2024年1月26日 星期五

從大數據來看撞牆期(Hitting The Wall):撞牆是怎麼回事?怎樣叫撞牆?又誰最會撞牆?

我不知道他是誰,只覺得這一幕畫面很可愛,正好符合本次要談的主題:『撞牆』

『撞牆期(Hitting the wall)』,也有人稱之為Bonking或不少外國選手在口語上會講blow up或blowing up(爆炸之意),一個只要跑過馬拉松都不陌生的名詞(或親身體驗那種痛苦),但其實只要是耐力運動,無論是單車、三鐵甚至半馬都有可能會碰上。

這次要分享一篇寫得相當完盡也分析了超過400萬筆馬拉松紀錄的研究,讓我們能從中看出一些蠻有趣的線索,分享給你。

研究摘要

這次要分享的內容,主要來自於這一篇2021年的研究《How recreational marathon runners hit the wall: A large-scale data analysis of late-race pacing collapse in the marathon》。

這篇研究的強大是在於他們的研究團隊光蒐集資料就花了4年多的時間(2015-2019),蒐集了418萬多筆馬拉松比賽的數據,這些數據橫跨了2005至2019年,遍及世界38個城市,共計270場馬拉松賽事的資料。但因為要跟選手本人過去或未來的資料能類比,故集中於所謂的『重覆跑者(repeat runners)』,也就是說至少要在這270場馬拉松賽事裡跑至少2次的選手才會列為有效樣本,最終整理出近218萬比賽數據(2,179,221),共來自於近72萬名(717,940)重覆跑者。再進一步去切割這些個別跑者在5km、10km、15km至40km,與42.2km的區段時間後,才能進行下一步分析。

(J註:對於整理資料的努力,我只能給予RESPECT! 想必研究人員們都整理到想撞牆了....。)

認識撞牆期

從本研究的定義,撞牆指的是『在比賽後段發生突如其來使人虛弱的疲勞(the sudden onset of debilitating fatigue that can occur late in the race)』

導致撞牆發生的原因大致上可歸訥為三種可能性,三個都是F開頭的因素,Fatigue(疲勞)Fueling(補給)FXXX(心理純粹不想跑)

1. Fatigue(疲勞)

最立即直接的解釋就是身體缺乏足夠的ATP輸送至肌肉上,身體已無法再產生能量,人體的自保模式就是進入省電或直接關機。那導致還沒在比賽結束前就突如其來的無力感與嚴重失速,最主要原因就是『配速失當(往往是指配速過於積極)』,故最後讓身體能量提前用盡,肌肉也因過度使用而必須強迫減速因應。

補充:在很多年前,過去曾寫過一篇也是類似大數據來看馬拉松配速的文章《誰是馬拉松配速王? (不過該連結的圖都已失靈,先請見諒)》,該研究結果就揭露了男性往往高估自己配速,女性則往往配速較為保守;年輕選手往往配速過於躁進,而中年選手則配得更為穩定。請大家能先記得這兩件事,本研究後續也有類似發現。

2. Fueling(補給)

即便是配速穩當,也是可能發生撞牆的現象,那就是當你身體能量耗竭的時候,不管是肌肉內的或肝臟內的醣類(Muscle and Liver glycogen)用盡、血糖(Blood Sugar)或是磷酸肌酸(phosphocreatine)快要耗光之際,身體的求生本能就是會讓你減速以便讓能量的消耗速度下降。

當然更慘的就是配速失當加上缺乏能量補給,兩個FF一起發生,那通常就是爆得更大更慘了。

3. FXXX(就是不想跑)

先澄清,該研究裡頭只有提Fatigue與Fueling兩個F,但倒也花了不少篇幅討論心理認知這塊,這邊有動機論與對疲勞的主觀認定。但我想我就直接白話來講吧,其實就是心理萌生一股『FXXX,不想跑了啦』的念頭,遂就可能不想再那麼拼了而減速,這也是另一種撞牆,非來自於生理上疲勞或補給上的不足,而是缺乏內在強烈動機,故放大了身體上的疲勞感,那就算是一道板子都能放大成一面牆!

