關於 最大 攝 氧量 測試 ，我們在網路上蒐集到這些相關的討論、資訊與評價

《運動基因》

讀了”刻意練習”, 瞭解世上沒有任何偉大的人物是與生俱來的, 在各個領域的菁英無不是在我們看不到的背後付出了更多的努力, 因此持為佼佼者. 接下來在”原子習慣”一書中, 我們學習到了如何透過刺激控制與制約一步一步的打造新習慣, 接下來只要持之以恆, 那麼就會有令人滿意的結果

在很多其他書本中, 也有人主張”天才” 只是一個被過度吹捧的名詞, 目的在於造神, 或是給了失敗的一個名正言順的藉口： 我沒有這方面的天份

可是, 至少在運動界, 我們的確看到不少天賦異癛的例子, 有人就是先天的跑步好手, 有人就是有生的神力… 所以到底 “人定勝天” 是不是終究只是一句我們浪漫的幻想呢？ 會不會再多的努力還是可能會敗給了天賦呢？

這本書的作者David Epstein是一位資深的新聞記者, 長年報導全世界各項頂尖的體育賽事, 他為了找出這個解答, 實地走訪了非常多優秀的運動選手, 並且從他們接觸運動的原因, 到訓練過程, 以及比賽的經驗, 鉅細彌遺的記錄下來, 並與專家討論, 完成了這一本書 “運動基因”

在近代, 運動科學家一直在試圖尋找優秀運動員異於常人之處. 他們一直以為, 像棒球選手的強打者一定具有與眾不同的動態視力, 因此他們可以精準的將每一個快速或是刁鑽的球集成全壘打. 但是, 美國職棒大聯盟的王牌投手, 將球出手後直達捕手手套的時間約為200毫秒, 但是人類視覺神經的回饋最快也要400毫秒. 那麼他們是如何可以打得到球呢？

靠預測

一位優秀的球員只靠投手投球的身體姿勢以及肩膀位置, 就可以準確的預測球的走向. 早在1975年, 加拿大的研究人員就發明了一個叫做”遮擋測試”. 他們收集了幾千張在排球比賽時捕捉到的照片, 並把照片一部分遮擋起來做成幻燈片, 讓現役的排球選手來猜一下照片中是不是真的有球. 令人驚訝的是, 菁英選手答對的機率遠遠高於一般選手, 他們的速度甚至可以在不到一秒之內就答對答案！

而在1940年, 荷蘭西洋棋大師想要了解棋藝高手與業餘選手的差異到底在哪裡, 也做了項類似的測試： 他們把一場難解的棋局照片給職業棋士, 一般棋士, 與愛好者看. 但是這張照片只閃過他們眼前閃過幾秒, 然後請他們擺出照片中的原始棋局. 在四次實驗中, 職業棋士只瞄了照片三秒就能夠完整的把棋局擺出來, 一般棋士只能完成70%, 而愛好者只可以想出不到50%

在諸多資深運動選手的大腦中, 會將無數片段畫的記憶模組化, 而且予以分類歸檔. 因此他們可以很快的根據最微小的資訊, 在數據庫中提取出對於他們最有效的模組, 而作出預判, 反應, 甚至是戰術安排, 沒有相關經驗的一般人就無法辦到

所以, 還說什麼基因？ 還是回到千錘百鍊的不是嗎？

接下來, 作者探訪了兩位世界級的跳高選手, 將會嚴重挑戰到這個說法

瑞典選手霍姆六歲時, 就展現了對跳躍濃厚的興趣, 在十四歲時的成績就已經是同年齡青少年之冠. 雖然在求學過程中, 也有失敗過幾次比賽, 但是這都沒有澆熄他對於跳高的熱情, 反而更加努力的訓練. 一直到2004年, 他終於在雅典奧運奪冠！ 接下來的下一個挑戰就是2007年的世界田徑錦標賽

但是老天總是會給人驚喜 (？)

