The Science of Running

跑步生理學圖解:最大攝氧量、跑步經濟性、乳酸閾值與臨界速度的四個強度區間,普羅診所運動醫學衛教

跑得快又久,靠的不是單一數字

一個人能跑多快、能撐多久,不是由某一個指標決定,而是幾個身體能力一起作用:引擎多大(最大攝氧量)、跑起來省不省力(跑步經濟性)、能長時間踩到幾成油門(乳酸閾值),以及撐得住的速度上限(臨界速度)。這一頁把這些觀念用生活化的方式說清楚,並附上可以自己玩的計算器。

5關鍵能力
4強度區間
3互動計算器
4PubMed 文獻
廖偉成醫師最後更新:2026-10-11閱讀時間約 26 分鐘
LT1
LT2
臨界速度
中等重度嚴重極限

這條彩帶是全頁的主軸:用兩個乳酸轉折點(LT1、LT2)和臨界速度,把運動強度分成四個區。臨界速度是「能穩定維持」和「撐不久」的分界線,左邊像巡航、右邊像在燒備用油。

Playground

先玩玩看:互動計算器

把數字填進去,看看身體的物理極限會回你什麼。下面兩個工具可即時試算(改任何一格都會更新並附一句白話說明),第三個「能撐多久(D′)計算器」放在 B4 臨界速度 那一節。數值都是理論估計,僅供參考與長期趨勢觀察,不是醫療診斷或訓練處方。

Tool 1 · 馬拉松潛力

馬拉松配速預測器

用三個數字估你理論上的馬拉松實力:引擎多大、跑步多省力、比賽能用幾成引擎。看不懂沒關係,下面有說明,原理見 D1。

—速度 公里/小時
—配速 每公里
—馬拉松理論成績

說明

Tool 3 · 用 Garmin 估省力程度

從卡路里回推跑步經濟性

填入你這趟跑步的 Garmin 總消耗卡路里、距離與體重,估出「跑起來省不省力」,再一鍵帶進 Tool 1。三格都填好才會算。概念見 B3;右上角「計算說明與文獻」(手機點一下)有算法與出處。

—省力程度 mL/kg/km
—能量成本 kcal/kg/km

說明

About

關於這一頁

內容整理自運動生理學者 Andrew Jones 教授的一場演講。他發表過超過 360 篇學術論文,是多個國際運動醫學組織的會士,也曾擔任重要運動醫學期刊的主編。演講談兩件事:怎麼用測試了解一個人的跑步能力,以及怎麼把測試結果變成訓練。

普羅診所廖偉成醫師出席 2026 台灣運動醫學醫學會國際運動科學暨運動醫學研討會
廖偉成醫師出席 2026 TASM 國際運動科學暨運動醫學研討會(2026 年 6 月 13 至 14 日),本文內容整理自會中演講

我們把內容重新整理成主題式,先講大方向、再逐項拆解,最後落到怎麼練。內容雖然多以菁英選手為例,但同樣的道理也適用於一般跑者,甚至騎車、游泳、划船等其他耐力運動。需要進一步深入的地方,我們用「進階」方塊另外標出,方便專業讀者;提到具體研究數字的地方,也附上查證過的文獻。三個互動計算器可以即時試算(見 Tool 1、Tool 2、Tool 3)。

使用說明與免責

本頁是衛教資訊,不是個人化的醫療診斷或訓練處方。計算器的結果是理論估計,而且有些輸入(像 Garmin 的卡路里、手錶估的引擎大小)本身就是裝置推算出來的,所以只適合參考和看趨勢。如果有傷痛、疾病,或想規劃個人訓練,請找醫師或合格教練。

Part A · 核心觀念

跑步表現是「一整套能力」的結果

最重要的一句話先講在前面:沒有任何單一數字能決定你跑得好不好。懂了這點,後面拆解的每個能力才有意義。

A

The Big Picture

把身體想成一台車

比賽說穿了,就是在固定距離內,誰能維持最高的平均速度。但這不只是「誰比較能忍」,而是身體能不能持續供應足夠的氧氣,又能多有效率地把氧氣轉換成速度。用一台車來比喻最好懂:

