不同路面狀態慢跑之足底衝擊力差異
42
0
0
全文
(2) . 目 次 中文摘要....................................................................................................................iv 英文摘要.....................................................................................................................v 目次..............................................................................................................................i 表次............................................................................................................................iii 圖次............................................................................................................................iii. 第壹章 緒論.............................................................................................................1 第一節 研究背景.................................................................................................1 第二節 研究問題.................................................................................................2 第三節 第四節 第五節 第六節 第七節 第八節. 研究目的.................................................................................................3 研究假設.................................................................................................3 研究範圍.................................................................................................3 研究限制.................................................................................................4 名詞操作定義.........................................................................................4 研究之重要性.........................................................................................4. 第貳章 文獻探討.....................................................................................................5 坡度跑的動力學參數差異………………………….............................................5 坡度跑對著地形態的影響………………………….............................................5 坡度跑對足底衝擊力的影響…………….............................................................6 在跑步機跑與在實際路面跑的差異……………………………………………..8 相關文獻探討總結.................................................................................................8. 第參章 研究方法.....................................................................................................9 第一節 實驗參與者.............................................................................................9 第二節 實驗設備.................................................................................................9 第三節 實驗設計...............................................................................................11 第四節 實驗步驟...............................................................................................12 第五節 資料處理...............................................................................................13 第六節 統計分析...............................................................................................14. i.
(3) 第四章 結果……...................................................................................................15 第一節 Podoon 信效度檢驗..............................................................................15 第二節 衝擊力峰值...........................................................................................20 第三節 衝擊力平均負荷率...............................................................................22 第四節 衝擊力最大負荷率...............................................................................24. 第五章 結論與討論…….......................................................................................26 第一節 坡度探討...............................................................................................26 第二節 狀態探討...............................................................................................27 第三節 結論與建議...........................................................................................28. 引用文獻...................................................................................................................30 附錄一 實驗參與者須知.......................................................................................33 附錄二 實驗參與者同意書...................................................................................34 附錄三 實驗參與者基本資料表...........................................................................35. ii.
(4) 表次 表一 表二 表三 表四. 不同坡度下慢跑的足底衝擊力量測坡度與速度.....................................7 受試者基本資料………………………………………………………….9 Podoon 力量值與 Pedar 間的組內相關程度(ICC)……...………….…..19 Podoon 力量值與 Pedar 及測力板之間的標準誤差值………………...20. 表五 表六 表七. 衝擊力峰值統計數據…………………………………………………...22 衝擊力平均負荷率統計數據…………………………………………...23 衝擊力最大負荷率統計數據…………………………………………...25. 圖次. 圖1 圖2 圖3 圖4 圖5 圖6 圖7 圖8 圖9 圖 10 圖 11 圖 12 圖 13. Podoon 鞋墊………………...……………...................................................9 感測器擺放位置…….................................................................................10 Pedar 鞋內壓力量測系統……...................................................................10 實地上下坡跑之高度剖面圖..................……...........................................12 衝擊力峰值之擷取方式……....................…….........................................13 第一趾骨位置 Podoon v.s. Pedar 散佈圖...................................................16 第五趾骨位置 Podoon v.s. Pedar 散佈圖..................................................16 足跟位置 Podoon v.s. Pedar 散佈圖..........................................................17 第一趾骨位置 Podoon v.s. Pedar 連續步態對照圖.............…...................17 第五趾骨位置 Podoon v.s. Pedar 連續步態對照圖..................................18 足跟位置 Podoon v.s. Pedar 連續步態對照圖.........................................18 Podoon v.s.測力板散佈圖……..................……......................................19 Podoon v.s.測力板連續步態對照圖........................................................19. 圖 14 圖 15 圖 16 圖 17 圖 18 圖 19. 著地衝擊力峰值……………..................…….........................................21 推蹬衝擊力峰值......................................…….........................................21 著地衝擊力平均負荷率……..................…….........................................23 推蹬衝擊力平均負荷率..........................…….........................................23 著地衝擊力最大負荷率..................…….................................................24 推蹬衝擊力最大負荷率..................…….................................................25. iii.
(5) 不同路面狀態慢跑之足底衝擊力差異 2017 年 06 月 研究生：李庭葳 指導教授：相子元 摘要 前言：跑步機是跑者常見的訓練器材，相較於實際路面慢跑更不受氣候等外在因素的影. 響，因為容易於室內操作並控制速度，因此跑步機也常被研究作為模擬實際跑步的研究 工具。在跑步機與實際路面慢跑可能存在足底衝擊力的差異，而足底衝擊力是預測慢跑 運動傷害的指標之一。目前比較跑步機與實地跑相關的研究皆在平面上進行，但跑者在 訓練或比賽甚至實驗的控制皆會面臨不同的坡度變化，因此我們希望能使用鞋內力量量 測鞋墊觀察跑者在不同狀態下跑步時的足底衝擊力變化，了解狀態與坡度對足底衝擊力 的影響進而做為未來訓練的參考，降低下肢受傷的風險。目的：本研究想探討 (一) 實 地慢跑時在不同坡度下的足底衝擊力變化。(二) 比較跑步機與實地坡度跑的足底衝擊力 差異。方法：招募 12 名有慢跑習慣的健康男性作為實驗參與者，運動過程中穿戴 Podoon 鞋墊，分別在跑步機上與實際路面進行上坡、平地與下坡跑，受試者以 7km/hr 速度完成 上坡、平地與下坡跑，每個實驗收取穩定速度的 1 分鐘資料進行數據整理，並比較足底 不同坡度狀態下的著地以及推蹬衝擊力差異。統計使用二因子重複量數變異數分析，比 較不同坡度與狀態之間足底衝擊力的差異。結果：坡度的部分，在實地跑的狀態下，上 坡跑會有顯著較大的推蹬期衝擊力，下坡跑則會有較大的著地衝擊力；狀態的部分，相 較於實地跑，在跑步機上跑會有較大的著地衝擊力峰值、推蹬衝擊力峰值與著地最大負 荷率。結論：如果欲避免下肢承受過大的足底衝擊力，建議避免於下坡的狀態進行慢跑； 而跑步機與實際路面相比，在實際路面慢跑會有較小的著地衝擊力。 關鍵字：實地跑、跑步機、坡度、著地期、推蹬期. iv.
(6) Evaluation of Plantar Impact in Different Conditions June, 2017 Author: Ting-Wei Lee Advisor: Tzyy-Yuang Shiang. Abstract Treadmill is a common training instrument which can reduce the effect of weather and other factors compared to running overground. The treadmill, also frequently used in the laboratories, can simulate different running speeds, wind and other factors. However, previous studies found that running on treadmill and overground may cause different plantar impacts. Plantar impact is an indicator that concerning with lower limb injuries. Current experiments about comparison of treadmill and overground running were operated at level without different slopes. In order to understand the effect of different slopes during training and competition, impact measurement insoles were applied to detect the changes of plantar impact in different conditions. The study aimed to find out (1) plantar impact differences while running uphill, level, and downhill. (2) plantar impact differences between treadmill and overground running with different ground slopes. Methods: Twelve male participants wore in-shoe impact measurement system on their left feet. Each participant randomly ran 500 meter 5% uphill, 5% downhill and level with speed 7 km/hr on treadmill and overground. Repeated measured two-way ANOVA was used to determine the difference of plantar impact in different conditions. Result: For different slopes, the uphill running has significantly greater push-off impacts, and the downhill running has significantly greater landing impacts. For different conditions, running on treadmill had significantly greater landing impacts, push-off impact loading rate and landing maximum loading rate. Conclusion: Running downhill, the runner will suffer greater loading impacts that may increase lower limb injuries. Compared with running on treadmills, running overground have lower landing impacts. Key words: Overground, treadmill, slope, landing, push-off. v.
