運動生理週訊(第39期)

活力指標：最大攝氧量(1)(January 07, 2000)

林正常

氧氣

　　空氣中佔20.93%的氧，是動物存活不可或缺的珍寶；人體的腦細胞，約僅4分鐘缺氧，就會發生功能障礙；我們吃下的食物，脂肪與蛋白質，需要氧才能分解產生ATP ；醣類雖然在氧氣不介入的情況下，可產生少量的ATP，但是，在氧氣充足的情況下，則更能發揮它產能(ATP)的本事。

　　一個人每分鐘約需消耗 0.3公升的氧，此數值稱為安靜攝氧量(或稱為休息代謝率)。安靜攝氧量主要受身體塊頭大小的影響：塊頭大的人，安靜攝氧量較多。不過，人是動物，安靜的時間並不多，我們稍一活動，由於能量的需求增加，人體必須燃燒(氧化)更多的食物(主要為醣類與脂肪)，以致於氧攝取量就跟著水漲船高。

　　人體的氧攝取量與運動強度呈正比關係，因此，人體的氧攝取量高低是身體活動水準的指標。輕鬆的運動，每分鐘攝氧量在0.75至1.50公升間(心跳率在120以下)；中等強度的運動，每分鐘攝氧增加至2.0至2.5公升(心跳率在140至160間)；令人筋疲力竭的激烈運動，每分鐘攝氧超過3.0公升 (心跳率在200上下)。

　　大杯的木瓜牛奶，一杯約為0.5公升，3.0公升等於六大杯的量。當人大口大口喘氣呼吸時，六大杯量、無色無味的氧氣，進出我們的肺部，只是我們不覺得而已。


何謂最大攝氧量呢？

　　每一個人一分鐘所能攝取消耗的氧氣量有一定的限度。從事最激烈運動時，每分鐘所能攝取消耗的氧氣的最高值，稱為最大攝氧量(maximal oxygen uptake)。最大攝氧量與有氧動力(aerobic power)、最大氧吸收量( maximal oxygen intake)、最大耗氧量(maximal oxygen consumption) 與心肺耐力(cardiorespiratory endurance capacity)經常交換使用，意義幾乎相同。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。整個過程中，連續採氣，每分鐘分析攝氧量，各分鐘攝氧量最高者 (通常在運動的最後一分鐘) ，即為最大攝氧量(升/分) 。70公斤的人，最大攝氧量絕對值每分鐘3.5升時，除以體重的相對值為50 ml/kg/min(3.5 l/min ÷ 70 kg＝0.05 l/kg/min ＝50 ml/kg/min)。

　　由於攝氧量與身體塊頭有關，因此，最大攝氧量常除以個人體重，也就是用每公斤體重每分鐘的攝氧量來表達(毫升/公斤/分鐘)。如一位60公斤的人，最激烈運動中，測得的最大耗氧量 3.0公升時，則其最大攝氧量為每公斤體重每分鐘50毫升。通常，除以體重的最大攝氧量與心肺耐力密切關連。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毫升/公斤/分鐘左右，女子則須在75毫升上下才有希望。一般大學生的最大攝氧量，男女各分別僅為45與40毫升/公斤/分鐘而已。


影響最大攝氧量高低的因素

　　體重、性別、年齡、高度、遺傳與活動水準等因素，皆會影響一個人的最大攝氧量。

　　最大攝氧量受到體重的顯著影響。人體身體的組成中，運動器官(骨骼肌)的量與最大攝氧量的相關相當高(相關係數約0.90)，因此，最大攝氧量往往以單位體重內的相對氧氣消耗量，來代表身體使用氧氣的能力。

　　性別因素也是影響最大攝氧量的主要因素。通常，男性的最大攝氧量(除以體重的相對值)比女性多約 15%。男性的肌肉量比例較高、血液中紅血球比例較多等，可能是促成男性最大攝氧量顯著高於女性的主要原因。

　　男女兩性的最大攝氧量在18至20歲時，達一生之最高值；如果不考慮體重的因素，那麼，單位體重的最大攝氧量並不會隨著身體的生長發育而成長。如果沒有適當的身體活動，25至30歲以後，隨著年齡的增加，不管有沒有考量體重的因素，人體的攝氧能力每年皆會下降1%。

　　自海平面開始，高度每升高1000英尺，最大攝氧量降低 3至3.5%；據此推算，在喜馬拉雅山上，最大攝氧量約僅剩下40% 的海平面正常攝氧能量而已。

　　遺傳對最大攝氧量的影響力，約佔 93.4%；研究發現，雙胞胎的最大攝氧量即成正比關係。訓練(活動水準)則可讓人體的攝氧量往先天遺傳限制的水平推移。常活動的人，可以維持較佳的體能，規律的運動可以保持較高的心肺功能水準，最大攝氧量較高。座式生活型態的人，最大攝氧量則會隨著年齡的增加，每況愈下。


最大攝氧量是活力指標？

　　氧氣是人體維持生命的最重要元素之一，身體器官那一個地方缺氧(血液循環不通)，那裡的組織就會壞死。通常，耐力運動項目的運動員，皆具有高於常人的最大攝氧量。人體在最激烈運動時，骨骼肌使勁收縮，肺部拼命張合，鼻口大口呼吸，氧與二氧化碳在血中迅速交換，心臟賣力輸血，加上神經與內分祕系統總動員的結果，造就了最大攝氧量。此最大攝氧量的測量，雖然牽涉的身體組織甚多，不同時間測量的結果卻總是相當的接近。

　　我們現階段極力推展的體能活動，體能要素中，最重要的一個即是最大攝氧量所代表的心肺功能。數十年來，舉世所推崇的運動訓練主軸，也是為了最大攝氧量的提昇。事實上，當您有空造訪大醫院的心肺功能室 (運動生理學實驗室當然也能測量) ，並告訴醫生為你(妳)測一下心肺功能時，醫生們準會讓你在原地的跑步機或腳踏車上，作激烈的體能考驗，並且在運動過程中採氣，測量您最激烈運動時，到底能攝取消耗多少氧？由於這種體能的最大考驗，幾乎是全身性的身體機能動員，因此，稱最大攝氧量是人體活力指標，相對於病床上，奄奄一息的患者應不為過。事實上，人體用氧能力越高，即表示心肺功能越好。

　　最大攝氧量高的人，展現較高的生命力，讓人遠離疲勞的困擾，日常工作時「心平」「氣和」，有時縱使須作體能付出的工作，也能快速恢復。此外，研究也顯示，最大攝氧量高的人，較不會罹患心血管疾病，縱使得病了，也能過較好的存活日子。

下接運動生理週訊40期活力指標：最大攝氧量(2)