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【體路專欄】在運動比賽中,體能和速度也是不可或缺的一部份。以足球為例,球員的速度、加速度和轉向能力等等都是必備的體能元素,例如朗拿度能夠在十秒之內完成從禁區到另一方禁區的跑程(大約80米)、美斯驚人的加速能力也是他為人熟悉的武器之一。要成為球場上的「閃電俠」絕不容易,除了先天的條件外,後天的努力也相當重要。本文將探討有助提升跑步速度相關的元素,讓讀者參考一下。
在跑步加速方面(即起初的五至十米),運動員為了擺脫靜止的狀態,他們的腿部需要產生大量力量。研究數據指出,高水平的田徑選手在十米沖刺的時候,腳掌與地面所產生的地面反作用力達到他們自身體重的2.5至3倍,而女性也能產生2.2至2.6倍自身體重。基於牛頓定律:力量=質量x 加速度,雖然他們只需要承受自身的體重,但由於他們需要把身體的質量在短時間內提升到一個很高的速度,故此腿部需要產生很大的力量。
在加速階段完成後,運動員達到最高的跑步速度,步幅(Stride Length)會達至2.3至2.5米,步頻(Stride Frequency)會達到每秒4.5至5.5個循環,而觸地時間(Ground Contact Time)只有0.07至0.1秒。故此運動員的腿部需要在很短的觸地時間內產生很大的力量 (地面反作用力達至自身體重的3.9倍)而達致很大的步幅,我們稱之為反應力量 (Reactive Strength)。
根據文獻的體能測試數據,高水平的田徑運動員深蹲的最大力量可以達致自身體重的2.3倍,而業餘跑手只有1.36倍。而高水平田徑運動員的反應力量指數的平均數為2.17 ,業餘跑手只有1.62。反應力量(Reactive Strength Index)指數用著地反彈跳測試(Drop Jump Test)量度,公式是跳起高度或觸地時間,故此,用越短的觸地時間以達致越高的跳高高度,反應力指數就越高。
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綜合以上的數據,腿部的肌肉力量的最大力量,以及能否在短時間內將腿部的力量使用出來的能力,是擁有良好的衝刺能力的致勝關鍵。一般來說,要訓練以上的能力,高強度的阻力訓練以及動彈式訓練是最直接及最有效的方法。這些訓練除了可以改變肌肉的質量外,更可以增強神經系統的協調能力,控制更多的神經單元(motor unit),令肌肉可以在更短時間內產生更多的力量。有文獻證明十週的力量訓練可以改善30米的衝刺速度0.07-0.14秒、40米0.08-0.16秒,以及60米0.1-0.19秒。有綜述文獻指出,青少年足球員進行七星期總共14課的增強式訓練,已經可以增強10米衝刺能力2.8%,40米1.6%。
力量訓練需要因應訓練水平及訓練周期,而決定訓練強度、訓練量及訓練計劃。故此筆者不在此詳細說明,建議讀者咨詢合資格的體能教練以制定合適的訓練計劃。簡單而言,能增強下肢力量的訓練,例如深蹲,可以有效地增強衝刺速度。最後增強式訓練,也因應訓練水平及訓練周期,而需要制定不同的訓練計劃。有一項安全事項要留意,高強度的動彈式訓練需要擁有良好的力量基礎才能進行,以免令到下肢肌肉及骨骼受傷,美國肌力及體能協會建議,深蹲能承受自身1.5倍的體重才適合進行高強度的訓練。訓練前,建議咨詢合資格的體能教練制定合適及安全的訓練計劃。
Reference:
- Ramirez-Campillo, R., Gentil, P., Negra, Y., Grgic, J., & Girard, O. (2021). Effects of plyometric jump training on repeated sprint ability in athletes: a systematic review and meta-analysis. Sports Medicine, 51(10), 2165-2179.
- Weyand, P. G., Sternlight, D. B., Bellizzi, M. J., & Wright, S. (2000). Faster top running speeds are achieved with greater ground forces not more rapid leg movements. Journal of Applied Physiology, 89(5), 1991-1999
- Nagahara, R., Mizutani, M., Matsuo, A., Kanehisa, H., & Fukunaga, T. (2015). Association of sprint performance with ground reaction forces during acceleration and maximal speed phases in a single sprint. Journal of Sports Sciences, 33(10), 1058-1066
- Beattie, K., Kenny, I. C., Lyons, M., & Carson, B. P. (2017). The effect of strength training on performance in endurance athletes. Sports Medicine, 47(8), 1651-1660.
- Naderi, A., Rahnama, N., & Sadeghi, H. (2011). Effects of strength training on sprint performance in junior soccer players. Journal of Strength and Conditioning Research, 25(3), 633-639.
【中國香港運動醫學及科學學會專欄】
文:陳振坤
中國香港運動醫學及科學學會幹事 (2022-2024年)
香港中⽂⼤學運動醫學及健康科學理學碩士
美國國家體能協會註冊體能教練
(National Strength and Conditioning Association)
澳洲體能協會註冊二級體能教練
(Australia Strength and Conditioning Association)