引擎大小

最大攝氧量(VO₂ max)

身體用氧氣產生能量的最高速率,等於引擎馬力的天花板。引擎越大,能輸出的功率越高。

油門上限

乳酸閾值(lactate threshold)

你能長時間把油門踩到幾成而不爆掉。閾值越高,越能用接近全力的強度撐很久。

油耗

跑步經濟性(running economy)

同樣速度下省不省力。兩台同馬力的車,省油的那台能跑更遠、更輕鬆。

紅線

臨界速度(critical speed)

能穩定維持的速度上限。超過它,就開始燒一桶有限的備用油,用完就得減速。

還有兩個常被忽略的能力。一個是「後段續航力(durability)」,也就是跑到後半段、身體疲勞之後,上面那些能力會不會掉漆。另一個是「起步反應(攝氧動力學 VO₂ kinetics)」,指你一加速時,有氧系統多快能跟上,跟得越快,起跑和變速時越不吃力。

最重要的一句話

只量引擎大小不夠,只量乳酸不夠,只看省不省力也不夠。研究發現,單看引擎大小(最大攝氧量),常常和馬拉松成績沒有明顯關係;但把引擎大小、乳酸閾值、省力程度、續航力一起看,就能相當準確地預測表現。真正有用的是「整套一起看」。

Part B · 逐項拆解

五個關鍵能力,一個一個看懂

把上面那台車拆開。每個能力先回答:它是什麼、怎麼測、為什麼重要,再附生活化的例子。

B1

VO₂ max

最大攝氧量(VO₂ max):你的引擎有多大

最大攝氧量是身體每分鐘能用掉的最大氧氣量,數字越高,代表引擎越大、能輸出的有氧功率越高。它由兩件事決定:心臟一分鐘能打出多少血(把氧氣送出去),以及肌肉能從血液裡抽走多少氧氣(把氧氣用掉)。

對大多數人來說,瓶頸在「送得夠不夠」而不是「用得掉用不掉」。也就是說,肌肉通常有能力把送來的氧氣用光,只要心臟和血液能把更多氧氣運過去,引擎就能更大。這也是為什麼提升心肺、增加血液帶氧能力,對引擎大小特別關鍵。

引擎大不大很重要,但不是全部。曾有研究發現,幾位最大攝氧量幾乎一樣(都在每公斤每分鐘 76 到 77 毫升)的跑者,30 公里成績卻差很多,原因就在於省力程度、乳酸閾值、續航力這些其他能力。

菁英跑者的引擎大小參考(最大攝氧量,mL/kg/min)
族群一般下限頂尖
菁英男子跑者約 70 以上可達 85 左右
菁英女子跑者約 60 以上可達 75 左右

男女差距有一部分來自血液裡帶氧的血紅素濃度不同。一個重點:速度越快、需要的氧氣越多,兩者大致成正比,所以引擎越大的人,在同樣「用力程度」下能跑得越快。例如引擎大小從每公斤每分鐘 65 提升到 72,能維持的最高有氧速度也會跟著提高。

進階(給專業讀者)

以 Fick 公式表示:VO₂ max = 最大心輸出量(cardiac output)× 最大動靜脈氧差(a-vO₂ difference),其中最大心輸出量 = 最大心率 × 每搏輸出量(stroke volume)。VO₂ max 主要受中央因素(心輸出量)限制,周邊的微血管密度、粒線體與氧化酵素能力通常已足以利用送達的氧氣。經典研究(Saltin 與 Karlsson,1971)顯示 30 公里計時測驗成績與 VO₂ max 相關。

B2

Lactate Threshold

乳酸閾值(lactate threshold):能用幾成引擎

引擎再大,比賽時也不可能全程踩到底。乳酸閾值講的就是:你能長時間把油門踩到幾成而身體還撐得住。一般做法是上跑步機,從某個速度開始,每幾分鐘加速一點,同時驗血看乳酸怎麼變化。曲線上會出現兩個重要的轉折點:

第一個轉折點 LT1

乳酸閾值(lactate threshold)

乳酸開始明顯比休息時高的那一點。低於這個速度,身體很穩,可以跑很久很久。

第二個轉折點 LT2

乳酸轉折點(lactate turnpoint)

