臨界速度在運動訓練上的應用
一、前言
耐力訓練是運動訓練上，相當重要的一個部分，幾乎一半以上的選手，經常要從事耐力訓練。尤其是一些耐力運動項目之運動選手，用在耐力跑的訓練，恐怕要佔訓練時間的大半。本文介紹一個在運動生理學上，近年來研究頗為熱絡的一個主題－臨界速度的概念，希望同好，能夠加以應用，以將耐力訓練，科學地定質與定量。
二、什麼是「臨界速度」呢？
臨界速度是能夠長時間持續進行不致疲勞的最高速度，英文稱為「critical velocity，簡稱CV」。中文定義上具有耐力、穩定與最高的涵義。臨界速度與臨界動力（critical power，簡稱CP）共通地使用，因訓練的方式之不同而異。
知道無氧閾值概念的人都明白，無氧閾值與臨界速度的概念幾乎一樣。無氧閾值（anaerobic threshold）是能夠維持穩定狀態的最大運動強度。無氧閾值與臨界速度(動力)的概念，前者指「生理反應上的穩定」，後者指「運動能力上不疲勞」。
希望教練們，不要因為上述意義上的辨識，而如丈二和尚摸不著頭腦，搞昏了頭。事實上，它的應用相當容易，更重要的是它也相當有用。
在此必須說明的是，速度與動力是不一樣的，用於跑步、游泳時明顯的，單位是速度，至於原地腳踏車測力器時，則單位必須換成動力，此點是大家首先要認識清楚的。以下主要在說明跑步，因此單位大致上用速度來表達。
三、臨界速度有何用？
臨界速度在訓練上可以「小兵立大功」來形容。以下簡要說明之。
（一）評估心肺耐力
評量心肺功能的最佳指標是最大有氧能量，也就是最大攝氧量的評量。由於此種評量需要昂貴的測量硬體，有一些預估方法逐應運而生，如登階測驗、固定腳踏車與耐力跑測驗等相繼發展出。
1984年Hughson等人探討6名長距離選手，每人在原地跑步機上作6個速度的最大耐力跑，由最大持續時間計算臨界速度，同時將臨界速度與最大攝氧量求相關，結果兩者的相關係數達0.84(P<.05)。
1991年Housh也是利用原地跑步機，觀察10名男性選手的臨界速度與最大攝氧量的相關，發現兩者的相關達0.86(P<0.5)。Pepper等人研究的結果兩者的相關為0.81。以上三國外學者的資料顯示，臨界速度對心肺功能的解釋量在66%~74%間。
（二）預測耐力跑速度
對於運動選手而言，預測耐力運動表現可能比預測心肺功能較有意義，也較有興趣。臨界速度預測耐力跑運動能力的功能，可謂無出其右。臨界速度與運動表現的相關，可參考表一。
表一 跑步能力與臨界速度的相關
測量項目 效度係數 研究者
400公尺跑 0.840 王順正,林正常
800公尺跑 0.950 (同上)
1500公尺跑 0.990 (同上)
1000公尺跑 0.750 Kolbe等人
10000公尺跑 0.850 (同上)
21.1公里跑 0.790 (同上)
表中之資料得知，800公尺跑與1500公尺跑相關最高，距離太短的與太長的，如21.1公里跑，或許因為其他如心理、溫度等因素，相關係數又開始下降了。
（三）設定耐力訓練強度
對運動選手來說，臨界速度的最大用途，或許在耐力訓練強度設定方面。在此方面的應用，臨界速度有相當大的潛力。競賽選手要測量數距離（通常三個距離）的成績相當容易。臨界速度算出之後，耐力性跑者可依臨界速度的85%的速度來訓練，事實上，85%~100%範圍內都可以嚐試。臨界速度85%的跑步可算相當有氧，不太堆積乳酸，100%大致稍稍無氧，乳酸些微增加。超過100%對純粹有氧的訓練可能開始不利了。
(四)臨界速度的計算
臨界速度是利用數學模式代入公式計算出來的，數學模式雖有好幾種，結果差不多，無法在此詳細說明，應用時可按下表循例計算，就可用小計算機輕易算出。
表中，D,T,Σ與M分別代表距離（distance）、時間（time）、總和與平均（mean）之意。跑者可測量400,800與1500公尺的最佳成績，先將成績填入下表之時間欄，循序計算即可。上例如測量800,1500,3000公尺，或1000,2000,或4000公尺，或甚至測四、五個距離都可。不過，必須注意的是，距離太短無氧因素介入，太長則浪費時間，心理因素也介入，都會影響對臨界速度的測量。
表二 臨 界 速 度 計 算 例
距離(D) 時間(T) (T－MT) (D－MD) (T－MT)2 (T-MT)(D-MD)
400公尺 53.90秒 －84.01 －500公尺 7057.68秒 42005
800公尺 115.78秒 －22.14 －100公尺 486.74秒 2213
1500公尺 244.04秒 106.14 600公尺 11265.74秒 63684
總和 2700公尺 413.72秒 18813.12秒 107902
平均 900公尺 137.91秒
Σ(T-MT)(D-MD) 107902公尺 臨界負荷＝ ＝ ＝5.74 公尺/秒 Σ(T－MT)2 18813.12秒
臨界速度算出來的結果是每秒5.74公尺，表示此選手如以此速度跑步，可以長時間持續不會疲勞，可用此來訓練有氧耐力或與他人比較有氧耐力。
五、結語
臨界速度(負荷)的概念可以說是近年來運動科學繼無氧閾值之後的重大發展，數學的原理頗為複雜，但計算並不困難。運動選手，尤其是耐力項目的選手，可以用臨界速度評估心肺功能或耐力，預估耐力，或用來作耐力跑訓練處方之依據。 |
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