傳聞中跑好五公里 馬拉松就會很出色

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傳說中跑好五公里,馬拉松就會很出色。那麼讓 Jogging Running Sprinting 行動跑步教室透過實驗數據來觀察看看。

Dr. Timonthy Noakes(參閱備註 1)在 2006 年時,做了一篇五公里與神經疲勞相關性的研究。早在 1923 年,Dr. Hill 曾經說過「最大攝氧量的限制,亦就是耐力運動表現的限制」,白話一點就是最大攝氧量的提升,也會是運動表現提升的關鍵。

然而,1999 年的時候,出現了一些重大轉變,因為運動科學家開始認為「最大攝氧量是有天花板的」,於是,在無法突破基因限制與訓練限制的狀態下,開始有學者認為提升神經與肌肉的連結,可以提昇跑步經濟效益,於是最大肌力訓練與增強式訓練,開始紛紛被推崇。

但實際上,操作效果如何?沒有人敢保證!或者在各大耐力訓練教練中,倒沒有在實務上特定指出「因為增強訓練提升了自己選手的能力」。另外,五到十公里的運動表現中,有動作分析專家認為「在擺動前期的肌肉預先收縮」可以減少腳觸地時間。Tim 博士就這樣開了第一槍。

研究設計是這樣的:

總共是兩天的實驗設計。針對受試者的 Vmart(maximal anaerobic running test)無氧跑步速度測驗,V5k 五公里跑步測驗,下肢肌肉電位訊號測驗做平均模組的概念(就是將所有肌肉的用力狀態做平均,非針對單一肌群做比較),做相關性比較。

第一天:量測受試者關節角度與身體組成。對受試者的肌肉電位訊號收集,總共對肌肉貼了骨外側肌,股內側肌,股直肌,股二頭肌,腓腸肌,接著做步幅與步頻的測驗,收取資料以比較跑步過程中的預先收縮時間與完整觸地時間,由於儀器限制,只收取每一圈的最後 20 公尺。

最快 20 公尺衝刺測驗,總共會操作 3-5 次,每次衝刺完只會有短暫的休息時間。

跑步經濟效益測驗

五公里實際測驗,實際擷取肌肉電位訊號的位置是 948-968 m、2964-2984 m、 4692-4712 m、 4980-5000 m。(不難發現博士很刻意的在比較受試者肌肉電位訊號的比例,每一段擷取時間一樣 20 公尺!)

第二天:在此解釋一下,不是隔天完成這樣的實驗,而是少於七天內的其中一天,讓受試者參與實驗。做最快跑步機跑步速度(Peak Treadmill Running Speed)與最大攝氧量的數據採集。每 30 秒做一次跑步機速度增加測驗,每次增強的速度是 0.5 km h-1。

最大無氧速度跑步測驗(Vmart)是 150 公尺跑十趟,每趟過程中休息 100 秒,並且在每一趟之後,都會要求受試者,比上一趟再努力一些,做出計時確認,第一趟執行速度是 4.75 m/s,之後都會每趟增加0.41 m/s,測驗的過程中也同樣做最大攝氧量的數據採集。

四個值得思考的相關性,根據研究發現:

(一)跑者在五公里的成績,與步幅的相關性較高(r=0.76),與高頻率的相關性低。在第三公里的時候,跑者都會明顯降速,但最後一圈都可以很快的將跑速帶起來。

(二)跑者五公里的成績與最大無氧速度跑步測驗的相關性是 0.77。

(三)最大無氧速度跑步測驗所測得的攝氧量消耗與最快 20 公尺的相關性是 0.88。

(四)最大無氧速度跑測驗的速度與五公里最後一圈的速度相關性是 0.54。

其他參考數據

另外,參考本研究的迴歸曲線圖(參閱附圖一&二)。

可以發現如果單純推估跑者速度的迴歸曲線 R 平方是 0.563,代表兩者數據在推估上的佐證度偏低,而如果參考最大攝氧量與跑者無氧速度的攝氧量,R 平方是 0.728。(關於迴歸分析,可以參考備註 2)。

在下肢肌肉電位訊號搜集上,發現步頻在五公里的過程中並沒有降低,反倒是在完成五公里測驗的過程中,地面接觸時間從 207 毫秒增加為 220 毫秒,雙腳騰空時間從 118 毫秒降低為 108 毫秒(小編這裡省略了正負值。)然而,肌電圖訊號的相關性,作者認為三公里所測得的下肢肌電圖與五公里速度是有顯著相關,而地面接觸時間相關性是 r=0.60,預先收縮的相關性是 r=0.50。