乳酸開始一路往上、收不回來的那一點。超過這裡,撐得住的時間就明顯變短。

很多人以為乳酸是「跑到鐵腿」的廢物,其實不是。乳酸更像一種可以再利用的中繼燃料,身體一邊產生、一邊回收。強度低的時候,產生和清除剛好平衡,血乳酸維持得住;強度一高,產生速度超過清除速度,乳酸就開始累積。閾值越高的人,等於能在更快的速度下仍維持這個平衡。

進階(給專業讀者)

這兩個轉折點也可用換氣指標(如 ventilatory threshold、gas exchange threshold)非侵入式估計;但實務上耳垂或指尖採血的血乳酸測試仍然簡單可靠。LT2 常和最大乳酸穩定狀態(maximal lactate steady state, MLSS)對應,是區分「重度」與「嚴重」強度的重要界線。

B3

Running Economy

跑步經濟性(running economy):跑起來省不省力

跑步經濟性就是「油耗」:用同樣的速度跑,你花掉多少氧氣。花得越少越省力,等於同樣一桶油可以跑更遠。它常用「每公里每公斤消耗多少毫升氧氣(mL/kg/km)」來表示,數字越低越省。

舉個例子:讓 10 個人都用每小時 16 公里跑,最省力的人每分鐘每公斤大約只用 47 毫升氧氣,最費力的人卻要用到 57。速度一模一樣,花的力氣卻差很多。這也說明了為什麼引擎一樣大的兩個人,成績可能差一截,因為省力的那個人能用比較低的引擎轉速維持同樣速度,自然撐得比較久。

跑步的省力程度,個人差異比騎車大很多。騎車的動作被車架固定住,差異小;跑步則受跑姿、步幅步頻、腳落地時間、上下彈跳幅度、肌腱彈性等很多因素影響。換句話說,跑姿和肌腱的「彈簧」用得好不好,會直接反映在油耗上。影響的因素包括:

哪些因素影響省力程度
  1. 跑步技術與跑姿(biomechanics)
  2. 慢縮肌纖維(type I / slow-twitch)的比例
  3. 身材與身體比例
  4. 體重與四肢的長短輕重
  5. 阿基里斯腱(Achilles tendon)的長度與彈性回收能力
  6. 肌肉與肌腱的剛性(像彈簧的硬度)
  7. 長期訓練後的神經肌肉協調(neuromuscular adaptation)
  8. 肌力訓練與增強式(彈跳)訓練(plyometric training)的效果
文獻佐證 · 省力程度和 10 公里成績

在 12 位引擎大小相近(最大攝氧量約 71.7)的高水準跑者中,引擎大小幾乎無法解釋他們的 10 公里成績差異,但「省力程度」可以解釋大約 65%。越省力的人,10 公里通常跑得越快。[1]

試算工具

想用自己的 Garmin 資料估省力程度,可用 Tool 3,算完還能一鍵帶進 Tool 1 預測馬拉松。沒有實驗室時還能怎麼估,見 H。

B4

Critical Speed

臨界速度(critical speed):能穩定維持的上限

臨界速度可以想成引擎的「紅線」。低於它,身體還能找到一個穩定狀態,像在高速公路巡航,撐得久;一旦超過它,就開始動用一桶有限的「備用油」,跑得越快、用得越兇,用完就非減速不可。

怎麼看出這條線?把各種距離的世界紀錄畫成「平均速度對上能維持多久」的圖,會發現一條很漂亮的曲線:距離越短跑越快、越長越慢,最後會逼近一個速度上限,那個上限就是臨界速度。這個規律不只世界紀錄有,每個人身上都有。

關鍵

低於臨界速度,身體能達到相對穩定的狀態;高於臨界速度,就是在消耗一桶有限的備用油,遲早見底。[2]

那桶備用油,在跑步裡叫「距離儲備(D′)」,單位是公尺,代表你超過臨界速度後還能多撐的距離。只比臨界速度快一點點,這桶油用得慢、可以撐比較久;快很多,就咻一下見底。油用完,就只能掉速或停下。重點是:恢復慢跑(低於臨界速度)時,這桶備用油會慢慢補回來,這正是後面用來設計間歇課表的原理。