2006年, 在美國聖路易市的林登伍德大學 (就是我的母校我驕傲❤️) , 一個籃球隊的小伙子跟田徑隊的打賭, 他有本事跳得比他們高！ 正當所有校隊想要看看這個狂妄的傢伙如何失敗, 再瘋狂羞辱他時, 他竟然用很生硬的方式成功的跳過了足以拿下全國名次的高度！ 這年輕人叫做托馬斯, 他馬上被推薦進田徑隊, 並且使用很青澀的技巧在接下來幾次世界性比賽都拿下名次

而2007年, 奧運金牌老將霍姆與半路出家的托馬斯第一次在大阪的世錦賽中見面對決, 結果是.. 托馬斯成功地擊敗了苦練了十八年的霍姆… 而他從一開始到世錦賽之間, 只訓練了八個月！

後來, 有日本學者發現, 托馬斯致勝的關鍵就在於他小腿的跟腱, 托馬斯的跟腱長度非常的長, 而且很結實. 假如小腿跟腱越長, 越可以累積彈性能, 起跳優勢就越佳！

我們都知道, 最大攝氧量的高低是受基因決定, 在1992年, 由美國家拿到五所聯合大學發起的HERITAGE研究, (說白了就是運動基因研究), 想要看看接受測試的來自於九十八個不同家庭, 在經過了五個月, 每週三次的健身自行車訓練後, 心肺功能會有一些什麼樣進步的差異？ 研究人員在一開始就知道心肺功能的提升會因人而異, 但是沒想到進步比例會從0~ 100%! 也就是說在比例上, 有最優秀的15%進步非常多, 但也有另外15%基本上沒進步, 或是進步非常不明顯. 後來HERITAGE的學者在2011年發現, 人體內會有21個左右的基因, 是對於有氧訓練反應最為明顯的. 擁有19個這些基因的訓練進步幅度會是只有10個的三倍！

這種例子在體育界常常看見: 如史上最傑出的女性三鐵選手威靈頓, 在2011年比賽的成績即使在男子組都可以排到第四, 但是她第一次嘗試其公路自行車卻是在2004年

過去認為, 人類最完美的身體比例應該是達文西所畫的”威特魯人”： 兩隻手打開的臂展等於身高, 過去認為, 這種體型應該就是萬能運動員. 但是首先在NBA就發現, 從20世紀開始, 除了全員身高開始大幅度拉高, 這被成為”身高大霹靂” (NBA籃球員比起美國一般男性的平均身高從5% 提升到15％的身高), 臂展也漸漸超過了這個比例. 而在不一樣國籍背景的球員身上, 也發現了不同的體型比例

為什麼牙買加人都是短跑好手? 因為科學家發現牙買加人體內大多都存在ACTN3基因的變異體, 而ACTN3會讓快縮肌發達, 以至於爆發力更強. 在另一方面, 科學家發現由於過去在西非, 瘧疾流行, 人類為了與疾病對抗, 因此紅血球會變異出 ”鐮狀細胞”, 導致身體吸氧量減少, 卻也因此演化為身體不需要大量氧氣供能. 對於一般人來說, 可能對導致在某些時候身體容易極度缺氧, 但是在中短距離競賽選手身上而言, 這反而成為一種優勢. 而這些特點, 讓牙買加人成為了田徑賽道上的黑色閃電！

而在非洲另一端的肯亞人, 則是稱霸了馬拉松長跑的領域. 根據檢測, 肯亞人的心肺能力與丹麥人並沒有不同, 但區別就在於下肢的比例. 肯亞人腿細, 而且重心更低, 所以跑步的經濟性就更高. 在同樣的心肺基礎上, 肯亞人更能輕鬆地維持速度, 甚至更快. 而肯亞人的體型更是關鍵： 身體直立精瘦, 臀部窄, 四肢修長. 對於長跑而言, 這種體型更利於散熱！

