運動生理學網站　體重降低會提昇長距離跑步表現嗎？

運動生理週訊(第308期)

體重降低會提昇長距離跑步表現嗎？(October.20.2014)

王順正、林玉瓊、李昭慶

　　Running for Fitness網站的Weight and performance網頁中，顯示了「體重降低對運動表現的影響 (the effect of weight loss on performance)」的計算程式，只要輸入跑者不同距離的跑步表現與體重，就可以依據體重的變化出現不同距離的跑步預測成績 (下圖，依據最大攝氧量的預測值推算)。以體重65公斤跑者、馬拉松成績為3小時30分鐘為例，預測最大攝氧量為44.6 ml/kg/min，跑者減重到61公斤時，馬拉松比賽成績將進步到3小時19分9秒 (進步了10分51秒)；跑者增重到69公斤時，馬拉松比賽成績將退步到3小時40分41秒 (退步了10分41秒)。

weight and performance (網址)

　　運動生理學網站在跑步成績預測服務的網頁中，提供了Daniels and Gilbert Equation的最大攝氧量預測數值公式，進行以跑步成績預測最大攝氧量、以及以最大攝氧量數據預測跑步成績與訓練處方的服務 (請參考下圖中的相關資料，或者直接連結跑步成績預測服務網頁)。以3000公尺跑步成績9分48秒輸入之後，推算的最大攝氧量數值為60.2 ml/kg/min。以 60.2 ml/kg/min的最大攝氧量數值輸入，系統會出現不同距離跑步成績預測結果，以及不同訓練方法的訓練處方設計。請參考運動生理週訊第285期「馬拉松成績預測服務」、運動生理週訊第287期「最大攝氧量預測跑步成績與訓練處方」。以馬拉松成績3小時30分預測的最大攝氧量為44.6 ml/kg/min，以最大攝氧量44.6 ml/kg/min預測的馬拉松成績為3小時32分11秒；如果跑者是65公斤，攝氧量不變的條件下減重到61公斤，最大攝氧量會變化為 (44.6*65)/61=47.5 (ml/kg/min)，預測的馬拉松成績為3小時20分49秒 (進步11分22秒)；如果體重增加到69公斤，最大攝氧量會變化為 (44.6*65)/69=42.0 (ml/kg/min)，預測的馬拉松成績為3小時40分33秒 (退步8分22秒)。

運動生理學網站在跑步成績預測服務的網頁

　　這種透過理論上攝氧量不變、體重增加或減少的趨勢，計算最大攝氧量變化之後，再依據推算後的最大攝氧量，進一步預測長距離跑步表現的評量方法，實際的預測效果如何呢？這樣預測的最大問題在於體重減少或增加，也同時會改變跑步經濟性 (running economy)，當最大攝氧量因為體重降低而提高時，運動者在固定速度下跑步的攝氧量也會因為體重降低而提高，造成跑步經濟性降低。例如上述體重由65公斤降低到61公斤時，最大攝氧量由44.6 ml/kg/min增加到47.5 ml/kg/min的例子，假設固定速度跑步的攝氧量為30 ml/kg/min，體重降低後的固定速度跑步攝氧量就會增加到 (30*65)/61=32.0 (ml/kg/min)，很明顯的跑步經濟性變差了。Midgley, McNaughton, and Jones (2007) 的研究即指出，影響跑步表現的主要因素包含最大攝氧量、乳酸閾值、以及跑步經濟性，長期的訓練後會增進最大攝氧量、提高乳酸閾值、以及提昇跑步經濟性 (降低固定運動強度下的攝氧量)。在攝氧量不會改變的條件下，僅以體重的增減來評估最大攝氧量變化時，同時也要面對跑步經濟性變化的限制。

