第四節 支撐期和擺盪時間比
由實驗觀察競走的步態，支撐期和擺盪期於高速和低速之比例變化，如表4-7 所示：
表 4- 7 支撐期與擺盪期時間比例分析摘要表
速度 平均數 標準差 t P
支撐期 （%）
高速 49.0 2.29
-3.09 0.02∗
低速 51.9 2.22 擺盪期
（%）
高速 51.0 2.29
3.09 0.02∗
低速 48.1 2.22 註：*代表統計達顯著差異（p < .05）。
高速時，支撐期和擺盪期的時間比為49：51，而低速時，支撐期和擺盪期的時間比 為51.9：48.1。支撐期在高速和低速呈現顯著差異（p < .05），擺盪期在高速和低速呈 現顯著差異（p < .05）。由實驗數據顯示，競走的步態其中支撐期會隨著速度增快而減 少。擺盪期則呈現相反的趨勢，隨著速度增快擺盪期則增加。
analysis at different slopes and speeds in elite race walking.
坡度（%） 速度（m/s） 步長（m） 頻率（Hz）
兩個群組，其中Senior 組速度為 3.6±0.1 公尺/秒，步長是 1.1±0.1 公尺，步頻是 3.2±0.1 赫茲。Junior 組速度為 3.4±0.9 公尺/秒，步長是 1.1±0.1 公尺，步頻是 3.1±0.1 赫茲。並 提及發展步長距離對於選手而言是相對重要的事，提升速度的同時必須監控步長與騰空 時間，而且需在合理的規則下（IAAF 230.2）以避免造成技術違規。許競 (2012)針對 2010 年中國競走選手集訓隊共27 名選手分為三個專項組別的研究中，將其分為兩個組別（常
二、步態身體重心垂直位移
本研究實驗數據顯示，步態身體重心垂直位移高速比低速少0.25 公分，步態身體重 心垂直位移在高、低速下無顯著差異（p>.05）。由此可見在高速下行走，身體較為平穩 於低速下行走。本研究結果亦符合Mcmahon & Cheng 於 1990 年提出「跑步的速度和身 體上下重心位移成反比」此一論點，也就是說，速度越快反而重心垂直方向位移的範圍 越小。一般來說，優秀選手，身體重心垂直方向移動的範圍較一般人小 (Heise & Martin, 2001; McMahon & Cheng, 1990) ，其目的是為了減少移動中多餘的體力消耗，所以較小 的重心位移視為較有效率的跑法 (Williams & Cavanagh, 1987) 。因此技術能力較好的競 走選手在高速下的身體重心位置相對平穩且步長較長。本研究受試者的步態身體重心垂 直位移約為6 公分左右，相符合於目前國際選手之技術趨勢。未來可以深入針對不同年 齡層之優秀選手或是初學者的步態身體重心垂直位移作相關探討，進而了解相關動作技 術的問題。
第二節 支撐期的下肢關節角度
一、踝關節
長距離競走的下肢踝關節主要能有效率地幫助身體朝水平方向推進，良好的技術同 時能產生較遠的水平距離，有力量的踝關節則能產生較大的動力。競走的步態過程中，
觸地時，踝關節因為背屈動作，因此在所有支撐期中角度最小，離地蹬伸時，踝關節正 在做跖屈動作於支撐其中角度最大。踝關節背屈動作於著地瞬間，幫助膝關節的伸展，
同時吸收地面能量直至離地，離地時的踝關節跖屈動作，釋出所有的能量及力量於地面，
幫助身體向前移動。Zhang and Cai (2000)分析女性優秀競走選手的下肢動作技術提到踝 關節於支撐期的腳跟觸地階段，踝關節角度為 112.7±2.4 度, 垂直階段踝關節角度為 116.8±1.3 度，腳尖離地階段踝關節角度為 134.9±4.1 度。
本研究下肢踝關節的角度定義以矢狀面小腿和腳掌所形成的夾角，站立姿勢將近約
直至離地呈現蹠屈動作（高速135.6±5.8 度、低速 139.2±5.6 度）。國內青少年競走選手 的腳跟著地階段，踝關節角度低速比高速小 ; 腳尖離地階段，踝關節角度低速比高速大，
