步經濟性的生物力學內在因素,包刮地面接觸時間、擺動時間、衝擊力、前後作用力、軀幹角度、以及雙關節肌共同收縮等,不利的外在因素則如矯形器等。其他有限或未知的生物力學,包括腳與重心在著地時的水平距離、braking / 減速時間、接觸地面的減速、衝量(impulses)、擺動期、足部著地型態、乳房運動學、以及股內側肌預先活動等 (下表)。盡管影響跑步經濟性的生物力學因素,已經有了明確的有利與不利歸類,對於一般跑步教練與跑者來說,由於考量的變項數量太多、太複雜,要實際應用這些跑步技術的影響因素,確實是相當困難的工作。

影響跑步經濟性的生物力學因素 (Moore, 2016)
效果內在因素外在因素
時間空間動力學運動學神經肌
有利
因素
自選步長(減3%)
少的垂直振幅
較大的腿部硬度
推蹬期GRF與腿部軸線
  對齊
低下肢轉動慣量
離地時較少腿部伸展
較大步幅角度
保持手臂擺動
推蹬時較低肌肉激活
較低的作用拮抗肌共同
  收縮
跑鞋與地面穩定接觸
赤腳或輕量鞋 (<440g)
衝突
因素
地面接觸時間
擺動時間
衝擊力(impact force)
前後作用力
軀幹角度雙關節肌共同收縮矯形器
有限

未知
腳與重心在著地時的水
  平距離
braking / 減速時間
接觸地面的減速
衝量(impulses)擺動期
足部著地型態
乳房運動學
股內側肌預先活動


  為了釐清影響跑步經濟性與跑步表現的技術因素,Folland等 (2017) 以97名 (男性50名、女性47名) 耐力跑者為對象 (受試者29名優秀跑者、68名休閒跑者,其中優秀男女跑者29名,1萬公尺成績在31分鐘與35分鐘以下),在漸增速度的跑步機上 (10-12 km/h 速度、每個速度4分鐘),進行五類運動學指標 (垂直擺動、braking、姿勢、步幅參數、下肢角度,共24個變項) 的分析,並且進行能量成本 (locomotory energy cost, LEc) 、乳酸閾值 (velocity of lactate threshold point, vLTP) 的實驗,以及跑步表現 (一萬公尺跑步成績) 的紀錄。

運動生理週訊第361期 影響跑步表現的技術因素  運動學指標的24個變項中,垂直擺動 (vertical oscillation) 的變項,包刮骨盆與重心在著地時的垂直振幅ΔzPGC,H、ΔzCMGC,H與整個步伐 (total stride) 的垂直振幅ΔzPTOT,H、ΔzCMTOT,H;braking的變項,包刮骨盆與重心在整個步伐的最小水平速度VyPMIN、VyCMMIN與著地期間 (during ground contact) 的最小水平速度ΔVyPGC、ΔVyCMGC;姿勢 (posture) 的變項,包括軀幹在整個步伐的平均伸展角度xTAMEAN與角度範圍ΔxTA,以及整個步伐橫軸旋轉角度ΔzPA;步幅參數 (stride parameters) 的變項,包刮標準化的步長SLH、步頻SR、著地時間GCT、擺動時間SWT、以及著地指數 (duty factor, DF);下肢角度 (lower limb angles) 的變項 (右圖),包括著地瞬間矢狀面 (sagillal plane) 的腳著地角度xFATD、小腿角度xSATD、大腿xTHATD,在著地期間 (during ground contact) 膝關節的伸展角度ΔxKAGC、髖關節的收縮角度ΔxHAGC、膝關節最小角度xKAGC,MIN,以及在擺動期的最小膝關節角度xKAGC,MIN、最大髖關節角度xHASW,MAX

  針對一萬公尺平均成績在37分58秒±6分7秒、43分31秒±6分54秒的97位男女跑者來說,研究結果顯示,有19個跑步運動學的變項與跑步經濟性具備顯著相關,有18個跑步運動學的變項與vLTP具備顯著相關,有11個跑步運動學的變項與跑步成績具備顯著相關。透過迴歸分析的方法發現,著地時骨盆的垂直振幅 (ΔzPGC,H)、著地期間的膝關節最小角度 (xKAGC,MIN)、以及整個步伐期間骨盆的最小水平速度 (VyPMIN) 三個變項,可以解釋跑步經濟性變異性 (LEc) 達39.4%。著地瞬間矢狀面的小腿角度 (xSATD)、整個步伐期間骨盆的最小水平速度 (VyPMIN)、著地指數 (Duty factor, DF)、軀幹伸展角度 (xTAMEAN) 四個變項,可以解釋跑步表現 (SB Time-z) 變異性達30.5%,以及乳酸閾值 (vLTP-z) 變異性達41.8%。


運動生理週訊第361期 影響跑步表現的技術因素
決定跑步經濟性、乳酸閾值、跑步表現的運動學因素(Folland等, 2017)

  盡管跑步技術的相關變項,普遍與跑步經濟性、跑步表現顯著相關,但是進一步進行迴歸分析之後發現,影響跑步經濟性與跑步表現的技術因素,似乎會有不同。著地瞬間骨盆的垂直振幅、擺動期的膝關節最小角度與跑步經濟性比較有關聯;著地瞬間的小腿角度,整個步伐期間的骨盆最小水平速度、著地指數 (duty factor)、以及軀幹伸展角度等,則與跑步表現密切關聯。

引用文獻

Barnes, K. R., & Kilding, A. E. (2015). Running economy: measurement, norms, and determining factors. Bames and Kilding Sports Medicine - Open, 1(8), 1-15.

Folland, J. P., Allen, S. J., Black, M. I., Handsaker, J. C., & Forrester, S. E. (2017). Running technique is an important component of running economy and performance. Medicine Science in Sports and Exercise. 49(7), 1412-1423.

Moore, I. S. (2016). Is there an economical running technique? a review of modifiable biomechanical factors affecting running economy. Sport Medicine, 46, 793-807.

Saunders, P. U., Pyne, D. B., Telford, R. D., & Hawley, J. A. (2004). Factors affecting running economy in trained distance runners. Sports Medicine, 34(7), 465-485.

 共有 1 回應

回應 : 1 epsport時間 : 2018/1/7 上午 01:23:22 From : 1.175.132.13



  回上頁   發表回應
運動生理學網站 台灣高地訓練服務平台
運動生理學網站 成績預測與訓練處方
體能商(PFQ)架構圖
IfitV

Joiiup

運動生理學網站APP下載
網路體育學院
大專高爾夫學刊
Google+

運動生理學網站粉絲團
epsport-ad

運動科學教育研究室
教育部體適能網站
台灣運動生理暨體能學會
華人運動生理暨體適能學者學會
中國運動生理學會
ACSM
運動科學論壇
O.K. 運動訓練科學網
Suncity 山城貿易