運動生理週訊(第206期)
跑步機的使用(September 16, 2005)
王順正
健身俱樂部中一整排的跑步機與腳踏車，總是能夠吸引眾人的目光，利用跑步機來進行跑步的訓練與能量的消耗，已經是相當普遍的運動參與方式。隨著科技的發展，跑步機的價格越來越便宜，跑步機的功能越來越新穎，一般人利用加入健身俱樂部的一年花費，已經足夠買一台不錯的跑步機(中等層級水準)在家中、社區或辦公室中使用。如果可以家人、社區民眾或辦公室員工一起使用，那麼購買跑步機的經濟效益就更高了。
跑步機的優劣
馬力大小、跑步帶面積大小、避震效果、噪音影響、收藏便利性等都是評量跑步機時的重要考量因素(
進口跑步機直購網)。除此之外，一些跑步機控制面板的功能設計，提供了跑步機使用者對於跑步過程資料的瞭解，包括跑步時間、跑步距離、跑步速度、跑步坡度、能量的消耗狀況(推算)等，以及一些跑步期程的設計與規劃等。基本上，這些跑步機控制面板上的基本設計，確實提供了跑步機使用者更詳細的跑步參與資訊，有助於運動參與者對於個人運動參與狀況的瞭解與記錄。
目前市售的跑步機，普遍提供運動過程中即時的心跳率變化資訊，不過，利用手握偵測心跳率的方法，根本就無法提供正確的運動心跳率；想要獲得有效率的運動心跳率評量，必須利用束在胸部的偵測帶，再透過跑步機面板或特殊設計的心率錶，進行心跳率的接收與判別，進而獲得運動心跳率(通常比較好的跑步機才具備這樣的功能)；否則，就必須利用胸部特定部位的三極(三個部位貼上電極片)心電圖進行評量與記錄。目前市面上常見的手錶式的心跳記錄器(例如
polar心率錶)，評量心跳率的效率不錯，已經是相當普遍的運動參與商品；跑步機的心跳率顯示與記錄設計，也常見於市售的跑步機上。心跳率控制設計(heart rate control)是心跳率顯示與記錄設計下的新功能，利用心跳率的監控，針對跑步機坡度與速度調整與控制，進而讓跑步機的使用者維持固定的心跳率，進而獲得更有效率的跑步狀況控制。
利用光感應以手揮舞調整速度的設計(右圖，
高島健康生活館)，提昇跑步機使用者操作跑步機的便利性(利用動作控制管理[
Motion Control]的原理，右手裝置為加速，左手的則為減速；當每次手掌經過光感應控制系統時，速度就會自動加減速度0.1公里，若將手放置在系統上方不動，速度加減範圍則增加為0.5公里，此外尚有系統整合連線的功能，若你想要停止機體運作，只需將雙手同時各放置在左右兩邊的光感應控制系統上方，速度即會自動歸零，緩和減速直到靜止狀態)。
http://www.greenmasterfitness.com.tw/Inno_MControl.htm
還有在跑步機控制面板上呈現模擬田徑場(一圈400公尺)的設計，也可以讓跑步機使用者瞭解跑步距離與變化，並且建立跑步機與田徑場跑步的關連性：跑到這一圈的那個位置？跑了幾圈？透過影像面板的設計，則提供了虛擬實境的影片選擇，讓你可以在家享受不同環境的跑步感受。
跑步機的優劣並一定取決於控制面板的功能多寡，但是跑步機的價格卻顯著受到這些控制面板功能的影響。跑步機使用者，有必要根據個人的需要與使用習慣，選擇適合你(妳)的跑步機，否則買到功能很多卻僅使用率很低的跑步機，就顯得投資報酬率不佳。
目前市面上販售或健身中心使用的跑步機，幾乎都沒有利用跑步機進行心肺機能優劣評量的功能。跑步機使用者往往需要在教練的指導下，選擇適合個人的跑步速度；經過一段時間的跑步訓練後，到底跑步機的跑步訓練有沒有提昇了妳的心肺功能？似乎仍然需要透過其他的心肺功能評量方法來進行評量。
跑步機跑步的優缺點
利用跑步機進行跑步的優點，在於不受天候影響、精確的訓練速度控制、速度感的練習、坡度的調整、預防運動傷害、運動心跳率的紀錄與控制、詳細記錄總訓練量等。事實上，由目前跑步機的普遍程度來看，利用跑步機進行運動訓練與能量消耗，確實獲得極大部分運動愛好者的認同。
相反的，跑步機的訓練也有一些缺點存在，包括有別於「運動訓練特殊性」的訓練方式、沒有空氣阻力、跑步動作上的差異(有經驗者步幅有增大現象、少用跑步機者步幅則有縮小現象)、跑步地面的訓練效益降低、沒有視覺上的變化(因為沒有移動)、個人跑步機沒有同伴同行、長時間重複可能出現心理上的厭倦、以及結束跑步機跑步的空間感覺變化等。
瞭解跑步機可以提供的效益與缺陷，將可以讓跑步機使用者正確的使用跑步機。不過，最近的研究趨向於提供原地的身體活動機會，讓一般社會大眾在工作時間仍然可以進行活動、增加能量消耗量，進而降低肥胖情形的出現。The New York Times 在2005年5月24日曾經報導體重較重的人比較傾向坐著，體重較輕的人比較不會常坐著，且平均多花兩個小時的時間在站著、徘徊或踱步，這些平常的動作可以每天多消耗350卡，可以讓肥胖的人每年降低30∼40磅的的體重。閒晃一小時(1600M)消耗的熱量是坐著的兩倍。報導中指出研究者Dr. James Levine在其辦公室設計跑步機書桌，兼顧工作與活動的書桌型跑步機(右圖，
http://www.nytimes.com/)設計(