得以推論選手於低速下更能有效率的執行動作，然而競走的動作技術屬於的一個持續性 的反覆動作，長距離下若持續維持較大的踝關節角度於蹠屈動作，將產生疲勞與造成耗 能。隨著速度增快、頻率提高，競走選手於腳尖離地階段執行跖屈動作，通常高速時的 伸展角度會小於低速。此外，若要提升選手整體的速度，步頻是決定速度的重要因素，
而靈活的踝關節能幫助選手於高頻率時，有更流暢的動作。
二、膝關節
Knicker and Loch (1990) 針對下肢膝關節定義合理的膝蓋垂直的範圍介於 175-185 度。Hanley and Bissas (2017)於實驗中的平均速度為 3.7±0.7 公尺/秒，步頻（Stride Frequency）是1.6±0.1赫茲，其中提及下肢膝關節角度於腳跟觸地時為180±2°垂直支 撐期階段膝關節伸展角度為185±4 度，腳尖離地階段的膝關節角度為 148±4 度。Zhang and Cai (2000)研究顯示，下肢膝關節於支撐期的觸地階段，膝關節角度為 181.1±2.1 度，
垂直階段膝關節角度為185.7±3.4 度，蹬伸階段膝關節角度為 146.5±3.8 度。
反觀，本研究受試者的下肢膝關節從觸地至垂直支撐階段，平均為174 度左右，無 過度伸展之情形。與Knicker and Loch (1990)所定義的合理範圍值普遍呈現偏小之趨勢，
造成的原因可能為二，一、膝關節活動度有待加強、提升，二、技術能力不夠純熟。膝 關節的腳尖離地階段著要是為進入擺盪期做準備，合理的屈曲角度能幫助進入下個階段 更為流暢，本研究高、低速時的蹬伸階段分別為 138.7 度和 137.2 度，與國外相關文獻 對照差了近十度左右。可以推知國內青少年競走選手可能因為技術能力不夠純熟在離地 階段離地階段仍過於保守，可能影響速度之發揮。
三、髖關節
競走的骨盆旋轉角度較大，骨盆的轉動可以幫助增加步長距離(Knicker & Loch, 1990;
Lafortune et al., 1989; Murray et al., 1983; Sun et al., 2012)。髖關節主要繞著垂直軸旋轉，
垂直軸透過槓桿原理旋轉向前，積極地向前做送髖動作亦可以幫助擺動腿往前帶動，因 此髖關節的技術對於競走而言是相對重要(Sun et al., 2012)，有效率的控制骨盆將有助於 幫助競走選手獲得更好的前進速度(Hoga, Ae, Enomoto, Yokozawa, & Fujii, 2006)。Hanley and Bissas (2017) 世界級競走選手的下肢功率型態分析研究中，針對 10 個不同國籍的 17 名競走選手做下肢相關的研究，受試者包括 10 名男子（26±3 歲，1.79±0.05 公尺，
67.1±7.9 公斤）和 7 名女子（26±5 歲，1.66±0.05 公尺，55.8±4.8 公斤），實驗中的平均 速度為3.7±0.74公尺/秒，步頻是1.6±0.1赫茲，步長是2.3±0.2公尺，並提出下肢髖關 節平均約為184 度。本研究的下肢髖關節角度在高速、低速時無差異，角度呈現為 182 度，國內青少年競走選手與國外選手相比較，下肢髖關節的活動度與旋轉角度較小，這 亦是影響步長距離因素之一，倘若欲提升步長距離可增加髖關節的活動度。
第三節 擺盪期的膝關節角度變化
擺盪期不只是倚賴著擺盪軸半徑的大小，更重要的是擺動過程的速度(Sun et al., 2012)。根據過去文獻提出擺盪期膝關節從 87 至 108 度為合理的角度範圍，Zhang and Cai (2000)針對第八屆中國全國運動會的前七名競走選手的下肢關節作研究分析，參與 的受試者為10 公里的競賽選手，研究中提到膝關節於中段擺盪/垂擺時，關節角度約呈 現 100.9±5.6 度，另外，擺盪期中擺動腿的膝關節角度會影響角速度，建議擺動腿半徑 角度範圍不宜過大，此外，膝關節折疊角度過大容易造成騰空的違例之情形發生，合適 的膝角度對於競走技術穩定很重要。