《強風吹拂》裡的經典名言是有其道理的;圖片來源

『撞牆期』的研究定義

要瞭解本研究的分析與結果,得先知道研究團隊怎麼定義『撞牆期』

首先,研究人員把每一個跑者的5-20km這15km的平均配速作為一個『配速基準』,再拿這個基準去比較後半馬各里程的均速,只要兩者差異達到25%且持續長達5km以上,這個跑者就被視為『他撞牆了....』

舉例來講,某A的5-20km均速是5:00/km,但到了32公里開始掉速,一直到37km的這5km間衰退到6:00/km均速,這個衰退率是20%(5:00/km衰退到6:00/km,衰退20%),這樣還不算撞牆期。但37km起又掉到6:20/km且一路持續到終點,那這段的衰退率就是26.7%(5:00/km衰退26.7%到6:20/km配速),那就能確定這人撞牆了,且撞牆距離達5.2公里(37-42.2km)!

再來一個極端一點的狀況,某B的5-20km一樣是均速5:00/km,但30公里過就大爆炸一路走走停停到終點,最後這12.2公里均速為6:20/km,那這衰退率達25%以上,持續撞牆距離為12.2公里。

懂了之後,就能來看結果了。

研究摘要

本研究所作的分析項目頗多,我盡可能精簡與白話來說明。

1. 在近200萬筆完賽數據中,平均撞牆率高達34%,也就是說至少有1/3的跑者在賽事後段會有嚴重的失速(對比5-20km的均速來講,是達到25%以上的衰退),且持續長達5公里以上。

若進一步看下圖,X軸是後半段衰退率,0.1就是衰退10%配速,0.2是20%衰退以此類推;Y軸是撞牆率,也就是有多少比率的人會碰上撞牆。先從藍線來說,後半馬衰退個10%配速長達5km以上的有近7成的選手之多;衰退到20%配速者也有40%以上;其次是綠線,是指配速衰退達10公里以上者,掉個10%配速者,也有55%以上的選手,若是持續衰退10公里以上,且掉速達20%以上者,也有30%左右的跑者;最後橘線與紅線是衰退達到15公里與20公里,以此類推。

小結:撞牆是再稀鬆平常不過的事了,平均一場馬拉松都至少有1/3選手會撞牆,只要你不爆,就是優秀的另外2/3人了。


2. 第二個分析如下圖,圖左(a圖)的X軸是年紀分組,Y軸是撞牆率(後段配速與5-20km均速相比,衰退達25%以上且持續長達5公里以上),右圖(b圖)是選手的個人最佳成績(PB)。

圖左告訴我們的第一個現象是男性撞牆率遠高於女性,且是不分年紀都是高,整體男性平均撞牆率達28%,女性僅17%;其次,年紀越輕,撞牆率越高,男女皆同,20幾歲的人往往沒有中年選手會配速,大略要一直到60歲組後,男性的撞牆率才會又回到30%左右。

圖右則是另一個故事,若選手原本PB是在3小時左右者,無論男女的撞牆率都最低,甚至還遠低於2.5小時左右的菁英級跑者,男性僅有約17-18%;女性PB若是在3小時者,撞牆率甚至低到10%以下。反之,若個人原PB是5小時左右者,有最高的撞牆率,幾乎快50%了,女性也是在近30%之高。

小結:男性、年輕選手往往配速都過於大膽冒險;但原本實力就稍慢者(俗稱練不夠),也得小心別在賽事前段過於積極配速了。


3. 若有看前面的研究設計與樣本的選取規則,就會知道這研究只分析至少跑兩場馬拉松以上的選手,原因就是在找出何時會跑出PB?