(7) . 第壹章. 緒論. 第一節 研究背景 根據 2015 年教育部體育署運動統計指出，國民規律運動人口比例逐漸攀升，其中 慢跑運動人口佔 25.7%約有將近 200 萬人，而隨著慢跑運動風氣的興盛，臺灣舉辦慢跑 賽事也逐年增加，由 2012 年舉辦 256 場至 2015 年舉辦 632 場短短三年內上升了約 2.5 倍。 在進行慢跑訓練或競賽時，坡度是跑者不可避免的環境因子，長距離跑者也經常藉 由上下坡跑訓練以及加強有氧能力、下肢肌肉力量與心理層面的耐受程度(Tulloh, 1998)。 也有學者指出，相較於平地跑，上坡跑會提升下肢臀大肌、股外側肌、股直肌、腓腸肌 以及比目魚肌的活化程度(Swanson, 2000)。而在生理層面，上坡跑能產生較高的耗氧量、 較大的心率以及較高的血乳酸進而提升訓練的效率(Gregor, 1970; Pivarnik, 1990; Staab, 1992)。而也有研究指出經過下坡跑的訓練後，耗氧量、心跳率、血氧濃度也都會有增加 的現象(Chen, 2007)。坡度跑帶給跑者訓練效能的提升，也是訓練以及比賽不可避免的情 境。但是坡度跑會造成步態的改變。一個典型的步態周期可以被區分為兩個分期，觸地 期以及支撐期，在觸地期體重加上身體質量的加速度或減速度而形成地面反作用力，而 在身體運動時地面反作用力會對足底產生足底衝擊力，最後造成足底衝擊力的分布型態 改變(Hreljac, 2000)以及足底衝擊力的變化。而足底衝擊力與運動傷害是息息相關的。目 前與慢跑運動傷害相關的生物力學因子主要可以分為動力學變異以及後足的運動學變 異。其中動力學可以藉由衝擊力的大小(Cavanagh, 1980; Clement, 1980)，衝擊負荷率(Nigg, 1986)以及推蹬期的力量(Winter, 1983)預測慢跑運動傷害。而後足運動學中與慢跑運動傷 害相關的參數則是足部內旋的程度，許多臨床研究認為過度內旋是造成運動傷害的主因 (James, 1990; Rolf, 1995)。慢跑是一種容易造成下肢傷害的運動，其潛在的因子包含反 覆的衝擊力負荷，將近 90%的慢跑運動傷害發生於下肢(Marti, 1988)。有學者則認為長. 1.
(8) 距離跑者跑步時趾骨的衝擊力會逐漸上升，是造成腳趾應力性骨折的原因(Nagel, 2008)。 因此量測上下坡跑時的足底衝擊力變化是很重要的。 目前量測足底衝擊力的方式主要可以分為兩種，其一為測力板，測力板能同時量測 垂直方向與水平方向衝擊力，除此之外測力板的擷取頻率也比鞋內壓力量測系統高，能 較精細的判斷慢跑運動學的參數。但是測力板受限於無法量測連續步態資料，在實驗上 也會受到空間以及動作上的限制，在資料蒐集上的部份僅能量測一至四個步態的衝擊力 (Razak, 2012)。而鞋內力量量測系統直接穿著於鞋內，並藉由無線技術傳輸至儲存裝置， 機動性較高且不易受到地形、鞋子以及步數的限制，並且能夠量測足底不同分區的衝擊 力。先前有學者架設跑步機在測力板上，並且調整跑步機的速度與坡度進行坡度與足底 衝擊力的分析(Gottschall, 2005; Padulo, 2013; Telhan, 2010)。也有學者則使用鞋內壓力量 測系統，將足底劃分為 8 個區塊在跑步機上進行不同坡度對足底衝擊力分布的探討(Ho, 2010)。這些研究受到實驗器材與實驗環境控制的因素皆於跑步機上進行實驗，然而在跑 步機上以及在實地跑步仍存在著許多的差異。有學者發現在實地慢跑時速度增加會使支 撐期的前後方向平均的地面衝擊力上升，速度下降則會使支撐期的前後方向平均地面衝 擊力下降，然而在跑步機上則沒有這個現象(Van Caekenberghe, 2013)。因此該作者認為 跑步機並無法代表實地跑步的動作狀態。. 第二節. 研究問題. 目前研究主要藉由測力板以及鞋內壓力量測系統量測足底衝擊力，學者在探討坡度 跑與足底衝擊力的方式多使用跑步機架設於測力板上進行不同坡度與足底衝擊力的研 究(Telhan, 2010; Padulo, 2013; Gottschall, 2005)。也有研究採用鞋內壓力量測系統在跑步 機上進行上下坡跑，了解上下坡跑與足底壓力分佈的關係(Ho, 2010)。然而研究指出受到 跑步機履帶的影響，在跑步機上跑步時制動期的足底衝擊力峰值會比實地跑步低(Van Caekenberghe, 2013)，因此在跑步機上可能無法真實模擬坡度跑與足底衝擊力的關係。 因此有研究將測力板鑲嵌於特製斜坡上，量測受試者實地進行上坡與下坡跑時的足底衝. 2.
(9) 擊力狀態(Kowalski, 2016)。然而這樣的裝置能收集的步數約一到四步，每個人的各自的 步態仍存在許多的差異。 過去的文獻受限於儀器與場地的限制，無法模擬實地坡度跑的足底衝擊力狀態或採 集的步態資料數量較少，然而慢跑是長時間、長距離的運動，因此連續量測不同坡度下 的足底衝擊力變化更能模擬跑者在實際路跑的狀況。. 第三節. 研究目的. 利用 Podoon 鞋墊測量慢跑時的足底衝擊力，藉以探討坡度與路面狀態對足底衝擊 力的影響，本研究主要探討重點為不同坡度與路面狀態對足底衝擊力的差異。. 第四節. 研究假設. (一)在實際路面進行上坡跑時，足底著地衝擊力會下降，而下坡跑時著地衝擊力會 上升。. (二)相同速度與坡度的狀態下，跑者在跑步機與實地跑上承受的足底衝擊力不同， 跑步機的足底衝擊力較小。. 第五節. 研究範圍. 本研究結果僅適用於穿著鞋內力量量測系統進行實地上下坡跑時著地與推蹬的衝 擊力，無法推論在其他位置的衝擊力程度。. 3.
(10) 第六節. 研究限制. （一）本研究將鞋內力量量測系統放置於左腳，同一個運動型態下，左右腳可能會有 不對稱的現象，因此本研究結果僅適用於左腳。. 第七節. 名詞操作定義. 衝擊力峰值 : 足底承受的衝擊力最大值 平均負荷率 : 足底開始接觸地面到最大峰值發生期間，衝擊力的變化量除以時間 的變化量 最大負荷率：足底碰觸地面時的最大的衝擊變化程度. 第八節. 研究之重要性. 過去的研究多受到儀器與空間的限制，僅能於實驗室內操作。本研究採用無線鞋內 力量量測系統，觀察實地上下坡跑時下肢著地期與推蹬期足底衝擊力的變化，進一步了 解實地上下坡跑可能帶來下肢運動傷害的風險，做為跑者未來訓練的參考，除此之外， 也比較實地跑與跑步機跑的足底衝擊力差異。. 4.