行動跑步教室的綜合討論(結合研究的討論與結果):

(一)傳統上,仍以最大攝氧量是關鍵(Howley,1997),但 Tim 博士在 1999 年 Paavolanian 等作者的一篇研究中發現增強式訓練可以提升五公里跑步經濟效益,卻不改變最大攝氧量的狀況而產生好奇。然而,神經肌肉徵招和最大攝氧量也是一個獨立變相因子,也就是很難完全推估效果是完全複製的,儘管我們大膽的推測徵招與力量產生的學習,有幫助,但我們很難去盤算究竟是要跳幾下才是真正有效果。

博士認為耐力訓練的過程中,其實也可以強調速度與力量曲線的應用,但我們可以針對耐力跑者做垂直跳或者等長肌力測驗,都跟跑步的動作機制相關性低,因此,對於跑者的檢驗便是降低的。因此,博士認為最大無氧速度跑步測驗才是真正針對耐力選手的「速度與力量曲線」應用。

(二)最大攝氧量並不代表最大無氧能力跑步速度,然而,最大無氧能力跑步速度卻可以影響 5 公里的成績表現。由於最大無氧速度跑步測驗除了代表無氧能力的展現,也代表著跑者在神經肌肉系統的力量產生能力。Tim 博士強調最大無氧速度跑步與 20 公尺衝刺能力是有關的,跟最大攝氧量無關,然而,最大無氧速度跑步卻與跑步經濟效益(Running Economy)是有相關的,是因為計算迴歸曲線圖時,計算因子包含了跑步經濟效益的關係。

(三)這句話算是很玄的話,「高速度跑步需要的是時間與空間上的運動神經元的徵召」。亦就是說,跑者必須很確定的在測驗過程中,自己的身體敏感度與時間控制度,亦就說在開跑的過程中,往往容易出現過於高估的狀態,使得肌肉在前面的使用程度太興奮,過了三公里後有趨緩的狀況,接著最後階段可能會有人開始衝刺。這樣的解釋 Tim博 士舉了一個研究分享,其實這存在著人類的運動皮質區域,會經由以往的經驗與意願程度與努力程度有關,如果感受到肌肉疼痛的過程大於跑步其他的過程,那麼就可能會影響跑五公里的成績。

也因此,每位跑者都可能在五公里測驗時,用預期的狀態下去找到適當的配速完成測驗,這也可以解釋成有人覺得最後一圈還可以衝刺,有些人聯想到肌肉痠痛而選擇“超穩定”速度前進。

總結:

最近剛好書中Speed Endurance也看到一段話,大多數的教練會希望選手從重量訓練室讓選手跑更快,但可能沒有想過「改善他們跑一百公尺或者四百公尺的能力」,會是關鍵點之一。

跟五公里測驗邏輯接近的是,每個跑步距離的能量系統差異會導致對於訓練過程的判斷有些出入。或許,五公里是個很好的輔助工具,訓練距離不會太長,又可以快速上手,但 Dr. Bondarchuk 在耐力運動員的相關性分析提到了「十公里訓練在特殊準備階段與馬拉松訓練的相關性較高」

再加上,以能量系統來看,基本上五公里以高階運動員的層級來看,是會需要很多無氧乳酸系統的參與的,然而,馬拉松卻是不同概念,可能大多數都來自有氧系統。

當然,小編還是比較喜歡強調「研究的邏輯比實驗結果重要」。就跟你絕對不會拿中秋節時,烤雞腿與烤五花肉,吃哪一個還是比較容易瘦。跑五公里與十公里的成績,也不會全然代表馬拉松的最後結果,重點還是你準備了多少,投入了多少。但本篇研究確定一件事「速度耐力」是關鍵,有做這樣的練習,才是突破成績的關鍵要素,量多少不是重點,反倒「質」才是王道,150 公尺十趟真的不多,30 秒全力六到八趟真的不多,但就是容易感覺到吐而已。哈哈哈哈哈,另外一位 Dr. Tim Gabbett 會說「Train Harder, Train Smarter」,你還不努力訓練嗎?

文獻資料:
Neuromuscular factors determining 5 km running performance and running economy in well-trained athletes。
*有趣的是1999年的增強式訓練與五公里成績研究者Paavolanian是共同作者。

內容來源:Jogging Running Sprinting行動跑步教室

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