這些都是觀察出來的結果, 我們有沒有辦法透過基因檢測提前知道我們的身體到底具有 (或是不具有) 哪些運動基因呢？ 目前這就是科學家努力研究的方向. 在奧運殿堂上奪牌的, 就一定是神選之人嗎？ 這不一定. 也已很多默默付出努力的選手, 更何況, 說不一定剛剛幫你外送宵夜的小哥, 體內就有傲視群雄的舉重基因呢

一萬小時定律, 在運動基因之前, 竟變得如此不堪一擊嗎？ 我認為, 對我們來說, 運動是一件令人開心與愉悅的事, 成績好不好, 不應該是我們過度在意的重點, 在運動過程中的積極體驗, 才是最可貴的. 就算我的進步比人家慢一點, 那又怎樣？ 只要我自己知道我今天比昨天進步 今年比去年更強就好了！ 不管有沒有某一方面的天賦, 我都可以自我察覺, 並且自我接受. 那麼人生就會寬闊的很多了！

【家庭醫學】~ 運動時戴口罩會不會有影響？

微解封首週，相信很多人已經迫不及待出門走走了；你會不會覺得騎車、跑步、爬山時，戴個口罩很難呼吸？一下子就累了呢？

其實這個問題在我家也有出現，和家人去走走小步道，太太覺得戴口罩好難呼吸，需要休息比較多次；我則覺得爬山沒什麼影響，反而是去河濱追著小朋友的腳踏車跑步時，會比平常容易累。

一些朋友戴著口罩外騎，也覺得瓦數做不出來，變得比平常弱，所以好奇來看看有沒有文章來討論，整理後分享給大家。

--------- 開始看一些文章囉 ----------------------

1. 第一篇是討論戴布口罩和外科口罩，在劇烈運動時的表現

Shaw, Keely, et al. "Wearing of cloth or disposable surgical face masks has no effect on vigorous exercise performance in healthy individuals." International Journal of Environmental Research and Public Health 17.21 (2020): 8110.

https://doi.org/10.3390/ijerph17218110

實驗找了14位 (7男、7女；年齡 30.3 ± 10.9 歲)，平常有規律運動習慣的人，分別進行三次測驗 (不戴口罩、戴布口罩、戴外科口罩)。

測驗內容為使用「自行車測力計」(就是可以調阻力測功率的飛輪車)，自行決定起始的功率 (35W-100W)，並以每2分鐘增加35W，向上增加，直到力竭。測驗期間去測量動脈氧飽和度、組織氧合指數、主觀的勞累程度及心率。

最後結果如下：
最大功率：(各組間沒有差異)
沒有口罩 234 ± 56 W
外科口罩 241 ± 57 W
戴布口罩 241 ± 51 W

力竭時間：(各組間沒有差異)
不戴口罩 622±141秒
外科口罩 657±158秒
戴布口罩 637±153秒

也沒有因為戴口罩就產生缺氧的情況出現。

※ 阿賢小結：看起來一切都很美好，戴了口罩好像不會對運動有什麼影響耶？

2. 所以我們就來找找看如果用N95，會不會造成運動表現下降吧

Epstein, Danny, et al. "Return to training in the COVID‐19 era: the physiological effects of face masks during exercise." Scandinavian journal of medicine & science in sports 31.1 (2021): 70-75.

https://doi.org/10.1111/sms.13832

這次找了16個男性 (年齡 34 ± 4 歲)，平常也有規律的中高強度運動習慣，分別進行三次測驗 (不戴口罩、戴外科口罩、戴鴨嘴式N95口罩)。

一樣是使用自行車測力計，從25W開始，每3分鐘增加25W，直到力竭；期間測量心率 (HR)、氧飽和度 (SPO2 )、呼吸頻率 (RR) 、呼氣末二氧化碳濃度 (EtCO 2 )及主觀疲勞程度量表。血壓則在開始及結束時測量。


結果如下：

心率、呼吸頻率、血壓、氧飽和度和力竭時間沒有顯著差異。
(力竭時間：不戴口罩為 18.9 ± 3.7 分鐘，戴外科口罩為 18.3 ± 3.7 分鐘，戴 N95 為 18.5 ± 3.6 分鐘。)