進階(給專業讀者)

這就是臨界功率/臨界速度模型(critical power / critical speed)。騎車版的備用油叫 W′(作功儲備,單位千焦),跑步版叫 D′(距離儲備,單位公尺)。雙曲線可線性化求解:把功率對 1/時間作圖,斜率為 W′、截距為臨界功率;或把作功對時間作圖,斜率為臨界功率、截距為 W′。教練只要幾次測驗就能估出有氧與無氧能力,用於開課表。

Tool 2 · 能撐多久(D′)

超過臨界速度,這桶備用油能撐多久

能撐的時間 = 備用油(D′)÷(目標速度 − 臨界速度)。預設值是 Haile Gebrselassie 的推估(臨界速度 5.91 公尺/秒、備用油 351 公尺),請改成自己的。怎麼用在間歇課表,見 F5。

—能撐多久
—能跑距離 公尺
—目標速度 公里/小時

說明

B5

Durability

後段續航力(durability):累了還撐不撐得住

前面四個能力,大多是在身體還新鮮時量出來的。但比賽到後半段,人都累了,這時候「能力會不會掉漆」就是續航力。可以想成手機電量:有些手機掉到 20% 還很順,有些一掉就開始卡。

很多跑者新鮮時測的引擎、閾值、省力程度都漂亮,可是比賽後段卻變得越跑越費力、心跳一直飄高、跑姿垮掉,成績就崩了。這就是續航力在作用。把它和前面四個能力一起看,才解釋得了真實比賽,而不只是實驗室裡那一次漂亮的數字。對馬拉松這種長距離,續航力的重要性特別高。

Part C · 強度分區

把強度分成四區,訓練才有共同語言

有了兩個乳酸轉折點和臨界速度,就能把運動強度切成四個意義明確的區。這比單看心率百分比更有道理,也是「測試」和「訓練」之間的橋。

C

Intensity Domains

四個強度區:從巡航到極限

最簡單的判斷法是「講話測試」:能不能邊跑邊聊天,大致就能分辨自己在哪一區。

LT1
LT2
臨界速度
中等重度嚴重極限
1 · 低於 LT1

中等強度區

輕鬆跑的感覺,可以順暢聊天,乳酸幾乎和休息一樣低,跑很久也很穩。用來打有氧底子、累積里程、幫助恢復。

2 · LT1 到 LT2 之間

重度強度區

講話開始有點喘,但還能講短句。穩定跑或接近半馬到馬拉松配速。對長距離跑者特別重要的一區。

3 · 超過 LT2 或臨界速度

嚴重強度區

呼吸開始失控、不太想講話、肌肉發痠。即使速度固定,身體也撐不到穩定狀態,最後只能維持很短時間。

4 · 接近全力衝刺

極限強度區

強度非常高、只能撐很短,比較像短跑衝刺或速度訓練。

進階(給專業讀者)

中等區內攝氧量約 2 到 3 分鐘進入穩定狀態(steady state),乳酸接近基礎值;重度區攝氧量仍可達穩定狀態但需 10 到 15 分鐘,乳酸高於基礎值,只要未超過最大乳酸穩定狀態(MLSS)最後仍可穩定;嚴重區出現攝氧量緩慢上升現象(VO₂ slow component),最終逼近 VO₂ max,伴隨血乳酸持續上升、pH 下降、無機磷酸增加、磷酸肌酸下降。

Part D · 組合與預測

把能力組起來,預測表現

單一能力不能預測成績,但幾個組起來可以。這一部分示範怎麼用三個數字估馬拉松實力,以及臨界速度為什麼是馬拉松配速的隱形天花板。

D1

Marathon Predictor

用三個數字預測馬拉松實力

只要知道三件事,就能相當準地估出一個人理論上的馬拉松速度:比賽能用幾成引擎、引擎多大、跑起來多省力。道理很直覺:能用的有氧功率(引擎大小 × 能用幾成)除以油耗,就是能維持的速度。

