國際扶輪社健康管理與促進專題講座 自行車運動科學與傷害預防 長榮大學助理教授 鄭勵君 博士

講座大綱 壹、自行車運動的歷史沿革 貳、適量的運動強度 參、自行車運動時的能量需求 肆、自行車運動的體重控制 伍、飲水的重要性 陸、騎行技術與身體平衡 柒、運動傷害的預防與按摩 捌、結論

壹、自行車運動的歷史沿革 當前最流行、熱門的運動項目、目前最夯休閒娛樂 －自行車 最早的自行車雛型(1490年)止於想像階段；1791年第一架代步的「木馬輪」被認為是人類最早的自行車（下圖一）；1840年，英格蘭的鐵匠麥克米倫加以改進將前後輪都用鐵制，前輪大，後輪小。這樣人的雙腳終於真正離開地面；1861年，法國的米肖父子，在前輪上安裝了能轉動的腳蹬板，冠以「自行車」的雅名 ；真正具有現代化形式的自行車在1874年誕生。英國人羅松在自行車上別出心裁地裝上鏈條和鏈輪，用後輪的轉動來推動車子前進；1886年英國的機械工程師斯塔利 ，從機械學、運動學的角度設計出了新的自行車樣式，裝上前叉和車閘，前後輪大小相同，以保持平衡被後人稱為「自行車之父」 。作為日常工具的自行車：當今自行車在20世紀30-50年代只有一個變速檔、車把和車輪都很大，70年代開始在農村逐漸展起來的。自行車作為傳遞工具:60年代傳遞郵件。輕便而經濟實惠的特性, 被泛運用在交通工具上已經有一百多年的歷史。 現在的腳踏車在更高層次的休閒娛樂、運動健身方面有無可替代的地位。從娛樂到奧運項目！

時代變遷、空氣污染、油價上涨、臭氧空洞、缺乏運動、體重過重、文明疾病等威脅健康，自行車成為理想的交通工具（尤其帶來樂趣、使人保持健康－運動處方五之ㄧ） 一、自行車的演進史

二、選擇適合的車種 --確認騎自行車的目的 當交通工具或購物用途 非經常性休閒運動 玩家級休閒旅遊 （輕者為王越輕越貴） 傳統淑女車 折疊車 輕度登山車 舒適淑女車 玩家級休閒旅遊 （輕者為王越輕越貴） 5 公路競賽車(跑車) 越野登山車

三、自行車結構圖

安全帽 防風遮陽眼鏡 自行車衣、褲 自行車手套 自行車鞋 袖套 防曬用品 四、單車個人配備 7

貳、種類 分為三種：專門運動訓練、休閒運動、日常生活 兒童自行車、山地自行車（避震器、登山車、1996奧運）、公路賽(Road Bike、最優美、首屆奧運) 、徑賽自行車(Track Bike輪胎細、全碳、空氣動力) 、城市自行車、雙（多）座自行車、斜躺車（Recumbent）、折疊車、電動自行車、BMX Bike（極限運動） 山地自行車特殊服裝：下山時防風（毛細孔張開）的風衣；透氣性良好的衣服與雨衣；頭盔和護肘（防摔跤） ；手套帽子和額頭飾帶能調節體溫（泳帽亦是）；過踝的鞋襪；運動眼鏡（防風、 物、 陽光） 。

一、車的選擇 大小：應由個人的身材來決定，腿和上身較長者須選擇車架高的自行車；肩寬的應選擇寬的車把。 功能：車架是自行車的核心（不好易疲倦） ，越輕（鋁、鈦或碳金屬）感覺越舒服；車座與控制樑角度以72 ° 最舒適（71-74 ° ） ；制動器（在潮濕處能很快減速）和變速器（21擋，呈網狀各齒輪間很好的連接）功能越優良越好。 手把角度越大（小較敏捷）越難控制；軸距大較舒適；輪盤高度越低越容易顛簸。車座與踏板軸承中心距離。 兒童車注意事項：車架不要高、車管盡可能傾斜 ；主樑不宜過長；應備車燈、反射器及貯存器