本研究下肢膝關節最大折疊角度高速時呈現95.3±5.6 度 ; 低速時呈現 96.6±6.8 度，
結果與過去文獻所定義的合理角度範圍相符合，實驗中選手在高速下的膝關節折疊角度
小於低速，說明為選手在高速時擺腿積極，主要是為獲得更快的速度幫助身體的向前帶 動。
第四節 最大地面反作用力與支撐期步態的比較
競走的下肢膝關節動作從過度伸展至腳尖離地時的屈曲動作的過程，盡量要求身體 重心形成一條較為平穩的軌跡線，下肢動作於後支撐期至前擺腿的過程，不只是一般走 路的鐘擺形式，競走的垂直軌跡線必須相對平穩，動作型態不同於一般走路反而會類似 於跑步的形式(Pavei et al., 2014)。優秀競走選手於支撐期階段，下肢膝關節呈現完全伸 展的狀態，腳尖離地前提供有用的向前動力，減少身體重心的垂直推進力。長距離項目，
選手越平穩的向前推進力使得行進間較為省力，且有利於加速度的發揮。此外，擁有良 好技術的選手可以有效率的減少騰空的機會。
圖5- 1 最大地面反作用力(Hanley & Bissas, 2016)
Tucker and Hanley (2017)針對 35 名世界級優秀競走選手分成 Senior 和 Junior 兩個 群組做分析，Senior 組平均受試者的速度為 3.6±0.7 公尺/秒，Junior 組平均受試者的速 度為3.4±0.9 公尺/秒，發現兩個組間在地面反作用力（GRF）的 Loading Force 階段，出 現顯著差異（P<.05）。Senior 組的 GRF（Loading Force）為體重的 1.9±0.2 倍，Junior 組的GRF（Loading Force）為體重的 1.9±0.1 倍，在最大地面反作用力方面 Senior 組略 大於Junior 組。本研究在最大地面反作用力方面則發現，高速時，右腳的最大地面反作 用力為體重的 1.8±0.3 倍，左腳的最大地面反作用力為體重的 1.7±0.3 倍 ; 低速時，右 腳的最大地面反作用力為體重的1.7±0.3 倍，左腳的最大地面反作用力為體重的 1.6±0.3
倍，高速的最大地面反作用力皆大於低速，右腳的最大地面反作用力皆大於左腳，故推 論選手速度越快，於支撐期的地面反作用力越大，至於左右腳的施力情形可能與選手的 慣用腳有關係。
根據表 5-1 所示，地面反作用力的最大峰值通常出現於前支撐期(Hanley & Bissas, 2016)，約莫 20-35 百分比，適當的力量用於垂直支撐階段能利於減少波動而影響速度的 發揮。其他相關研究則提出，垂直支撐階段盡量減少較大的垂直力量在後支撐期 (Lafortune et al., 1989)。反觀，本研究的最大地面反作用力的峰值，高速時為 41.50 至 41.8819 百分比，低速時為 35.5 至 37.63 百分比，且左腳在時間點略晚於右腳。推論其 造成的原因可為，國內優秀青少年競走選手在速度、頻率、技術能力還不及國外的競走 選手，肌肉力量仍屬發展階段導致支撐腿觸地的時間較慢，力量較小。
圖5- 2 步態支撐期的單峰和雙峰圖
一般來說，依據每個人走路的特性或習慣，支撐期的步態可分為單峰和雙峰兩種形 式（如圖 5-2），本研究針對八名國內優秀青少年競走選手作分析，研究中發現多數受 試者在支撐期的步態中，呈現單峰之狀態，而且峰值曲線高速比低速時更為清晰、明顯。
一般來說，依據每個人走路的特性或習慣，支撐期的步態可分為單峰和雙峰兩種形 式（如圖 5-2），本研究針對八名國內優秀青少年競走選手作分析，研究中發現多數受 試者在支撐期的步態中，呈現單峰之狀態，而且峰值曲線高速比低速時更為清晰、明顯。