下圖可以只看左邊就好,X軸是達到PB的那一年,想當然爾是有最低的撞牆率,近乎於0了。然而在碰上撞牆之前的1-3年,還有破了PB後的1-3年,相較於其他年來說往往都會碰上有更高的撞牆率。在破PB之前一年,男性甚至有高達40%的撞牆率,女性也有28%之高的撞牆率,但好消息是事不過三,往往撞完牆後就懂得怎麼修正自己也破PB了;然而破完PB後隔年,男性又有高達30%以上的撞牆率,女性也有20%左右,這是個相當有趣的分析。

小結:人就是在學會教訓後才會變得更好,但人往往又因太得意而得到另一次教訓。


4. 下方的分析是將上一點的資料再次切割開來,區分為40歲以下且完賽時間在4小時以內(下圖a)、40歲以上且完賽時間在4小時以內(下圖b)、40歲以下且完賽時間在4小時以上(下圖c)、40歲以上且完賽時間在4小時以上(下圖d)。X軸一樣是破PB那一年為基準,往前與往後看該選手的撞牆率(Y軸)。

結論:人都是在爆掉後學會成長,也都在登上巔峰後得意忘形,這是不分實力好壞與年紀長幼的。



5. 下圖是更多額外的小分析,我們先從圖a與圖b來說明。

圖a與圖b的Y軸是撞牆開始的距離,圖a的X軸是年紀,圖b的X軸是選手PB時間。平均來說,男女碰上撞牆開始的距離點差異不大,男性平均是29.6公里開始撞牆,女性則是29.3公里處。若個人PB越快的選手(圖b),會在距離越後段才會碰上撞牆,都是約在31公里左右才開始撞牆,然而PB越慢者,可能在26-28公里處就碰上撞牆。

圖c與圖d的Y軸是撞牆期持續的距離,整體平均起來,男性會撞比較久(10.7公里),女性撞得稍短一點(9.6公里),年紀(圖c)差異並沒有很明顯,頂多是年紀越輕者會撞得稍久一些;而個人PB越慢者(圖d),也是會撞得稍久,甚至超過12公里之多。

圖e與圖f的Y軸是撞牆後的配速衰退率,若男性撞牆了,平均會有高達0.4的衰退率,若以5-20公里的基準配速為均速5:00/km來看,0.4的衰退是變成7分整的配速了,這絕對是走走跑跑;女性若是撞牆了,則是平均達0.37的衰退率,圖f不多解釋。

故在此小結:男性不只比女性更易撞牆,撞上去的配速衰退程度也比女生來得嚴重


6. 進到最後一塊子分析項目了。兩個重點給您知道,圖c是分析撞牆時間成本(HTW Cost),這指的是撞牆的比賽最後完賽時間與個人PB的成績差異,年紀的影響算小,但還是能看出年輕的(20-29歲)與年長的(60以上)差異較大。而男性只要撞牆了,該賽事平均成績會有與個人PB完賽時間達31.5分鐘的差距,而女性則是平均33.2分鐘的差異,兩者差異並不大,但若是考慮到男性平均本就比女性更快完賽來說,男性這衰退的分鐘數換算成比率的話,可能就比女性還高了。

其次另一個重要發現是個人PB越快者,撞牆後所掉的時間最多,全馬PB在3小時內者,平均可掉到進40分之多;而PB在3小時左右者,也有31-32分的衰退;反之PB時間越慢者,撞牆後所掉的時間也越低;PB在5小時以上者,就算撞牆,頂多掉個25-30分。

小結:PB越佳者(速度越快),往往只要一爆炸,都會得到蠻慘痛的教訓。



結論與訓練建議

這篇比較像是一個大數據的分析,超過200萬筆資料,可以看出過往馬拉松賽事中會發生的撞牆現象。

幾個關鍵結論再次摘要說明,首先是整體約有1/3的人會產生撞牆現象(賽事後半段的配速相較於5-20km間的均速,衰退達25%以上且持續達5公里以上);男性撞牆率遠高於女性;男性平均在29.6公里處會遇上撞牆期,女性則是29.3公里處;20幾歲的年輕人更是衝動容易碰上撞牆;且只要一撞牆了,男性平均配速會掉到40%以上,女性也有37%之多(多半都變走走跑跑了);男性一撞往往會撞個10.7公里之多,女性則平均一撞就是9.6公里(這意思是通常看到終點時,撞牆現象就會消失了,很玄吧,所以才有學者說撞牆可能是一種心理狀態而非全然生理現象)。

