我們該如何知道自己的最大攝氧量？

量化體能的關鍵指標：最大攝氧量

我的孩子在2015年1月底來到這個世界，在產房裡看到她出生後所做的第一件事就是哇哇大哭，與此同時吸到了人世間的第一口空氣。我們呼吸的主要目的，是為了讓空氣中的氧氣通過肺泡交換到血液中，再由心臟這個有力的幫手輸送到全身 去進行代謝，產生能量供各種器官及肌肉等使用。人活著，就需要消耗氧氣，就算安靜不動時也是一樣。就算在最深沉的睡眠里，心臟在跳、血液在流，自律神經系統仍管理著身體各系統的運作，你的身體需要運用最低限量的氧氣，才能活下去。

當你開始活動身體時，肌肉的用氧需求增加，此時就要通過血液運送更多的氧氣過去，氧氣被送到有需求的肌纖維組織，再交換進入線粒體中跟能量與酶進行化學反應，代謝成為三磷酸腺苷（ATP）和體熱，ATP可供肌肉收縮使用以驅動骨骼，體熱經過血液送到皮膚再經過汗水蒸散排出。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馬，就像汽車利用油缸里儲存的燃料來驅動車體前進一樣。

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那麼體能的高下從何判別？是身體儲存燃料的多寡嗎？體能優劣與否並非由油箱的大小來決定，而是由發動機的效能。我們在比較每個汽車發動機的效能時，主要看它有幾毫升，還有它裡頭有幾個氣缸，像我父親的TOYOTA CAMERY里有一個3000 毫升的 V6 發動機，意思是發動機裡頭有 6 個氣缸來驅動曲軸，每個氣缸 500 毫 升，總共 3000 毫升，燃料越多，產生的動能也越大。

關於體能的高下從何判別這個問題，要先了解身體里的發動機在哪裡——在肌纖維里的線粒體。因為驅動肌肉伸縮的 ATP 都是從線粒體里代謝而來，線粒體就像身體里的微小氣缸，氣缸越多，所能產生的動能越大。但在這個微小氣缸里代謝的過程還需要氧氣、燃料和其他酶，當肌肉間的毛細血管越密集（能送越多氧氣進去）、酶濃度越高，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有多少呢（每分鐘代謝多少ATP）？方法很簡單，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 1 升的氧氣可產生 5 千卡（1千卡=4185焦）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)，知道身體里的發動機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,功率加到最大時，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），它指的是身體每分鐘每公斤體重所消耗的氧氣量，誰測量出來的數值最高，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 70 毫升/（公斤·分鐘），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 40毫升 /（公斤·分鐘）以下。

目前最大攝氧量的世界紀錄，來自於挪威的奧斯卡·斯文森（Oskar Svendsen），1994 年出生的他，於 2012 年的最大攝氧量測試中，創下了驚人的 97.5 毫升 /（公斤·分鐘）的世界紀錄，打破了同樣來自挪威的前世界紀錄保持者埃斯本·赫隆·伯利格（Espen Harald Bjerke）所創下的96毫升/（公斤·分鐘）；斯文森目前為一位職業自行車選手，並於 2012 年的自行車世界錦標賽中奪得青年組（U23）個人計時賽冠軍。

我們該如何知道自己的最大攝氧量

一般實驗室中的最大攝氣量測試，都會在跑步機或固定式腳踏車上進行，受試者在臉上戴上面罩（用於收集呼出的每一口氣），並運用氣體分析儀來測量消耗的氧氣量。以跑步機為例，跑者在測試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，一直重複此動作直到受測者無法維持該速度為止，分析儀器會記錄下受測者在整個過程中所呼出的氣體，並分析當中的含氧量，從而得知受測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)。由於攝氧量隨著運動強度的增加而等比例增大，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戴著面罩進行監控，因此最大攝氧量的測試只限於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）給出一套公式，可以預測出跑者的最大攝氧量。事前有兩項準備工作。

1. 測試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。

2. 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每小時 9.6 公里，再把坡度調到 2%，當作熱身。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，直到你在該階段無法撐完 2 分鐘為止。

你最後停在哪個階段，就可以依上述表格對照找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 的時候撐不下去了，我們就知道他的最大攝氧量是：67.7 毫升 /(公斤·分鐘)，也就是說每分鐘他的身體可以消耗 4.4 升的氧氣（67.7×65=4400 毫升 =4.4 升）。因為我們知道消耗 1 升的氧氣可產生 5 千卡的能量與 熱量，所以跑者 A 每分鐘最多可以產生 22 千卡的能量與熱量（4.4×5=22 千卡）。這22 千卡，並非全部都能夠拿來當作你跑步的動能，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。這就像發動機的功率，也是運動科學中常說的經濟性（Economic）。

代謝能量=動能 + 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，有氧代謝的效能為17%~18%，接受過訓練的一般跑者大約為 20%，長年訓練的精英馬拉松選手可到22% ~ 23%。研究顯示，有氧代謝的效能跟肌肉內的慢縮肌比例成正比，而訓練年數跟慢縮肌比例也成正比。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 千卡中，只有 4.4 千卡（22×20%）變成動能，其餘 17.6 千卡都變成熱能。

*本文封面圖來自攝影師 Matthaw Thorne

關於作者

徐國峰，跑步學院官方總教練。曾擔任Garmin總教練、姿勢跑法中國地區總教練、UnderArmour Taiwan第一位簽約跑步教練。

徐國峰的標鐵紀錄是2小時5分，大鐵記錄是9小時44分，全程馬拉松的最佳紀錄三小時以內，在耐力運動方面已有十本相關著作與譯作。曾擔任了2015、2016年Garmin上海、北京、台北地區訓練營的總教練，指導和參與了中國地區所有姿勢跑法的教練認證，對於跑步的技術、體能與肌力訓都有著相當豐富的理論研究與實務經驗。

本文選自徐國峰新書《馬拉松全方位科學訓練指南》