運動生理週訊(第471期)
運動訓練對青少年心肺適能發展的影響(June.23.2021)
王順正、林玉瓊
運動員是天生好手嗎？由優秀划船運動員的發展歷程來看，確實是需要具備優異的基本運動能力。只是，在20-22歲之前，運動員是否具備優異基本運動能力，需要有比較科學的評估與確認 (王順正、林玉瓊，2021)。瞭解青少年心肺適能發展的現象與趨勢，可以釐清青少年是早熟或具備優異心肺適能，進而規劃出更適合、完善的訓練方案。
青少年的心肺適能 (L/min) 會隨著年齡 (APHV) 的增加而提升，女性大約在14歲可以達到最大的心肺適能，男性出現最大心肺適能的年齡則略高於女性；相對的，當以體重 (或去脂體重) 為考量因素，透過相對於體重的最大攝氧量 (ml/kg/min) 進行比較時，青少年心肺適能的發展，就會呈現沒有增長、甚至下降的現象 (Rutenfranz (1986) 收集挪威在1969年針對8歲兒童進行的8年縱向研究 (longitudinal studies) ，以及德國在1974年針對12歲兒童進行的5年縱向研究)。身體體型的發展 (身高發展，例如PHV) 狀況、肌肉量 (去脂體重) 的差異性、日常生活的身體活動型態、心臟每跳輸出量的發展等，都是促成心肺適能發展差異的主要變項 (王順正、林玉瓊，2020) 。
Armstrong與Welsman (2019) 的研究以1057人次 (10至18歲青少年) 的檢測為基礎，進行最大攝氧量縱向研究。研究結果顯示，最大攝氧量和年齡的相關係數方面，男孩、女孩的係數分別為0.78、0.64；最大攝氧量和體重的相關係數方面，男孩、女孩的係數分別為0.89、0.83；最大攝氧量和去脂肪體重 (fat-free mass, FFM) 的相關係數方面，男孩、女孩的係數分別為0.94、0.87。青少年的體重隨著年齡成長的現象，凸顯出最大攝氧量發展的特殊性。
最大攝氧量與年齡、體重的縱向發展關係 (Armstrong與Welsman，2019)
除了長期監控青少年發展的縱向研究之外，Landgraff等 (2021) 則探討三年 (12歲開始訓練到15歲、每週平均7-10小時運動訓練，對於男女青少年心肺適能的影響。研究分為進行大量耐力訓練組 (15歲時，每週耐力訓練約7小時、End男孩組23人、End女孩組17人)，以及另一組強調技術和戰術技能發展的少量耐力訓練組 (15歲時，每週耐力訓練約1.6小時、non-End男孩組29人、non-End女孩組9人)。受試者在12、13、15歲時評估了最大攝氧量和人體測量學資料。研究結果顯示，在三年的訓練期間，訓練組的最大攝氧量 (l/min) 稍有增加、但是沒有顯著變化 (右圖上)，相對體重的最大攝氧量 (ml/kg/min) 則顯示沒有變化到略有下降 (右圖下，耐力訓練沒有改變最大攝氧量)。下圖有關最大攝氧量測量的衰竭時間變項，大量的耐力訓練雖然可以增加衰竭時間，但是也沒有組別與性別上的顯著差異。透過縱向研究的結果顯示，對於12-15歲青春期階段、每週運動訓練7-10小時的青少年來說，每週平均7小時 (2-3 次/週) 的耐力訓練對最大攝氧量沒有額外影響。
12歲青少年3年期間運動到衰竭時間的變化 (Landgraff等，2021)
對於青春期快速成長的青少年來說，由於身高、體重、去脂體重的成長，雖然心肺適能的發展也有顯著提昇，但是相對於體重的攝氧能力分析結果，明顯受到限制。除了體重的變化之外，身體體型的發展 (成熟度) 狀況、肌肉量 (去脂體重) 的差異性、日常生活的身體活動型態、心臟每跳輸出量的發展等，都是促成心肺適能發展差異的可能因素。
青少年心肺適能的發展相當特殊，最大攝氧量 (ml/kg/min) 在12-15歲之間呈現停滯發展的現象，就算每週訓練7-10小時、而且大部分是耐力訓練，也不會顯著提高最大攝氧量。有鑑於此，青少年心肺適能的訓練時間多寡，有需要依據生長發育的狀況調整。
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 (2021)。運動員是天生好手嗎？運動生理週，470。http://www.epsport.net/epsport/week/show.asp?repno=470
Armstrong, N., & Welsman, J. (2019). Sex-specific longitudinal modeling of youth peak oxygen uptake. Pediatric Exercise Science, 31(2), 204-212.
Landgraff, H. W., Riiser, A., Lihagen, M., Skei, M., Leirstein, S., & Hallén, J. (2021). Longitudinal changes in maximal oxygen uptake in adolescent girls and boys with different training backgrounds. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports. 31(S1), 65-72.
Rutenfranz, J. (1986). Longitudinal approach to assessing maximal aerobic power during growth: the European experience. Medicine and Science in Sports and Exercise, 18(3), 270-275.
