運動不只是手腳的活動，更是全身的律動。為自己設定訓練目標、想加強運動表現，除了注重肌肉的收縮、頻率、整合之外，呼吸、心跳、肺活量、血液循環、神經元的傳導、內分泌等生理作用都必須做調整。所以我們在運動前，一定要先了解運動時生理機能的運作、各系統的協調與承受力，才能避免運動傷害、享受運動的好處。下文運動時四個部分的作用，愛運動的你一定要知道！

第一部份： 能量代謝、骨骼肌肉與神經系統的作用與關連

人類基本動作由推拉轉走所構成，這些人體自然動作能力，源自於肌肉產生力量，作用在骨骼之上，進而發展成競技運動。骨骼肌肉系統的組成包含骨骼、關節、肌肉、肌腱，當肌肉需要活動時，由大腦發訊號，經由運動神經元（神經細胞）做支配，並產生一連串相應的運動。 所以運動與骨骼肌肉、神經系統的組成與發展至關重要。

第二部份：運動與呼吸／循環系統的作用

身體循環系統包括心臟、血管、血液，職司氧氣和養份輸送，以及二氧化碳的排出。促進循環系統生長發展的最大力量是運動訓練，因為構成循環系統的身體組織需透過運動引起的一連串反射和反應，才能給予有效刺激，使其生長發展。因此，循環系統機能不僅關乎身體體能的強弱，也影響到身體的運作效率。

第三部份：運動與內分泌／免疫系統的關聯

內分泌系統可說是身心平衡的關鍵！內分泌系統是分泌「荷爾蒙」至血液循環中的器官，包括甲狀腺、腎上腺、胰島素等等。荷爾蒙隨著血液流動至身體各處，在人體的作用非常廣泛，從皮膚、心臟血管、腦部、腸道、骨頭等，都受到荷爾蒙的調節，而不同荷爾蒙之間也會互相影響，形成一個錯綜複雜的網絡，來維持身體機能的恆定。在體能強化的過程中，內分泌與免疫系統扮演相當重要的角色。

第四部份：運動與體溫調節／環境適應

體溫的調節是持體內環境恆定的先決條件，由於發熱和散熱兩種作用平衡結果，使得正常體溫經常維持在一個極小的範圍內。運動時人體的總產熱量可能急劇增加，溫度的調節、散熱與保溫的方法以及過高體溫對身體的影響與反應，都是運動人員必須了解的重要知識。

為了幫助熱愛運動的人正確運動，《運動星球》特別邀請擁有醫學、復健及物理治療背景的長庚大學物理治療學系暨復健科學研究所教授－王鐘賢教授，開設2020運動系列認證班【運動生理】課程。課程將運動生理分為四大主題（四堂課），深入淺出且完整地結合理論基礎與實務應用，讓學員把看似難懂的運動生理學，輕鬆活用在自己的運動中。除了運動愛好者，物理治療師、運動營養師、私人或團課教練，以及運動相關團體課程指導員等運動相關專業人員，都相當適合來上這堂課程！

課程報名資訊

課程名稱 2020運動系列認證班【運動生理】
課程時間
  第一堂：７/２５星期六，早上9:00~12:00
  第二堂：７/２６星期日，早上9:00~12:00
  第三堂：８/０１星期六，早上9:00~12:00
  第四堂：８/０２星期日，早上9:00~12:00
  本課程共分為 (一)、(二) 、(三) 、(四) 四堂課，每堂課3小時，合計12小時
課程地點 台北市民生東路二段141號8樓
參加對象 對課程有興趣之學員均可報名
報名時間 即日起至額滿為止
報名費用 原價NT 9,600.- /人，經濟促進方案優惠價NT 7,600.- /人，現正實施中（學費包含課程講義一份）
課程認證
中華民國物理治療學會繼續教育專業積分
中華民國營養師公會全國聯合會繼續教育績分
主辦單位 亞洲大學物理治療學系／長庚大學物理治療學系
協辦單位 運動星球

報名詳情請上 Accupass活動通 報名 

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日前有新聞報導，一位 23 歲的男模深夜運動時，突然心臟不適暈倒，送醫搶救後仍宣告不治，判定為主動脈剝離導致血管阻塞。大千綜合醫院心臟外科主任楊智鈞表示，主動脈剝離多數發生在 50 歲以上的高血壓病人身上，除非本身有先天性疾病，否則很少發生在年輕人身上，但仍有一種情形可能是例外，就是「閉氣用力」。

