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

作者： -

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。

利用分析軟體WKO4可以長期監控LSS的趨勢變化。

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。

---【如要轉載，請註明作者與出處，謝謝配合】---

跑步功率系列文章：

參考文獻：
在澳門出生、長大，高中畢業後來到台灣唸大學，從此愛上鐵人三項以及台灣這片土地。大學畢業後決定定居台灣，成為一名鐵人三項、馬拉松教練。我的夢想，是希望在有生之年能夠訓練出世界頂尖、站上奧運或世錦賽頒獎台的華人耐力運動員。

留言

張貼留言

這個網誌中的熱門文章

如何找出自己的跑步功率區間？

作者： -
圖片
為了從訓練中獲得最好的鍛鍊效果，每一次跑步應該都要具有目的性。上一篇文章 「跑步功率最重要的數據：找出自己的臨界功率」 提到，只要找出自己的臨界功率（或稱閾值功率）之後，就可以按百分比推算出自己的各強度區間，然後就可以透過功率區間去安排訓練課表，以及分析跑步記錄的強度分佈。 如果你過去已經接觸過科學化訓練，或許對於心率區間或配速區間並不陌生，它們就是按照你的比賽成績或心率去劃分不同的強度區間，以應用在訓練或比賽上。 同樣地，功率區間也是根據你的個人能力（閾值功率）去劃分強度區間，每個區間都會對應到不同的能量系統／意義，代表不同的訓練效果。 相對於心率與配速區間，功率區間可以提供你更客觀、更不受外在環境影響的強度依據，無論在平路、上坡或下坡，我們都可以按照特定的功率區間去進行訓練或比賽，不會再發生「追心率」的情況，或是上坡不知道該跑多快的問題。 另外，由於跑步功率與自行車功率的差異性，Jim Vance 教練非常強調跑步的效率，在使用功率訓練時千萬不要為了達到更高的功率而犧牲了原來動作效率。功率數值有所提高可能是不錯的結果，但提高 跑步效能 更加重要。 "I believe efficient runners will see more benefit from training by power zones than inefficient runners." 「有效率的跑者比效率差的跑者，更能從功率區間訓練中獲益。 」 目前主流有三種功率區間可供選擇，分別是 Jim Vance 在 《科學化跑步功率訓練》 中的功率區間、Steve Palladino 教練的 Palladino Power Project Zones 、以及 Stryd 官方使用的功率區間，在此將這三種功率區間整理出來分享給各位。 Jim Vance跑步功率區間 Jim Vance's Running Power Zones Jim Vance 是最早推出跑步功率訓練書籍的教練，目前是美國鐵人三項訓練團隊 Formula Endurance 的創辦人兼總教練，專門培養頂尖青少年鐵人三項選手，他的選手  Ben Kanute  在 2017 年的 IRONMAN 70.3 World Championship 拿下第二
繼續閱讀...

步幅變大的秘訣：腳掌拉起的技巧

作者： -
圖片
如果說「步頻」是跑步技術之母，是良好跑姿的基礎，那麼「步幅」就是接下來要追求的目標。因為跑步速度 = 步頻 x 步幅，如果想要追求更快的速度，兩者缺一不可。 步幅是指一腳離開地面的位置，到另一隻腳落地位置間的距離，亦即一步的長度。在跑步時步幅愈大也代表身體騰空的時間愈長；只要我們能夠「飛」得愈遠，步幅也就愈大。 不過，我們絕對不能以跨大步的方式來加大步幅，因為這樣只會讓腳掌落在重心前方，造成剎車增加阻力，以及增加受傷的風險。那麼，跑者應該要如何達到更大的步幅呢？我們需要做對三件事： 一、增加腳掌上拉的高度 騰空時間是指腳掌沒有支撐在地面的時間，所以腳掌往屁股的方向上拉得愈高，身體能停留在空中的時間就愈長。千萬不要急著讓腳掌落地，如果一直想著要以腳掌的哪個位置落地，很可能就會造成過早落地，因而縮短了騰空時間，所以跑步時一定要專心在把腳掌往上拉的動作上。 腳掌上拉的高度，決定了步幅的長度。 二、縮短「腳尾巴」消失的時間 在加速時腳掌拉得夠高還不夠，我們同時也要縮短後腳掌從「身體最後方」回到「屁股正下方」的時間，亦即「腳尾巴」消失的時間。只要後腳停留在身體後方，那麼腳的重量就會留在後面，如此將會限制到身體往前騰空的時間。因此，我們必須要盡可能快地把後腳拉回至身體下方，然後自然落地。 三、增加身體的前傾角度 身體重心（屁股）前傾得愈多，就能讓愈多的體重分配到前方，也就更能利用重力產生更多速度，身體就能往前落得更遠。簡單來說，利用重心前傾跑出更快的速度（但不把腳掌跨到身體前方），同時快速上拉腳掌，騰空時間就會變長，步幅就會變大。
繼續閱讀...

