康科尼與庫柏心肺測試 如何檢測自己的心肺能力

0
445

作者:周黎恩,相子元

評估心肺能力對於運動愛好者和運動員來說非常重要,它可以幫助監控訓練狀態和確定訓練強度。過去的心肺能力檢測方式多半需要特定知識和昂貴的設備。然而近年來,有一些簡單且低成本的測試方法開始廣泛應用於評估運動能力,尤其是針對跑步相關運動。

其中,最著名的兩個測試是 Cooper Test 和 Conconi Test。最大攝氧量(VO2max)代表了一個人在極限運動情況下利用氧氣的能力,因此可以相當程度代表有氧運動的極限能力,Cooper Test 是透過 12 分鐘全力跑步的距離預測最大攝氧量,其公式如下:

例如,一位跑者在 12 分鐘全力跑出了 3000 公尺,透過 Cooper test 公式所得出最大攝氧量則為 55.78 ml/kg/min。

Conconi Test 則是透過監控漸增強度運動時的心跳資料,並找出轉折點來定義無氧閾值,以下圖為例,速度從 9 km/hr 開始固定時間增加速度,心率資料在 11.67 km/hr 時發生轉折,此速度即為該跑者的無氧閾值速度。

漸增負荷運動下心率轉折點 資料來源: The Journal of Sports Medicine and Physical Fitness, 55(10), 1064-1071.
漸增負荷運動下心率轉折點 資料來源: The Journal of Sports Medicine and Physical Fitness, 55(10), 1064-1071.

然而,這些測試的缺點是不同程度的運動員可能得到較大的誤差結果,還有其他檢測方式可以測量有氧閾值和無氧閾值,但多半需要使用血乳酸測量等侵體性的方法,對於一般運動愛好者來說較難接受。

過去的研究觀察到在漸增負荷運動期間,有氧閾值大多發生在最大攝氧量的 70% ~ 75%,無氧閾值則大約在 85% ~ 90%,有氧閾值是身體開始更多地依賴氧氣供應以支持肌肉運動的強度或持久度的一個區間,而無氧閾值為高強度運動時,氧氣攝入量無法滿足肌肉能量需求,轉而依賴乳酸作為主要能量來源的一個區間。

透過分析心跳和配速相關參數,可以將基本訓練區間分為三個:低強度區間(接近但不超過有氧閾值)、高強度區間(有氧閾值和無氧閾值之間)、極高強度區間(在無氧閾值之上)。

簡單的室外跑步就可測試跑者心肺能力

為了解決過往測試的不足並以上述理論基礎,研究提出了 RABIT 測試,它結合了有氧閾值和無氧閾值的概念,並使用跑步速度作為參數,該測試包括四個自選速度:

  • (i)以自由熱身配速跑 10 分鐘
  • (ii)以高強度區間配速跑 5 分鐘(RPE = 13)
  • (iii)極高強度區間配速跑 3 分鐘(RPE = 15)
  •  ( iv ) 以低強度區間配速跑 10 分鐘(RPE = 11)

自覺努力量表(Rating of Perceived Exertion, RPE)分為 6 到 20 的區間,大略可區分為 6 至 11 是低強度運動,12 至 14 為中等強度運動,15 至 17 為高強度運動,18 至 20 是幾乎接近全力。在每階段之間,跑者透過站立恢復 1 分鐘,並將各區間最後一分鐘平均速度定為該區間檢測結果,隨後將區間 iv 結果與漸增負荷運動所得有氧閾值進行比較,將區間 ii 結果與無氧閾值進行比較,將區間 iii 結果與最大攝氧量進行比較。

RABIT測試 資料來源: European Journal of Sport Science, 20(4), 437–443
RABIT測試 資料來源: European Journal of Sport Science, 20(4), 437–443

高度相關但並非所有參數皆適用!

根據此次研究結果顯示,RABIT 測試在測量最大攝氧量時和漸增負荷測試的結果與過去常用於檢測有氧能力的漸增負荷測試並無顯著差異,然而下圖中分別為最大攝氧量(圖A-C)、無氧閾值(圖D-F)、有氧閾值(圖G-H)發生時的攝氧量、心率及跑步速度,可以發現在隨強度降低時,RABIT 測試的相關性在三項結果中皆下降,結果不如高強度時正確。 RABIT 測試在檢測無氧閾值相關參數時,發現與過去相比,發生時的跑步速度稍慢,但其餘測試結果相關性很高,這對於尋求簡單測試來確定三種強度的運動員來說非常有用。

攝氧量、心率、跑步速度參數相關性  A-C:最大攝氧量;D-F:無氧閾值;G-H:有氧閾值 資料來源: European Journal of Sport Science, 20(4), 437–443
攝氧量、心率、跑步速度參數相關性  A-C:最大攝氧量;D-F:無氧閾值;G-H:有氧閾值 資料來源: European Journal of Sport Science, 20(4), 437–443

總結而言,近年來的研究不斷嘗試開發更簡單且實際場域可應用的心肺能力檢測方式。RABIT 測試作為其中一種新方法,顯示出相當的潛力,對於測量最大攝氧量和無氧閾值的效果較好,然而,對於有氧閾值的測試需要更進一步改進,以提高其準確性。

參考文獻:

Giovanelli, N., Scaini, S., Billat, V., & Lazzer, S. (2020). A new field test to estimate the aerobic and anaerobic thresholds and maximum parameters. European Journal of Sport Science, 20(4), 437–443.

Da Silva, D. F., Peserico, C. S., & Machado, F. A. (2014). Relationship between heart rate deflection point determined by Dmax method and 10-km running performance in endurance recreationally-trained female runners. The Journal of Sports Medicine and Physical Fitness, 55(10), 1064-1071.

 

內容來源:運動科學網

 

【延伸閱讀】

飛躍還是貼地飛行 跑步型態對能量消耗的影響

無論如何都別忘了跑步的紓壓與快樂 如家人陪伴奔馳的「小王子」偉翔教練

SHARE
Previous article2023 MaiCoin IRONMAN 70.3 墾丁國際鐵人三項賽 火辣登場
Next article堅持每週都要有輕鬆跑 跑量不多也有效促進健康
在國立台灣師範大學的實驗室裡,一群由相子元教授帶領的研究團隊正全心投入運動科學研究,和你一樣對未知的領域充滿探索熱忱。 面對運動科學興起的熱潮,許多人想瞭解正確的運動資訊卻不知道從何下手? 運動科學網持續更新經過科學驗證的運動知識與運動觀點。不論是創新產品、研究結果,甚至是專業理論,我們都會轉譯成簡單易懂的文字,讓讀者利用最短的時間瞭解運動的最新趨勢。 為了讓健康的運動觀念進入日常生活,我們創立了運動科學網;為了讓正確的運動知識提升生活品質,我們創立了運動科學網,我們致力於運動科學的研究,希望這些努力不僅僅侷限於學術領域中,而是讓熱愛運動的普羅大眾更健康快樂地運動。