(11) 第貳章. 文獻探討. 近年來國人越來越注重身體健康，臺灣規律運動人口已上升至總人口數 81%，其中 以慢跑運動為主要人口，約 200 萬人(2015, 體育署)。長距離跑者常藉由上下坡跑訓練 加強有氧能力、下肢肌肉力量與心理層面的耐受程度(Tulloh, 1998)。除此之外在生理層 面上，上坡跑能產生較高的耗氧量，較大的心率與較高的血乳酸(Pivarnik, 1990)。 坡度跑時的運動學參數. 過去有許多文獻比較上坡跑與平地跑的運動學差異，而許多研究發現相較於平地跑，跑 步的步頻會隨著上坡坡度的增加而增加，跑者可能藉由加快步頻以分散足底的衝擊力 (Gottschall, 2005; Minetti, 1994; Snyder, 2011; Padulo, 2012; Padulo, 2013; Swanson, 2000)。 其中有學者發現以 10.8km/hr 的速度進行上坡跑時跑步的觸地時間與騰空時間比例較平 地跑短，而步頻與步幅之間則沒有差異(Gottschall, 2005)。相似的實驗結果也發生在受試 者以 11km/hr 的速度進行+7%上坡、平地、-7%下坡跑的狀態(Telhan, 2010)，其上坡跑有 較短的觸地期與騰空期的時間，而支撐期的時間則上升。相較於平地跑及上坡跑，以 10km/hr 的速度進行-8%及-5%下坡跑時，跑者的觸地時間並沒有改變，而步頻則會下降 (Lussiana, 2013; Lussiana, 2015)。步頻下降的原因可能是跑者的步幅增加。因此有研究相 較於以 12km/hr 的速度進行坡度 17.4%的上下坡跑發現在相同速度的情況下，坡度-17.4% 下坡跑會有較大的步幅(Horvais, 2013)。在實驗室模擬上下坡跑的狀況容易受到器材與 空間的限制，因此有學者進行 9525 公尺的實地上下坡跑測試，而研究表示相較於平地 跑，上坡跑的步幅上升 20.5%，而下坡跑的步幅縮短 16.2%，發現坡度的改變會伴隨著 慢跑運動學的改變，也推測在實地跑步時步幅是影響跑步速度的重要因子(Townshend, 2010)。. 坡度跑對著地策略的影響. 坡度在先前已經被證實會改變慢跑時的著地型態。有學者認為坡度由水平轉換為上 坡時，跑者的著地策略會逐漸的轉換為中足或前足著地(Gottschall, 2005; Lussiana, 2013)。. 5.
(12) 也有研究發現在正常的跑步速度下，相較於下坡跑，上坡跑時的著地角度會比較小 (Lussiana, 2013)。而在下坡跑的狀態，成績較佳的選手大多採用中足著地策略，而中等 成績的選手則會採用後足著地策略。也有研究認為在實際的路跑時跑者可能會遭遇不平 整的路面，並不會僅採用單一種著地策略。近年來有研究以受試者最快速度進行長度 6.5 公里，高度下降 1264 公尺的下坡跑，發現不同的著地策略會影響脛骨所承受的衝擊 (Horvais, 2013)。採用前足著地策略可以降低脛骨橫軸方向的衝擊力道與衝擊頻率，而後 足著地策略則可以降低脛骨軸向的衝擊力。 坡度跑對足底衝擊力的影響. 有研究指出足底觸地時的衝擊力與有效的下肢質量、觸地的速度及鞋子的勁度有關 (Gerritsen, 1995; Liu, 2000)。有效的下肢質量僅受到關節角度影響，因此如果下肢運動學 沒有隨著坡度大幅的改變，且鞋子皆相同，那只有著地時的速度會影響衝擊力。如此一 來可以推論下坡跑時的衝擊力會較平地跑與上坡跑大。有研究將跑步機架設於測力板， 量測以 10.8km/hr 的速度進行不同坡度跑(0%、±5.2%、±10.5%、±15.8%)發現，在坡 度-15.8%下坡跑的時候垂直衝擊力峰值上升了 54%，在坡度-10.5%下坡跑增加 34%，坡 度 5.2%下坡跑則增加 18%，而+15.8%上坡跑則與平地跑沒有明顯的差異(Gottschall, 2005)。在衝擊負荷率方面，進行-10.5%下坡跑的時候，最大衝擊負荷率增加了 20%，而 進行+10.5%上坡跑的時候，最大衝擊負荷率下降了 22%。在推蹬期衝擊力峰值不論在上 下坡皆與平地跑沒有明顯的差異。也有研究則將力板鑲嵌於一條長 5 公尺坡度 17%的斜 坡上，並量測以時速 12km/hr 的速度進行 17%上下坡跑，經由體重標準化後，發現上坡 跑的衝擊力峰值為 10N/kg，而下坡跑為 25N/kg，相較於上坡跑，下坡跑的衝擊力上升 了將近 2.5 倍(Devita, 2008)。除此之外，有學者發現下坡跑時的垂直衝擊力峰值上升 24.1%，上坡跑則沒有顯著下降的趨勢(Telhan, 2010)。另外也有研究採用鞋內壓力量測 系統(Pedar X system)量測坡度與足底壓力之間相關性的研究，實驗在跑步機上以 7.2km/hr 的速度進行不同坡度的上坡跑(0%、5%、10%、15%)，結果發現當坡度由 0%增 加到 15%時，足跟壓力峰值會上升 27%，而前足外側則降低了 15%。前足內側則沒有明 顯的改變(Ho, 2010)。2013 年有學者為了觀察真實路面跑步的衝擊力，其建立了一條混. 6.
(13) 凝土道路，並鑲嵌一塊力板於上坡，觀察上坡跑(0%、2%、7%)時的足底衝擊力變化， 發現相較於平地跑，進行 7%上坡跑時足底衝擊力峰值上升了 12%，而 2%坡度則與平地 跑沒有明顯的差異(Padulo, 2013)。另一個研究則建立一條可調整坡度的跑道，跑道上鑲 嵌四塊力板，以 10.8km/hr 的速度進行坡度跑(0%、±6%、±9%)，結果發現，進行坡度 6%的上坡跑時足底承受的最大衝擊力下降了 29%，衝擊負荷率則下降 66%；而進行坡 度 9%的上坡跑時足底衝擊力下降了 38%，衝擊負荷率下降 66%(Kowalski, 2015; Kowalski, 2016)。 表1 在不同狀態與坡度慢跑對足底衝擊力的影響 Study. N. Instrument. Running Speed (km/hr). Slope (%). Gottschall and Kram, 2005. 10. Force plate On treadmill. 10.8. +15.8 +10.5 +5.2 -5.2 -10.5 -15.8. Padulo, 2013. 16. Force plate on treadmill. 15. +2 +7. Telhan, 2010. 21. Force plate on treadmill. 11.2. +7 -7. 7.2. +5 +10 +15. Ho, 2010. 20 Pressure insoles on treadmill. 7. Peak force.