跑步功率最重要的數據：找出自己的臨界功率

作者： -
圖片
隨著功率訓練的概念發展到路跑圈，不少跑者已經入手跑步功率計。不過，目前大部分跑者都只是在手錶上看當下的功率值是多少，其實際意義並不大。就好像買了心率錶卻只看當下心率值一樣，完全沒有發揮出數據的優勢。 要讓心率數據產生意義，首先要知道自己的最大心率跟安靜心率，相信現在很多跑者都懂了。至於跑步功率，你首先需要知道自己的臨界功率（Critical Power，簡稱「CP」），有了臨界功率才能計算出自己在各強度的功率區間，並根據功率去安排訓練與進行分析。 臨界功率 即代表你在乳酸閾值下的功率值，跟 FTP（Functional Threshold Power，功能性閾值功率）的意思相同。有在用功率計騎車的朋友對 FTP 一定不會陌生，它是指我們在乳酸閾值下所能穩定維持的最高功率值，在 FTP 以下時不太會堆積乳酸，所以能在此狀態下維持很長一段時間；但當運動強度超過 FTP，乳酸將會快速在血液堆積，同時產生疲勞，超過乳酸閾值愈多，能維持的時間就愈短。一般來說，在 FTP 強度下可以維持約 30~75 分鐘，視體能程度而定。另外，跑步臨界功率通常會比自行車 FTP 高，所以兩者並不能共用。 延伸閱讀： 【自行車教室】甚麼是「FTP」？ 我們可以把臨界功率當作是跑步能力的指標，臨界功率愈高，長距離跑步能力愈強。不過，無論是平路、上坡或下坡，由於跑步時每一步都必須承擔自身的體重，所以跑步功率也必須要同時考慮到跑者的體重，亦即功率體重比（W/kg），才能進行比較。其計算方式十分簡單，將功率值直接除以自身體重（公斤），便可得知該跑者的功率體重比，理論上數值愈高，跑步速度愈快。以我自己為例，體重 57 公斤，臨界功率是 238W（使用 Stryd 功率計），功率體重比就是 4.18W/kg；假如另一位跑者比我重 10 公斤，但臨界功率一樣的話，功率體重比就會變成 3.55W/kg（比較慢）。 延伸閱讀： 跑步科學的新里程碑：Stryd與功率訓練 檢測方法 臨界功率也可以當作是體能進退步的指標，常規性地安排臨界功率檢測，就可以知道近期的訓練有沒有達到體能進步的效果。到目前為止，跑步臨界功率有兩種比較常用的檢測方式，分別是「3+9 分鐘計時測驗」與「3 0 分鐘計時測驗」，其中「3+9 分鐘計時測驗」是跑步功率計 Stryd 所建議使用的檢測方式。 【3+
繼續閱讀...

紐約馬菁英跑者的功率數據分析

作者： -
圖片
圖片來源： https://www.flotrack.org 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。 Stryd PowerCenter馬拉松數據曲線圖 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 350 W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%。 上圖是這次比賽的姿勢功率（Form Power）的比例。 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。 上圖是垂直振幅(藍線)、觸地時間(橘線)與騰空時間(黃線)數據。 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
繼續閱讀...

