運動生理週訊(第437期)
跑步型態不同跑者的跑步經濟性(October.10.2020)
王順正、林玉瓊
跑步型態 (running form or running patterns) 是指透過五個跑步技術參數 (頭部垂直震幅、手臂動作、接觸地面時的骨盆與腳位置、著地模式) 的主觀評估方法 (Volodalen® method)，用來進行跑步動作型態的分類 (Gindre等，2016)。每個元素的主觀評分為1到5，將每個元素的評分加起來計算總體評分，分數小於或等於15的跑步型態為地面跑者 (terrestrial runner) ，大於15為空中跑者 (aerial runner) (右圖)。透過跑步動作五個特徵的主觀判斷，可以用來確認著地時間較長的地面跑者，以及騰空時間較長的空中跑者 (王順正、林玉瓊，2020)。
透過攝影分析的方法分類跑者的跑步型態，是否確實可以分類出地面跑者、空中跑者呢？Gindre等 (2016) 採用這種影像分析跑步型態的方法，將91名跑者分類為空中跑者48名 (5名女性，18.4±2.0分) 與地面跑者43名 (9名女性，12.1±2.3 分)。在3.3 m/s、4.2 m/s、5.0 m/s三個速度下，空中跑者的騰空時間、最大垂直地面反作用力、腿部硬度都顯著高於地面跑者。透過跑步動作影像的主觀分類，確實可以有效分辨跑步動作的生物力學與技術特徵，地面跑者的著地時間比較長，空中跑者的著地時間比較短。
Lussiana等 (2017) 以58名休閒跑者為對象，在跑步機上以12 km/h的速度跑步5分鐘，進行攝影分析跑步型態、同時進行攝氧量測量。經過攝影分析的主觀觀察分類，有29名跑者分類為空中跑者 (aerial runners, Vscore19.3±2.5 分)、另外29名跑者分類為地面跑者 (terrestrial runners, Vscore 11.5±2.0 分)。研究發現，在12 km/h速度跑步，除了步頻、身體硬度以外，著地時間、騰空時間、重心垂直振幅、地面垂直反作用力都具備跑步型態分類上的顯著差異。也就是說，空中跑者確實比地面跑者具備較小著地時間、較大的騰空時間、較大的重心垂直振幅、較大的地面垂直反作用力、以及較大的腿部硬度。
Lussiana等 (2017) 的研究同時發現，兩種跑步型態跑者的跑步經濟性並沒有顯著差異 (右圖)。也就是說，在相同跑步速度條件下，具備相同最大攝氧量、最大有氧跑步速度 (peak treadmill speed, PTS)，但是跑步型態不同的空中跑者、地面跑者，具備相同的跑步經濟性。不過，由於同一位跑者採用兩種跑步型態的實驗設計難以進行，而且跑步型態的差異還有程度上的課題，會不會換另外一批跑者就會有不同的研究結果呢？而且優秀跑者的比賽速度較快，讓兩種跑步型態跑者在12 km/h 速度下進行分析，難以將實際狀況呈現出來。會不會成績比較好的跑者是空中跑者的比例比較高呢？
Lussiana等 (2017) 指出，空中跑者具備飛躍、碰觸、彈跳的型態，跑步時主要是透過肌肉伸長縮短循環 (stretch-shortening cycle) 的應用，跑步動作的生物力學特徵包括：股直肌 (rectus femoris, RF) / 半腱肌 (semitendinosus, ST) 的共同收縮 (coactivation) 增加、腓腸肌 (gastrocnemius lateralis, GL) 提早活動增加、腿部硬度增加、腳掌著地、最大垂直地面反作用力增加、著地時間減少；地面跑者則具備固定、彎曲、滾動、推送的型態，跑步時主要是透過水平方向推進力的應用，跑步動作的生物力學特徵包括：重心垂直振幅減少、大腿後側半腱肌活動增加、腿部壓縮 (leg compression) 增加、騰空時間減少、趨向腳跟著地、觸地時腳與身體重心距離增加。整體來看，在長期跑步訓練的調節下，跑者可以透過身體動作與姿勢的調整，促成跑步動作的調整與穩定，進而造成兩種跑步型態具備相似的跑步經濟性。
跑步型態不同的空中跑者、地面跑者，雖然具備飛躍與彈跳、滾動與推送的跑步動作型態差異，但是跑步經濟性似乎不會有差別。跑者顯然不需要單純針對特定的跑步動作進行調整，而是應該整體評估頭部垂直震幅、手臂動作、接觸地面時的骨盆與腳位置、著地模式等跑步動作，清楚釐清自己的跑步型態分類。至於優秀的馬拉松跑者，是否空中跑者的比例比較高呢？有待進一步的研究釐清。
引用文獻
王順正、林玉瓊 (2020)。著地指數能有效評估跑步型態。運動生理週訊，第435期。http://www.epsport.net/epsport/week/show.asp?repno=435
Gindre, C., Lussiana, T., Hebert-Losier, K., & Mourot, L. (2016). Aerial and terrestrial patterns: a novel approach to analyzing human running. International Journal of Sports Medicine, 37(1), 25-29.
Lussiana, T., Gindre, C., Hébert-Losier, K., Sagawa, Y., & Gimenez, P. (2017). Similar running economy with different running patterns along the aerial-terrestrial continuum. International Journal of Sports Physiology and Performance, 12, 481-489.
