【各有不同】用跑步機與路跑會出現什麼差別?一次了解兩者的4大疑問。

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一直以來有不少跑者對於跑步機的看法通常很兩極:一種類型的跑者極力避免使用跑步機;另一種類型的跑者喜歡在室內的跑步機上跑步,不喜歡在戶外跑步。不過隨著跑步運動越來越盛行,而且戶外跑步容易受到天氣、環境和時間等等因素影響,再加上運動中心和健身房的普及,使用跑步機來運動也越來越普遍,因此大家對於跑步機的疑問也越來越多,究竟跑步機跟路跑的差別在哪裡呢?

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一、跑步機上跑步比較輕鬆?
如果善用跑步機的功能設定的話,在跑步機上跑步並不會比戶外跑步輕鬆。大部分體驗過跑步機和路跑的人都會覺得在跑步機上可以輕鬆跑完的距離,如果在道路上跑起來卻感覺困難許多,這是因為跑步機有一個不斷往後捲的輸送帶,實際上只要輕輕彈起雙腳並在空中交換前後腳就等於是在道路上邁出了一步,不像路跑還得用力將自己的身體向前推進;除此之外,在跑步機上完全不需要對抗風阻,因此跑起來就感覺輕鬆許多。但是這個問題已經被科學家給解決了,其實你只要將跑步機的跑道調成上升1%的坡度,就可以模擬路跑的狀態,在相同的速度之下,兩者消耗的能量會一樣多,而且連最大攝氧量都是相同的。

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二、跑步機上的跑姿會有不同?
跑步機上的跑步姿勢與路跑的確有不同。有一個學者是以高速攝影機來拍攝並分析跑步機上與道路上跑步的步態差異,另一篇研究則是使用表面肌肉肌電圖(將感應貼片貼在肌肉上以測量下肢各個肌肉收縮的程度)來分析比較兩者下肢肌肉使用的情況。這兩個研究有一個共同的結論,就是在跑步機上跑步時腳踝往上勾起的角度比較小。除此之外,研究也發現一般跑者在跑步機上跑步,腳與地面的接觸時間較短、步距較短、步頻較高;但專業運動員在跑步機上跑,當速度增加的時候,卻是步距增加、步頻減少。

三、跑步機上跑步會較多運動傷害?
不見得會比較多,跑步的運動傷害通常是因為重複的動作,導致過度使用某些特定的肌群造成的,在跑步機上跑步比起路跑更加沒有變化,既沒有上坡、下坡,也沒有停頓、轉彎,可以說是更固定更重複的動作,因此有人認會這樣更容易導致運動傷害。然而,換個角度來說,路跑也有其好發的運動傷害,例如因為路面較硬造成足跟疼痛、崎嶇不平的路面造成腳踝扭傷、或者需要閃避人車造成的意外等。

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四、跑步機與路跑,哪個鍛練更有效?
早於 1970 年,已有研究著手調查在地面上和跑步機上跑步對氧氣需求的分別。報告發現,在跑步機上跑步時,跑速與攝氧量成直線關係;在地面上跑步時,跑速與攝氧量卻成曲線關係。同時,團隊也發現當跑速作相同單位的增加時,在地面上跑步時的攝氧量高於在跑步機上跑步時的攝氧量。

研究團隊就把這差異歸因於風阻上,而這個論點亦非常有理據,因為風阻是與速度的平方成正比,所以當速度增加時,風阻便越加緊要,能量的消秏也就越加厲害。正如報告指出,當跑速為 21.5 千米 / 小時(約 6 米 / 秒 或 67 秒 / 400 米)時,能量消秏約為 8%,但當速度增加至 10 米 / 秒(即 10 秒完成 100 米)時,能量消秏便倍升至 16%。

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而另一份論文也引述了其他一些比較跑步機和地面上進行跑步練習的研究,以說明兩者的分別:

  • 以同一步速(如 6 分鐘 / 英哩)作跑步練習,在跑步機上進行時,無論心率或攝氧量都會比路跑步時為低。
  • 同一速度之下,在瀝青地面上跑步,比在跑步機上跑步要消秏多 10% 的能量。
  • 在低速度之下(3.35 與 4.88 米 / 秒,即 119 與 82 秒 / 400 米),無論在地面或跑步機上,運動員(大學田徑及越野賽代表)的步長都大致一樣。當速度增加後(6.4 米 / 秒,即 62.5 秒 / 400 米),跑步機上的步長比在地面上跑時要多出約 5%。在上坡跑的情況下,這種速度與步長的關係無論在跑步機(在 6.4 米 / 秒時,步長多出 8%)或地面跑也大同小異;但在下坡跑時,無論速度為何,跑步機或地面跑的步長卻無多大的差異。不過,在跑步機上作高速跑時(6.4 米 / 秒),步長的增加也同時換來步頻的下降。
    此外,在跑步機上跑步時,由於要在高速運轉的輸送帶上保持穏定,著地後支撐階段的時間也明顯延長,因為發力的時間較為充分,所以步長較大,但步頻卻相對地下降。
  • 至於初參與跑步人士方面,無論男女,當跑步機的速度增加後(4.85 米 / 秒,即 82 秒 / 400 米),步長明顯小於地面跑(男性短了 3.2%,女性短了 10.2%),但步頻卻明顯上升(男性高了 3.4%,女性高了 10.9%);所得結果與經驗運動員的表現剛巧相反。
  • 在 100 米短跑方面,地面跑所導致的氧債高於(多 36%)在跑步機上跑,反映出地面跑會消秏更多腿部肌肉的能量儲備,因而跑步完畢後需要更多氧氣重新儲備能量物質。另一方面,短跑運動員在跑步機上卻可以嘗試到比地面跑的最佳時間更快的步速(8.5 米 / 秒提升至 10.5 米 / 秒,相當於 11.76 秒 / 100 米提升至 9.5 秒 / 100 米)。

從以上的研究結果可見,不同水平的運動員在跑步機上進行跑步練習時,都會自行調整步長與步頻,以致跑步的力學和動作都有別於在地面上跑,在生理學及訓練學的角度看,這都會違返了「專項性原則」,從肌動學習(motor learning)的角度看,亦有礙學習(跑步機上練習)的轉移(地面上跑步的表現)。

因此,著重爭取好成績的跑步運動員,除非訓練課的目的是嘗試感受或練習比自己最佳成績更快的步速,否則都應該盡量在地面進行跑步練習。當然如果情況真的不許可(惡劣天氣、缺乏山坡),跑步機也不失為可行的跑步練習設施。

Source:

Text by Medical Inspire

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