可以改變重力的跑步機!? ｜物理治療
- 秉樸 吳
- 2022年9月29日
- 讀畢需時 3 分鐘
已更新：2024年3月11日
（圖片來源：Park Sport Physical Therapy）
被重力支配的我們
打從我們出生，就一直在與地心引力對抗，每天從起床的一刻開始，無論是你的脊椎、下肢，就一直在承受全身的重力。確實，人體有辦法去抵抗這些壓力，然而這些承受全身壓力的下肢關節們，也許今天因為主人的不小心，或是壓力過大而導致軟組織受傷，或甚至骨折，這時在組織發炎後，治療的前期通常都不太建議負重，因為可能會造成二度傷害。但是長時間的休息或不活動又會造成關節的僵硬化，或是肌肉的萎縮。不過，你是否曾想過，如果能有一台機器減輕自己的身體重量，是不是就能在較低負重的情況下，進行強度較高的復健運動了呢。今天要跟各位介紹的同樣是在Sport Dissected中看到的「抗重力跑步機」
反重力跑步機的誕生！！？
那其實關於抗重力訓練器材的歷史，最早要追溯到1960年代NASA的「太空站訓練設施」，我們都知道在外太空中，身體是幾乎不受重力影響的，相同地，就算你把一片20公斤的槓鈴帶到外太空，他同樣也是和普通人一樣，會輕飄飄地浮在空中。這也導致平常需要對抗地心引力的肌肉或是關節的活動量就會下降許多，將會導致肌肉開始萎縮，體重下降等可能造成太空人回到地球時出現不適應的現象。因此NASA就請了一位工程師Dr. Robert Whalen開發了一款空氣球跑步機，在太空站裡，這個空氣球內的壓力會比太空站內壓力小，因此形成了一種由外往內壓的力量，再藉由太空人腰部會有一個像是游泳圈的拉鍊扣住空氣球，將身體拉住，進而增加下肢的負重。
（圖片來源：Alter G）
不過在現在的外太空似乎都用彈力裝置取代了（我猜應該是因為相對節省空間）如下圖
(圖片來源:NASA)
接著Dr. Robert Whalen的小孩Sean將這個想法帶回到復健的領域，如果我們把壓力加大到大於外界，是不是就能達到減輕重量的效果了呢，於是Whalen父子就在2005年推出了第一台的Anti-Gravity Treadmill，並於2007開始販售，隨後各項職業運動隊伍，幾乎都有購買此設備，以作為球員從受傷恢復到選手狀態的利器之一。
和水中跑步機的比較的研究文獻
那麼其實減輕重量的器材並不是只有氣壓而已，除了將彈力帶的固定端在頭部以上（例如Band assisted vertical jumping），也有利用水的浮力，來當作減輕重量方式，因此在復健醫學上，也有水中的跑步機，如下圖。那麼究竟反重力跑步機和水中跑步機，究竟在治療效果上有什麼差異呢，在Jae Ho Park et al.(2018)對於中風六個月後病患的復健計畫分別使用反重力跑步機、水中跑步機、一般跑步機的治療介入後，發現水中和反重力的跑步機相對控制組（一般跑步機）除了BBS的前後測差異與預期不同之外，在TUG測驗和10MWT都有較顯著的進步，然而水中和反重力跑步機組並沒有極大的差異。
(圖片來源：Jae Ho Park et al.(2018))
對於水中與反重力跑步機的想法
就如上一個段落大家所看到的，這種減輕負重的跑步機，不只可以用在運動員身上，對於一些先天或後天腦傷的患者(如腦麻、帕金森氏症、腦中風)，在恢復走路功能上都有不少研究支持，且又能減輕對關節的負擔。不過水中和反重力跑步機最大的差異就在於，當我們腳要往前跨下一步時，水中跑步機就會因為水的阻力降低我們跨步的速度，因此在復健計畫的設計上，反重力跑步機在對於步幅及步頻上有較大的設計空間，且較能夠準確的模擬真實跑步的情況，不過，在Becker BE et al.(2009)與Chevutschi A et al.(2009)的研究中，也正是因為水提供的阻力，對於肌力的增加可能更為顯著。
小朋友才做選擇，我全都要
既然各有其優點，何不都拿來應用呢？的確，在sport dissected的節目中就看到許多NBA Training Facility的配備裡基本上兩個都有，這也讓我們見識到國外的職業運動中對於選手們的照顧及恢復是多麽地受到重視。
參考文獻及資源：
1.Chevutschi A et al.(2009)
2.Becker BE et al.(2009)
3.Jae Ho Park et al.(2018)
”以上純屬個人經驗分享，非醫療或訓練相關建議“
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