近年台灣吹起健身風，不少人喜歡到健身房運動鍛鍊身體，楊智鈞指出，他曾在健身房看到民眾「練太用力暈倒」的情形，健身界稱為「努責」，醫學上來說就是「持續閉氣用力」的意思。

生活中「持續閉氣用力」常見的例子就是搬很重的東西，一般人吸飽氣、出力的瞬間會習慣閉氣。同樣的，在做重量訓練時也會閉氣出力，此時會導致胸腔內部壓力瞬間增高，輕者會頭暈目眩，嚴重時可能暫時影響血液回流而短暫休克，有時甚至造成大動脈受傷。除了搬重物、重量訓練，如廁解便時也會閉氣用力，有些人上廁所到一半突然休克在廁所裡，就是這種情形。

用力憋氣改變血壓 引發「努責現象」

衛生福利部南投醫院復健科醫師林建仲表示，當於重量訓練如硬舉或臥推時、搬起重物時、運送移動重物時、用力解便、咳嗽、嘔吐、打噴嚏的時候，有些人會出現用力閉氣或有憋氣行為，就可能引發「努責現象」(Valsalva maneuver)，產生短暫頭暈、頭痛、心悸甚至短暫暈厥等情形。

 

林健仲表示，平常人深呼吸之後閉氣用力，這個動作會造成聲門關閉 (glottis closed) 、胸內壓力上升以及腹腔壓力上升，進而出現一系列心臟血管的血液動力變化，包括用力初期增加的機械性胸腔壓力，會出現短暫的血壓上升，脈壓差（指收縮壓與舒張壓之間的差值）稍增加，但可能只維持2、3秒。

接下來如果還持續的閉氣用力，由於胸腹腔壓力上升，下腔靜脈回流的減少，心臟的血液輸出量降低，反而造成了血壓下降，脈壓差減少，在持續閉氣用力期間，可能會發生昏厥的情形。

努責現象可能衝擊硬化血管 造成中風

林健仲表示，發生低血壓會造成腦部或身體其他部位血液灌流不足、腦部缺氧。另外，在用力初期以及恢復期發生的血壓上升現象，也有可能因為衝擊到硬化的血管，造成血管壁上的斑塊脫落，進而形成了腦血管栓塞性的中風，所以有這方面病史的人，運動時一定要特別謹慎評估自己的狀況。

楊智鈞主任提醒民眾務必注意以下三點：
1. 重量訓練時要選取適當的重量，出力的時候記得全程吐氣、避免憋氣。
2. 深夜血壓容易變動，建議運動時段以早上 8:00-11:00 及下午 2:00-5:00 為主，是較適合一般人運動的時間。
3. 提重物、解便太用力也容易憋氣用力，提重物要量力而為，預防解便過於用力，則記得多吃蔬菜水果避免便秘。

圖文／林以璿

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國際認證的台灣馬拉松賽季通常是由當年10月份的日月潭環湖路跑賽展開，並延續到隔年3月份的萬金石馬拉松結束。在此期間，恰好是台灣的冬季與春季，在東北季風的作用之下，備賽期間的日常練習，常常會碰到下雨以及濕滑的路面。此時，每一步著地與推進時，跑鞋的抓地力就相當重要！因為稍有不慎就容易造成鞋底打滑，產生危險。然而，對於跑鞋抓地力的設計，哪些鞋底紋路的設計比較好呢？本文將著墨於影響跑鞋抓地力的因素以及鞋底紋路設計的優劣。

跑鞋抓地力是什麼？

「抓地力」指的是當鞋底與運動表面接觸時，防止鞋子滑動的能力。要避免兩物體之間的滑動，最重要的就是摩擦力。當摩擦力越大時，就越不容易產生滑動；摩擦力進一步可分為兩種，最大靜摩擦力與動摩擦力。