(14) Kowalski, 2015. 30. Force plate overground. 10.8. +9 +6 0 -6 -9. Devita, 2008. 13. Force plate overground. 12. +17 -17. -. Buczec, 1990. 7. Force plate overground. 16.2. -8.3. -. 在跑步機跑與在實際路面跑的差異. 先前的研究採用高速攝影機比較跑步機與實地跑，發現以時速 23 公里進行水平慢 跑，發現在跑步機上會有比較長的支撐期，較小的質心位移(Nelson, 1972)。也有學者認 為跑步機有較小的質心垂直方向位移(Monte, 1973)。除此之外，在不同的速度之下慢跑 也會有不同參數的差異，例如在跑步機上以 3.3-4.8m/s 進行慢跑會有較短的步幅，較高 的步頻以及較短的非支撐期(Elliot & Blanksby, 1976)。也有學者藉由數學理論方式計算 跑步機與實地跑的差異，作者假設跑步機的履帶動力為連續則跑步機與實地跑之間並沒 有差異(Schenau, 1980)，然而該作者並沒有考慮到風阻的影響。 相關文顯探討總結. 先前的文獻認為於跑步機進行上下坡跑時跑者的步幅並沒有隨著坡度改變，然而進 行實地上坡跑時跑者上坡的步幅上升，而下坡跑時跑者的步幅下降，造成跑步機與實地 慢跑之間的差異可能是因為跑者會調整步態以降低下肢承受的衝擊力。先前研究採用測 力板進行不同坡度與足底衝擊力的研究發現，下坡跑會增加足底整體承受的衝擊力，上 坡跑時足底整體衝擊力則會下降。進一步分析足底衝擊力改變的位置發現，上坡跑時前 足外側的衝擊力峰值會上升，足跟部位的衝擊力峰值會下降。然而這些研究因實驗控制 的關係，皆在跑步機上進行。而跑步機與實地慢跑的足底衝擊力型態有些許不同，因此 進一步了解於跑步機上慢跑與實地慢跑之間足底衝擊力差異是值得進一步探討。. 8.
(15) 第三章. 第一節. 研究方法. 實驗受試者. 招募 12 名有慢跑習慣的健康男性受試者，受試者在進行實驗的前一年內，皆無下 肢神經、肌肉、骨骼、肌腱、韌帶和心血管方面的疾病，並且擁有從事慢跑活動的心肺 能力。每位參與者在參與本實驗之前，皆以完整被告知及說明研究方法、步驟及注意事 項，之後詳閱受試者須知，瞭解實驗內容後簽署受試者同意書，同意參與本實驗。 表二. 受試者基本資料. 受試者. 年齡（歲）. 身高（公分）. 體重（公斤）. 24.33±1.25. 175.67±4.5. 80.67±7.36. 第二節. 實驗設備. 一、Podoon 力量量測鞋墊 擷取頻率 100Hz，內含 3 個感測器，分別位於內縱足弓與橫足弓交會的第一趾骨、 外縱足弓與橫足弓交會的第五趾骨以及內縱足弓與外縱足弓交會的足跟，以及一個藍芽 傳輸晶片與電池，並使用 EVA 作為鞋墊本體材質。. 圖 1 Podoon 鞋墊. 9.
(16) 圖 2 感測器擺放位置. 二、Pedar 鞋內壓力量測系統，擷取頻率 100Hz. 圖 3 Pedar 鞋內壓力量測系統. 三、Kistler 測力板，擷取頻率 2000Hz 四、Magtonic MAG-7310 跑步機 本實驗使用的跑步機，為台灣台南出產的跑步機，可作為復健用，為了使用上安全， 跑道長達 60 英吋，並設有緊急按鈕。跑步機的速度為每小時 0 到 13.6 英哩，可承受 450 磅體重，坡度可從百分之 0 到 25。跑步機 181.4 公斤重，馬達 3.0 匹馬力，可自行對速 度和坡度做校正。. 10.
(17) 第三節 一、. 實驗設計. 信效度檢驗. (一) Pedar 鞋內壓力量測系統比較 受試者同時穿著 Pedar 鞋內壓力量測系統與 Podoon 鞋墊於 Nike Free 跑鞋內，將 Pedar 鞋墊放置於放置於 Podoon 上並將兩鞋墊以 3M 雙面膠帶黏合，避免兩鞋墊間產 生滑動。實驗過程受試者以 7km/hr 的速度於跑步機上進行慢跑 3 分鐘。 (二) Kistler 測力板比較 受試者穿著 Pedar 於 Nike Free 跑鞋內，以 7km/hr 的速度慢跑通過測力板，共慢跑 3 次取並取平均值。 二、. 實地跑與跑步機跑 鞋內力量量測系統能量測較多的步數、且不易受到場地、環境影響，先前研究採用. 鞋內壓力量測系統，探討不同坡度與速度對足底衝擊力的影響(Ho, 2010)，該研究發現進 行 6 °上坡跑時會造成前足外側衝擊力以及後足跟衝擊力改變，因此本實驗使用之鞋墊 具有三個感測器，分別擺放於第一趾骨、第五趾骨、足跟位置，這三個點分別是內側縱 弓與橫足弓、外側縱弓與橫足弓以及內側縱弓、外側縱弓的交會點，是足底承重最大的 三個點。 因此本實驗受試者將穿著 Podoon 鞋墊，於跑步機上採用 7km/hr 進行坡度 6 °上坡 跑、平地跑以及下坡跑試驗各進行 500 公尺。實地坡度跑時以 7km/hr 進行 6 °坡度上 坡跑 500 公尺，平地跑試驗 500 公尺以及 6 °下坡跑 500 公尺。收取期間 1 分鐘的穩定 足底衝擊力，經由 20Hz 低通濾波處裡，並取衝擊力峰值、衝擊力積分值以及衝擊力最 大負荷率分別進行三個足底位置在不同坡度的情況下衝擊力的差異。觀察足底不同部 位承受的衝擊力是否因坡度變化而產生改變。. 11.
(18) 圖 4 實地上下坡跑之高度剖面圖. 第四節. 實驗步驟. 先告知實驗受試者參與實驗流程，並逐一解釋實驗所有流程，在取得受試者同意 後，讓受試者填寫基本資料。 一、 校對各項儀器 (一) 跑步機速度 量測跑步機的跑帶長度後，使用粉筆於跑帶上做標記，透過固定時間內跑帶所 繞行圈數計算跑步機行進距離，並與螢幕上顯示之速度進行比較是否有誤差， 並進行調整。 (二) 坡度架 以直尺量測坡度架之底長以及坡度架的高度，並以水平儀量測直角邊是否垂 直，藉由兩個邊以及直角可以確認坡度架坡度是否正確。 二、 Podoon 鞋墊 量測受試者腳長，並挑選適合受試者尺寸的 Podoon 鞋墊配合相同尺寸的慢跑鞋， 並使用雙面膠固定 Podoon 鞋墊與鞋子，開啟手機應用程式 Podoon 與藍芽進行 Podoon. 12.