New Weight-Loss Focus)。以跑步訓練的觀點去看，跑步機確實有一些無法彌補的缺點，如果以提高身體的活動量來看，坐著看電視、上班工作、打電腦，還不如站著輕鬆的活動與進行相同的工作。更新型跑步機的設計，讓一般的日常工作能夠與跑步機或類似的運動器材(例如坐式的原地腳踏車)結合，似乎是另一個廣大的消費市場。
跑步機與一般跑步的差異
Corey(2005)研究12名男性與12名女性，在田徑場(7.45±0.92 mph與7.47±0.93 mph)與跑步機(7.42±0.96 mph與7.42±0.96 mph)慢跑(jogging)時，運動心跳率分別為田徑場167.95±11.26 bpm與167.63±11.43 bpm、跑步機162.93±13.57 bpm與162.33±11.16 bpm，田徑場的運動心跳率顯著高於跑步機的運動心跳率(5.16±0.82 bpm)，自覺量表則沒有顯著的不同。作者認為在相同速度下跑步機的運動心跳率略低5 bpm的原因，可能是空氣阻力、生物力學、以及肌肉活動型態的差異。Elliott and Blanksby(1976)的研究發現，不管是男性或女性跑者，在跑步機上(以相同速度)跑步時會有步幅(stride length)降低、步頻(stride rate)增加、非支撐期縮短的現象。
Crouter, Foster, Esten, Brice, and Porcari (2001)以15名長跑選手為對象，探討在跑步機與室內200公尺場地(free range)漸增負荷1600公尺跑步的攝氧量變化情形。研究發現跑步機與場地漸增負荷跑步時的攝氧量、換氣量、心跳率、以及氧脈(VO
2/HR)都沒有顯著的差異，但是在跑步後的血乳酸濃度最大值方面，跑步機測驗(11.7±3.0 mmol/L)顯著低於田徑場測驗(14.1±3.3 mmol/L)。下圖為受試者在1600公尺的漸增強度測驗中，每分鐘跑步過程的攝氧量變化情形。由圖中的資料可以看出，在某些特定速度(中等強度)下，跑步機與田徑場的跑步攝氧量有些不同。
Crouter, Foster, Esten, Brice, and Porcari (2001)
Jones and Doust (1996)的研究則發現，九名經常訓練的男性跑者，以每秒2.92公尺至5.0公尺的五個不同速度跑步時，能量消耗會有略低於一般跑步速度時的情況。這種能量消耗較低的狀況，可以透過增加跑步坡度1%的方式，獲得相同於一般跑步時的能量消耗。由此可見，如果跑步機的使用者，想要獲得相等於一般跑步、相同速度下的能量消耗時，可以透過增加跑步機坡度1%的方式來處理。
對於一般運動愛好者或需要透過運動增加身體能量消耗量的社會大眾，站上跑步機「開始」跑步或走路，顯著比起如何獲得跟一般跑步一樣效果的跑步還重要。
參考資料
進口跑步機直購網：
如何選擇跑步機http://www.pw567.com.tw/html/how.htm
Corey, M. (2005). Heart rate responses to track and treadmill jogging. Master Thesis, Department of Exercise Science, Brigham Young University.
Crouter, S., Foster, C., Esten, P., Brice, G., & Porcari, J. P. (2001). Comparison of incremental treadmill exercise and free range running. Medicine and Science in Sports and Exercise, 33(4), 644-647.
Elliott, B. C., & Blanksby, B. A. (1976). A cinematographic analysis of overground and treadmill running by males and females. Medicine and Science in Sports and Exercise, 8(2), 84-87.
Grady, D. (2005).
New weight-loss focus: the lean and the restless. The New York Times, May 24 2005.
Jones, A. M., & Doust, J. H. (1996). A 1% treadmill grade most accurately reflects the energetic cost of outdoor running. Journal of Sports Sciences, 14(4), 321-327.
Running 4 women：
treadmill running http://www.running4women.com/improve.php?article_id=60
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