何謂騎乘效率?

自行車騎乘效率的研究已有很長一段時間,但到底什麼是騎乘效率,影響效率的因子又有哪些呢?其實早在2009年《歐洲應用生理學期刊》一篇研究中(Efficiency in cycling: a review)就將騎乘效率的內容做了完整的說明。

騎乘效率與能量消耗的關係?

騎乘效率(cycling efficiency)代表的是能量消耗與作功之間的關係,而影響能量消耗的因子有許多,包括身體質量、騎乘姿勢、踩踏迴轉速、踩踏技巧、訓練特殊性、肌纖維比例等,因此無法使用單一參數(例如踩踏迴轉速或騎乘速度等)作為影響能量消耗的指標。運動中的能量消耗一直是從事運動者所關注的,對一般人而言,能量消耗可作為體重控制的基準;而對運動選手而言,能量消耗是比賽時決定運動表現的重要因素。以穩定運動狀態下的攝氧量來評估,在相同的運動強度下,能量消耗較少代表有較好的騎乘效率;能量消耗較多,則騎乘效率較差。

何謂騎乘效率?

騎乘效率的定義

騎乘效率是根據熱力學原理,透過肌肉能量守恆及能量轉換,建立了效率的各種定義,以固定式腳踏車測量作功效率,並將作功效率分為以下4種類型:

1.總效率(gross efficiency) =W/E

總效率是人體在一單位的能量消耗下所作的總功,被視為是最好表達效率的方式,例如:菁英選手的總效率大於次等選手,且一般認為總效率會受踩踏技術的影響。

2.淨效率(net efficiency) =W/(E-Er)

淨效率是減去休息時的基本能量消耗,獲得體內肌肉收縮時的效率,因此想了解肌肉骨骼的能量轉換時可採用淨效率。

3.工作效率(work efficiency) = W/(E-E0 )
工作效率是將有負荷時的能量消耗減去零負荷時的能量消耗,因此不能將工作效率視為衡量肌肉效率的指標。

4.增量效率(delta efficiency) =∆W/∆E

增量效率可用於比較不同類型的運動,例如:自行車選手與跑步選手在增量效率上的差異。

縮寫代表意義:

W:人體外部所作的功

E:運動後的能量消耗

Er:休息時的基本能量消耗

E0:運動負荷為零的能量消耗

∆W:外部作功的變化量

∆E :運動後能量消耗的變化量

如何應用?

從過去的研究發現,總效率、淨效率、工作效率及增量效率代表的意義不同,因此應依照不同研究目的,選用適合的效率類型。然而,為什麼要知道騎乘效率呢?

像是在上坡路段時,有些人會選擇用站著騎乘的姿勢,也就是所謂的「抽車」,將身體的重量壓在踏板上,來分擔雙腿的壓力,「抽車」通常會產生較大的功率而增加作功,但也會輸出全身的力量增加能量消耗,所以「抽車」會是有效率的騎乘方式嗎?另外,一般人普遍認為自行車的「踩踏」並沒有踩踏技術可言,每個人的腳掌在踏板上都是以畫圓的方式進行,並沒有差異可言,但真的是如此嗎?上述問題只要透過騎乘效率的分析,就可有效的判斷騎乘技術優劣,進一步透過不同定義的騎乘效率指標,更可以了解自己狀況,找到最佳的騎乘姿勢、踩踏技巧、訓練方法等,解決上述的問題,並增加運動表現,提供選手、教練或自行車愛好者在訓練上有更明確的指標。

何謂騎乘效率?

參考文獻:

Ettema, G., & Lorås, H. W. (2009). Efficiency in cycling: a review. European Journal of Applied Physiology, 106(1), 1-14.

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