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【活動】運用跑錶解析你的身體 跑者都該懂的跑步數據

劉正信
發表於2016/07/22
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台灣夏季氣候濕熱,較不利長距離耐力運動的進行,在跑步質量下降的同時,不少跑者趁著這段期間進行兩大課題:技術精進、更新裝備(圖片來源:劉正信


數據的意義

什麼是技術精進?跑步能力是由許多因素所構成,概略可以分成 4 個方向:體能、技術、個人意志力、肌力。一個跑者之所以能夠跑得快、跑得遠,或者是跑步容易受傷,其根本原因都離不開這 4 個方向。


在森林跑站舉辦的《跑者都該懂的跑步關鍵數據》新書暨 Garmin 新品發表會(圖片來源:劉正信


許多跑者買了跑錶,卻發現自己看不懂錶上數據所代表的意義,使用多年只看配速與里程,忽略了其他同樣有意義的數據。為此,徐國峰與莊茗傑兩位作者,共同出版新書《跑者都該懂的跑步關鍵數據》,在書中,教大家如何運用現代的穿戴式裝置,量化跑者的跑步能力。只要將知識搭配合適的裝備,每一個跑者都能夠客觀地評估自己或他人的跑步能力,並有方向地針對弱項進行加強。


徐國峰與大家分享書中的內容(圖片來源:劉正信


本書作者徐國峰與穿戴式裝置大廠 Garmin,共同在森林跑站舉辦了第一場新書暨新品發表會,讓跑友們能夠一同搶先參與這場活動。徐國峰與大家分享書中的內容,Garmin 也於現場展示最新的跑錶:Forerunner 735 XT。在本書中主要把數據分成 3 大類:體能、跑者技巧、跑者的訓練效果與疲勞控制。


體能訓練的規劃與心率區間

體能訓練,最關鍵的兩個數值是心率(HR)與配速(Pace),其中心率是相對客觀的數據。現在多數的跑錶都有心率偵測功能,可惜很少跑者會看這個數字,多數是因為不懂心率背後的意義。事實上只看心率數值也沒有意義,真正有意義的是心率區間(HR Zone)。要知道自己的心率區間,要先測量自身的安靜心率(RHR)與最大心率(MHR)。

安靜心率測量方法:經過一夜正常睡眠,早上起床後戴上心率裝置,保持站姿 1 分鐘,此時的心率即為安靜心率。

最大心率測量方法:戴上具心率偵測功能的裝置,找一段 500 公尺的陡坡,或在 400 公尺的操場兩圈為一趟,第一趟想像用八成力跑、第二趟用九成力跑,休息 5 分鐘後,第三趟要用十成力跑並記下該趟最高心率(假設 192),接著再休息 5 分鐘,第四趟時想像這次的最大心率要比上一趟多一下(假設 193),假若又跑出更高心率,休息 5 分鐘後繼續重覆,直到心率不再上升,所量測到的最大值即為最大心率。按照經驗不會跑超過 5 趟。

最大心率與安靜心率會隨著個人的體型、生理反應與運動習慣各有不同,初次學習使用心率量化體能狀況的跑者,一定要先實測這兩個數據,之後便可用最大心率與安靜心率推估儲備心率百分比(HRR %)。


初次學習使用心率量化體能狀況的跑者,一定要先實測最大心率與安靜心率這兩個數據(圖片來源:劉正信


儲備心率的推算公式如下:

儲備心率百分比=安靜心率+運動強度百分比×(最大心率-安靜心率)

幾乎所有的跑錶都已內建儲備心率的運算公式,只要輸入最大心率與安靜心率即可得知,但重點是區間的百分比要設定為多少。徐國峰在研究文獻資料時,發現儲備心率(HRR)與最大攝氧量(VO2 MAX),兩者的百分比幾乎一樣,因此我們直接拿最大攝氧量的百分比來用,如此便可藉由儲備心率百分比推估最大攝氧量百分比(VO2 MAX %)。


依照心跳的快慢,將體能訓練區分為 5 個心率區間:

心率區間
最大攝氧量(儲備心率)百分比
E 心率區:1.0-1.9
59-74%
M 心率區:2.0-2.9
74-84%
T 心率區:3.0-3.9
84-88%
A 心率區:4.0-4.9
88-95%
I 心率區:5.0-5.9
95-100%
R 心率區:第 6 區
不考慮心率


5 個心率區間,對體能而言,各有不同的意義與訓練效果:

  • 第一區間與第二區間為有氧耐力區,該區間的運動強度較低,用於訓練肌肉端的用氧能力。肌肉端的用氧能力跟微血管的密度有關,藉由有氧訓練可以讓微血管長得更密,另一方面讓有氧效率增加,有助轉換脂肪代謝率提升。這是只有這一級的強度可以練到,跑快時反而練不來。
  • 第三區間介於有氧與無氧之間,此時乳酸剛好達到臨界點。乳酸產生的速度與代謝的速度開始平衡。
  • 第四區時,乳酸會開始累積,這時候心臟必須跳更快,把乳酸從肌肉帶到其他地方去代謝,三區以上就是無氧區,無氧區不是只作無氧,而是無氧的比例比較高。
  • 第五區是高強度的無氧訓練,可以讓跑者的最大攝氧量提升,只練有氧區間的跑者,無法練最大攝氧量。
  • 第六區是不考慮心率的區間,譬如 100 公尺距離的衝刺跑,這時不再是練有氧能力,而是練神經肌肉反射的能力。