但在較高強度的運動時，呼氣的二氧化碳濃度則有明顯不同 (N95>外科>不戴口罩)。

※ 阿賢小結：看起來運動的表現還是沒什麼變化耶？只是這個實驗多測了一個呼氣末的二氧化碳濃度，能不能做為解釋我們覺得戴著口罩比較喘的原因呢？

而且要注意的是，在2011年的研究發現，使用 N95 口罩會導致吸氣和呼氣流動阻力的平均增加分別為 126% 和 122%，氣體交換率也下降了37%。另外，口罩隔開的空間，會造成重新吸入二氧化碳含量高的空氣，如果時間拉長，會不會有更大的影響，都在這個實驗中得不到答案。

Lee, Heow Pueh, and De Yun Wang. "Objective assessment of increase in breathing resistance of N95 respirators on human subjects." Annals of occupational hygiene 55.8 (2011): 917-921.

3. 前面都踩腳踏車，有沒有跑步機的實驗呢？

Driver, Simon, et al. "Effects of wearing a cloth face mask on performance, physiological and perceptual responses during a graded treadmill running exercise test." British journal of sports medicine (2021).

http://dx.doi.org/10.1136/bjsports-2020-103758

這次找了31名成人（年齡 :23.2±3.1 歲；14女、17男），分別不戴口罩和戴布口罩，在跑步機上進行最大攝氧量測試。

結果戴布口罩，明顯減少運動時間 (-01:39±01:19 min/sec, p<0.001)、最大耗氧量 (VO 2 max) (-818±552 mL/min , p<0.001)、分鐘通氣量 (-45.2±20.3 L/min)、最大心率 (-8.4±17.0 每分鐘跳動, p<0.01) 和呼吸困難增加 (1.7±2.9, p<0.001)。

簡單來就是差很大！運動時間減少 14%，VO2max減少 29%。

※ 題外話，還有研究在討論戴口罩會影響溫度調節

日常工作活動中，佩戴外科口罩和 N95， 30 分鐘後，鼓膜溫度(耳溫) 分別升高 0.07 和 0.03°C

Roberge, Raymond J., Jung-Hyun Kim, and Aitor Coca. "Protective facemask impact on human thermoregulation: an overview." Annals of occupational hygiene 56.1 (2012): 102-112.

〖結語〗

好啦，看到大家頭都暈了，究竟這些研究能不能到現實生活中使用呢？其實會有一些問題存在。

第一就是研究的對象多為年輕人，40-50歲甚至以上的族群不確定戴著口罩運動有沒有什麼影響，而且也沒有合併慢性病的資料，例如：三高。

第二就是上面研究的測試都是高強度的，有點像自行車的FTP test，以及最大攝氧量測試，相對運動的時間都短，如果像爬山一爬就是半天一天的，或是自行車一騎就是3-4個小時，不知道上面提及的呼氣末的二氧化碳濃度會不會升到對身體有害的程度。

最後就是這些實驗，都沒有考慮到口罩可能因為長時間使用後，汗水浸溼而影響呼吸的狀況。

我自己的建議如下：

1. 循序漸進：從強度較低的運動開始嘗試，例如：散步、慢慢騎車；再慢慢拉長時間，如果身體沒有不適，再提高強度和拉長時間。另外，活動中在開放附近沒人的情況下飲水或飲食時，也可以趁機換氣，把累積的二氧化碳吐掉。

