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運動生理週訊(第432期)

最大攝氧量的謬見(September 28, 2020)

王順正、林玉瓊

　　最大攝氧量是一個人從事最激烈運動時，每分鐘所能攝取消耗的氧氣最高值，稱為最大攝氧量 (maximal oxygen uptake, VO₂max)。為測量一個人的最大攝氧量，通常讓人在跑步機或腳踏車上，逐漸增加運動強度，直到「衰竭」為止。由於最大攝氧量與心肺耐力的密切相關，最大攝氧量公認是心肺耐力的最佳單一指標。一般而言，奧林匹克運動會中，男中長距離選手想得名次，最大攝氧量要在80 ml/kg/min左右，女子則須在75 ml/kg/min上下才有希望。一般大學生的最大攝氧量，男女各分別僅為45與40 ml/kg/min而已 (林正常，2000)。

　　最大攝氧量的測量相當早就開始，也有相當多的研究，進行簡易評量最大攝氧量的研究，讓最大攝氧量的評量更容易被使用，例如登階測驗、12分鐘跑走、20公尺折返跑、...等。最近幾年，在攜帶裝置被廣泛應用的狀況下，利用跑步的表現進行最大攝氧量的預測，也是相當普遍。只要帶著裝置，進行跑步訓練或參與跑步比賽，攜帶裝置就會提供一個最大攝氧量的預測數值出來。

　　但是，Magness (2016) 在出版的專書 (翻譯) 中指出「最大攝氧量是實驗室和跑道上最被過度誇大和誤解的參數」。人體使用氧氣的狀況，受到氧氣攝入、輸送、利用的影響，單純以氧氣使用的最大能力來評估心肺功能，並無法確實呈現訓練成績與表現的進展。Magness指出「為什麼有這麼多訓練都著重這個變項，我們真的要依據這個數值來安排所有的訓練嗎？」

　　王順正、林玉瓊 (2020) 指出當運動參與者具備類似的最大攝氧量能力時，最大攝氧量與耐力運動表現的相關即不高，顯示還有其他重大影響耐力運動表現的因素存在。「最大攝氧量的速度 (the velocity at VO₂max，vVO₂max)」，一種最大攝氧量與跑步經濟性的綜合指標，便是經常被提出來討論與參考的最大有氧運動能力評量依據。由此可見，有別於最大攝氧量的跑步運動能力指標，早就應該被提出來實際應用，避免有爭議的最大攝氧量數值持續被誤用。

　　事實上，王順正、林玉瓊 (2020) 提出透過跑步成績的推算，可以獲得四種評量跑步能力的速度指標，最大瞬間速度 (Vmax)、vVO₂max、VT2 (換氣閾值2、4 mM乳酸閾值)、VT1 (換氣閾值1、2 mM乳酸閾值)，分別代表跑者的速度性無氧跑步能力 (5-10秒的平均跑步速度)、最大攝氧量跑步速度 (5-10分鐘的跑步速度)、30-50分鐘的最大跑步速度、以及可以1-2小時長時間跑步的最大跑步速度。相關的變項還經過實驗室的生理指標變項驗證。

　　依據王順正、林玉瓊、鐘昱剴、吳晨聖 (2020) 進行L先生的實驗室漸增速度跑步、田徑場跑步成績資料，五千成績19' 36"、一萬成績41' 23"進行跑步能力指標的評量時，Vmax、vVO₂max、VT2、VT1分別為5.2 m/s、4.43 m/s (3' 45" /km)、3.72 m/s (4' 28" /km)、3.48 m/s (4' 47" /km) (下圖藍色)；另外一位經常進行短距離間歇跑步訓練的跑者，具備一樣的五千成績 (19' 36")，但是因為少進行較長距離訓練，一萬成績43' 50"，跑步能力指標的評量結果則為7.2 m/s、4.62 m/s (3' 36" /km)、3.39 m/s (4' 54" /km)、2.92 m/s (5' 42" /km) (下圖橘色)。第三位跑者五千成績18' 36"、一萬成績為41' 23"，跑步能力指標的評量結果為7.1 m/s、4.85 m/s (3' 26" /km)、3.61 m/s (4' 37" /km)、3.12 m/s (5' 20" /km) (下圖灰色)。三位跑步成績互有優劣的跑者跑步能力指標，藍色跑者耐力佳、速度差，橘色、灰色跑者速度佳，橘色跑者耐力差、灰色跑者耐力稍差。透過四種跑步能力指標的評估，我們可以確實理解藍色跑者應增加速度訓練，橘色跑者需要增加有氧耐力訓練，灰色跑者能力最好，若增加有氧耐力訓練後成績會更好。透過四種不同的跑步能力指標資料，可以很輕易的理解跑者能力的優缺點，再依據評估的結果規劃訓練處方，進而有效率的提升跑步能力。

　　如果採用五千成績19' 36"、18' 36"、一萬成績41' 23"、43' 50"進行最大攝氧量預測，結果在46.7 - 54.2 ml/kg/min之間。這樣的單一評量結果，跑者或跑步教練看到這些最大攝氧量數據，應該也很難進行完善的訓練規劃，也無法理解跑者的跑步能力問題是什麼？Magness (2016) 用最大攝氧量的「謬見 (fallacy)」，來敘述採用最大攝氧量進行跑步能力評量的問題，應該是很貼切的敘述。

　　透過跑者的跑步成績，進行最大瞬間速度 (Vmax)、vVO₂max、VT2 (換氣閾值2、4 mM乳酸閾值)、VT1 (換氣閾值1、2 mM乳酸閾值) 四種跑步能力指標的評量，是王順正、林玉瓊 (2020) 整合過去研究成果，建立的簡單、新穎跑步能力評量方法，不但可以避免最大攝氧量評量的謬見，還能夠有效率的瞭解跑者跑步能力特徵，歡迎大家多多利用。

引用文獻

王順正、林玉瓊 (2020)。做個有智慧的跑者。旗標，台北市。

王順正、林玉瓊、鐘昱剴、吳晨聖 (2020)。跑步訓練的能力評量資料II。運動生理週訊，422。http://www.epsport.net/epsport/week/show.asp?repno=422

林正常 (2000)。活力指標：最大攝氧量。運動生理週訊，39。http://www.epsport.net/epsport/week/show.asp?repno=39

Magness, S. (2016)。跑步的科學與實務 (The Science of Running) - 如何探索極限，透過訓練達到最佳表現。晨星，台中市。