四個關鍵突破表現 馬拉松破二究竟需要哪些條件

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馬拉松破二究竟需要哪些條件呢?「四超人」只是我的代名詞比喻,它基本上就像是(a)天生神力的最大攝氧量,(b)後天勤練的乳酸閾值速度,(c)環境造化的人定勝天,(d)沒有穿4%就不會跑馬拉松的鞋子,以及一些哩哩渣渣的訓練要素。

(a)根據天生神力最大攝氧量歡迎回顧六月所寫的最大攝氧量

Joyner曾經在研究中小心地認為要破兩小時馬拉松務必需要84 mL/min/kg,乳酸閾值要能夠維持在85%的最大攝氧量,以及優異的跑步經濟效益每公里每公斤身體質量消耗181 mL。亦就是說嚴苛的條件下,證明了假設跑者本身沒有良好的基因條件,想要不斷突破跑馬成績似乎是難如登天。在Joyner(2020)最新的研究文獻中指出『儘管沒有人研究過Kipchoge的最大攝氧量,能跑步破二的馬拉松代表著氣體交換效率與攝氧量維持能力是非常高的。』因此,如果根據Joyner前後對照,即使Kipchoge最大攝氧量沒有84 mL/min/kg,也非常有可能他可以維持自己的最大攝氧量的85%一路往前衝不回頭。攝氧量的部分,我就不額外補充了,因為已經花了極大篇幅介紹。

(b)後天勤練的乳酸閾值速度

早些時候曾經寫到A. Jones探討前世界紀錄女子馬拉松保持人Paula Radcliffe在1992到2003年之間,將自己的乳酸閾值速度[La]b從16公里時速提升到21公里時速,這也代表著『儘管年齡會讓身體受限,卻仍可以透過適當的強度做身體耐受度的調整』,然而,根據俄國博士Dr. Bondarchuk運動訓練與轉換一書中解釋道“當身體先在適應過程中,利用低強度訓練時,卻非常有可能使得中樞神經對於肌肉神經系統的連結刺激與適應性,容易產生『明確的長期適應』”。長期適應後,想要在週期過程中,改變身體素質是件困難的工作!像是我們都可能利用低強度維持跑量三個月,在賽前一個月才開始從事馬拉松配速練習,當這樣操作模式定調後,成績往往會隨著環境與生理曲線變動,而難以控制生理週期,這也就是為什麼早些介入運動強度是重要的。

(c)環境造化的人定勝天,在風阻與下坡都是考量的要素

根據IAAF規定在馬拉松路途中風速必須是在合理範圍內,順風環境似乎是前段半馬最重要的條件,當前紀錄保持人Kipchoge在順風與環境地形考量(例如:大樓與樹的遮蓋或者下坡)的狀態下,便有可能在舒適的體能消耗上完成前半馬(預計會是1:01:29),如果順風的風速來到3.4 m/s便有機會讓跑者維持每秒6.0 m/s,且消耗較少的氧氣,因此,後半馬的完成時間,科學家認為在這樣的條件下達到58:30是有機會的?!當然,我們必須保持合理的懷疑態度。科學家舉證說2003年Mutai在波士頓馬拉松跑步2:03:02便是在順風風速9.4 m/s,於是根據國際田徑協會規則,該成績並沒有被認可。既然風速與地形都可能因為超過國際田徑協會標準,還有其他方法在正規場地賽突破兩小時馬拉松嗎?

如果有配速員呢?

科學家認為當後段半馬如果有配速員介入,那麼可以節省5.9%的能量消耗,甚至可以提升速度到6.13 m/s,這是很驚人的數字,代表的是『後半馬的成績會來到57:22』,當然,根據研究統計資料顯示『目前尚沒有人可以在後半馬跑出這樣的成績』,甚至國際田徑協會是不允許中段比賽突然加入配速員!

聽起來『連人定勝天』都有困難!

(d)幸好,鞋子設計幫助跑者找到解決生物力學效應的方法!

