運動生理週訊(第509期)

無氧速度儲備 (anaerobic speed reserve)(October 11, 2023)

王順正、林玉瓊

　　無氧速度儲備 (anaerobic speed reserve, ASR) 是從最大攝氧量速度 (vV̇O₂max) 到最大衝刺速度 (maximal sprint speed, MSS) 的速度差。右圖顯示有氧能力 (vV̇O₂max) 相似的兩位跑者，ASR較大 (具有更大MSS) 的800m跑者B，可能有機會以更有效率的動作跑步 (速度較快)，並且在相同配速跑步時更輕鬆 (ASR百分比)，進而具備更佳的800公尺成績 (Sandford等，2019b)。

　　最大攝氧量速度 (the velocity at VO₂max, vV̇O₂max)是最大攝氧量與跑步經濟性的綜合指標。在相同的漸增跑步速度運動的流程下 (需要在實驗室內進行)，最大有氧運動能力較佳者，可以進行較長時間的最大攝氧量檢測過程 (時間較長顯然就會出現較大跑步速度)，進而獲得較大的vVO₂max。特別是有些人在固定跑步速度下攝氧量偏高時，被認為具備較差的「跑步經濟性」，透過vVO₂max資料，將可以得到另一個層面的最大有氧運動能力的判定標準，以便將人體攝氧能力高低與使用氧氣效率好壞，整合性的呈現出來 (王順正、林玉瓊，2020)。

　　也有研究 (Buchheit, 2010) 採用間歇性跑步測驗 (velocity of 30-15 intermittent fitness test, V_IFT)，進行最大有氧速度 (maximal aerobic speed, MAS) 測量，用來取代需要在實驗室才能測量vV̇O₂max的問題，方便跑步教練與運動員可以簡易的監控訓練負荷。但是，V_IFT評量的速度比vVO₂max快2至5 km/h (Buchheit, 2010)，主要原因在於間歇休息時的無氧代謝快速恢復，延長間歇跑步的時間與階段。右圖即呈現兩位無氧速度儲備 (anaerobic speed reserve) 能力不同的跑者，V_IFT評量的速度介於MSS與vV̇O₂max之間的情形。由於V_IFT測驗簡單、方便執行，因此也有很多廣泛的應用與研究發展，如果教練想要準確測量MAS，並根據這些資訊制定訓練方案，有必要了解這種MAS測驗的效度，讓實際應用可以更科學與務實。

　　最大衝刺速度 (maximal sprint speed, MSS) 的測量，則經常踩用直線跑道上的50公尺衝刺，並使用運動雷達設備進行最大速度測量 (例如Stalker ATS II系統，Sandford等，2019a；Sandford等，2019c；Jiménez-Reyes等，2022)；或者使用電子計時系統 (Freelap USA)，測量45公尺衝刺每15公尺的速度最大值 (Hallam等，2022)。由於短距離衝刺的速度會逐漸加速，採用雷達設備測量的MSS應該比較符合最大速度的定義，採用15公尺的平均最大速度，很可能會低估實際的最大值，間接影響ASR的測量結果。

　　Sandford等 (2019b) 的研究，收集800公尺運動員，400m賽季最佳成績 (2017年) 與最大衝刺速度 (MSS) 之間的相關為0.60 (右圖，運動員中有7名菁英 (灰點) 和17名次菁英 (黑點))。虛線橢圓形部分，顯示MSS ≥ 9.75 m/s、同時具有較佳400m表現 (47.20-49.94 s) 的運動員，由此可見MSS對於中長距離選手表現的重要性。MSS較大跑者的ASR範圍也效益，有助於在相同跑速時，以較低ASR百分比跑步，進而提升800公尺的後段表現。

　　Sandford等 (2019a) 的研究，以19名優秀800m與1500m選手為對象，受試者800m最好成績皆≤1:47.50、1500m最好成績皆≤3:40。研究以運動雷達設備分析MSS，依據受試者1500m成績預測MAS，並且以速度儲備比 (speed reserve ratio, SRR)，即SRR = MSS / MAS，來分析受試者之間的能力差異。研究結果發現400-800 m選手的SRR ≥ 1.58、800m選手 ≤1.57至 ≥1.48、800m-1500m選手 ≤1.47至≥1.36 (右圖)，選手MSS與800m成績的顯著相關。 研究發現MSS對於中距離表現的關聯性高，SRR則可能是識別運動員800公尺概況的實用工具。Sandford等 (2021) 提出依據MAS與MSS高低，可以區分跑者的類型是速度型 (MAS小、MSS大)、混合型、或者耐力型 (MAS大、MSS小)，並且可以依據類型分類進行主要訓練元素規劃，並安排合適的訓練處方。

　　Jiménez-Reyes等 (2022) 以8名耐力適應型中距離跑者 (endurance-adapted milers, EAM，1500-3000公尺比賽跑者) 和7名速度適應型中距離跑者 (speed-adapted milers, SAM，800-1500公尺比賽跑者) 為研究對象，發現SAM跑者在MSS、ASR、SRR、立定跳遠、100 公尺短跑表現、以及短跑機械特徵等，都有顯著優於EAM跑者的現象。MSS、ASR與衝刺和跳躍能力、剛度 (stiffness)、以及與短跑機械效率等具高度相關。800公尺成績和MSS呈現很大的相關性。由此可見，中長跑運動員應注意加強短距離的速度表現，特別是800-1500公尺速度適應型跑者。