舉個例子:一位跑者比賽能用八成引擎、引擎大小是每公斤每分鐘 80 毫升氧、省力程度是每公里每公斤 180 毫升氧,算出來馬拉松速度約每小時 21.3 公里,對應成績差不多 1 小時 58 分。下面這個工具就是把這套算式做成可以自己玩的版本。

試算工具

用最上面的 馬拉松預測器(Tool 1)即時看速度、配速與理論成績;也可以先用 Tool 3 從 Garmin 資料估出省力程度,再一鍵帶進來。

D2

Critical Speed & the Marathon

臨界速度:馬拉松配速的隱形天花板

超過臨界速度就要動用備用油、撐不久,這對中距離很直覺,但對馬拉松同樣關鍵。研究者用 Haile Gebrselassie 不同距離的最快成績反推,估出他的臨界速度約每秒 5.91 公尺、備用油約 351 公尺。原則上,只要有一個人在 1500 公尺到 15 公里之間至少三個距離的最快成績,就能估出臨界速度。

有人分析 12 位知名菁英跑者,發現他們的馬拉松配速都非常接近臨界速度,但通常剛好略低一點點。這很重要:如果馬拉松配速超過臨界速度,理論上根本不可能跑完 42 公里,身體會迅速耗盡肝醣、乳酸飆高、越跑越費力,最後崩盤。菁英選手彷彿天生就知道自己的紅線在哪,把配速壓在臨界速度下方一點。

菁英的「閾值很集中」現象

菁英跑者的兩個乳酸轉折點、臨界速度,加上最大攝氧量對應的速度,往往全部擠在很高、很接近的一段。等於他們可以在非常接近全力引擎的強度下,仍維持相對穩定。一般跑者的兩個轉折點通常拉得比較開。這也是菁英能長時間維持驚人速度的原因之一。

Part E · 不同距離

跑不同距離,吃的能力不一樣

同樣是跑步,800 公尺和馬拉松靠的能力差很多。練之前先知道目標距離最吃哪些能力。

E

Event Specificity

各距離最吃的能力

距離與主要吃的能力
距離最重要的能力
800 / 1500 公尺無氧能力、純速度、起步反應、爆發力較重要(無氧貢獻高)
3000 / 5000 公尺特別吃引擎大小(比賽約 8 到 15 分鐘,強度接近全力引擎)
10 公里 / 半馬 / 馬拉松越來越靠「次大強度」的能力:乳酸閾值、臨界速度、省力程度、續航力

這不是說馬拉松選手引擎可以小,而是距離越長,「能用高比例引擎又不會越跑越費力」這件事就越重要。

Part F · 怎麼練

把測試結果變成訓練

知道每個能力怎麼來、目標距離吃什麼之後,這一部分談原則、強度分配,以及每種能力具體怎麼練。

F1

Training Principles

六個訓練大原則

一份好的耐力跑計畫,要同時照顧到:維持或加大引擎、變得更省力、把乳酸曲線往右推、提高臨界速度、增加續航力,並且符合目標距離、量夠、強度分配得當、休息足夠、還能依個人反應調整。安排訓練不是把課表一直疊上去,而是要守住六個原則:

專項性

練得像比賽(specificity)

目標兩小時馬拉松,就要練接近那個配速;目標一英里四分鐘,就要練那個速度並盡量拉長維持時間。

超負荷

給足夠刺激(overload)

要進步就得給身體比平常多一點的負擔,來源可以是時間更久、次數更多、里程更長或強度更高。

漸進

慢慢加(progression)

刺激要一步步加。加太快身體來不及適應,容易累垮或受傷。

恢復

練完要修復(recovery)

訓練的效果是在休息時才長出來的。高品質訓練和足夠休息要並存。

個別差異

因人而異(individuality)

同一份課表給不同人,結果不一樣。體質、喜好、傷病史、恢復力都不同。

可逆性

不練會退(reversibility)

體能會退步。停練或刺激不夠,原本練出來的能力會慢慢流失。

F2

Training Zones

用測試結果設定訓練區間

測試(攝氧量、心率、血乳酸、速度、臨界速度等)可以拿來劃定訓練強度。用兩個乳酸轉折點和臨界速度,大致分成幾區:

