周期性运动中的偏好节奏

【许纳新-运动机能形态学】

周期性重复运动往往都会伴随着一定的节奏，如跑步、步行等运动时，保持一个合适的节奏往往能够提高运动表现，从而延长运动持续时间；反之如果没有准确地掌握好节奏，就会使得运动表现下降。不仅节奏过快，运动可能无法长时间持续，过慢的节奏也不利于运动表现的发挥。

因此，理论上存在一个最适节奏，在这个节奏下运动时会让人感到舒适，最有利于运动表现的发挥。我们将这种节奏称为首选节奏，本文选取了几个关于运动中首选节奏的研究进行分析讨论，旨在进一步加深对这一现象的理解。

一、自然状态下最适步行速度为120bpm

Hamish G教授等在2005年进行了一项实验，采用微小且便于携带的加速度计，频率计算仪等设备，对20名年龄22-62岁的受试者进行了为期共50天，每天10小时的日常活动数据追踪记录，列出三个代表性个体的活动路线。

受试者1是一位在纽约市度假的23岁女子，在曼哈顿周围散步和乘坐地铁，参观现代艺术博物馆、购物、参观实验室，然后走回她住的公寓，途中在超市停下来，并立即入睡。受试者2是澳大利亚悉尼一位62岁的男大学教授，他早上骑着自行车，搭上公共汽车进城购物，然后在家里度过了下午剩下的时间。受试者3是一名34岁的研究生，他走到西奈山医学院，在那里他花了一天时间在课桌上工作，断断续续地运动，然后步行并乘坐地铁去上舞蹈课。尽管三个受试者的年龄和日常活动存在差异，但整个10小时数据集的步行频率都在2Hz附近。

图1. 头，臀，手腕，膝盖处的加速度计记录的五天内受试者

的运动频率数据（横坐标：频率）  

这样的结果显示了不同年龄段不同工作性质的人群，在日常生活条件下，其步行节奏都集中在2hz附近即120bpm。因此，本文得出结论：人类步行运动的首选节奏为120bpm。

另一位研究者得出了同样的结论，该研究者使用50-190bpm的节拍器刺激或音乐，与受试者的步行频率相匹配，结果发现当刺激节奏约为120bpm时，受试者的步行频率与节奏刺激不匹配率最低（如下图2所示）。据此得出结论，120bpm似乎是人类步行频率较为适合的节奏。

图2. 在不同节奏的音乐刺激下，节奏刺激与步行运动

发生不同步的情况

（横坐标：刺激节奏的频率。纵坐标：发生不同步的数量） 

二、身体不同部位运动时的首选节奏不同

虽然有不少研究已经证明了人类的最适步行节奏为120bpm，但身体不同部位的运动频率似乎有着些许的差异性。有研究者通过让受试者以自我感知最舒适的首选速度分别进行摆臂，抬腿，髋关节摇摆这三个动作，记录这三个动作的频率。

结果发现，摆臂，抬腿和躯干左右摆动这三个动作的最适频率并不相同，其中髋关节摇摆的频率仅为抬腿频率的二分之一左右。这提示可能对于不同的身体部位，运动中的最适节奏存在着差异性。因此，对于一些不是以腿部运动为主的周期性重复运动，似乎便不能以120bpm为标准去安排运动训练。

图3. 摆臂，抬腿和躯干左右摆动示意图

 

综上所述，现今研究已证明，在运动中存在着一个最适节奏我们称之为首选节奏，在这个节奏下运动时往往更有利于运动表现的发挥，关于步行的最适节奏已有研究证实其频率约在120bpm左右，但运动中的首选节奏似乎会因身体部位的不同而产生变化，因此，未来的研究可能会进一步的探寻这种差异性，更加明确的找出不同身体部位乃至不同运动的最适节奏的数据，这将对运动训练的安排大有益处。

参考文献

[1] Styns, F., et al. (2007). Walking on music. Human movement science, 26(5), 769-785.

[2] Naruse, K., & Hirai, T. (2000). Effects of slow tempo exercise on respiration, heart rate, and mood state. Perceptual and Motor Skills, 91(3), 729-740.

[3] MacDougall, H. G., & Moore, S. T. (2005). Marching to the beat of the same drummer: the spontaneous tempo of human locomotion. Journal of applied physiology, 99(3), 1164-1173.