跑步的體能該怎麼練——最大攝氧量

前言

練體能就像在建造金字塔，基底打得越廣，才能疊得又穩又高！

量化體能的關鍵指標：最大攝氧量（VO2max）

我們呼吸的主要目的，是為了讓空氣中的氧氣透過肺泡交換到血液中，再由心臟這個有利的泵輸送到全身去進行代謝，產生能量供各種器官及肌肉等使用。

當你開始活動身體時，肌肉的用氧需求增加，此時就要透過血液運送更多的氧氣過去，氧氣送到有需求的肌纖維組織，在交換進入粒線體中跟能量與酵素進行化學反應，代謝成為ATP和體熱，ATP可供肌肉收縮使用以及驅動骨骼，體熱經由血液送到皮膚再經由汗水蒸散排出。這個運作過程很完美，讓我們能利用身體儲存的能量來跑完一場全程馬拉松，就像汽車利用油缸里儲存的燃料來驅動車子前進一樣。

那麼體能的高下從何辨別？是身體儲存燃料的多寡嗎？體能優劣與否並非從油箱的大小來決定，而是從引擎的效能。我們在比較每具汽車引擎的效能時，主要看它有幾CC還有它裡頭有幾具氣缸，像TOYOTA CAMERY里有一具3000CC的V6引擎，意思是引擎裡頭有六個氣缸來驅動曲軸，每個氣缸500CC，總共3000CC，能燃燒的容量越大，產生的動能也越大。

關於「體能的高下從何判別？」這個問題，要先了解身體里的引擎在哪裡——在於肌纖維里的粒線體。因為驅動肌肉伸縮的ATP都是從粒線體里代謝而來，粒線體就像身體里的微小氣缸，氣缸越多，所能產生的動能越大。但是這個微小氣缸里代謝的過程還需要氧氣、燃料和其他酵素，當肌肉間的微血管越密（能送越多氧氣進去）、酵素濃度越高，輸出的效能就越高。但我們如何知道身體里能量輸出的效能（每分鐘代謝ATP）有多少？方法很簡單，因此我們可以先忽略細節，因為能量消耗與氧氣消耗之間有著基本的對應關係：消耗2公升的氧氣=產生5大卡的能量與熱量。因此，我們可以直接從身體在運動過程中總共消耗了多少氧氣（攝氧量），就可以知道身體里的引擎總共創造多少能量出來，再把氧氣量除以時間，「效能」就量化了。

當我們把油門踩到底，馬力加到最大時，會得到一個氧氣最大消耗量，在運動生理學上的專業術語稱為「最大攝氧量（VO2max）」，它的單位是身體每分鐘每公斤體重所消耗的氧氣量，看誰測出來的數值最高，誰的體能就最好。

因此，最大攝氧量就成為評估耐力跑者有氧能力的最佳指標。優秀長跑選手的最大攝氧量可超過70ml/kg/min，也就是這位跑者在最激烈的運動狀況下，每分鐘每公斤體重可以消耗70毫升的氧氣，而一般甚少進行耐力訓練的人通常都在40ml/kg/min以下。

我們該如何知道自己的最大攝氧量呢？

一般實驗室中的最大攝氧量測試，都會在跑步機或固定式腳踏車上進行，受試者在臉上帶上面罩，收集呼出的每一口氣，並運用氣體分析儀來量測消耗的氧氣量。以跑步機為例，跑者在測量剛開始時先從低強度慢跑開始，每隔一段時間提高跑步機的速度，一直重複此動作知道受測者無法維持該速度為止，分析儀器會記錄下受試者在運動過程中所呼出的氣體，並分析當中的含氧量，從而得知受試者在運動過程中消耗了多少氧氣（亦即攝取了多少空氣中的氧氣），由於運動強度越高其攝氧量會等比例上升，因此在受測者衰竭前的攝氧量會達到高原值，這就是他們的最大攝氧量。但我們不可能每回在路上跑步時都帶著面罩進行監控，因此最大攝氧量的測試只限制在實驗室或醫院進行。

如果我想要知道自己的體能等級，有沒有比較簡易的測試方式呢？有的。美國運動醫學學會（ACSM）發展出一套公式，可以預測出跑者的最大攝氧量。事前有兩項準備工作：

測驗前幾天的訓練要先減量，讓身體恢復，測出來的數據會比較準確

需要一台可以調坡度的跑步機

測試前先站在跑步機上逐漸把速度調整到時速9.6公里，再把坡度調到2%，當做熱身。接著，每2分鐘調整一次速度，各階段的速度如下表，跑步強度會越來越高，知道你在該階段無法撐完兩分鐘為止。

看你最後停在哪個階段，就可以依上述表格對照出自己的最大攝氧量。假設有位跑者A的體重是65公斤，跑到階段10的時候撐不下去，我們就知道他的最大攝氧量是：67.7ml/kg/min，也就是說每分鐘他的身體可以消耗4.4公升的氧氣（67.7×65=4400毫升=4.4公升）。因為我們知道消耗1公升的氧氣=產生5大卡的能量與熱量，這位跑者A，每分鐘可以產生22大卡的能量與熱量（4.4×5=22大卡）。這22大卡，並非全部都能拿來當做你跑步的動能，大部分都會變成無用的體熱。就像火力發電廠一樣，設備越先進，把煤炭燃燒後轉換成電能的百分比就越高。這就是所謂的引擎效能，也是運動科學中常說的經濟性（Economic）。

代謝能量=體能+熱能，動能比例較高代表跑步的經濟性較好

沒有經過耐力訓練的人，有氧代謝的引擎效能大約17-18%，曾接受訓練的一般跑者大約20%，經長年的訓練菁英馬拉松選手可到22-23%，經過研究表示有氧代謝的效能跟肌肉內的慢縮肌比例成正比，而訓練年數跟慢肌也成正比。以上述的例子而言，如果跑者的有氧代謝效能是20%，身體每分鐘所生成的22大卡中，只有4.4大卡（22×20%）變成動能，其餘17.6大卡都變成熱能。

運動科學中所謂的「經濟性」就像引擎的效能，有效率的引擎可以用等量的汽油跑出更長的距離，某些效率較佳的跑者同樣的也能以較低的耗氧量跑出相同的速度。因此兩位最大攝氧量相近的跑者不一定會有接近的運動表現，還需要考量跑者技術與引擎效能上的差異。

最大攝氧速度正是評估實際跑步表現的良好指標，假設A跑者的最大攝氧量為67.7ml/kg/min，B跑者為75ml/kg/min，理論上由於B的最大攝氧量較高，其長跑表現應更為出色，但如果B跑者是一位技術很糟的跑者，而A跑者卻擁有極佳的跑步經濟性，因此在馬拉松比賽中，A跑者也許並不會落後於B跑者太多，甚至能贏得比賽。A跑者就好比一台具有高效能引擎的賽車，雖然引擎的容量沒有比B跑者高很多，但大多轉化成熱能，確實轉化成跑步動能的能量卻跟A跑者差不多，同時還要排出更多的體熱，造成身體的額外負擔，導致B在比賽中後段由於燃料不足或身體過熱而越跑越慢；反而A選手卻能有效地運用燃料，用相同的速度跑到最後。

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