運動生理學網站　提升跑步經濟性的策略--增加步頻嗎？

運動生理週訊(第483期)

提升跑步經濟性的策略--增加步頻？(March 16, 2022)

王順正、林玉瓊

　　跑步前熱身活動時，採用負重背心 (20%體重) 短距離跑、加入5次或6次的著地反彈跳 (depth jump / drop jump)，或者跑步時使用連結兩腳鞋帶位置的彈力繩，都可以提昇跑步經濟性 (王順正、林玉瓊，2021a、2021b、2021c)。跑步時的彈力繩使用，可以讓跑步步幅降低、步頻增加。因此，跑步時增加步頻是否可以提高跑步經濟性呢？

　　改變步頻對於跑步經濟性的影響方面。Warne等 (2018) 以12名俱樂部等級的跑步參與者為對象，受試者以隨機方式，分別穿著極簡跑鞋 (minimal footwear, MFW。Vibram五指鞋，KSO，~150g)、傳統跑鞋 (conventional running shoes, CRS。Asics，Gel-Cumulus 2012，~400g) 情況下，在11 km/h速度下，以自選步頻、互換 (reversed) 步頻進行兩次6分鐘的跑步測驗；研究發現，雖然穿著極簡跑鞋的步頻會增加7.3 ± 2.3 步/min (差異 3.9%)，但是步頻增加並不會改變穿著兩種跑鞋跑步的攝氧量 (跑步經濟性) (右圖)。研究結果顯示，跑步步頻的微小變化 (4 %)，並不會改變跑步經濟性。

　　跑步步頻與跑步經濟性的相關程度方面。Joubert等 (2020) 以11名 (7男、4女) NCAA一級長距離跑步選手為對象，研究收集受試者在乳酸閾值 (lactate threshold, LT, 4mM) 速度下，跑步的步頻 (step/m)、著地時間 (s)、雙腳著地時間差 (%)、卡路里成本 (caloric unit cost, kcal/kg/km，數據越大代表跑步經濟性越差) 等變項；研究發現，跑步步頻與跑步經濟性 (卡路里成本) 的相關只有-0.444 (p > .05)，跑步步頻增加雖然有提高跑步經濟性的趨勢，但是並沒有顯著相關 (右圖)。雙腳著地時間差 (%) 與跑步經濟性的相關則達到0.808 (p < .05)。

　　跑步步頻訓練對跑步經濟性的影響方面。Quinn等 (2021) 則以5k成績在17至22分鐘的女性跑者為對象，訓練組11名進行步頻每分鐘180步的短期訓練計劃 (每天15 分鐘、共10天 (第2至第11天)，控制組11名則不進行步頻訓練。所有受試者在第1與第12天，進行兩次速度3.4 m/s與3.8 m/s的跑步經濟性測驗。研究結果發現，訓練組在訓練後步頻增加了7% (右圖)，兩種速度下的攝氧量降低11% (下圖左圖)、步長降低3.7%、心跳降低5.1% (下圖右圖)，對照組則沒有什麼改變。經過十天的跑步步頻訓練後，跑步經濟性具有顯著進步。事實上，由於十天的跑步訓練，也有可能造成心肺功能的提昇效果，也就是控制組應該也進行10天、每天15分鐘的自選步頻跑步訓練。跑步經濟性提昇的效果，到底是步頻改變的影響？或者是心肺功能進步的效應？仍然需要進一步研究證實。

十天步頻訓練對固定速度下攝氧量 (左圖) 與心跳 (右圖) 的影響(Quinn等，2021)

　　Hafer等 (2015) 的研究則是以6名每週至少跑步16英里的跑者為對象，進行6週的跑步步頻增加10%訓練。研究發現訓練前後的跑步經濟性並沒有顯著改變；但是會導致步幅、髖內縮角度 (hip adduction angle)、髖外展力矩 (hip abductor moment) 的降低。對於一般健康的休閒跑者來說，增加跑步步頻的6週訓練，確實改變了跑步動作，但是跑步經濟性並沒有顯著變化。

　　增加跑步步頻是否會提昇跑步經濟性？研究結果相當分歧。包括測驗跑步經濟性時選擇的跑步速度快慢、跑者的能力差異、穿著跑鞋的適應狀況、跑步步頻訓練的時間長短、......，都會影響跑步經濟性測驗時的攝氧量高低。由於，跑步經濟性就是心肺功能、跑步動作技術、跑步工具 (跑鞋、跑褲、服裝、......) 的綜合指標，當跑步步頻增加的同時，似乎也同時出現其他影響因素的改變，要釐清步頻增加會不會提昇跑步經濟性？仍然有進一步研究的必要。

引用文獻

王順正、林玉瓊 (2021a)。提升跑步經濟性的策略--負重熱身。運動生理週訊，第460期。http://www.epsport.net/epsport/week/show.asp?repno=460

王順正、林玉瓊 (2021b)。提升跑步經濟性的策略--著地反彈跳。運動生理週訊，第461期。http://www.epsport.net/epsport/week/show.asp?repno=461

王順正、林玉瓊 (2021c)。提升跑步經濟性的策略--彈力繩。運動生理週訊，第462期。http://www.epsport.net/epsport/week/show.asp?repno=462

Hafer, J. F., Brown, A. M., deMille, P., Hillstrom, H. J. & Garber, C. E. (2015). The effect of a cadence retraining protocol on running biomechanics and efficiency: a pilot study. Journal of Sports Sciences, 33(7), 724-731.

Joubert, D. P., Guerra, N. A., Jones, E. J., Knowles, E. G., & Piper, A. D. (2020) Ground contact time imbalances strongly related to impaired running Economy. international Journal of Exercise Science, 13(4), 427-437.

Quinn, T. J., Dempsey, S. L., LaRoche, D. P., Mackenzie, A. M., & Cook, S. B. (2021). Step frequency training improves running economy in well-trained female runners. The Journal of Strength & Conditioning Research, 35(9), 2511-2517.

Warne, J., Moran, K. A. & Warrington, G. D. (2018). Small step frequency changes due to footwear condition have no effect on running economy. Sports Medicine International Open, 2, E41-E45.