2. 有備無患：運動時，多帶幾個備用口罩用防水夾鏈袋收好，如果真的口罩太溼，影響到呼吸或換氣效率，至少還有可用的口罩。

3. 接種疫苗：真的想在戶外無罩趴趴走，還是需要疫苗接種率先拉上來，就像之前提過的，打完疫苗至少可以大幅下降重症機率；即便感染之後，也比較有機會可以重回戶外。

【阿賢碎碎念】～ 自行車 迴轉速/踏頻（cadence）

接觸自行車運動也半年了，騎車的心態也從休閒騎，變成有點想要進步了！特別是之前外騎時，常常看不到別人的車尾燈。

一開始只會注意心率區間不要爆掉，在這個區間中盡力騎；但後來騎車的朋友叫我注意踏頻，會讓騎車更有效率。

不過這個踏頻，真的是各家說法都不同，朋友說要保持 90 RPM，看YOUTUBER脆瓜城主說要保持 100 RPM，還有些文章說要保持 80 RPM。雖然大家的理由都是高迴轉數可以減少肌肉骨骼的負擔（Ex. 比較不傷膝蓋、比較不會抽筋或力竭），但對於要保持多少的迴轉數最好，還是莫衷一是。

於是，就像第一個小孩要照書養，第一次想練車，就來查查有沒有什麼文獻有寫吧⋯⋯

第一篇是2004年的文獻，找了6個精英車手，分別以不同的踏頻（60，80，100，120 RPM）進行最大及次最大測試，於 0、50、125、200、275 和 350 W 的功率下測量相關生理數據。

結果發現作功為350W時，在80 RPM下，是最有效率的。

第二篇也是2004年的文章，這篇找了14位男性精英車手，分別以不同的踏頻（60，80，100，120 RPM & 自選頻率[Free-Chosed Cadence, FCC]），進行計時賽（time trial）。在測試期間，每五分鐘會測量攝氧量及血中乳酸濃度。

結果發現很多有趣的東西：
* 與 80 rpm 相比，60、100 和 120 rpm 的完成時間分別慢了 3.5、1.7 和 10.2%
* 80 rpm 時的總效率分別比 60、FCC、100 和 120 rpm 時大 2.9、2.3、3.4 和 12.3%
* 100 rpm 時的最大能量轉換率(turn-over rate)，比 80 rpm 時高 1.7%（但是，這樣的轉換效率，並沒有彌補總做功的效率）

然而，大家看到這兒，一定會問：「丫那些研究都是找精英車手耶，我們這種休閒騎的會不會差很多？」

的確，在參考文獻3.中，就發現那些充分訓練的自行車手，和我們這種菜逼巴的，在號召肌肉做功的能力上差異很大！

還好，2019年有篇研究，顧及了我們這些凡人的好奇心（文獻4.）；這篇研究找了大學中的教職員生，共14人（11男、3女）。

以2.5 W·kg 的恆定功率騎車，去測量相關的生理數據，如：代謝成本、下肢運動學、關節活動等等⋯⋯；踏頻則是以40，60，80，100 RPM去測試。

最後發現 81 ± 12 rpm，是受試者覺得最舒服的踏頻。

〖小結〗

看了那麼多字，其實可以發現這類的研究，受試者人數其實都不多。是不是能代表大多數族群，可能還有待評估。而且最後一篇文章中，受測者覺得舒服的踏頻，橫跨了69～93 rpm，這樣好像有講等於沒講呀？

對我來說，至少有個方向，從一般人覺得最舒服和高手最有效率的迴轉數80 rpm 開始試，每次騎訓練台用不同的迴轉數，再從中去找出最適合自己的。

試到現在，我覺得對我來說，最舒服的區間是落在85-90 rpm；踩到100 rpm時，會覺得比較容易累，有時只是升一個檔位，就有快爆心率的感覺。

最後，朋友就說我對練車那麼有興趣，直接推坑買功率計了⋯⋯這個好貴呀！他推坑的Quarq功率計，都快可以買一台智慧型訓練台了。我的車都還沒外騎到耶，還是先緩緩好了。（自行車的坑好深呀）

