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運動生理週訊(第383期)

肌力訓練提升長跑表現(August.8.2019)

王順正、林玉瓊、吳晨聖、路召薇

　　一百公尺、馬拉松比賽的世界男子紀錄保持人，分別是Usain Bolt (左圖左，9.58秒)、Eliud Kipchoge (左圖右，2:01:39)。由兩人的身材特徵來看，Bolt看起來就是肌肉精實，感覺爆發力佳、速度快；Kipchoge則是明顯較瘦、由外表看不出來是世界最佳耐力運動員。相對於講求更快 (faster)、更高 (higher)、更強 (stronger) 的運動競賽領域中，長跑運動員的體型與能力特徵，明顯的有別於其他強調速度、肌力、爆發力、敏捷性、平衡、反應、......等運動能力的運動項目。那麼，長跑運動員不需要做肌力訓練嗎？

　　Vuorimaa等 (1996) 針對短距離 (5名)、中距離 (5名)、長距離 (6名) 跑步選手，進行最大無氧跑步速度 (maximal anaerobic running test, V_MART) 測驗流程的比較分析。短距離跑步選手的100公尺成績平均11.1秒 (10.9-11.6秒)，中距離跑步選手的100公尺成績平均11.7秒 (11.5-11.9秒)、800公尺成績平均1分50秒 (1分47秒 - 1分52秒)，長距離跑步選手的100公尺成績平均12.8秒 (12.3-13.0秒)、800公尺成績平均1分59.2秒 (1分54秒 - 2分02秒)、馬拉松成績平均2小時21分 (2小時17分 - 2小時24分)。短距離、中距離、長距離跑步選手的20公尺速度分別為9.6±0.1 m/s、9.2±0.2 m/s、7.9±0.3 m/s，垂直跳高度分別為55.0±5.5 cm、43.8±4.0 cm、31.2±3.1 cm，最大攝氧量分別為60.4±2.2 ml/kg/min、63.0±2.7 ml/kg/min、73.2±3.4 ml/kg/min。研究結果顯示長距離跑步選手有需要提升他們的無氧運動能力。

　　Paavolainen等 (1999) 以耐力運動員為對象，將受試者分為實驗組 (10名) 與控制組 (8名)，實驗組與控制組在九週的總訓練量保持相同，但是實驗組32%、控制組3%的訓練量被爆發式力量訓練 (explosive strength training) 所取代。爆發式力量訓練課程持續15-90分鐘，包括各種衝刺5-10趟 (20-100米)、跳躍練習 (交換腿跳躍、下蹲跳躍、下落跳躍、跨欄跳躍、單腿跳躍、連續五次跳躍)，沒有額外負重或低負荷 (1 RM的 0-40%)、最大速度的腿部動作練習 (30-200次收縮、5-10組)。研究結果顯示，實驗組在4.17 m/s速度下的攝氧量隨訓練時間越來越低 (跑步經濟性越來越好，右圖上)，最大無氧跑步速度 (maximal anaerobic running test, V_MART) 隨訓練時間越來越快 (右圖下)。同時進行爆發式力量訓練和耐力訓練，提升了訓練有素耐力運動員的5K時間，但是沒有改變他們的最大攝氧量。爆發式力量訓練增進神經肌特徵，提升了V_MART、跑步經濟性。

　　Sinnett等 (2001) 針對36名受過訓練的跑步者 (20名男性和16名女性) ，進行無氧動力 (anaerobic power) 測試，測驗包括50米衝刺、從靜止位置垂直跳躍 (squat jump)、下蹲跳躍 (countermovement jump)、增強式跳躍測試 (plyometric leap test) 和300公尺衝刺。經過逐步迴歸統計分析顯示，10公里跑步時間 = 57.22 - 5.15 (增強式跳躍測試，公尺) + 0.27 (300公尺衝刺，秒) (R²=0.779)。這個研究證實無氧運動能力與10公里跑步成績的顯著關連，長跑選手在訓練過程中有必要增加增強式訓練與速度訓練。

　　Stkren等 (2008) 針對17名訓練有素的跑者 (9名男性、8名女性)，將受試者隨機分配到最大肌力訓練 (maximal strength training, MST) 介入的干預組與對照組，干預組 (4名男性、4名女性) 除了正常的耐力訓練之外，同時加上進行八週、每週3次、每次4組、重量最大4 RM (repetition maximum) 的半蹲 (half-squats) 阻力訓練。對照組在同一時期繼續進行正常的耐力訓練。研究結果顯示在正常耐力訓練過程加入阻力訓練後，1RM增加33.2％、半蹲時的發力率 (rate of force development, RFD) 增加26.0％、70%最大攝氧量強度時的跑步經濟性 (running economy, RE) 或跑步成本 (cost of running, CR) 增加5.0％、最大有氧速度 (maximal aerobic speed, MAS) 跑步的衰竭時間增加21.3％，控制組則都沒有顯著改變。研究顯示8週的最大力量訓練改善了RE，並且讓訓練有素的長跑運動員延長了MAS的跑步持續時間。

　　Berg (2003) 的研究中指出，衝刺跑、跨步跑、上坡跑、台階與增強式訓練等，這些改善或保持肌力的訓練方法，由於可以降低長時間耐力訓練造成的肌力下降現象 (耐力訓練會活化AMPK進而達到有氧能力的適應，但由於AMPK可能同時抑制mTOR的活化，mTOR/p70的路徑在肌肉生長扮演重要腳色。由於耐力訓練的方法有很多類型，耐力訓練造成肌力下降的相關研究成果，仍有待進一步釐清)，皆是提升長跑表現的有效輔助訓練。有關肌力訓練與耐力訓練的同步訓練效果，可以參考運動生理週訊第325期「同步訓練 (concurrent training) 對心肺耐力的影響」的相關內容介紹。

　　長期的耐力訓練後，可能造成長跑選手的無氧運動能力下降。爆發式力量訓練 (explosive strength training)、最大肌力訓練 (maximal strength training)、增強式訓練 (plyometric training) 等肌力訓練的方法，都是提升長跑選手肌肉機能的有效訓練，同時也可以提升耐力表現。對於長跑運動選手來說，在耐力訓練的訓練過程中，加入適量的肌力訓練可以有效提升長跑表現。

引用文獻

Berg, K. (2003). Endurance training and performance in runners - research limitations and unanswered questions. Sports Medicine, 33(1), 59-73.

Paavolainen, L., Hakkinen, K., Hamalainen, I., Nummela, A., & Rusko, H. (1999). Explosivestrength training improves 5-km running time by improving running economy and muscle power. Journal of Applied Physiology, 86(5), 1527-1533.

Sinnett, A. M., Berg, K., Latin, R. W., & Noble, J. M. (2001). The relationship between field tests of anaerobic power and 10-km run performance. Journal of Strength and Conditioning Research, 15(4), 405-412.

Stkren, K., Helgerud, J., Stka, E. M., & Hoff, J. (2008). Maximal strength training improves running economy in distance runners. Medicine and Science in Sports and Exercise, 40(6), 1089-1094.

Vuorimaa, T., Hakkinen, K., Vahasoyrinki, P., & Rusko, H. (1996). Comparison of three maximal anaerobic running test protocols in marathon runners, Middle-distance runners and sprinters. International Journal of Sports and Medicine, 17(2), S109-S113.