【自行車訓練】功率沒有告訴你的事：你的騎乘方式偏向那一種類型？

作者： -
圖片
有了功率數據，讓我們在訓練或比賽時更容易控制強度，騎乘後所得到的 標準化功率（NP） 透過跟  FTP  比較，可以更準確地描述每一次訓練跟比賽的強度，從而計算出每天、每週、每月的訓練量。這些計算讓看似隨機跳動的功率數字延伸出更多意義，對自行車的體能訓練提供了非常多有用的資訊。 但我們仔細想一想，自行車要騎得快，在時間內能輸出的功率當然是愈高愈好。而一位車手所能輸出功率的高低主要受限於兩個條件，首先是騎士的體能條件，也就是身體的心血管循環系統（Cardiovascular System），騎士的體能愈好代表他的身體能夠輸送更多氧氣跟能量來輸出功率。 另一個限制因素就是神經肌肉系統（Neuromuscular System），也就是肌肉力量的大小以及收縮的速度；循環系統不斷把能量送到肌肉中，我們才能夠作出踩踏的動作，而最終能夠輸出多少功率就要視乎肌肉的力量有多大、加上肌肉收縮的速度有多快來決定（功率 = 力量x迴轉速）。所以，擁有強大心肺能力的長距離菁英跑者並不一定能夠在自行車上輸出高功率，因為他們的肌肉並不習慣踩踏的發力方式。 訓練中所能量化的數據愈多，我們對訓練就能愈加認識。由功率所延伸出來的數據為自行車體能訓練有來了相當明確的指標，長時間騎在FTP的 55 到 75% 就是在鍛鍊有氧耐力、105 到 120% 騎上一定時間後就能刺激最大攝氧量，各個區間皆有它的意義，也讓我們知道不同的功率數對自己來說是高還是低。 至於迴轉速也相當容易量化，功率計本身就能計算出騎士當下的迴轉速。一般來說，每個人都會有他習慣的迴轉速，這主要是取決於個人的肌纖維分佈。有些人會偏向以較重的齒比和較低的轉速踩踏，某程度上代表他的快縮肌（type II muscle fibers）相對較為發達，而有些人則會偏向以較輕的齒比搭配更高的轉速踩踏，表示他的慢縮肌（type I muscle fibers）比例較多。 每一位車手都會因為天生的肌纖維分佈，而有不同的騎乘習慣。 （圖片來源：WIKI） 只要我們到戶外騎車，功率跟迴轉速應該會因為地形與風向而不斷地變動。例如在平路時功率是 150W、迴轉速 90rpm，遇到爬坡時功率會上升到 200W、迴轉速則下降到 70rpm，到下坡時功率可能只有 130W、而迴轉速則加快到 110rpm、當到達最後衝刺時可能需要輸出 500
繼續閱讀...

【自行車教室】自行車踩踏技術可以量化嗎？

作者： -
圖片
如果我們把曲柄當作時鐘來看，1點到5點之間為主要的「施力區」，在此區間內所施的力都能有效地為腳踏車產生向前的動力，其中又以3到4點鐘方向產生的力矩最大（因為力臂最長）。12點跟6點則分別是上、下死點，因為在這兩點沒有力臂，所以不管踩得多用力對前進都沒有幫助。至於後半段的7到11點，可說是踩踏技術優劣的分水嶺。 踩踏圖片取自《鐵人三項訓練聖經》(2011) 從機械力學的角度來看，如果能夠對大盤進行360度均勻地施力當然最具效率，就像引擎一樣把動力平均施加到齒盤的每一個齒片上。但實際上我們人類的腳天生就不適合這種運動模式。人類演化至今，發展出強壯的股四頭肌，再加上地心引力的關係，往下踩這個動作對於這雙腿來說可說是習以為常。但往上提又是另一回事了，除了負責上拉的肌群（在大腿上方的髂腰肌與腿後肌群）相對比較弱之外，還得要克服地心引力，所以要透過提拉來驅動後輪就會費力很多。 用力往下踩人人都會，差別就在於能產生多大的功率而已。踩踏技術的關鍵是： 下踩時另一隻腳的「重量」是否完全離開踏板，又不花多餘的力氣作出提拉以驅動踏板。 上拉及下踩結束後能不能「順暢」地劃過上、下死點。 當前方腳處於3到4點鐘方向時，踩踏最具有效率，但與此同時如果後方腳「完全沒有做出上提動作」，那麼整隻腳的重量（約10公斤）就會成為前方腳的阻力。試想想每轉動曲柄一圈所輸出的功率除了要用來驅動腳踏車前進之外，還要克服這10公斤的重量，就好比跑步時綁著10公斤的沙包在腿上，既跑不快也跑不遠。 如果想要拿掉這個「沙包」，訓練雙腿提拉的技巧是不二門法，只要能夠在7到11點鐘方向時作出適當的提拉，下踩的力量就能夠全作為前進之用。但問題來了，究竟我們如何得知自己已經懂得運用這套技術呢？換一個問法，我們要如何得知這額外的10公斤已經不見了？ 以往在只有大盤式跟花鼓式功率計的時代裡，雖然可以知道總共輸出了多少功率，為體能訓練這一塊帶來革命性的影響，但有關踩踏技術的層面大家仍都只能「憑感覺」，技術好不好只有自己才知道。但隨著科技的進步，近年在市面上已推出了好幾款分腿式功率計（例如Garmin Vector、Rotor Inpower等），這種設計的好處在於能夠針對單腳進行個別測量，現在的你不只可以知道功率輸出有多少，甚至連踩踏技術也能夠作出量化，量化的數據包括： 踩踏平衡：左右腳輸
繼續閱讀...