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紐約馬菁英跑者的功率數據分析

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Patrick Smyth是美國的菁英馬拉松選手,在2016年的紐約馬拉松獲得第十名,成績2小時16分34秒。當時他的鞋子上有佩戴Stryd跑步功率計收集數據,這篇文章就是分析他在這次比賽的數據表現。其中文章的分析圖表與內容是出自他的教練Ryan Bolton及其團隊(The Harambee Project elite training group),我只是把內容轉譯成中文。


上圖藍線為配速,黃線為功率,紫線是海拔高度。整體而言,Patrick的配速尚算穩定,不過可以看到功率明顯下降的時間點都是在下坡的路段,像4分50秒到10分20秒之間的 Verrazano-Narrows Bridge,以及1小時17分到1小時21分之間Queensboro Bridge;下坡時由於地心引力的關係,我們只要輸出比較低的功率就能維持相同的配速。因此,Patrick其實可以在下坡時維持跟平路一樣的瓦數,讓自己再跑快一點。教練建議可以在訓練時加入一些下坡技巧訓練,以改善下坡跑的效率。


上圖是各功率區間的時間分佈,顯示Patrick的功率數據主要集中在280至350W之間。在整場比賽的平均功率為306.6W,前半馬為319.4W,後半馬下降至294W,前後相差達8%。


跑步效率較差的跑者,姿勢功率(Form Power)會在總功率輸出中佔更高的比例。另外,隨著身體疲勞,跑姿會漸漸變形,姿勢功率將因而上升(效率較差)。Patrick算是擁有相當不錯的跑步技術,因此他的姿勢功率相對較低。如上圖所示,他全程平均姿勢功率為65.3W,前一小時的姿勢功率只佔總功率輸出的20至23%,但後半馬比前半馬上升了2.2%,最後20分鐘的姿勢功率比例更上升至28%左右,代表Patrick在比賽後段因疲憊而導致跑步效率下降。


垂直振幅是指身體重心上下移動的幅度,一般會落在8至14公分之間,Patrick在比賽中的平均垂直振幅為8.1公分,意味著他的身體重心不會隨步划而大幅跳動,對馬拉松來說這是很有效率的表現。垂直振幅是跑步動作的一部分,不可能完全不跳動,只是過猶不及都不好,超過15公分代表跳動大大,低於7公分也不好。

觸地時間是指腳掌接觸地面到腳趾離開地面的時間,長距離跑者一般落在150到300毫秒之間,這個數字會隨跑步速度和跑步效率而變化,而騰空時間就是整個身體在空中的時間。對於大部分跑者來說,跑步過…

跑步功率計量化跑步技術:下肢彈簧剛性(Leg Spring Stiffness)

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如果把身體拆成兩部分,我們的雙腿在跑步時就像彈簧,軀幹(上半身)即是被承載的部分。跑步的時候,每一步落地時身體垂直往下的動作會被減速,而這個減速的速率則可以當作為下肢的剛性,這也是目前Stryd獨有的測量數據:下肢彈簧剛性(Leg Spring Stiffness, LSS)

研究證實下肢彈簧剛性較高的跑者,由於能量轉換效率較佳,其跑步經濟性會比較好。另外,當雙腿疲勞時,可能是馬拉松的最後10公里,或高強度間歇訓練的最後幾趟,下肢彈簧剛性將可能因為肌肉疲勞而有所降低。

因此,觀察紀錄下來的下肢彈簧剛性變化,可以知道雙腿是在什麼時候出現疲勞,長期下來也可以知道LSS有沒有因為訓練而提升。

另一方面,由於下肢彈簧剛性會受體重影響,所以如果要比較不同跑者或跑步紀錄分析時,最好要進行標準化處理(下肢彈簧剛性 ÷ 體重,LSS/kg)。Steve Palladino教練根據收集下來數據,把LSS/kg分成幾個層級:


下肢剛性跟雙腿的肌腱、韌帶和筋膜等具有相關性,目前多數研究認為腳在落地時,這些組織會吸收與儲存能量,稱為彈性能(elastic energy),並且在離開地面時將能量釋放出去,為前進帶來更多動力。由於這股動力並不需要消耗到額外的能量或氧氣,因此也被認為是能夠提升跑步經濟性的原因之一。提高LSS/kg,可以讓你在相同的體感下跑出更快的配速。


透過重量訓練、增強式訓練、爬坡間歇跑等,都可以有效改善LSS/kg,從而改善跑步經濟性。不過,也有研究指出下肢剛性過高有可能會增加受傷的機率,他們認為每一位跑者的下肢剛性都有一個最佳範圍,可以在擁有良好跑步表現的同時,又不會提高受傷的風險。

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參考文獻:
Understanding 'Running Effectiveness' and its UsesBarnes, K. R., & Kilding, A. E. (2015). Running e…