二、配件的選擇 服裝類排名：1.安全帽 2.車褲 3.車衣 4.專用車鞋（配合卡式踏板 ） 5.手套及其他 修補破胎的工具為主，打氣筒當然是首要的必須品、襪子、布帽、眼鏡 隨身物品排名：1.水 2.食物 3.錢 4.電話卡 5.健保卡 單車附件排名：1.水壺架 2.碼表 3.燈具

參、適量的運動強度 最佳的運動量應在運動不足與超負荷之間。 經過20-25分鐘後身體才能感受到運動在心臟、血液、骨骼及全身其他部位產生的化學變化。 一、靜態心率：經過訓練的人心率較低（60上下）、心室有更長的時間充滿血液、心臟跳動間隔時間長減少工作減緩衰老（早上若超過10小心－超負荷、過度疲勞、受傷、發燒或緊張 ） 二、聽聽心臟的跳動：測量心率（最高心率220-age女生加6，越高輸出血液所需能量越多） 三、找出您的健康心率區（最高心率的65-55％）

一、找出適合您的運動量 電子心率測量儀測出您的心跳（騎乘時） 脂肪燃燒區（最高心跳率×0.55~0.65）；若要有效減少脂肪應長期的進行低強度的運動，並盡可能保持濃厚的興趣。 山地自行車不僅對心臟，對呼吸系統和耐力都有十分良好的影響（65-85%）；使身體把氧氣運送到工作的肌肉，並把用過的氧氣運送出來的能力加強（爬百岳亦如是）。 呼吸和身體的感覺在騎車時最重要，當您騎車仍能不停的談話此時為有氧運動階段（佳）；若開始喘氣或說話不能超過三個字時就進入無氧呼吸階段。

1.運動與心臟機能(有氧與無氧運動)

2.增進健康最適合運動－有氧運動 1. 血流量增加將氧輸送到全身血管壁內脂肪難以堆積，血管暢通。 2. 血流量增加，血管暢通，血壓降低。 3. 血管彈性增加，預防動脈硬化。 4. 血管狹窄、動脈硬化、高血壓症得以預防。 5. 血流量增加，每博輸出量增加，安靜、運動時心跳下降，心臟負擔減輕，心肺功能增強。 6. 血流量增加將氧輸送到全身血管壁內脂肪難以堆積。 7. 血糖值下降糖尿病得以預防。

3. 各 項 活 動 所 消 耗 熱 量 15 活 動 方 式 每小時消耗卡洛里量(大卡) 睡眠 65 看電影 66 看電視 72 活　動　方　式 每小時消耗卡洛里量(大卡) 睡眠 65 看電影 66 看電視 72 躺著（醒著的） 77 開車 82 坐著休息 100 騎摩托車 120 作家事 180 騎自行車（一般速度、15 km/h） 210 步行（21/2mph）即 2 1/2 里/每小時 220 步行（31/2mph）即 3 1/2 里/每小時 300 排球 350 乒乓球 360 網球 420 爬山（100尺/每小時） 490 游泳 300－500 跑步（5.5里/每小時） 570 非常快的急行（5.3里/每小時） 650 騎自行車（高速度、25 km/h） 660 跑步（10里/每小時） 900 爬樓梯 1,100 3. 各 項 活 動 所 消 耗 熱 量 15

4.運動與血脂代謝(血管硬化程度) 妨礙 受限的血流 部分阻塞

5.運動與骨骼組織(用進廢退原則)