(19) 壓力量測鞋墊配對連結，藉由手機啟動鞋墊後即開始收取數據。 三、 跑步機的坡度調整與試驗 受試者進行跑步測試前，先依據受試者分配之順序進行坡度調整，調整成下坡的 方式為抬起跑步機並於下方擺放 6°坡度的鐵架使跑步機達到模擬下坡的情境。調整成 上坡的方式為藉由跑步機本身的坡度調升功能進行上坡調整。每個測試進行 500 公 尺。受試者在進行跑步前先穿著 Podoon 鞋墊，雙腳站立於跑步機兩側，執行各試驗前 10 秒即開始記錄足底衝擊力。 四、 實地坡度跑試驗 受試者進行跑步測試前，開啟手機應用程式 Podoon 與藍芽進行 Podoon 鞋墊配對 連結，藉由手機啟動鞋墊後即開始收取數據，實驗進行前受試者將以輕鬆的方式跳躍 三下，做為實驗開始的判斷依據。. 第五節. 資料處理. 一、 足底衝擊力 本研究之數據分析取上坡跑、平地跑與下坡跑中間穩定時期 1 分鐘期間每一步的衝 擊力峰值做分析，衝擊力峰值擷取方式如下。 推蹬峰值 著地峰值. 著地期擷取區間 推蹬期擷取區間. 圖 5 衝擊力數據之擷取方式. 13.
(20) 著地衝擊力峰值之計算方式為擷取著地後產生的第一個最大的峰值，擷取方式為 斜率由正轉為負的點，而推蹬衝擊力則是擷取第二個斜率由正轉為負的點。 著地平均負荷率為擷取足部開始接觸地面到第一個峰值之間的斜率平均，推蹬負 荷率則是擷取推蹬峰值後第一個斜率由負轉為正的點為起始點，以第二個斜率由正轉 負的點的點為終止，計算此區間的斜率平均為推蹬負荷率。. 第六節. 統計分析. 實驗結果以 SPSS 22.0 軟體分析。採用重複量數二因子變異數分析(Two-way ANOVA, repeated measured)比較不同路面狀態與坡度對足底衝擊力差異。採用 Bonferonni 進行 事後比較。顯著水準訂為 αƁ.05。. 14.
(21) 第四章. 結果. 本研究結果將分為兩部分，第一節將呈現 Podoon 力量量測鞋墊與測力板及 Pedar 鞋墊比較的信效度結果，第二節則討論不同坡度與不同路面狀態對足底衝擊力的影 響。. 第一節. Podoon 信效度檢驗. 一、Pedar 系統比較結果 Podoon 系統與 Pedar 在第一趾骨位置的 R2 為 0.946，達到高度相關。而 Podoon 與 Pedar 在第一趾骨位置的回歸方程式為 y=0.9053x-14.463(圖 6)。將 Podoon 鞋墊第一趾骨量測之力量值藉由回歸方程式校正後再與 Pedar 第一趾骨位 置力量值進行比較，其標準誤為 7.00%(圖 7)。 在第五趾骨位置的 R2 為 0.915，達到高度相關。而 Podoon 與 Pedar 在第五趾 骨位置的回歸方程式為 y=1.2691x+50.896(圖 8)。將 Podoon 鞋墊第五趾骨量測之 力量值藉由回歸方程式校正後再與 Pedar 第五趾骨位置力量值進行比較，其標準誤 為 9.16%(圖 9)。 在足跟位置的 R2 為 0.929，達到高度相關。而 Podoon 與 Pedar 在足跟位置的 回歸方程式為 y=2.249x+21.974(圖 10)。將 Podoon 鞋墊足根位置量測之力量值藉 由回歸方程式校正後再與 Pedar 足跟位置力量值進行比較，其標準誤為 8.75%(圖 11)。. 15.
(22) Podoon力量值（Ｎ）. 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0. R² = 0.94691 y = 0.9053x - 14.463. 0. 200. 400. 600. 800. 1000. Pedar力量值（Ｎ）. 圖 6 第一趾骨位置 Podoon v.s. Pedar 力量值散佈圖. Podoon v.s. Pedar 力量值（N）. Pedar. Podoon. 1000 800 600 400 200 0 0. 100. 200. 300. 400. 500. 600. 700. 800. 圖 7 第一趾骨位置 Podoon v.s. Pedar 力量值連續步態對照圖. 16. 900.
(23) Podoon力量值（Ｎ）. 1600. R² = 0.91539 y = 1.2691x + 50.895. 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0. 200. 400. 600. 800. 1000. 1200. Pedar力量值（N）. 圖 8 第五趾骨位置 Podoon v.s. Pedar 力量值散佈圖. Podoon v.s. Pedar 力量值（N）. Pedar. Podoon. 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0. 100. 200. 300. 400. 500. 600. 700. 800. 圖 9 第五趾骨位置 Podoon v.s. Pedar 力量值連續步態對照圖. 17. 900.
(24) Podoon力量值（Ｎ）. 2500 R² = 0.92958. 2000. y = 2.249x + 21.974. 1500 1000 500 0 0. 200. 400. 600. 800. 1000. 1200. Pedar力量值（N）. 圖 10 足跟位置 Podoon v.s. Pedar 力量值散佈圖. Podoon v.s. Pedar 力量值（N）. Pedar. Podoon. 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0. 100. 200. 300. 400. 500. 600. 700. 800. 900. 圖 11 足跟位置 Podoon v.s. Pedar 力量值連續步態對照圖. 二、Kistler 測力板系統比較結果 Podoon 系統合力力量值與測力板的力量值相關程度的 R2 為 0.968，達到高度相 關。而 Podoon 與測力板的回歸方程式為 y=1.0744x-146.62(圖 12)。將 Podoon 鞋墊量測 之力量值藉由回歸方程式校正後再與測力板力量值進行比較，其標準誤為 7.33%(圖 13)。. 18.
(25) 2500. R² = 0.96767 y = 1.0744x - 146.62. 測力板力量值(N). 2000 1500 1000 500 0 -500. 0. 500. 1000. 1500. 2000. 2500. Podoon力量值 (N). 圖 12 Podoon v.s. 測力板散佈圖. Podoon. 測力板. PODOON V.S.測力板. 力量值(N). 2500 2000 1500 1000 500 0 0. 10. 20. 30. 40. 50. 60. 70. 80. 90. 100. 圖 13 Podoon v.s.測力板力量值連續步態對照圖. 表三 Podoon 力量值與 Pedar 及測力板之間的標準誤差值 標準誤差(Standard Error). 步態變數 第一趾骨位置力量值(與 Pedar 比較). 7.00%. 第五趾骨位置力量值(與 Pedar 比較). 9.16%. 足跟位置力量值(與 Pedar 比較). 8.15%. 合力力量值(與測力板比較). 7.33%. 19.
(26) 三、Podoon 與 Pedar 及測力板之間的組內相關程度(ICC) Podoon 三個感測器分別與 Pedar 進行信效度比較，在第一趾骨位置兩個感測器間的 力量值組內相關程度達到 0.98，第五趾骨位置則達到 0.984，而足跟位置則為 0.962；進 一步將三個感測器數值相加，與測力板進一步比較，則 podoon 鞋墊與測力板之間的組 內相關程度則為 0.993。. 表四 Podoon 力量值與 Pedar 間的組內相關程度(ICC) 步態變數. 組內相關程度. 第一趾骨位置力量值. 0.980. 第五趾骨位置力量值. 0.984. 足跟位置力量值. 0.962. 合力力量值. 0.993. 第二節. 不同坡度與不同路面狀態結果探討. 一、衝擊峰值. 著地衝擊峰值在不同坡度與路面狀態有交互作用(F=4.563，p=0.014)，在上坡 跑的過程中，著地衝擊峰值在跑步機上跑與實地跑之間沒有顯著差異(p=.242) (表 五)；在平地跑的過程中，著地衝擊峰值在跑步機上跑與實地跑之間沒有差異 (p=.551) (表五)；而在下坡跑的過程，著地衝擊峰值在跑步機上跑與實地跑之間有 顯著的差異(p<.05) (表五). 推蹬衝擊峰值在不同坡度與路面狀態有交互作用(F=3.212，p=0.047)，在上坡 跑的過程中，推蹬衝擊峰值在跑步機上跑與實地跑之間沒有差異(p<.05) (表五)；. 20.
