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運動生理週訊運動生理週訊電子報
Online ISSN : 1814-7712
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主題:運動強度的判定(負荷與耐力)
發言 : scwang 時間 : 02/06/28(23:32:33) From : 140.123.5.19 分類 : 訓練概論
運動生理週訊(第19期)

運動強度的判定(負荷與耐力)(August.13.1999)

王順正

  對於參與重量訓練、進行健美運動的社會大眾與運動員來說,除了進行肌肉的等長收縮(isometric contraction) 訓練時,肌肉的實際負荷時間會較長以外,一般來說,以槓鈴進行肌肉的等張收縮(isotonic contraction)訓練時,每次舉重的實際時間皆相當短暫(僅幾秒至幾十秒),不易形成心跳率與攝氧量的穩定狀態(steady state)出現,因此,利用心跳率與自覺量表進行運動強度判定的方式,不適合用來判定肌肉等張收縮訓練負荷的強度比例。最大反覆 (repetition maximum,簡稱RM)的概念,反而是等張肌力訓練時的運動強度判定依據。

  所謂RM是指某些肌群在沒有疲勞的情況下,負荷某重量時,所能完成的最大反覆次數(Lorme與Watkins,1948)。因此,10RM代表某肌群能夠最大舉起十次的重量; 1RM代表能夠舉起的最大重量。例如雙手彎舉的主要肌群是肘關節曲肌(肱二頭肌、肱橈肌、肱肌),某人雙手彎舉30公斤時,可以重複舉起6次,那麼這個人雙手彎舉肌群的6RM重量即為30公斤。

  這種透過負荷與重複次數(或稱為耐力)的特殊關係,建立起來的運動強度判定方式,對於運動訓練的科學化來說,顯得相當的重要。研究者與運動參與者可以相當容易發現到,運動過程中的「負荷與耐力」特殊關係。例如某人雙手彎舉的1RM為50公斤、2RM為45公斤,3RM絕對不會是40公斤,而可能是42公斤;10RM時,則可能達30公斤;儘管,雙手彎舉的耐力表現,已由1RM增加到10RM之多,實際的負荷重量則僅下降40%。也就是說,人體在舉重運動的運動過程中,高負荷強度所能重複的次數較少,低負荷強度所能重複的次數較多,而且負荷與重覆次數間存在非線性的反比關係;當負荷的強度,低到可以進行30RM以上時,對於肌肉的訓練效果,大部分僅以肌肉的耐力為主,肌力與肌肉爆發力的訓練效果就較為有限。

  因此,Monod與Scherrer(1965)提出肌肉的臨界負荷(critical power)與臨界力量(critical force)概念,用來說明肌肉能夠持續反覆無限多次的最大負荷;當舉重者訓練的重量低於臨界力量時,肌肉的訓練效果主要呈現在肌肉耐力與心肺耐力上。隨著RM次數的減少,肌肉參與無氧性的訓練愈來愈高,肌力的訓練效果也逐漸增加。由此可見,RM可以做為判定重量訓練強度的有效依據。

  除了重量訓練以外,有關人體在較高速度的跑步情況下,也會有跑步速度與最大跑步距離間成反比的現象出現。下表是筆者節錄全國體育總會的全國田徑記錄資料,由表中的資料可以發現,當跑步的距離由 100公尺增加到5000公尺時,跑步的平均速度由每秒9.64公尺降低到5.92公尺,降低的比例接近4成,而且,跑步的距離達800公尺時,跑步的平均速度降低比例即超過2成;但是,當跑步距離由5000公尺增加到10000公尺時,跑步的平均速度則僅由每秒5.92公尺降低到5.71公尺,降低的比例未達0.4成。


跑步距離跑步時間(全國記錄)平均速度
100m10.37 s(鄭新福)9.64 m/s
200m20.93 s(陶武訓)9.56 m/s
400m46.94 s(王榮華)8.52 m/s
800m107.24 s(王榮華)7.46 m/s
1500m226.40 s(黃文成)6.63 m/s
5000m844.00 s(張金全)5.92 m/s
10000m1752.10 s(許績勝)5.71 m/s
資料來源:http://www.rocsf.org.tw/rec1.htm#ATHL


  透過跑步距離與最高平均速度間的非線性反比關係,可以建立跑步運動時的有氧與無氧運動參與比例資訊。假設某人的400m最高平均速度為每秒7.42公尺,臨界負荷速度為每秒5.74公尺,則此人跑400m時的50﹪有氧與50﹪無氧的速度,等於7.42 ×50% + 5.74 ×50% = 6.58 (m/sec),也就是以60.8秒跑步400m。

  事實上,只要是持續運動時間較長的運動方式,不管是單一肌肉的活動,或者是腳踏車、跑步、游泳、舉重、划船等,都可以發現運動負荷與持續運動時間耐力的非線性反比關係。這種以「負荷耐力模式」為基準的運動強度判定方式,對於運動訓練強度較高、訓練計劃要更精確、以及以負重或負荷為基準的運動訓練過程而言,是相當重要的運動強度判定標準。「負荷耐力模式」不僅是近年來,運動生理學研究的主題之一,臨界負荷概念更有逐漸取代無氧閾值(anaerobic threshold),成為有氧耐力訓練的重要依據。

  無論如何,對於參與運動訓練的運動員而言,採用心跳率或自覺量表的強度判定方式,並無法事先計畫好運動的強度高低,運動參與者僅能夠於運動的過程中或運動後判定運動強度的高低。因此,直接透過運動的負荷強弱,進行運動耐力表現的比較衡量,反而是直接有效的運動強度判定方法。

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