簡單來說，「運動科學」就是要把各個科學領域的知識，應用到運動上面，最終目的都是提升運動表現。任何一種運動訓練（包括跑步訓練）模式，都離不開知識和經驗的傳授。有些運動員退役後會投身當教練員，繼續培育後輩。他們通常都會把自己從前當運動員時，曾經學過和做過的，薪火相傳地教導下一代。有些教練員亦會把自己從前學過和做過的加以改良，然後再傳授給自己的運動員。在這個知識和經驗傳授的過程中，運動員通常都是「欣然接受」或「逆來順受」，很少會過問教練員為何要這樣做；教練員亦很少會主動加以解釋，因為可能連他們自己都不知道應該如何解釋。

被 Runner's World 雜誌喻為世界最佳教練員的 Jack Daniels（2014），都質疑很多人根本未必知道為可要如此這般練習，他們甚至可能只是盲目跟從一些冠軍運動員的練習方法。更甚者，有些教練員只是採用「以卵擊石」的手段，不斷逼迫自己的運動員，但求最終總有幾個幸存者能夠獲得佳績，他們的手法就如把一籃子生雞蛋擲向牆上，希望當中總有一隻能完好無缺地存留下來一樣。雖然在一大群運動員當中，這種手法經常都能夠產生一兩個成功的例子，但被犧牲掉的運動員就更是不計其數，這都難免使人有「一將功成萬骨枯」的感覺。雖然至目前為止，仍然未有人能完全掌握最佳的訓練（包括跑步訓練）方法，更沒有單一的訓練方法能完全符合每一個運動員的需要，但藉著最近數十年來運動科學的發展和研究所得，或多或少也能為我們製訂訓練計劃時提供一點線索。

運動科學其實是一門跨領域的應用科學，當中涉及的領域和運動訓練的關係見下圖（Bompa 與 Haff，2009）：

解剖學（anatomy）：這裡指的解剖學主要是指人體解剖學（human anatomy），是一門研究人體結構的科學。Anatomy所源起的希臘字根本身就有「切開」的意思，早期解剖學的知識主要是來自肉眼觀察人體的外部和傷者的患處，後來外科醫生們才被容許剖開屍體，以增進認識人體內部的結構和彼此間的關係。除了透過解剖的方法，現今還可以利用不同的影像技術（imaging techniques）去觀察活體的內部結構和狀況（如斷骨和腫瘤等）。按其觀察重點的不同，解剖學又可被分為以肉眼觀察為主的宏觀解剖學（gross anatomy）和只能藉顯微鏡等儀器協助觀察的微觀解剖學（microscopic anatomy）；後者又可再細分為以細胞為研究對像的細胞學（cytology）和以組織為研究對像的組織學（histology）。若按其研究方式的不同，解剖學又可被分為專門研究組成不同系統的結構的系統解剖學（systemic anatomy），如組成肌肉系統的所有骨骼肌；及專門研究特定身體部位（如腹部）內各種結構間的相互關係的局部解剖學（regional anatomy）。總的來說，解剖學是醫學和體育的必修基礎課程，為進一步學習後續的課程如生理學和運動醫學奠下基礎。

生理學（physiology）：這裡指的生理學也是指人體生理學（human physiology）。生理學和解剖學有非常密切的關係，如果解剖學是研究人體的「結構」，那麼生理學就是研究人體各種結構，特別是各系統及其器官的「功能」，和它們如何互相配合去維持生命所需的體內平衡（homeostasis）。運動生理學（exercise physiology 或 sport physiology）就是在人體生理學的基礎上，重點去研究人體對單一次運動產生的急性（acute）反應，和經過一段時間反復運動後產生的慢性（chronic）反應，亦即訓練效果（training effects）。許多運動訓練的原則和方法，其實都是來自運動生理學的研究成果。因此，運動生理學可算是要解讀運動訓練原理和方法的不二法門。

生物力學（biomechanics）：這是把力學（mechanics）應用到生命體系的一門科學，力學本身是物理學（physics）的一個分支，它主要是去描述運動（motion）和力（force）是如何產生運動，所以生物力學有助解答人體在各種力的作用下是如何運動，和怎樣才是有效的運動方式，這些知識不但對改善技術動作和提升運動表現非常重要，還可以避免因技術動作不正確而導致的運動創傷（如網球肘）。除了改善技術動作外，生物力學的研究還包括改良運動裝備（如跑鞋）和場地器材（跑道）的設計及用料，這些亦都有助提升運動表現。

統計學（statistics）：這是數學中的一個重要分支，驟眼看來與運動並無多大關係，但其實科學家（如生物力學專家）往往都要利用統計學去對人體運動作定量分析（quantitative analysis）。此外，許多運動科學的研究，最終也是要用到統計學來作數據分析，從而去推斷結果。

測量學（measurements）：與統計學有著密切關係的就是測量學，所有的科學研究都離不開準確的測量程序。運動科學家經常都要量度人體在運動表現時的各種特性，教練員也經常要量度運動員的表現，去評估訓練計劃的效能。通常測量之後所得的數據，起初都是雜亂無章，但經過用統計學的程序去整理、分析和展示後，就有助推斷結果和對預先的假設進行評估。測量往往亦涉及與某些標準進行比較，透過數據分析和比較，測量學對運動員選材亦起到一定的效用。

運動醫學（sports medicine）：它是醫學與體育運動相結合的綜合應用科學，主要研究與體育運動相關的醫學問題，藉著醫學上的技術和知識，對運動訓練進行監督和指導，防治運動傷害，保障運動員的身體健康和提高他們的運動表現。

