利用無線加速規比較跑道與跑步機上跑步的衝擊加速度峰值差異

2015.11.26 編輯：李庭葳

題目：Peak impact accelerations during track and treadmill running
作者：Erin M.R. Bigelow, Niell G.Elvin, Alex A. Elvin, and Steven P. Arnoczky
出處：Journal of Applied Biomechanics, 2013, 29, 639-644

在硬地或跑步機跑步的水平與垂直衝擊加速度峰值是否會有差異？

        因先前的研究推測跑步時較大的衝擊力與增加受傷的機率息息相關，所以能夠準確的判斷跑步的衝擊力道與加速度漸漸引起大家的興趣，測力板是一個廣受大家使用來測量衝擊力道與加速度的測量儀器，能準確的紀錄地板的反應力與提供研究人員跑步相關資料的分析。           但受到測力板的限制，僅能分析短距離的跑步。長距離的跑步分析目前使用具有測力板的跑步機測量，但有些文獻認為在地面上與跑步機上跑步步態仍會有差異。或者可以使用有線的三軸加速規，但跑者在動作上仍然受到電線的限制。本篇作者使用無線三軸加速規比較在跑道上與在跑步機上跑步時的衝擊加速度分析。也比較使用三軸加速規測驗的結果是否與先前研究有相同的趨勢。

使用加速規分析跑步時的衝擊加速度是可行的！

    跑步機常被使用來改善身體素質、受傷後復健。但在跑步機上跑步是否與在跑道上跑步相同是具有爭議的，本篇研究顯示在跑步機與跑道上跑4英哩身體所受的垂直衝擊加速度峰值相同而跑跑步機產生的水平衝擊加速度峰值則較跑道跑大。先前走路的研究也顯示平均水平速度相同的情況下，因為跑步機的履帶會帶著腳向後，所以水平方向地板作用力峰值在跑道跑會比較大，跑道跑的水平加速度峰值也大於在跑步機上跑。跑步機跑的加速減速較小。發現本篇研究使用無線加速規測量跑步時的衝擊加速度結果受到先前研究的支持。

    在跑道上與跑步機上跑的垂直衝擊加速度峰值在前1/4英哩有顯著的較低，先前有研究指出疲乏時會造成垂直衝擊加速度峰值的上升，但本研究在1英哩以下即上升且穩定於同一個值，作者推測前1英哩受試者是使用短跑步態模式在跑步，經過約1英哩的調整後，受試者才會進入長跑步態模式跑步。

    本研究結果顯示使用無線加速規測驗跑步的衝擊加速度是可行的，除此之外，本研究顯示在跑步機進行4英哩的跑步產生的垂直加速度峰值與跑道跑是一樣的，本篇研究重點為無線加速規的可行性，但準確性仍須未來進一步的研究。

評論及心得：   

   本篇研究利用加速規分析跑道跑與跑步機跑兩者間身體受到的加速度峰值是否有差異，發現在跑步機上跑步與跑道上跑步仍會有些微的差異。而在進行長距離的跑步實驗時，受試者在前1英哩會使用短跑步態模式進行跑步，所以未來進行類似實驗需注意步態對實驗的影響。

方法                                  

1. 參與者

實驗募集12位健康且有運動習慣的受試者，受試者在實驗前皆跑過跑步機。過去6個月內四肢無骨骼、肌肉受傷。受試者於實驗進行前六週每周跑步時間皆多於6小時。

2. 實驗器材

(一) 三軸加速規(ZeroPoint Technology, Johannesburg, South Africa),1000Hz

(二) 跑步機(Precor, Woodinville, WA)

3. 實驗

1. 受試者以自己的配速在室內跑道跑4公里。

2. 7天後受試者在跑步機上跑4公里，跑步機的速度設在跑道測驗時的平均速度。

3. 垂直衝擊加速度峰值為著地期減速度的最大值。

4. 水平衝擊加速度峰值為煞車期減速度的最大值。

5. 分析每1/4英哩的平均水平、垂直衝擊加速度峰值。

6. 統計分析使用Metlab program，使用三因子ANOVA檢測是否有顯著差異。

結果                                

1. 垂直與水平衝擊加速度峰值在跑道與跑步機的差異。

2. 衝擊加速度峰值的比較。