　　Sandford等 (2019c) 的研究，以8名國內和4名國際中長跑運動員為對象，在實驗室測量vV̇O₂max，並且收集1500公尺的當季最佳成績，以運動雷達設備測量MSS。 研究發現，1500v與vV̇O₂max顯示出顯著相關 (r = .90)，但是前者速度顯著大2.06±1.03 km/h。右圖呈現1500v和ASR (km/h) 之間呈現負相關 (灰色方塊和黑色圓點分別代表國內和國際運動員)，說明ASR越大，1500公尺的跑步表現越差。這個研究結果凸顯單純使用ASR，進行中長距離跑步表現評估的矛盾現象。ASR較大的跑者，有可能MSS比較大，也有可能是MAS比較低，當跑者的MAS較低形成的ASR增加時，即會出現ASR越大，中距離跑步成績越差的狀況。

　　Hallam等 (2022) 針對12名亞精英女性中長跑運動員，進行45m衝刺測驗 (取15 m為快速度) 和實驗室跑步機漸增速度最大努力測驗，取得這些女性跑者的MSS、MAS，並計算出ASR (MSS - MAS)、SRR (MSS / MAS)。研究發現，女性中長跑運動員的800公尺成績與ASR、SRR皆沒有顯著相關 (右圖)，但是與MSS的相關為-0.617 (p=0.057)，與MAS的相關為-0.750 (p=0.012)。對於女性中距離跑者來說，ASR、SRR確實有助於區別運動員特徵和建議個人化訓練處方，但是，MAS似乎才是女性800公尺表現的基礎。單純使用ASR、SRR，並無法評估女性跑者的中距離跑步能力。

　　Sandford等 (2021) 在文獻探討文章中提出，ASR並不能代表無氧能量能力的大小，只是MSS與MAS之間的差異 (MAS已經有無氧能力代謝參與、並出現衰竭。通常臨界速度 (critical velocity) 才是無氧能量代謝開始參與的速度起點)；ASR也不能代表MAS的速度儲備狀況，只是MAS以上的速度範圍 (神經肌肉功能、機械、代謝、技術等，皆會造成MAS的疲勞程度差異)；ASR相同的跑者也不能放在一組一起訓練，MSS與MAS的大小，才是訓練分組的重要依據，ASR比較適合用來解釋運動訓練的結果。由此可見，ASR似乎是訓練狀況與訓練處方的重要參考依據，不能直接用來代表跑者的跑步能力；而且，SRR可以用來判定跑者的類型 (速度型、混合型、或耐力型)，進而選擇合適的比賽配速方式，或合適參加的比賽距離 (400m、800m、1500m、3000m)。

　　ASR是MSS與MAS (vV̇O₂max) 的差，SRR則是MSS與MAS (vV̇O₂max) 的比值。為了獲得ASR、SRR，教練與跑者需要先評量MSS與MAS (vV̇O₂max)，而且MSS代表最大衝刺速度、MAS (vV̇O₂max) 代表達到最大攝氧量的最低速度，都是跑步的重要生理指標。一般來說，跑者的MSS與MAS (vV̇O₂max) 比較大時，中長距離的跑步成績會比較好，ASR與中長距離跑步成績的關係則沒有一致的研究結果。ASR比較大時，有可能跑者具備較大的MSS，也有可能具備較小的MAS (vV̇O₂max)，形成ASR實際應用的問題。ASR似乎是訓練狀況與訓練處方的重要參考依據，不能直接用來代表跑者的跑步能力，比較適合用來規劃比賽配速方式，或合適參加的比賽距離。

引用文獻

王順正、林玉瓊 (2020)。做個有智慧的跑者。旗標，台北市。

Buchheit, M. (2010). The 30-15 intermittent fitness test: a 10-year review. Myorobie Journal, 1, 1-9.

Hallam, L. C., Ducharme, J. B., Mang, Z. A., & Amorim, F. T. (2022). The role of the anaerobic speed reserve in female middle-distance running. Science & Sports, 37(7), 637.e1-637.e8.

Jiménez-Reyes, P., Cuadrado-Peñafiel, V., Párraga-Montilla, J. A., Romero-Franco, N., & Casado, A. (2022). Anaerobic speed reserve, print force - velocity profile, kinematic characteristics, and jump ability among elite male speed- and endurance-adapted milers. International Journal of Environmental Research and Public Health, 19, 1447.

Sandford, G. N., Allen, S. V., Kilding, A. E., Ross, A., & Laursen, P. B. (2019a). Anaerobic speed reserve : a key component of elite male 800-m running. International Journal of Sports Physiology and Performance, 14, 501-508.

Sandford, G. N., Kilding, A. E., Ross, A., & Laursen, P. B. (2019b). Maximal sprint speed and the anaerobic speed reserve domain: the untapped tools that differentiate the world's best male 800 m runners. Sports Medicine, 49, 843-852.

Sandford, G. N., Laursen, P. B., & Buchheit, M. (2021). Anaerobic speed/power reserve and sport performance : scientific basis, current applications and future directions. Sports Medicine, 51, 2017-2028.

Sandford, G. N., Rogers, S. A., Sharma, A. P., Kilding, A. E., Ross, A., & Laursen, P. B. (2019c). Implementing anaerobic speed reserve testing in the field : validation of vVO2max prediction from 1500-m race performance in elite middle-distance runners. International Journal of Sports Physiology and Performance, 14, 1147-1150.