(27) 在平地跑的過程中，推蹬衝擊峰值在跑步機上跑與實地跑之間沒有差異(p=.251) (表五)；而在下坡跑的過程，推蹬衝擊峰值在跑步機上跑與實地跑之間有顯著的差 異(p=.189) (表五) 3.5 3.0. 實地跑 跑步機. 倍體重. 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 上坡. 平地. 下坡. 坡度. 圖 14 著地衝擊力峰值. 3.0. 實地跑. 2.5. 跑步機. 倍體重. 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 上坡. 平地. 圖 15 推蹬衝擊力峰值. 21. 下坡.
(28) 表五 衝擊力峰值統計數據. . 實地跑. Repeated Measures. 跑步機. Mean （倍體重）. SD. Mean （倍體重）. SD. P value. 上坡跑著地最大峰值. 1.81. 0.53. 1.54. 0.52. 0.242. 平地跑著地最大峰值 下坡跑著地最大峰值. 1.86 2.32. 0.36 0.38. 1.97 2.86. 0.46 0.39. 0.551 0.003. 推 蹬 期. 上坡跑推蹬最大峰值 平地跑推蹬最大峰值 下坡跑推蹬最大峰值. 1.70 1.62 1.46. 0.25 0.17 0.31. 1.93 1.74 1.29. 0.27 0.22 0.33. 0.048 0.189 0.251. 著 地 期. 二、平均負荷率. 著地平均負荷率在不同坡度與路面狀態無交互作用(F=4.246，p=0.062)，坡度主要 效果達統計顯著差異(F=3.846，p=0.014)，路面狀態主要效果達顯著差異(F=4.246， p=0.030)(表六)。 推蹬平均負荷率在不同坡度與路面狀態無交互作用(F=0.013，p=0.987)，坡度主要 效果達統計顯著差異(F=5.903，p=0.018)，路面狀態主要效果亦達顯著差異(F=5.578， p=0.006) (表六)。. 22.
(29) 35. 實地跑. 30. 跑步機. 倍體重/秒. 25 20 15 10 5 0 上坡. 平地. 下坡. 圖 16 著地平均負荷率 14.00. 實地跑. 12.00. 跑步機. 倍體重/秒. 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 上坡. 平地. 下坡. 圖 17 推蹬平均負荷率. 表六 平均負荷率統計數據. . 上坡跑著地平均負荷率 著 地 平地跑著地平均負荷率 期 下坡跑著地平均負荷率. 實地跑. 跑步機. Mean （倍體重/秒）. SD. Mean （倍體重/秒）. SD. 10.70. 3.83. 8.74. 5.27. 11.05 23.76. 3.22 6.75. 10.60 19.16. 6.49 10.86. 23.
(30) . 上坡跑推蹬平均負荷率 推 蹬 平地跑推蹬平均負荷率 期 下坡跑推蹬平均負荷率. 10.73 9.86 8.59. 2.50 1.62 2.36. 9.41 8.65 7.16. 2.32 2.29 2.04. 三、最大負荷率. 著地最大負荷率在不同坡度與路面狀態無交互作用(F=0.154，p=0.858)，坡度主要 效果達統計顯著差異(F=2.462，p=0.045)，路面狀態主要效果達統計顯著差異 (F=3.481，p=0.025) (表七) 推蹬最大負荷率在不同坡度與路面狀態無交互作用(F=0.741，p=0.683)，坡度主要 效果未達統計顯著差異(F=4.246，p=0.062)，路面狀態主要效果達統計顯著差異 (F=5.048，p=0.028) (表七) 50 45 40. 實地跑 跑步機. 倍體重/妙. 35 30 25 20 15 10 5 0 上坡. 平地. 圖 18 著地最大負荷率. 24. 下坡.
(31) 35. 實地跑. 30. 跑步機. 倍體重/秒. 25 20 15 10 5 0 上坡. 平地. 下坡. 圖 19 推蹬最大負荷率 表七. 最大負荷率統計數據. 實地跑. 跑步機. Mean （倍體重/秒）. SD. Mean （倍體重/秒）. SD. 上坡跑著地最大負荷率. 18.66. 6.64. 18.39. 7.83. 平地跑著地最大負荷率 下坡跑著地最大負荷率. 20.01 29.84. 12.52 9.00. 25.92 34.75. 9.94 12.51. 推 蹬 期. 上坡跑推蹬最大負荷率 平地跑推蹬最大負荷率 下坡跑推蹬最大負荷率. 20.01 19.32 18.39. 4.20 5.62 4.95. 23.72 22.37 20.37. 5.39 4.33 6.69. 著 地 期. . 25.
(32) 第五章. 第一節. 一、. 討論與結論. 坡度探討. 衝擊力峰值. 著地衝擊力峰值在下坡跑時顯著的高於平地以及上坡，與先前的研究有相類似的 結果(Ho, 2010)‧先前的研究指出，著地衝擊力上升會增加下肢受傷的風險(Nigg, 1986; Cavanagh, 1980; Winter, 1983)。因此如果跑者欲避免慢跑時承受過大的衝擊力峰值，需 盡量避免於下坡的狀態進行跑步，而如果曾經經歷過下肢運動傷害的患者以慢跑作為 復健運動，也以上坡以及平地跑作為慢跑的場域為佳(Hreljac, 2000)。 在平地跑以及上坡跑產生的推蹬峰值皆顯著的大於下坡跑，這也表示跑者需要使 用較大的力量來維持相同的速度前進(White, 1998)，先前的研究也指出進行上坡跑能提 升下肢股直肌、股外側肌、腓腸肌以及比目魚肌的肌肉活化程度(Swanson, 2000)，因此 平地跑與上坡跑是較適合跑者進行訓練的場域。. 二、. 衝擊力最大負荷率 在下坡進行實地跑，相較於上坡以及平地跑會有較大的著地最大負荷率，最大負. 荷率與下肢受傷風險成正相關，因此如果跑者欲避免慢跑時的下肢運動傷害，需盡量 避免於下坡的狀態進行跑步，而如果而如果曾經經歷過下肢運動傷害的患者以慢跑作 為復健運動，也以上坡以及平地跑作為慢跑的場域為佳(Hreljac, 2000)。. 26.