但爆掉也沒關係,數據告訴我們,在破PB前的1-3年本就是最不易抓到理想配速的時期,爆個幾次就有經驗知道怎麼修正訓練與配速,很快就能破PB了。但破完也別得意,破完PB的隔年,往往又是最易再次碰上撞牆的時期。這點真是像極了人生,低潮時別難過,巔峰時勿得意,人生不如意之事總是比得意之事還來得多的


前陣子有個不算是運動圈的朋友(只有偶爾跑個步,3-5k那種)看到一個影片後問我,真的有可能比賽中比到用爬的嗎?是在演戲嗎?這才讓我有了這個念頭來寫一篇撞牆期的文章。不過我只笑笑的回答那朋友說:你跑一次馬拉松就知道了😄;圖片來源

而且啊,三鐵世界裡面的撞牆故事可多囉;圖片來源
三鐵場上最經典的撞牆畫面莫過於Julie Moss了

且也不用到226km,光51.5km距離,不到2小時完賽時間就能讓人撞牆直接倒下了,不過再講就離題更遠了,先停在此吧;圖片來源

最後就是讓個人頗為有感的一塊,當選手速度越快(特別是PB在3小時內者),只要一撞牆,往往都爆得最慘,平均爆到40分鐘之多,就算是女性也有35分鐘以上的大爆炸,這幅度遠高於其他較慢PB的選手10餘分鐘。

個人過去有4場完賽成績在2時4X分(248-243-243-244),那4場比賽跑到後段所看到身邊選手若有撞牆現象往往都有別於以往跑在3個多小時所看到的景像,例如有突然靜止不能動的完全定竿,有跑著跑著就突然嘔吐,也有跑姿嚴重變形像個喪屍,還有直接跪下甚至倒地的選手,像去年去跑姬路城馬拉松時,在賽事後段我就記得一個直接倒在路邊的選手,正由志工幫忙抬上救護車,我賽後回去google查他號碼布,發現他是個PB 2時22分的頂級菁英選手,但一爆炸了,根本是直接Game Over。

這反應出很多現象,其一是速度越快者,在賽前所擬定的配速策略也是大膽且積極的,而這配速往往就是接近於自我身體極限邊緣的配速策略,也完全不能忍受每公里稍慢個幾秒,故就是一直撐著矜著,直到真的超乎極限而崩掉;其二是在比賽過程中,他們也比稍慢的人越能忍受痛苦也願承受痛苦,也就是有更低的自我保護機制,等到自我保護機制完全破防之際,那一垮掉往往都是蠻慘的狀況;最後一點就是成績越好者,往往會有一種傲驕的性格,只要賽事後段爆了或確定達不到自己預期成績時,他們根本不在乎要跑多少,在賽事當下就開始氣餒與生自己的氣,對他們來說,爆掉或撞牆的當下,比賽就算結束了,就算一路走完也沒差,某種程度上來說,他們早已失去了完賽就是種成就的樂趣了。所以有時回頭過來想想,那些在馬拉松新手期時,反而才是最容易得到幸福與知足快樂的時期啊。

扯遠了,雖然主要都是在談數據與發現,但還是請大家要跑馬拉松時或單車或鐵人三項等耐力運動時,都要多多留意與訓練三個F,重視配速不要在比賽前中期就過度疲勞(Fatigue)了;也要多多練習補給工作(Fueling),不要在比賽中跑到身體都沒能量了;最後一個是記得初衷,記得自己為何而跑,要有夠強大能克服苦痛的動機,否則別說比賽了,光訓練就會讓你練到滿心滿腦滿嘴的FXXX。


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