肆、騎乘運動員的體重控制 一、體重的減輕主要是水分的損耗。自行車運動是體力需求最高的，人類的能量來源有醣類、脂肪、蛋白質。 二、醣類食物進到胃後，葡萄糖吸收最快，尤其流質可使血糖快速上升；澱粉較慢，在選擇時必須注意。 三、脂肪：由脂肪酸構成一公克可產生九大卡， 代謝途徑較長，效率差無法快速提供能量。 四、蛋白質：動物性蛋白含較多必須胺基酸，植物性蛋白含較少必須胺基酸。蛋白質一公克可以產生四大卡，不過並非主要熱量來源，倒是在激烈運動後，肌肉內會有一些細微損傷，就需胺基酸來修補（消耗總能量10%），在強度較高的訓練後可以提高蛋白質攝取。

五、身體內能量儲存有幾種：ATP 儲存於肌肉內，為最直接能量來源，只能維持幾秒鐘百米還沒跑完就掛了。血糖為血液中的葡萄糖；肝醣，儲存於肌肉和肝臟中，血糖降低時，肝糖可迅速分解成葡萄糖，以補充其不足，並藉此維持血糖之濃度。這是快速能量來源，約可撐兩個鐘頭。脂肪存量最多，佔體重10-25%，不怕用不完，怕太胖騎不動。當騎2-3小時會有騎不動的狀況最主要原因就是肝醣耗盡了。運動飲料是最快的醣類來源！ 六、增加體內儲存肝醣能力:固定的訓練才做得到！ 七、運動前兩小時可吃正餐：以複合式醣類、蛋白、脂肪，適當比例即可；適度在運動中補充醣類。運動前半小時至一小時，吃一些較易吸收的醣類；或吃些簡單的麵包、香蕉也可以。最佳醣類來源米飯、麵食，一碗飯相當於30克醣類，消化快易吸收。糯米如米糕、肉粽、飯團消化慢，運動前六到八小時內不建議。

一、不同的騎乘狀況有不同的飲食 1、耐力培養：訓練時間長、強度低， 如3-4小時 70%最大心跳以下，醣類需求較低，脂肪需求高，以低醣類飲食達到加速脂肪代謝（太甜的飲料進到胃裡反而會造成脫水）。 2、隨訓練強度增加，醣類消耗比例會跟著上升，達到60-70%，確保肝醣處於飽滿狀況，才能進行強度較高的訓練。 3.超過最大攝氧量70%胃部就不能吸收、消化固體食物，故訓練或比賽時吃安全能補充能量的食物（香蕉、 麵包－ 碳水化合物凝膠產品等）為佳。

伍、飲水的重要性 1.騎車過程中不斷呼出潮濕的氣體，並通過皮膚排出汗液；汗水中的水分絕大多數都來自血液，故汗流量過多對身體不利。維生素、礦物質及微量元素如不藉助液體就不能發生任何作用；流速緩慢的血液在肺部吸收的氧氣量減少，肌肉的活動能力越差（易疲勞） 。 2.當口渴時再飲用大量的水會給心臟帶來很大的負擔（不正確應在運動前後喝）。水分不足尿量增多應注意。 3.水分的補充：水分流失會影響血液總量，降低心臟輸出。運動前、後水分補充可提高血液總量， 提昇戰力，尤以添加鹽分更佳 （運動飲料－ 鈉、 葡萄糖） 。水分補充可以以15-20分鐘為一單位（250CC.） 。 4.飲水勿牛飲，宜小飲次數多。運動時一小時增加一公升，喝溫水會比熱水或冰水更快到達胃部進入血液循環。

陸、騎行技術與身體平衡 好的騎行技術能彌補身體條件的不足。正確乘車姿勢，上半身稍前傾，手肘稍彎曲，成正三角形。類似騎馬姿勢，將體重分散於把手上與踏板上，不可將體重置於座墊上面，防止臀部的疼痛。腳以鞋長前面1/3處，落在踏板正中央最適當。速度要保持均速，否則容易疲勞。 一、前輪控制與剎車技術：前輪是維持重心所在，握住把手往胸前拉，踏板往前踩（45度），自然的運用到上半身的筋肉群，減少上坡的辛苦，不要將腰離開座墊踩踏，養成將臀部往後推的習慣，同時先剎後剎車器。 二、選擋和速比：當踩踏感覺吃力時，即為變速的時機（鏈條往內側移動就是變輕）。高檔膝蓋須承受很大負荷肌肉易緊張，以低檔有節奏的騎行；踏板頻率80-90次/分鐘較佳。