運動生理週訊第308期體重降低會提昇長距離跑步表現嗎？

　　Saunders等 (2004) 的研究則指出，優秀跑步選手採用跑步經濟性預測跑步表現的準確性高於採用最大攝氧量預測。一般來說，在長期運動訓練之後，增加跑步經濟性的原因包括肌肉粒腺體密度、氧化酵素活性提昇等生理學因素，以及肌肉彈性能量儲存與釋放、跑步技術提昇等生物力學因素。甚至，跑者的柔軟度、腿長比例、腳著地型態、跑鞋好壞、步長大小、跑步地面等，也都可能會影響到跑步經濟性的高低。右圖即呈現兩位具有相似最大攝氧量的10公里跑者，受試者1具有好的跑步經濟性，受試者2則跑步經濟性差，兩者在10公里比賽的成績相差1分鐘。畢竟，實際進行長距離跑步時，不可能以最大努力的強度持續運動30分鐘 (10公里) 或2-4小時 (馬拉松)，反而是跑者會以非最大努力的強度持續運動一段時間，因此，體重減少造成的最大攝氧量變化影響，顯然會低於對於跑步經濟性的影響。為了提昇跑步經濟性，Saunders等 (2004) 研究發現，肌力訓練、高地訓練、熱環境下訓練是增進跑步經濟性的有效手段；Storen等 (2008) 也發現最大肌力訓練可以增進長距離跑者的跑步經濟性。有不少有關跑步經濟性的研究成果，都呈現了最大攝氧量沒有進步的條件下，跑步經濟性進步了，長距離跑步成績也會有顯著的進展。

運動生理週訊第308期體重降低會提昇長距離跑步表現嗎？

　　Helgerud (1994) 則以馬拉松跑步成績在2小時40分左右的6名男性、6名女性馬拉松跑者為對象，進行男女跑者最大攝氧量、乳酸閾值、以及跑步經濟性的差異比較研究；儘管女性馬拉松跑者 (體脂肪百分比 17.0±0.8 %) 的最大攝氧量 (66.1±1.4 ml/kg/min) 顯著低於馬拉松跑步成績相同的男性跑者 (體脂肪百分比 7.1±0.5 %、最大攝氧量70.7±0.7 ml/kg/min)，在不同速度下的攝氧量都有女性跑者低於男性跑者 (跑步經濟性女性跑者較佳) 的現象 (右圖上)；儘管不同速度下的血乳酸濃度也有女性高於男性的現象 (右圖下)，但是以最大攝氧量百分比呈現的乳酸閾值則沒有性別上的差異。這篇研究的結果顯示，女性雖然具備較低的最大攝氧量，可是當跑步經濟性高時，仍然可以與男性具有相同的長距離表現。王順正 (2004) 在運動生理週訊第165期的文章也提到，「跑步經濟性對於耐力運動表現具有舉足輕重的地位」。

　　體重降低會提昇長距離跑步表現嗎？對於剛剛涉入長距離跑步訓練者來說，會有鼓勵降低多餘脂肪重的效益；但是，如果同時考量最大攝氧量、跑步經濟性對於長距離跑步表現的重要性，長距離跑步表現能力較佳的跑者，似乎會有相互抵銷體重降低效應的現象，跑者還是需要積極透過訓練的方式來提昇長距離跑步表現。對於體脂肪百分比接近7% (男性)、15% (女性) 的跑者來說，體重降低可能因為肌肉量的降低，造成跑步經濟性下降，反而不利於長距離的跑步表現。

引用文獻

王順正 (2004)。跑步經濟性(running economy)。運動生理週訊第165期，http://www.epsport.net/ epsport/week/show.asp?repno=165

Running for Fitness : Weight and performance

Daniels, J., & Gilbert, J. R. (1979). Oxygen Power: Performance Tables for Distance Runners, Oxygen Power. USA.

Helgerud, J. (1994). Maximal oxygen uptake, anaerobic threshold and running economy in women and men with similar performances level in marathons. European Journal of Applied Physiology, 68, 155-161.

Midgley, A. W., McNaughton, L. R., & Jones, A. M. (2007). Training to enhance the physiological determinants of long-distance running performance. Sports Medicine, 37(10), 857-880.

Saunders, P. U., Pyne, D. B., Telford, R. D., & Hawley, J. A. (2004). Factors affecting running economy in trained distance runners. Sports Medicine, 34(7), 465-485.

Storen, O., Helgerud, J., Stoa, E. M., & Hoff, J. (2008). Maximal strength training improves running economy in distance runners. Medicine and Science in Sports and Exercise, 40(6), 1089-1094.