(33) 第二節 一、. 路面狀態探討. 衝擊力峰值 著地衝擊力峰值，是下肢在接觸地面瞬間所承受最大的衝擊力，而先前的研究指. 出，著地衝擊力上升會增加下肢受傷的風險(Nigg, 1986; Cavanagh, 1980; Winter, 1983)，在跑步機進行下坡跑會產生較大的著地衝擊力峰值，因此如果跑者欲避免慢跑 時承受過大的衝擊力峰值，建議於實地狀態慢跑，而如果曾經經歷過下肢運動傷害的 患者以慢跑作為復健運動，也以實地的場域進行慢跑為佳(Hreljac, 2000)。先前的研究 認為相較於實地跑，在跑步機上進行慢跑能降低衝擊力峰值(Kowalski & Li, 2016)，然 而該研究的實地場域於實驗室內的測力板進行並蒐集 4 步的步態資料，然而有研究指 出同一個個體中的步態仍存在變異性，在測力板上蒐集到的少量的步數可能無法呈現 實際路面慢跑的情況(Kluitenberg, 2012)，而本研究於實際路面進行慢跑並擷取約 30 步 的資訊，然而本實驗與該實驗進行的速度不同，因此未來仍需要進一步的研究與探討 測力板與實地跑之間的差異性。 推蹬衝擊力峰值，是肌肉產生力量施加於地面對地面產生地面反作用力使身體向 前的力。在不同的路面狀態下，與實地跑相比，跑步機在上坡的狀態會產生較大的推 蹬衝擊力峰值。先前有研究認為相較於實地跑，在跑步機上慢跑時跑者需要提升在跑 步機上跑步的穩定度(White, 1998)，在可能因此造成在跑步機上進行上坡跑時推蹬衝擊 力峰值較實地跑大。 二、. 衝擊力平均負荷率 在跑步機上進行慢跑的著地平均負荷率明顯小於實地跑，先前有研究指出，平均. 負荷率是觀察慢跑時足部與地面間緩衝程度的指標(Sinclair, 2013)，本研究使受試者在 不同路面狀態下穿著的鞋款與襪款皆相同，藉此觀察不同路面狀態的緩衝程度。結果 顯示跑步機相較於實地跑可以提供較佳的緩衝效果；而不論上坡、平地或下坡，在跑 步機上進行慢跑時推蹬的平均負荷率皆小於實地跑，也顯示推蹬時期的負荷率受到跑 步機的緩衝而降低。. 27.
(34) 三、. 衝擊力最大負荷率 相較於實地跑，在跑步機上跑時會產生較大的著地最大負荷率，最大負荷率與下. 肢受傷風險成正相關(Hreljac, 2000)，因此如果跑者欲避免慢跑時的下肢運動傷害，需 盡量避免於跑步機進行下坡跑。然而在實地下坡跑時的著地最大負荷率也較高，因此 也不建議跑者在實地狀態進行下坡跑。 在跑步機跑會產生較大的推蹬最大負荷率，推蹬期的最大負荷率代表下肢在推蹬 期瞬間用力的程度，先前的研究指出相較於實地跑，跑者在跑步機上進行慢跑時，會 希望延長著地時間以及以較平坦的方式著定以提升足部的穩定性(Nigg, 1995)，為了增 進穩定性，跑者的下肢可能會施加更大的力氣以維持足部的穩定性，進而造成推蹬最 大負荷率的上升。. 第三節 一、. 結論與建議. 坡度對足底衝擊力的影響 相較於平地跑以及上坡跑，下坡跑會造成足底的衝擊力峰值以及衝擊最大負荷率. 上升，而衝擊峰值與衝擊最大負荷率與下肢運動傷害息息相關，因此跑者如果要避免 運動傷害或下肢損傷患者欲進行復健，建議避免在下坡的路段進行慢跑，能漸緩下肢 受傷的風險，在推蹬期的部分上坡與平地有較大的推蹬峰值以及推蹬最大負荷率，顯 示在上坡與平地需要花費較大的力量使慢跑維持固定的速度，較大的力量則需活化較 多的下肢肌肉，進一步達到訓練下肢肌群的效果。 二、. 路面狀態對足底衝擊力的影響 相較於實地跑，在跑步機上跑步會產生較大的著地峰值以及著地最大負荷率，可. 能會造成下肢肌肉受傷的風險增加，然而有研究認為跑步機跑的著地峰值與著地最大 負荷率較地跑小，此篇研究搜集的步數僅有 4 步，然而本研究僅收蒐集跑者單側腳的 資訊，因此跑步機與實地跑間的差異，需要未來的研究進行實地、多步數且蒐集雙腳 的資料進一步探討。. 28.
(35) 三、. 應用與建議 本研究搜集較多的足部衝擊力數據探討實地跑在不同坡度下的足底衝擊力變化，. 以了解在不同坡度進行實地慢跑時足部的受傷風險。結果指出，進行下坡跑時足部會 承受較大的著地衝擊力；而推蹬衝擊力則隨著坡度上升有上升的趨勢，因此跑者在跑 步時建議避免長時間進行下坡跑，或者下肢受傷患者避免進行下坡跑，以避免下肢承 受過大的衝擊力。 相較於實地跑，在跑步機上進行慢跑會增加著地期的衝擊力峰值；以及推蹬期的 最大負荷率，因此建議跑者如果欲進行慢跑訓練，或是下肢損傷患者在復健期欲進行 運動可以在實際的路面上進行。. 29.
(36) 參考文獻 林怡欣、相子元 (2011)。不同坡度與不同速度下走路與跑步的下肢肌肉活動與運動學 差異(未出版之碩士論文) Cavanagh, P. R., & Lafortune, M. A. (1980). Ground reaction forces in distance running. Journal of Biomechanics, 13(5), 397-406. Chen, T. C., Nosaka, K., & Tu, J. H. (2007). Changes in running economy following downhill running. Journal of Sports Sciences, 25(1), 55-63. Clement, D., & Taunton, J. (1980). A guide to the prevention of running injuries. Canadian Family Physician, 26, 543. Devita, P., Janshen, L., Rider, P., Solnik, S., & Hortobagyi, T. (2008). Muscle work is biased toward energy generation over dissipation in non-level running. Journal of Biomechanics, 41(16), 3354-3359. doi:10.1016/j.jbiomech.2008.09.024 Gerritsen KG, v. d. B. A., Nigg BM. (1995). Direct dynamics simulation of the impact phase in heel-toe running. Journal of Biomechanics, 28(661-668). Gottschall, J. S., & Kram, R. (2005). Ground reaction forces during downhill and uphill running. Journal of Biomechanics, 38(3), 445-452. doi:10.1016/j.jbiomech.2004.04.023 Gregor, R. J. (1970). Comparison of the energy expediture during positive and negative grade running. Ho, I. J., Hou, Y. Y., Yang, C. H., Wu, W. L., Chen, S. K., & Guo, L. Y. (2010). Comparison of plantar pressure distribution between different speed and incline during treadmill jogging. Journal of Sports Science and Medicine, 9(1), 154-160. Horvais, M. G. N. (2013). Foot strike pattern during downhill trail running. Footwear Science, 5(sup1), S26-S27. Horvais, N., & Giandolini, M. (2013). Foot strike pattern during downhill trail running. Footwear Science, 5(sup1), S26-S27. Hreljac, A., Marshall, R. N., & Hume, P. A. (2000). Evaluation of lower extremity overuse injury potential in runners. Medicine and Science in Sports and Exercise, 32(9), 16351641. James, S., & Jones, D. (1990). Biomechanical aspects of distance running injuries. Biomechanics of Distance Running, 1, 249-265. Kowalski, E., & Li, J. X. (2015). Ground reaction forces in forefoot strike runners wearing minimalist shoes during hill running. Footwear Science, 7(sup1), S40-S42. Kowalski, E., & Li, J. X. (2016). Lower limb joint angles and ground reaction forces in forefoot strike and rearfoot strike runners during overground downhill and uphill running. Sports Biomechanics, 15(4), 497-512. doi:10.1080/14763141.2016.1185458 Lussiana, T., Fabre, N., Hébert-Losier, K., & Mourot, L. (2013). Effect of slope and footwear. 30.