大家都愛穿4%,除了價格貴森森,好看又時髦,同時也清楚4%的好處,根據研究統計顯示讓“限於參與實驗”的受試者,它比起其他牌子讓跑者容易產生較好的跑步經濟性,可以提升6.4%的經濟效益,步幅提升0.9%,較低的足蹠曲速度(VP是208.4 deg/sec, 其他牌子Adidas&Zoom Streak是222.3以及233.3),這是什麼意思呢?簡單來說:越厚底越長的鞋子,再加上裝了碳纖維板,於是使得中底彎曲剛性提高,使得支撐期的煞車階段(剛接觸地面瞬間)與支撐期的末段(腳趾頭準備離地),都可以更準確地將力量回收,而不浪費在支撐中期,為什麼要避開過多的(也不算多就是幾毫秒的事情而已)支撐中期,以地面反作用力觀察,支撐中期是垂直作用力的第二次峰值,同時也是身體重量完全支撐時能量消耗最多的時候,因此,說它可以提高跑步經濟性是非常有道理的。然而,為什麼不適合每個人穿呢?必須考量每個人的外在物理優勢『EMA”Externel mechanical advantage”』(在肌肉能量學中寫過),它的原理在於外在(地面反作用力與力臂)與內在(肌肉使用力量與力臂)的關節力臂之間的關係,假設一位腳跟較長(5cm)的跑者與腳跟較短(3cm)的跑者,落地反作用力同樣是在速度16公里時速下行進,兩者體重都是65公斤,而反作用力皆為300 Nm,那麼腳跟較長的便需要吸收較多的地面反作用力45 w*kg,另外一位跑者則只需要吸收9 w*kg,那麼便可能影響小腿肌肉的啟動與消耗耗的熱量。

另外,碳纖維板的功能主要在強化中底彎曲剛性(Midsole Bending Stiffness),根據研究碳纖維板主要是為了減少MTU(muscle-tendon unit)肌肉肌腱單元的過多的啟動,簡單來說不刻意拉扯足底肌腱而產生長度變化,於是碳纖維板可以減輕功率輸出,如果足底筋膜本身已經處於過度拉扯的狀態,仍有可能產生“厚底”的鞋子造成更多足底筋膜的拉扯。

引用Sasa Cigoja等人(2020)研究討論說法:

”Therefore, if running with increased MBS reduced tendon-shortening velocities, and therefore released energy, then this could be considered disadvantageous for running performance.“

且研究者做了以上推論,由於穿上碳纖維板的跑者都在接觸時間增加13ms,代表的是4.76%的力量產生效率跟著下降,同時也代表著所消耗的能量下降,對於跑者而言,維持良好的跑步能力是非常好的工具,卻也同時代表著並不真的利於運動表現的提升,當然研究者本身也小心說了『這必需要更多研究討論muscle-tendon unit』。

甚至,有研究討論到碳纖維板的鞋子讓足跟落地的跑者在垂直反作用力是更高的,相較於其他跑鞋。

有趣的是2020年文獻Running economy, mechanics, and marathon racing shoes所做的研究,在垂直反作用力上,同樣跟三款不同牌子比較,卻沒有發現差異性,也提到地面接觸時間沒有縮短,我想研究步驟便是跑者的適應性與腳型是否符合有關係。當然,這需要更多解答。

JRS結語:

我認為自己在跑鞋這一段突然寫了太多,剛好一時看到很多資料可以補充,顆顆。我依然相信『跑者能力是需要培養的』,無論是最大攝氧量或者乳酸閾值,甚至是比較複雜最大乳酸穩定狀態或者最大攝氧量慢速組成,都需要透過『仔細推演』才可以達到訓練成效,初學者-三年時間,週跑量提升到80-90公里,中階跑者-五年時間,將週跑量提升到110-120公里,高階跑者-七年時間,將週跑量提升到130-150公里,每週課程一個訓練單元短間歇,一個訓練單元乳酸閾值,每兩週一次長距離訓練(25-30公里),接近賽季一個月開始訓練目標配速,同時,搭配一週兩次重量訓練,每三週做強度下降,跑量維持的調整,循序漸進的半年到一年的時間準備,不疾不徐,又可以達成目標,沒有魔法課表,只有耐心的累積,就跟你在起跑線出發後,一步一步的累積里程直到42.195公里的終點線在你身後。

選鞋子,找固定配合的物理治療師,對於治療過程要有耐心,物理治療師要聽完診斷後,經過一定的療程時間再評估是否更換,千萬不要window shopping。

沒有人定勝天,
但有悲歡喜樂,
跑者忍受孤獨,
像極了愛情!

文獻參考:

A Comparison of the Energetic Cost of Running in Marathon Racing Shoes作者:Wouter Hoogkamer, Shalaya Kipp, Jesse H. Frank, Emily M. Farina, Geng Luo, and Rodger Kram

Running economy, mechanics, and marathon racing shoes作者:Iain Hunter, Aubree McLeod, Dru Valentine, Tyler Low, Jared Ward & Ron Hager

The Effects of Increased Midsole Bending Stiffness of Sport Shoes on Muscle-Tendon Unit Shortening and Shortening Velocity: a Randomised Crossover Trial in Recreational Male Runners作者:Sasa Cigoja , Michael J. Asmussen, Colin R. Firminger, Jared R. Fletcher, W. Brent Edwards and Benno M. Nigg

How Biomechanical Improvements in Running Economy Could Break the 2-hour 作者:Marathon Barrier, Wouter Hoogkamer, Rodger Kram, and Christopher J. Arellano

文章來源:JOGGING RUNNING SPRINTING行動跑步教室