了解心率區間後,現在實作的問題來了,如果 3 個月後要比一場全程馬拉松,該如何規劃我的訓練?(圖片來源:劉正信


在體能訓練週期的安排上,常以心率區間作為區分,視目標賽事的距離與強度決定。假若我在 3 個月後要比一場全程馬拉松,會在第一階段練習低於目標賽事強度的區間,如第一區間;第二階段著重高於比賽強度的區間,如第五區間、第三階段練習等同比賽強度的區間,如第二與第三區間。

從未使用跑錶心率功能的跑者,趕緊開啟跑錶的心率偵測,並找出自己的心率區間,經由打底墊高維持三個階段,週期式地提升自己的體能。


跑步技術的元素:移動參數

剛才講到體能的量化與訓練週期的安排,接下來要來談談跑步技巧。許多跑者趁著夏季跑量降低期間,進行跑步技術的精進,好的跑步技術能讓相同體能水平的跑者,跑得更快更遠,並且避免跑姿錯誤所造成的傷痛。


要跑出速度的關鍵,不在於肌肉要多有力,而是角度(圖片來源:劉正信


什麼是好的跑步技術?首先要提的是速度,要跑出速度的關鍵,不在於肌肉要多有力,而是角度。為什麼這個角度跟速度有關?以下要來討論一段很簡單的物理。

角速度通過時間
速度角速度 × 半徑(腿長)

從公式來看,角度愈大或通過時間愈小(快),角速度就愈大。但速度不只是角速度,腿長(步幅)的不同也會影響速度的差異。用淺白一點的用詞來理解這個公式,影響跑速的元素包括:角度愈大,速度愈快;腿長愈長,速度愈快;通過時間愈短,速度愈快。其中腿長無法改變,因此加速度的關鍵在於兩個項目:前傾角度要大、通過時間要短。想要量化跑步技術,就要找到數據可以反映出這兩個項目,這個數據就是觸地時間(GCT)。


這張表格是目前各項世界紀錄保持人的跑步技術數據,可以發現騰空時間從百米到馬拉松幾乎沒有改變,這代表觸地時間愈短跑得愈快(圖片來源:劉正信


徐國峰提到,有兩個原因會讓觸地時間變長,第一個原因是跨步,跨步後必須等待身體往前通過,才能再進行下一步,造成觸地時間變長。從運動傷害的觀點,跨步會有剪應力產生,使得膝蓋容易受傷,此外跨步後身體為了平衡,臀部會轉一下,因此每跨一步大腿外側就會被拉扯一下,是造成跑者膝的原因之一。如果跑步時讓腳在臀部的正下方落下,將能避免上述問題的發生;第二個原因是推蹬,這裡的推蹬是指髖膝踝等三關節伸展,推蹬也會延長腳掌在地面上的停留時間、並使垂直振幅變高。


跨步後,身體為了平衡,臀部會旋轉轉導致大腿外側拉扯,容易造成跑者膝(圖片來源:劉正信


除了避免跨步與推蹬之外,該如何透過訓練,縮短跑步時的觸地時間?

人體有一樣東西是很有力但不能主動出力的:肌腱。你沒辦法控制肌腱出力,但肌腱可以被動的出力,就像彈簧,一被拉長就會收縮。如果你的跟腱有很好的彈性,在落地時快速反應,它能縮短你的觸地時間。這也是為什麼有些教練要求步頻(Cad)至少要 180 下/分,步頻太低會沒辦法有效運用跟腱的彈性。跑者們所熟悉的馬克操與跳繩,都能訓練跟腱的反應與彈性。


虎克定律(圖片來源:劉正信


徐國峰一直在找一個數據,可以代表當前跑步技術的好壞,直到找到了移動參數(VR)。

移動參數(垂直振幅步幅 × 100%)

跑者總是在追求較大的步幅與較小的垂直振幅,以減少不必要的推蹬出力,但在一味降低垂直振幅的同時,往往不自覺縮小步幅。移動參數同時考量到垂直振福與步距,當垂直振幅與步距可以同時被測量,跑者技術也就有了量化的指標,該數值降低即代表技術的精進!這也是為什麼 Garmin 要在高階的跑錶中,加入垂直振幅與觸地時間的偵測,跑者可以在跑步當下,透過跑錶監測自己的跑步技術。


訓練效果與壓力指標

拜運動科學與穿戴式裝置的進步,除了體能與技術外,跑錶還能夠評估每一次的訓練成效。


已有少數跑錶可以評估每一次訓練效果(TE)(圖片來源:劉正信


市面上,已有少數跑錶可以在手錶中,找到訓練效果(TE),它的數值從 1.0-5.0,其數值對訓練代表的意義如下:

