一种全新的耐力表现评价指标:它比心率和配速



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跑者都知道评价跑步表现的主要指标是心率和配速,但在运动强度发生变化时,比如刚起跑,或者间歇跑时,心率提升具有一定延迟性,也就是说你的速度虽然已经达到某个水平,但心率需要过一段时间才能达到稳态。

此外,心率与配速虽然呈现较强的线性关系,配速加快心率上升,反之亦然,但在上坡路段配速下降,心率却上升,同时由于每天每个人状态、天气、疲劳都是处于动态变化之中,所以即便同一配速,每天的心率反应也不同。

一种全新的耐力表现评价指标:它比心率和配速

一个新的指标——跑步功率已经被用于跑步耐力表现评价,跑步功率不同于心率这样的生理学指标,它本质是一个物理学指标。

跑步功率是指跑步时做功的速率,跑者在一定距离内跑得越快,功率输出越大。

更好的理解和运用跑步功率,可以帮助跑者从生理学和生物力学两个维度来更全面的评价耐力表现,量化训练强度、评估训练成效、提示运动风险,同时对于经常面临起伏路面的跑者,跑步功率也可以更客观准确地评价训练表现。

而目前已经有一些厂家研发了可以测量跑步功率的穿戴设备,包括 Stryd 跑步功率仪、高驰 POD 跑步动态传感器。

一种全新的耐力表现评价指标:它比心率和配速

跑步功率的分类

力和作用在力的方向上通过的位移的乘积等于功,功除以时间就等于功率,也即功率是指物体在单位时间内所做的功的多少,功率是描述做功快慢的物理量。

在功的数量一定的情况下,时间越短,功率值就越大。跑步功率的计算公式为作用力乘以速度,单位为瓦特(Watt)。

一种全新的耐力表现评价指标:它比心率和配速

跑步可以理解为在水平方向上前进的运动,人体通过蹬地产生推进力,这种推进力推动人体在水平方向上前进,在一定时间内,在水平方向位移越大,速度越快,则做功越大,这说明跑步功率与速度高度相关,但跑步功率绝不仅仅是由速度决定的。

跑步时人体会经历双脚腾空阶段,所以跑步必然会带来身体重心起伏,因为跑步时蹬地地面反作用力是朝向前上方,这个力可以分解为水平力和垂直力,水平力就是推动人体前进最主要的动力,而垂直力会推动人体腾空,当然,我们希望跑步时腾空高度越低越好,这就可以减少做功消耗在垂直方向的能量。

一种全新的耐力表现评价指标:它比心率和配速

跑步功率可以分为水平功率、姿势功率、垂直功率:

水平功率是使身体水平移动的功率输出,这时最主要的功率输出。

垂直功率是指身体重心上下移动所产生的功率,与垂直振幅,也即腾空高度相关,垂直振幅越大,垂直功率越高。

姿势功率是指跑动时跑步技术所导致身体朝左右两侧移动所产生的功率。

侧向功率高的跑者在跑动中表现为 : 手和部分手臂超过身体中线,手肘倾向于左右摆动,而不是前后摆动;跑步时下肢髋膝踝力线不佳,膝盖内扣脚过度外翻;

此外,还有些跑者表现为躯干侧向晃动较多,总而言之,跑步时身体动作不是在前后方向,而是在左右方向上,就会导致产生较高的姿势功率。

跑步功率的划分

一种全新的耐力表现评价指标:它比心率和配速

从上述分析我们可以看到,水平功率是跑步功率最主要的构成,而垂直功率和姿势功率应当越小越好。

如何减少垂直功率

较大的腾空高度会增加垂直功率,而减少垂直振幅可以提升跑步经济性,从而降低整体的垂直功率。

跑步速度越快,跑步功率自然越大;但在同等配速,同等跑步距离情况下,跑步功率越小则说明跑步越省力,经济性越好。

如何才能减少腾空高度,促进垂直功率向水平功率转化呢?

根据《无伤跑法》作者戴老师所做的大众跑者研究,如果步频明显较低,比如低于 160 步 / 分,会带来腾空高度明显增加,下图就是该研究所做的对比,以步频 180 步 / 分划分步频较慢跑者和步频较快跑者,可以看到,步频较慢跑者腾空高度大于步频较快者。

步频较慢显著增加腾空高度和垂直功率




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