(37) on running economy and kinematics. Journal of Medicine Science Sports, 23(4), e246253. doi:10.1111/sms.12057 Lussiana, T., Hébert-Losier, K., & Mourot, L. (2015). Effect of minimal shoes and slope on vertical and leg stiffness during running. Journal of Sport and Health Science, 4(2), 195-202. doi:10.1016/j.jshs.2013.09.004 Marti, B., Vader, J. P., Minder, C. E., & Abelin, T. (1988). On the epidemiology of running injuries The 1984 Bern Grand-Prix study. The American Journal of Sports Medicine, 16(3), 285-294. Minetti, A., Ardigo, L., & Saibene, F. (1994). Mechanical determinants of the minimum energy cost of gradient running in humans. Journal of Experimental Biology, 195(1), 211-225. Nagel, A., Fernholz, F., Kibele, C., & Rosenbaum, D. (2008). Long distance running increases plantar pressures beneath the metatarsal heads: A barefoot walking investigation of 200 marathon runners. Gait Posture, 27(1), 152-155. doi:10.1016/j.gaitpost.2006.12.012 Nigg, B. M. (1986). Biomechanics of Running Shoes: Champaign, Ill.: Human Kinetics Publishers. Padulo, J., Annino, G., Migliaccio, G. M., D'Ottavio, S., & Tihanyi, J. (2012). Kinematics of running at different slopes and speeds. Journal of Strength & Conditioning Research, 26(5), 1331-1339. Padulo, J., Powell, D., Milia, R., & Ardigò, L. P. (2013). A paradigm of uphill running. PLoS One, 8(7), e69006. doi:10.1371/journal.pone.0069006 Pivarnik, J. M., & Sherman, N. W. (1990). Responses of aerobically fit men and women to uphill/downhill walking and slow jogging. Medicine and Science in Sports and Exercise, 22(1), 127-130. Razak, A. H., Zayegh, A., Begg, R. K., & Wahab, Y. (2012). Foot plantar pressure measurement system: a review. Sensors (Basel), 12(7), 9884-9912. doi:10.3390/s120709884 Rolf, C. (1995). Overuse injuries of the lower extremity in runners. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports, 5(4), 181-190. Snyder, K. L., & Farley, C. T. (2011). Energetically optimal stride frequency in running: the effects of incline and decline. J Exp Biol, 214(Pt 12), 2089-2095. doi:10.1242/jeb.053157 Staab, J. S., Agnew, J. W., & Siconolfi, S. F. (1992). Metabolic and performance responses to uphill and downhill running in distance runners. Medicine and Science in Sports and Exercise, 24(1), 124-127. Swanson, S. C., & Caldwell, G. E. (2000). An integrated biomechanical analysis of high speed incline and level treadmill running. Medicine and Science in Sports and. 31.
(38) Exercise, 32(6), 1146-1155. Telhan, G., Franz, J. R., Wilder, R. P., & D Casey Kerrigan MD, M. (2010). Lower limb joint kinetics during moderately sloped running. Journal of Athletic Training, 45(1), 16. Townshend, A. D., Worringham, C. J., & Stewart, I. (2010). Spontaneous pacing during overground hill running. Medicine and Science in Sports and Exercise, 42(1), 160169. Tulloh, B. (1998). The role of cross-country in the development of a runner. New Studies in Athletics, 13, 9-12. Van Caekenberghe, I., Segers, V., Willems, P., Gosseye, T., Aerts, P., & De Clercq, D. (2013). Mechanics of overground accelerated running vs. running on an accelerated treadmill. Gait Posture, 38(1), 125-131. doi:10.1016/j.gaitpost.2012.10.022 Wen Liu, B. M. N. (2000). A mechanical model to determine the influence of masses and mass distribution on the impact force during running. Journal of Biomechanics, 33, 219-224. Winter, D. A. (1983). Moments of force and mechanical power in jogging. Journal of Biomechanics, 16(1), 91-97.. 32.
(39) 附錄一：實驗參與者須知. 感謝您參加本項研究，題目為： 「不同路面狀態慢跑之足底衝擊力差異」 ，目的主要在 探討在不同坡度下慢跑，坡度與足底衝擊力之間的關係。 為避免其他因素的影響，使實驗得以順利進行，敬請遵守下列事項： 一、 請據實填寫基本資料。 二、 事先了解實驗流程。 三、 在實驗進行前，做好暖身活動，避免受傷。 四、 請穿著輕便的衣物，以方便跑步為主。 五、 實驗時，實驗受試者會以 7km/hr 的速度進行 6 度上坡、平地、6 度下坡各 500 公尺 慢跑，慢跑期間將穿著本實驗室提供之鞋款以及鞋墊，慢跑時須配戴臂套以放置手機， 做為資料收取之工具 再次感謝您的熱情參與合作！. 國立臺灣師範大學運動科學研究所 研究生 李庭葳敬上. 33.
(40) 附錄二、實驗參與者同意書. 本人已詳細閱讀實驗參與者須知內容，且經過研究者解說後，已完全了解實驗內 容、步驟，以及實驗期間可能發生的狀況。本人同意參加此實驗「不同路面狀態慢跑 之足底衝擊力差異」，且在實驗期間會全力配合，並盡自己最大努力來完成此實驗。. 實驗名稱：不同路面狀態慢跑之足底衝擊力差異. 參與者保護說明. 一、 您將具有隱私權和匿名的權力。 二、 實驗者在實驗內容和實驗目的有告知您的責任。 三、 您可以隨時要求解答有關實驗的各種問題。 參與者：__________________ (簽名) 日 期：__________________. 因為您的熱情協助，使本研究得以順利完成，且對運動生物力學領域有所貢獻，誠 摯感謝您的支持與配合！. 34.
(41) 國立台灣師範大學運動科學研究所 研究生 李庭葳敬上 附錄三、實驗參與者基本資料表. 在您瞭解本實驗並且願意參與本實驗後，請填寫下列各項基本資料，讓實驗者瞭解 您的生理狀況以及運動背景，讓實驗可以順利進行。而您所填寫的各項資料將會受到 嚴格保密，不會有公開的危險。. 參與者姓名：________________ 出生日期. ：_______________. 身高：__________公分 體重：__________公斤 近六個月內，是否有下肢肌肉、骨骼、肌腱、韌帶的運動傷害： □是. □否. 如受過傷，受傷部位：___________________________________ 是否痊癒：□是. □否. 謝謝您如實的填寫！. 35.
(42) 國立臺灣師範大學運動科學研究所 研究生 李庭葳敬上. 36.
(43)
Outline
相關文件
Global Logistics and Supply Chain Management, 3rd Edition, John Wiley & Sons. Global Macrotrends and their Impact on Supply
In addition, the degree of innovation management implementation has essential impact on the two dimensions of competitiveness including technological innovation and
and Kasper, H.D.P., “The impact of Satisfaction on Brand Loyalty: Urging on Classifying Satisfaction and Brand Loyalty,” Journal of Consumer Satisfaction, Dissatisfaction
The study explores the degree of favor towards B&B from different ages of people in Yilan, the impact of B&B brought upon the local economy and the
Prioritising improvement of service attributes using impact-range-performance analysis and impact asymmetry analysis. Hospitality and travel
The impact of human resource management practices on turnover, productivity, and corporate financial performance. Understanding human resource management in the contexe
Food system plays a great impact on global warming, for food production, process, transportation, consumption and discarding will generate carbon emission. As the government
Students’ cognition toward low-carbon diet showed significant differences among students with different grades, could be affected by their comprehension on