一、安全騎乘技術 煞車先煞後煞:先煞後輪，再煞前輪這樣在速度快時可以避免翻車的危險(切記勿用力煞前輪)。 注意適當煞車距離:下坡路段重力加速度會使車速更快，若不熟悉可以點煞方式煞車一路下滑。 下坡路段 身體重心宜後移:但須注意穩度。 過彎腳部的壓車:左彎時左腳在上右腳在下，右彎時右腳在上左腳在下，以腳部壓車動作增加過彎的穩定性。 變速適當的檔位選擇:上坡應提早變低速檔(在前檔位在大齒盤中片或小片位置作更換，後檔位在飛輪6~9齒做更換)，以免當上坡踩踏不動時造成摔倒。下坡應採用高速檔(前檔位在大齒盤最大齒，後飛輪小齒數1~3齒)

二、三點調整法 綜合運動力學、運動生理及安全駕駛等三項原則而成。 1.調整座墊「高低」位置：「腳跟」將踏板往下踩，能使下肢各關節肌肉圓滑收縮運動，以腳稍微伸直為原則。 2.調整座墊「前後」位置：將踏板位置踩至斜45°處，然後調整座墊前後，以能配合腳之筋力最大出力位置為原則，從膝蓋中心之垂直線剛好通過踏板的中心。 3.調整把手的前後與高低：把手的高度，大抵上，上翹型把手約比座墊高出3~5公分，平型把手則與座墊等高。下彎型跑車其上面則與座墊等高。 4.安全的下坡必須隨時輕壓前後剎車以控制速度，以避免無限增快。

柒、運動傷害的預防與按摩 正確的姿勢、行駛方式與等速的踏板回轉，是不易疲勞的基本三要因。體力的分配，以上午為30%，下午為50%，其餘20% 則是預備體力。 夏天行駛累時，咬吸檸檬，及補給少許鹽巴，不但補充鈉，可解渴又提神。日正當中，午餐過後，宜適當休息，再繼續行駛，塗防晒油，以防晒傷。 冬天注意耳朵、手指、腳指等露出部份，注意防凍傷。 經驗少體力差的人走前面，車間距保持一定平地為4~5公尺，下坡10~15公尺。配合行駛距離，作適當休息。 騎乘姿勢不正確，坐墊太高或太低，都會影響肌肉的運作，里程數過多會讓肌肉過勞，齒輪比太重讓肌肉負荷過大，這些都會產生膝關節的問題。

按摩與傷害預防 膝關節的內側發生疼痛可壓此穴位止痛，對左手掌的食指與中指指縫之間施壓，壓到酸麻的感覺出現。騎乘結束後須要迅速冰敷膝部減輕痛感！ 增強股四頭肌與股二頭肌這縱橫膝關節的兩大肌肉群，可以藉由慢跑、游泳、直排輪等運動達到增強這部份肌肉的目的。 熱敷腿部及由腰部到臀部區域的搓揉，對騎乘之後的復健效果亦不錯。

捌、結論 騎單車的運動時可以有效的達到全身運動，讓血液透過循環交換，帶走不良的廢物、帶來新鮮的養份。 新手挑選一部適合的自行車很重要。 若是老手則需有計畫的進行全身各肌群的鍛鍊，尤其呼吸的鍛鍊、飲食的配合與適當的休息都須特別留意，才可長可久。 結合一些志同道合的同好，規劃短中長程的路線，可讓騎乘自行車變得多姿多采！