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運動生理週訊運動生理週訊電子報
Online ISSN : 1814-7712
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主題:跑步的著地指數(duty factor)
發言 : scwang 時間 : 18/01/09(21:43:04) From : 220.143.107.186 分類 : 訓練概論
運動生理週訊(第362期)

跑步的著地指數(duty factor)(January.9.2018)

王順正、林玉瓊

運動生理週訊第362期 跑步的著地指數(duty factor)  跑步的著地指數 (duty factor) 是指跑步過程中腳著地時間 (contact time) 、相對於騰空時間 (aerial time) 加上著地時間的比值 (右圖,Taboga等,2016)。簡單的說,著地指數是指左腳或右腳的著地時間,佔這隻腳著地時間與騰空時間的百分比 (著地時間/(著地時間+騰空時間))。依照Folland等 (2017) 的研究發現,跑步的著地指數 (duty factor) 是影響跑步表現的重要技術條件。

運動生理週訊第342期 跑步時著地時間與跑步經濟性的關係  Nummela等 (2007) 以25位耐力運動選手為對象,在八個不同速度下跑步時的著地時間 (右圖實心點) 與騰空時間 (右圖空心點) 資料,顯示出跑步速度越快時腳著地時間越短,騰空時間在跑速6 m/s之前沒有什麼改變,跑速超過6 m/s之後騰空時間也有隨速度增加而縮短的趨勢。可惜作者並沒有整理出著地指數 (duty factor) 的資料。但是,依據著地指數是「著地時間/(著地時間+騰空時間)」的公式來看,隨著跑步速度的增加,著地指數確實會隨著跑速增加而減少的趨勢。

運動生理週訊第362期 跑步的著地指數(duty factor)  Millet等 (2009) 針對一位58歲、男性、由巴黎跑到北京 (161天跑8500公里,平均每天跑52.8公里,跑步前後的體重為63.5公斤與61.5公斤、脂肪百分比為21.5%與16.5%) 的跑者,在跑前3週、跑後3週、以及跑後5個月,進行實驗室跑步機的不同速度 (8、10、12、14、16 km/h) 跑步測驗。研究發現,隨著跑步速度的增加,著地時間 (contact time) 逐漸降低、騰空時間 (aerial time) 逐漸增加,造成著地指數呈現逐漸減少的現象 (右圖。跑速8 km/h的著地指數約90%、跑速16 km/h的著地指數約60%)。經過161天連續的長距離跑步之後,在不同速度下的跑步步頻皆會增加,跑步速度越快步頻增加的越多,就算經過5個月的休息之後,步頻增加的趨勢雖然有減少,仍然比開始跑之前還更快;不同速度下的著地時間皆沒有什麼改變,但是特定速度的騰空時間會下降,進而造成特定速度著地指數呈現增加的現象 (上右圖)。長時間連續的跑步後,腿部肌力的降低與地面垂直反作用力最大值的下降,是造成固定速度時騰空時間下降、著地指數增加的原因。

  事實上,Nummela等 (2007) 與Millet等 (2009) 兩篇論文,對於跑步速度增加騰空時間是增加或降低的結果並不一致,由於Millet等 (2009) 的研究僅有一人,而且兩篇論文使用的跑步速度並不相同。後續能有需要釐清跑步速度增加對於騰空時間的影響。

運動生理週訊第362期 跑步的著地指數(duty factor)  Morin等 (2007) 的研究則在探討跑步步頻與著地時間的影響。以10名經常運動的受試者為對象,在3.33 m/s的跑步速度下,受試者以自選步頻的-30%, -20%, -10%, 0%, +10%, +20%, +30%,進行每趟2分鐘的跑步測驗,同時記錄步頻與著地時間、騰空時間的變化狀況。研究發現,步頻減少會想住降低騰空時間,步頻增加則會顯著降低著地時間;著地指數則僅在步頻減少-20%與-30%條件下會顯著的降低,步頻增加並不會顯著改變著地指數。在相同跑步速度下,減少跑步步頻會顯著增加騰空時間,並且造成著地指數顯著下降,類似跑步速度增加的動作變化;增加跑步步頻則僅會顯著降低著地時間,對於著地指數沒有顯著影響。

  跑步的著地指數 (duty factor) 是影響跑步表現的重要技術條件。隨著跑步速度的增加,跑步著地時間有逐漸減少的趨勢,形成著地指數隨著跑步速度增加而降低。在相同跑步速度下,增加跑步步頻可以顯著減少著地時間,減少跑步步頻則會顯著增加騰空時間。由於跑步著地時間越短的跑者,跑步經濟性越佳,因此著地指數較低的跑者跑步經濟性也越好 (這個推論似乎仍需要實際研究驗證)。

引用文獻

Folland, J. P., Allen, S. J., Black, M. I., Handsaker, J. C., & Forrester, S. E. (2017). Running technique is an important component of running economy and performance. Medicine Science in Sports and Exercise. 49(7), 1412-1423.

Millet, G. Y., Morin, J-B., Degache, F., Edouard, P., Feasson, L., Verney, J., & Oullion, R. (2009). Running from paris to beijing: biomechanical and physiological consequences. European Journal of Applied Physiology, 107(6), 731-738.

Morin, J. B., Samozino, P., Zameziati, K., & Belli, A. (2007). Effects of altered stride frequency and contact time on leg-spring behavior in human running. Journal of Biomechanics, 40, 3341-3348.

Nummela, A., Keranen, T., & Mikkelsson, L. O. (2007). Factors related to top running speed and economy. International Journal of Sports Medicine, 28(8), 655-661.

Taboga, P., Kram, R., & Grabowski, A. M. (2016). Maximum-speed curve-running biomechanics of sprinters with and without unilateral leg amputations. Journal of Experimental Biology, 219, 851-858.

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