  • 1.0-1.9:用於恢復,對於體能建立完全沒有幫助
  • 2.0-2.9:可以維持現在的體能
  • 3.0-3.9:可以幫助體能進步
  • 4.0-4.9:大幅幫助體能進步
  • 5.0:有過度訓練風險,需要多日才能恢復

這個數值愈大代表訓練成效愈好,恢復時間也愈長。芬蘭的運動資料分析公司 FIRSTBEAT 建議,訓練時讓訓練效果介於 3-4 之間,恢復則是 1-2,當訓練效果達到 5,所需要的恢復時間就太長了。計算訓練效果,需要跑者的個人資料與運動中的記錄,其中的一項是運動後過耗氧量(EPOC)。


照片中綠色的面積為 EPOC(圖片來源:劉正信


運動後身體的基礎代謝會提高、耗氧量提升,假若平時坐著耗氧量是 20,但讓你去衝刺 10 km 回來後,這時坐著的耗氧量就會大於 20,這是用於恢復身體的機制。隨著運動強度的提升,EPOC 的面積會愈大,恢復的時間也隨之拉長。

除了訓練效果,徐國峰還提到另一個壓力指標,心率變異度(HRV),HRV 是指心臟的變頻能力,該數據可判斷當下身體是否疲勞。例如間歇訓練時心率是否能夠很快上升,休息時是否又能快速下降,就好像變頻冷氣的馬達,可以依據現場環境改變運轉頻率。在訓練前後,由於身體疲勞,HRV 的測量結果會有大幅的改變,往往訓練後的 HRV 會遠低於訓練前。

曾有教授實驗,先測量選手身體在一般狀態下的 HRV,之後刻意讓他們熬夜喝酒再重新測量,發現生活不規律後,他們的 HRV 都大幅降低。HRV 是一個綜合性指標,不只是跑者的訓練壓力,連生活的壓力都能考慮進來。這個數據有個很重要的地方,平時訓練後只要有好好休息、補充營養,身體狀況就會恢復回來,但若沒有好好休息,讓身體狀況持續變差,跑者就會進入過度訓練。過度訓練是一種狀態,可能需要數個月的時間才能慢慢恢復。

現在多款 Garmin 的手錶或是智慧型手機,都可以透過第三方軟體測量 HRV。善用這個測試結果,可以有效避免運動員進入過度訓練的狀態。


你就是你的藝術品

體能、跑者技巧、跑者的訓練效果與疲勞控制,這三大類數據已可透過穿戴式裝置量化。新書發表會的最後,徐國峰與在場的朋友分享,以創作者的角度詮釋跑步這件事情。訓練是一門藝術,但裡面有很大的成份是科學,要講科學就必須要將一切量化,而量化就要能收集有意義的數據。


以創作的角度,這本書與跑錶,都是幫助你創作的工具(圖片來源:劉正信


回想 20 年以前,很少人在使用電腦與網路工作,世界仍然照常運轉著,但現在有多少人可以不用電腦工作?電腦未必是必需品,但電腦能讓工作更有效率。我們不用跑錶也可以跑步,但有了跑錶,跑者可以透過它進行監測、記錄,進而分析跑步能力。

畫家創作一幅畫,小說家創作一部小說,音樂家創作一首歌,而跑步家在創作時,展現出線條肌肉與跳舞般的跑姿,我們既是創作者也是被創作的作品,我們在創作自己的身體。而跑錶是一個工具,就像畫家拿筆一樣,跑步家拿跑鞋與跑錶進行訓練,但主體還是自己。


訓練是一種藝術,而跑錶是你創作的工具(圖片來源:劉正信


科學化訓練的啟蒙

活動尾聲,由 Garmin 公司人員,向各位介紹全新的運動錶──Forerunner 735 XT,為 Garmin 首支專為複合式運動設計的輕量化錶款,且結合腕式心率偵測功能。除了使用更方便外,Forerunner 735 XT 全面支援科學化訓練的數據收集,除了配速與里程外,提供步頻、步幅、垂直振幅、觸地時間平衡、恢復時間等。

此外,Garmin 培訓了 30 名心率認證教練,未來將於全國各地不定期開設心率訓練講座,讓想深入了解科學化訓練的跑者,能夠面對面向這些教練學習。


Forerunner 735 XT 是 Garmin 首支專為複合式運動設計的輕量化錶款(圖片來源:劉正信


Garmin 已培訓數名心率認證教練(圖片來源:劉正信


跑者都該懂的跑步關鍵數據,這本書像是運動穿戴裝置的深度使用說明書,內容含有大量艱深卻易懂的理論與實作方法,它並不適合剛入門跑步的朋友,但如果你想要深入客觀得瞭解自身跑步能力,或有效率地為自己或他人開出跑步課表,這是一本值得你研讀的工具書。

全世界的路跑風氣盛行,致力推廣科學化訓練的徐國峰教練與當今跑錶頭號品牌 Garmin,雙方緊密搭配,希望跑者們將科學化理論結合穿戴式裝置,未來能更聰明地進行跑步訓練!


科學化理論結合穿戴式裝置能更聰明地進行跑步訓練(圖片來源:劉正信



以上文章由 Garmin 贊助刊出。


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