〖參考文獻〗

1. The most economical cadence increases with increasing workload

https://doi.org/10.1007/s00421-004-1175-5

2. Cadence and performance in elite cyclists

https://doi.org/10.1007/s00421-004-1226-y

3. Patterns of leg muscle recruitment vary between novice and highly trained cyclists

https://doi.org/10.1016/j.jelekin.2005.12.007

4. The Effect of Cadence on the Mechanics and Energetics of Constant Power Cycling

https://doi.org/10.1249/mss.0000000000001863

真。 亂世體格要求考試： BEEP Test feat. 林兆彬議員 Ben | multi-stage fitness test / PACER test / Progressive Aerobic muscular Run | 與區議員居家運動

時局紛亂，衍生了《亂世體格要求》，文宣提出三十米來回跑三個來回。實際情況要求當然不止於此了，各國軍事組織、體育學校、紀律部隊 廣泛採用的心肺功能測試是 標準化、循序加辣 20米往返跑 BEEP Test (又名 multi-stage fitness test / PACER test / Progressive Aerobic muscular Run) ，用於測試人員的最大攝氧量 VO2 max

使用的器材非常簡單，只需要一通暢的二十米步道、喇叭一個即可。 參加者完成後，可以獲得一個標準得分，以識別其跑步能力，知道自己所處的體格水平 (見影片附表)

今次 《與區議員居家運動》 我們繼續邀請到林兆彬議員 Ben ，示範如何進行這個國際通用的測試

首先，需要設定二十米距離，成年男士一步距平均為 0.762 米，步行 26 步後，於兩端設立標示物；然後播放測試訓練聲帶 ( https://youtu.be/cz2m1PJ0gj4 ) ，聽到 BEEP 聲 即可出發

規則極之簡單： 受測人員需要在下一次 BEEP 聲響起前跑到二十米距離 (單腳掌觸線即可)，並在 BEEP 聲後出發往對面 (不能偷步)。無法達陣會收到一次警告，受測人員在下一次 BEEP聲前需要追回距離，以取消警告。 連續收到兩次警告，測試會終止 (部份紀律部隊會採用三連警告出局)，最後能完成的級數 Level 就是測試分數了

第一級 Level 1 的要求速度是每小時 8.5 公里，每上升一級數速度會提升 0.5 公里/小時，使用下面公式，就可以估算出最大攝氧量：
VO2max = (速度 × 6.65 - 35.8) × 0.95 + 0.182

受測者從中可訓練出步調感，並會發覺挑戰越到後期越困難

正是因為辛苦狼狽，經驗或平日訓練強度較低的跑者，在定距測試 (舉例 800米 / 一里 / 三公里跑 / 10K) 往往留力過剩，致配速太保守

相反 BEEP Test 是告訴受測者跟著聲音盡跑，心理負擔大減，可以接近全力以赴

測試時公園人多，因應疫情，林議員戴著口罩受測，得分也到達 Level 5.4 (蘇格蘭警察入職要求) ，正常狀態之下，得分肯定可以更高

而這個測試最重要的好處，是測試本身就是訓練。 在當下疫情，只需要一條通暢人少的廿米路段，毋需長距奔跑經過太多疫區，就能夠提升身體反應、跑步速度、步調感知 以及 心肺有氧能力

Credit： 鳴謝 Leo 提供影片剪接

逆泳池(Endless Pools，或稱激流泳池)是利用水流的強弱調整，讓游泳選手可以在較小的空間，定點做游泳的訓練，因價格較高，且相關資訊不夠充足，目前國內還不普遍，僅有在高階訓練站或研究室有此配備！

在定點的狀態，可以有效拍攝到選手完整的游泳動作，同時國外許多研究室會搭配血乳酸測試和最大攝氧量分析，來幫助選手進行強度界定，一般來說游泳訓練還是會在泳池進行，不過激流泳池可以更有效的讓選手在動作、強度上找到更具體的方向，也能讓後續的訓練更明確！

希望這樣的訓練器材能日漸普及，幫助國內選手有效率地增進運動表現！

本影片部分照片取自GSK Human Performance Lab

Music：The Nuri - Time is now
Video, Photo：廖景源
Producer：Yuan Keng Hsu