「最大靜摩擦力」指鞋子在沒有滑動前，阻止鞋子向任何方向移動的最大力。例如腳跟著地時，當水平作用力大於鞋底與地面所能產生的最大靜摩擦力時，鞋子就會開始產生滑動。

「動摩擦力」則指當鞋子在產生滑動後，阻止鞋子持續滑動的力。

影響摩擦力的2大面向

上述解釋了鞋子和運動表面之間產生的摩擦力，關係著運動鞋的抓地力，然而摩擦力並不是定值，它會受到幾個因素的影響。

影響摩擦力大小的因素可分為兩類：摩擦係數與正向力。摩擦係數與兩接觸物體的表面與材質有關，例如鞋底紋路、材質、路面等；而正向力則跟體重、鞋重、動作有關。正向力指作用於運動表面上的垂直力，兩物體互相作用的力，換言之，當正向力較大時，鞋子所能產生的摩擦力 (抓地力) 也就越高；而當正向力較小時，也是我們腳下的鞋底較容易打滑的時候，例如跑步腳跟剛觸地時或前腳掌向後推蹬快離地時，因為這時作用於地上的垂直力相對較小，且需承受著地時的煞車力以及推蹬時的推進力，故較容易產生滑動。因此，鞋後跟與前掌大底的止滑設計尤為重要。

由於大部分慢跑鞋多以橡膠為大底材質，在相同屬性下，不同的鞋底紋路設計以及接觸的路面則對抓地力有較明顯的影響，以下分別針對鞋底紋路及路面的影響做介紹。

鞋底紋路

本文將鞋底紋路分成三大類型，依抓地力大小分別為：類釘鞋型紋路 (顆粒型) > 橫向型紋路 (垂直運動方向) > 縱向型紋路 (平行運動方向)。此三類鞋底紋路如下圖所示：

類釘鞋型紋路的設計，透過凸出的顆粒造型來咬住路面，提供良好的抓地力 (圖A、B、C鞋底)。這種設計常見於競速型鞋款、強調高速跑時有良好的抓地力。通常設計於前掌區域 (圖A、B)，使推蹬時可以很好的咬住地面，讓力量能有效的傳遞至地面產生推進。有些鞋款也會將其設計在中足和後足區域 (圖B、C)，強化著地時的抓地力。但這類設計由於接觸面積較小，壓力較集中在這些顆粒上，使得耐用性、穩定性以及舒適性也會較差。

橫向紋路 (垂直運動方向) 的設計，提供良好的縱向 (前後) 彎折性使大底與地面有很好的貼合度，進而產生不錯的抓地力，這種設計常見於強調彎折性的鞋款 (圖D、E、F)。雖然這種設計提供良好的縱向抓地力與彎折性，但關於側向 (左右) 的抓地力以及彎折性則較弱，因此有些鞋款會在前掌區域內側改用斜向紋路 (圖F) 或在外側使用縱向的紋路設計 (圖C)。

縱向紋路 (平行運動方向) 的設計 (圖G、H、I)，雖然縱向彎折較差，但相對提供較佳的縱向剛性與滾動順暢性以及側向抓地力，這種設計常見於訴求鞋子滾動順暢性的鞋款。

路面

不同的運動場地具有迥異的材質與表面特性，例如PU跑道、柏油路、山林小徑等，每一種路面介質所適用的鞋款亦不同。

PU跑道的顆粒與柏油路的瀝青細孔具有一定的摩擦力，故選擇一般慢跑鞋或路跑鞋即可，若是要執行跑步速度較快的課表，建議可以穿著類釘鞋型紋路的鞋款，以增加抓地力。不過同一種場地若無例行保養維護，則有可能降低摩擦力，例如年久失修的PU跑道因跑道顆粒已褪落，使摩擦力降低而容易造成打滑或積水情形；多年沒有重鋪的柏油路也會因一些坑洞或碎石而造成抓地力下降。再者，某些複合性路面也會需要較高的抓地力，例如山林小徑同時有草皮、泥土、碎石或樹枝等，且會因雨天使泥土具有濕氣、水氣甚至小水漥，此時鞋底需要具備較深的大底顆粒與紋路以及較佳的排水設計，才能有足夠的抓地力。

結語

抓地力在跑步運動中扮演很重要的角色，若無摩擦力的作用，人體將無法在地面上產生任何的加速度或減速度。當跑鞋與路面產生的摩擦力充足時，不僅可避免滑倒，也可產生良好的推進力。

綜合上述，跑鞋鞋底的紋路影響著抓地力的好壞，但也有各自的優劣。然而不變的是，當場地濕滑時都將會使摩擦力下降，此時具備良好排水設計的鞋款會是比較好的選擇；此外也要時時注意鞋底的紋路情形，若鞋底磨平時，也會失去排水功能，導致抓地力大幅下降。

撰文／董智尚、陳韋翰、相子元

*文章授權轉載自《運動科學》網站，原文：跑鞋抓地力知多少？