跑步緊身衣之評估探討

運動力學分析Kinetics

 
圖  EMG感測器貼於股四頭
 

運動服裝對冷、熱絕緣保護、吸水性或散熱性、透氣性、防水性和防止汙染物滲透等因素將影響運動表現。在紡織科學研究中,為配合各種體育專項訓練或比賽屬性,研發出各項適合的運動服,其中「緊身衣」是最深入研究的項目。緊身衣能幫助肌肉供氧和血液的流動,同時改善靜脈血淤積,藉由改善血流動力學之機制來防止深層靜脈栓塞形成、減少水腫,並在長時間運動中降低心跳率。過去研究表示,無論是在運動中和運動後的恢復期,運動員都被建議應穿上緊身衣。

穿著緊身衣對本體感覺、肌肉協調和爆發力具有正面影響。緊身衣藉由建立動態肢體的外型,可促進肌肉排序、減少肌肉的振盪、降低低頻疲勞發生率,以及降低跑步的能量需求,而減少肌肉振盪可讓運動員有最佳的運動表現,並且可以延緩疲勞。此外,運動引起的肌肉損傷之研究中,運動表現的感知能力及運動後的恢復能力(包括肌肉酸痛的感知)被列為感知舒適性與感知能力的指標。在市面上多元品牌競爭的緊身衣選擇中,可運用運動科學的設備及技術探討來評價不同的產品,並預期其增進的運動效能,下列是幾個用來參考的評估內容:

1. 跑步動作週期
步態分析(Gait Analysis)為一腳觸地後至相同一腳再次觸地過程中,人類身體所表現的動作行為。而跑步是走路的延伸,這兩種不同動作型態,其特徵為步行時有兩腳支撐,以電腦輔助作有系統測量、描述及評估人類行動能力的量化參數,經由步態分析跑步時的參數,可透過運動學、動力學、及動態肌電圖計算出來,藉以分析步態組成特性並成為可以判讀成為參考資料。

2. 跑步運動之EMG分析
多數下肢肌肉群在著地初期後開始活化,而肌肉收縮對於離地後的推進扮演重要角色。目前對於走路、跑步時肌肉活化的部分已有研究,通過對應用表面肌電圖技術所獲得的相關數據指標進行分析與研究,探討不同形式跑步過程中,下肢肌肉運動過程中的肌電圖的變化特徵和相關生理學意義,以拓展當前運動生理學機能評定內容及其檢測手段。

3. 跑步運動之運動學分析(Kinematics)
跑步為人類之基本動作,也是許多運動項目的基礎元素,透過跑步之下肢運動學的文獻分類,論述有關跑步之下肢運動學的研究成果,以剖析不同條件下之跑步動作特徵與差異,並藉此瞭解各種跑步研究之觀點所呈現的應用價值。

4. 跑步運動之動力學分析(Kinetics)
人在跑步時,下肢骨骼肌肉系統就像是彈簧一樣,不斷儲存與回復彈性能量。過去研究利用彈簧-質量模式,以簡化的機械模型來描述身體的位移與下肢肌肉、肌腱及韌帶等軟組織之間的關係,顯示生物體對動作的表現上有多樣性,得以適應不同可能發生的情形。研究中藉由測力板及動作分析儀分別得到的數據,包括地面反作用力,以及反光標記等原始資料,將人體模擬成一個質點以及一根彈簧的模式,藉由特定生物力學策略調控其下肢整體勁度以維持正常的時間空間步態模式。

跑步運動之動力學分析(Kinetics)

綜合以上實驗評估而知,隨著時尚運動科學技術以及材料科學的發展,運動服裝將繼續隨時代與科技變遷。當一個研究著重於一種運動類型的正面效果,但對其他運動可能帶來是負面的效果,因此運動效能檢測評估更加顯得相形重要。上述的實驗與評估過程繁瑣,需要多方面的專業知識,台灣紡織產業綜合研究所在上述領域中提供慢跑與自行車運動服裝效能檢測評估,亦尋求與傳統紡織產業合作並提供技術轉移等服務。