忽然明白了 为什么跑步机上跑得容易

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Anderson（n.d.）指出，在跑道或地面跑步的时候，腿部的循环动作，特别是后蹬的动作，会不断把人体重心（center of mass）送前。反过来说，在跑步机上跑步时，腿部的循环动作只是不断把人体重心固定于某一个位置，所以无论在力学或神经肌肉的动作模式上，在跑步机上跑步与真正在地面上跑步有很大的出入。因此，有些专家认为在跑步机上练习是违反了运动训练理论中的专项性原则（Principle of Specificity），甚致会对跑步的效能（running economy）做成了负面的影响。另一方面，跑步机的拥护者则坚持跑步机有两大优点，第一就是透过调校跑步机的倾斜度，可以模仿上坡跑（hill running）练习；第二就是可以更准确地设定跑步机运作的速度，方便进行步速（pacing）练习。

早于 1970 年，Pugh 已着手研究在地面上和跑步机上跑步对氧气需求的分别。Puge 发现，在跑步机上跑步时，跑速与摄氧量成直线（linear）关系；在地面上跑步时，跑速与摄氧量却成曲线（curvilinear）关系。同时，Pugh 发现当跑速作相同单位的增加时，在地面上跑步时的摄氧量高于在跑步机上跑步时的摄氧量。Pugh 把这差异归因于风阻（air resistance）上，而这个论点亦非常有理据，因为风阻是与速度的平方成正比，所以当速度增加时，风阻便越加紧要，能量的消秏也就越加厉害。正如 Pugh 指出，当跑速为 21.5 千米 / 小时（约 6 米 / 秒 或 67 秒 / 400 米）时，能量消秏约为 8%，但当速度增加至 10 米 / 秒（即 10 秒完成 100 米）时，能量消秏便倍升至 16%。

Anderson（n.d.）还引述了其它一些比较跑步机和地面上进行跑步练习的研究，以说明两者的分别：

•以同一步速（如 6 分钟 / 英哩）作跑步练习，在跑步机上进行时，无论心率或摄氧量都会比在地面进行跑步时为低。

•同一速度之下，在沥青（asphalt）地面上跑步，比在跑步机上跑步要消秏多 10% 的能量。

•在低速度之下（3.35 与 4.88 米 / 秒，即 119 与 82 秒 / 400 米），无论在地面或跑步机上，运动员（大学田径及越野赛代表）的步长都大致一样。当速度增加后（6.4 米 / 秒，即 62.5 秒 / 400 米），跑步机上的步长比在地面上跑时要多出约 5%。在上坡跑的情况下，这种速度与步长的关系无论在跑步机（在 6.4 米 / 秒时，步长多出 8%）或地面跑也大同小异；但在下坡跑时，无论速度为何，跑步机或地面跑的步长却无多大的差异。不过，在跑步机上作高速跑时（6.4 米 / 秒），步长的增加也同时换来步频的下降。
此外，在跑步机上跑步时，由于要在高速运转的输送带上保持穏定，着地后支撑阶段的时间也明显延长，因为发力的时间较为充分，所以步长较大，但步频却相对地下降。

•至于初参与跑步人士方面，无论男女，当跑步机的速度增加后（4.85 米 / 秒，即 82 秒 / 400 米），步长明显小于地面跑（男性短了 3.2%，女性短了 10.2%），但步频却明显上升（男性高了 3.4%，女性高了 10.9%）；所得结果与经验运动员的表现刚巧相反。

•在 100 米短跑方面，地面跑所导致的氧债高于（多 36%）在跑步机上跑，反映出地面跑会消秏更多腿部肌肉的能量储备，因而跑步完毕后需要更多氧气重新储备能量物质。另一方面，短跑运动员在跑步机上却可以尝试到比地面跑的最佳时间更快的步速（8.5 米 / 秒提升至 10.5 米 / 秒，相当于 11.76 秒 / 100 米提升至 9.5 秒 / 100 米）。

从以上的研究结果可见，不同水平的运动员在跑步机上进行跑步练习时，都会自行调整步长与步频，以致跑步的力学和动作都有别于在地面上跑，在生理学及训练学的角度看，这都会违返了「专项性原则」，从肌动学习（motor learning）的角度看，亦有碍学习（跑步机上练习）的转移（地面上跑步的表现）。因此，着重争取好成绩的跑步运动员，除非训练课的目的是尝试感受或练习比自己最佳成绩更快的步速，否则都应该尽量在地面进行跑步练习。当然如果情况真的不许可（恶劣天气、缺乏山坡），跑步机也不失为可行的跑步练习设施。