跑姿不對稱與跑步效率是否交互影響

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作者:周黎恩,相子元

長跑運動的跑步效率受運動學、動力學或生理因素等多方影響,其中跑姿的不對稱性是一項較不易被覺察的因子。跑姿的不對稱性可能源自於身體兩側失衡的肌力、跑步時質心偏移的多寡、平衡重心的能力等問題。過去曾有研究指出跑姿不對稱性會因肌肉疲勞或提升運動強度而改變,且越高的不對稱性越容易誘發運動傷害。像是常見的膝蓋傷勢以及小腿應力性骨折,皆與肌力不平衡及質心位移過大有一定程度的關係。不過截至目前為止,跑姿不對稱性與跑步效率之間是否交互影響的研究仍十分稀少。

2020年發表於生物力學期刊的研究中,將跑姿不對稱性定義為身體質心的偏移。受試者為8位男性和5位女性有固定訓練習慣的業餘跑者,在跑步機上以自選的速度進行10公里的跑步檢測。利用加速規計算三個軸向的身體質心位移,並代入過往研究建立的數學模型計算出整體性對稱指數 (Global Symmetry Index, GSI),接著計算人體機械效率 (Mechanical Efficiency, ME) 做為評估跑步效率的指標。ME的計算方式可理解為在相同能量消耗下,能夠產生越高的功率即為效率越佳。而能量消耗則由氧氣使用量作為判斷依據,此實驗觀察在跑步過程中對稱性 (GSI) 與效率 (ME) 的相關性,從而判斷跑步時的不對稱是否影響長跑運動的效率。

跑步不對稱性對人體機械效率的影響

研究結果發現,ME與 GSI之間具有關聯性,GSI越高ME也隨之上升,代表對稱性越高能帶來更佳的跑步效率。而 GSI 在長時間運動過程中與原始狀態相比,會呈現大幅下降的情形 ( GSI 越趨近0為越不對稱,身體質心位移增加) ,特別在垂直方向上有最明顯降低的趨勢。此外,圖中箭頭處為超過4公里後,GSI與ME開始下降,表示跑步效率逐漸降低,證實跑步過程中不對稱的運動模式確實會對人體機械效率產生負面影響。

人體機械效率與整體對稱指數相關性

SIx, SIy, SIz 分別代表前後、左右、垂直向的對稱指數。

人體機械效率隨跑步距離改變關係圖

資料來源: Journal of Biomechanics, 109, 109913

跑步不對稱性對於長跑運動的重要性!

跑步效率是一項重要的指標,然而跑步效率的影響因素繁多。本篇研究透過蒐集跑步對稱性指數與人體機械效率的相關性,幫助我們了解跑姿若對稱性不佳,的確會對跑步效率造成負面影響,且跑步距離超過4公里時,不對稱性將會顯著增加。不過本篇研究的受試族群較為單一,不對稱性上升的時機點因人而異,跑者或許可以納入跑姿的不對稱性作為訓練中的觀察指標,使提升跑步效率的方式更加多元,同時避免過高的不對稱性引發運動傷害。

參考文獻

Melo, C. C., Carpes, F. P., Vieira, T. M., Mendes, T. T., de Paula, L. V., Chagas, M. H., Peixoto, G. & de Andrade, A. G. P. (2020). Correlation between running asymmetry, mechanical efficiency, and performance during a 10 km run. Journal of Biomechanics, 109, 109913.

內容來源:運動科學網

 

 

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