心理學（psychology）：這裡指的也是把心理學應用到運動上面的運動心理學（sports psychology）。如果心理學是研究人類的行為和心理過程，那麼運動心理學就是去研究人在運動情境下的行為和心理過程。隨著競技水平的不斷提高，勝負往往在於百分乃至千分一秒之差別，正所謂差之毫釐，謬以千里，誰人能夠在壓力下仍表現得較佳和穩定，較有效地運用策略，較能高度集中於影響表現的重點，更能鞭策自己努力向前，每每就成為了勝負的關鍵。動機的形成、加強集中能力、喚醒程度的控制、提高自信和心理訓練等，都是運動心理學的主要研究課題。

肌動學習（motor learning）：所有運動項目（包括跑步），都是由不同的運動技能（skills）組成，運動員的運動技能越好，就越能夠降低運動表現時身體和精神上的能量消耗，也就越有把握達到預訂的目標，及節省達成目標所需的時間。肌動學習就是去研究運動技能學習的過程，其最終目的當然就是把從反復練習而獲得的運動技能應用到運動表現上（亦即學習轉移），從而達到預期的目標。

教育學（pedagogy）：運動技能的掌握始終都離不開教與學的過程，教育學或教學法就是去研究教育（education）的理論和實施方法。對教育學有充分認識的教練員，就能更有效地協助運動員去學習及掌握運動技能。要做到這點，教練員必先要認識到個別運動員的成長階段和當前的生理限制，然後再按照其他運動科學（如運動生理學、運動心理學和肌動學習等）的知識去編排學習及訓練計劃。

營養學（nutrition）：營養學不但能夠為一般人提供健康飲食和維持正常體重的知識，對運動員來說就更加重要，因為運動員（特別是耐力性項目運動員）每天的營養攝取量往往是常人的兩至三倍或以上，而且不同性質運動項目（如爆發力和速度項目、耐力項目等）運動員對各種營養素（如蛋白質、糖分等）的需求都有所不同，若果能夠對營養學有較充分的認識，就更能夠幫助不同項目的運動員發揮自己最佳的運動水平。

歷史學（history）：體育運動的歷史源遠流長，基本上可以追索到原始人時代，為了獀獵和逃避追捕，遠古的原始人很早已發展出各式各樣跑、跳、擲、攀爬和涉水的技能。雖然當時並沒有甚麼教育制度和教與學的法則，他們學習的對像也往往只是父母、兄弟和姊妹，但未能掌握好技能或通過考驗的都會被大自然所淘汰。時至今日，在運動科學的不斷發展下，運動訓練的理論與方法也不斷演進，認識自己運動項目的歷史發展，除了可以獲得多一點趣味外，亦有助檢視目前的訓練狀況，正所謂「以古為鑑，可知興替」，對日後的訓練或多或少都會有一定的幫助。

社會學（sociology）：這裡指的運動社會學（sports sociology）也是社會學的一個分支，它主要研究運動與社會的關係，當中包括家庭、教育、政治、經濟、宗教、媒體等。運動社會學聚焦於體育運動中出現的行為模式和社會進程，並嘗試從運動本身及其所處的一般社會架構去作出解釋。它雖然並未有像運動心理學般去關心個人的動機、觀念、認知、個性和運動表現等，但卻也沒有忽視個人的重要，而只是要突顯人如何受到身處的環境影響和人可以如何去改變世界。

作為一個教練員或運動員，也許未必要精通所有運動科學的知識，才能夠參與訓練的工作，但「略知一二」總比「一無所知」能更有效地了解各種運動訓練的原理和方法，從而製訂適合自己或個別運動員的訓練計劃。

運動科學對跑步的貢獻

  1. Abernethy, B., Kippers, V., Hanrahan, H. J., Pandy, M.G., McManus, A. M., and Mackinnon, L. (2013). Biophysical Foundation of Human Movement (3rd ed.). Champaign, IL: Human Kinetics.

  2. Bompa, T. O. and Haff G. G. (2009). Periodization: Theory and Methodology of Training. Champaign, IL: Human Kinetics.

  3. Brewer, B. W. (2009). Handbook of Sports Medicine and Science: Sport Psychology. UK: Blackwell Publishing.

  4. Coakley, J. J. (1990). Sport in Society: Issues and Controversies (4th ed.). St. Louis, Missouri: Times Mirror/Mosby College Publishing.

  5. Daniels, J. (2014). Daniels' Running Formula (3rd ed.). Champaign, IL: Human Kinetics.

  6. Kenney, W. L., Wilmore, J. H., and Costill, D. L. (2012). Physiology of Sport and Exercise (5th ed.). Champaign, IL: Human Kinetics.

  7. Knudson, D. (2007). Fundamentals of Biomechanics (2nd ed.). Chico, CA: Springer.

  8. OpenStax College (25 April, 2013). Anatomy & Physiology. OpenStax College. <http://cnx.org/content/col11496/latest>.

  9. Schmidt, R. A. and Lee, T. D. (2014). Motor Learning and Performance: From Principles to Application (5th ed.). Champaign, IL: Human Kinetics.

  10. Vincent, W. J. and Weir, J. P. (2012). Statistics in Kinesiology (4th ed.). Champaign, IL: Human Kinetics.

  11. 曲綿域主編（1983）：中國醫學百科全書：運動醫學。上海科學技術出版社。

最後更新日期：2016/08/02