用測試劃定訓練區間
區間位置對應的跑法
輕鬆跑低於 LT1輕鬆跑,代謝很穩、能跑很久,打有氧底子、累積里程
穩定跑LT1 到 LT2 之間穩定跑、部分馬拉松或半馬配速,對長距離跑者特別重要
節奏跑接近或略高於 LT2低於 LT2 可撐近一小時;高於則只能 10 到 20 分鐘,或拆成間歇
高強度間歇約九成引擎以上短時間高強度間歇,刺激引擎大小與耐高強度的能力
衝刺非常高、時間很短短跑、衝刺、速度訓練

用比賽配速換句話說:輕鬆跑比馬拉松配速還慢;穩定跑接近馬拉松到半馬配速;節奏跑接近 10 公里到 5 公里配速;衝刺則比 5 公里配速還快。

F3

Intensity Distribution

強度怎麼分配:三種模型

整個訓練週期裡,輕鬆、中等、高強度各占多少比例,有三種常見的分配方式:

模型一

兩極化(polarized)

大部分很輕鬆、一小部分很硬,中間強度很少。適合中距離選手或某些需要保留高品質間歇的階段。例如 800 公尺選手場上練得很兇,恢復日就只輕鬆慢跑、游泳或騎車,確保下一次高品質訓練。

模型二

金字塔(pyramidal)

輕鬆最多、中等次之、高強度最少。多數菁英耐力選手實際上比較接近這種,而不是真正的兩極化。

模型三

閾值取向(threshold-based)

相當一部分落在中間強度,接近馬拉松、半馬或節奏跑強度。

對半馬與馬拉松的建議

多數情況下,金字塔或閾值取向比兩極化更適合長距離。因為長距離比賽就是要長時間維持接近比賽配速;如果完全跳過比賽配速附近的練習,只練更慢或更快,專項性就不夠。

F4

How to Train Each

每種能力具體怎麼練

把引擎變大

要讓心率接近最大,並在「接近全力引擎」的強度停留一段時間。人在這種強度下通常只能撐 6 到 12 分鐘(多數約 8 到 10 分鐘)。直接全力跑一英里也能刺激,但用間歇可以累積更多接近全力的有效時間。常見課表像是:

常見的「加大引擎」課表
  1. 5 趟 3 分鐘,每趟之間恢復 2 到 3 分鐘
  2. 5 趟 1000 公尺,每趟之間恢復 2 到 3 分鐘
  3. 15 趟 1 分鐘,每趟之間恢復約 1 分鐘
  4. 15 趟 400 公尺,每趟之間恢復約 1 分鐘

重點不是單純跑很快,而是讓每一趟的後段、整堂課的後段都能逼近全力引擎。初學者或久坐者比較簡單:幾乎任何規律跑步都能讓引擎、省力程度、乳酸曲線一起進步;越練得好,越需要精確的刺激。

把乳酸曲線往右推

練得好,同樣速度下乳酸會更低,等於能在更快的速度維持穩定。兩個方向:一是少產生乳酸(高品質有氧訓練讓肌肉更會用氧氣,多燒「乾淨的油」);二是更會回收乳酸(讓身體常去接近或略高於第二轉折點的強度,例如節奏跑、較長的穩定跑,或略快於轉折點的長間歇)。簡單說,身體要常常去碰一點「有點不舒服但還可控」的強度,才會被逼著適應,下次就更會處理乳酸。

變得更省力

省力程度靠長年穩定的里程、紮實的跑步訓練、肌力訓練和彈跳訓練慢慢累積。彈跳訓練可能透過讓肌腱這條「彈簧」更會回收能量,降低同樣速度下的力氣消耗。每個人最有效的方式不太一樣,但對多數人來說,長期穩定累積里程、練得有品質、加上肌力訓練、並避免受傷,就是最實際的路。

文獻佐證 · 厚底碳板鞋與省力程度

碳板加高回彈中底的「超級跑鞋」可以讓人跑起來更省力:在 18 位高水準跑者身上,比起傳統競速鞋,原型鞋(後來的 Vaporfly)讓每公里能量成本平均降低約 4%,而且每個人都降、和速度無關。[3]這種鞋也會讓乳酸曲線右移,所以如果只看測試結果,可能誤以為是練出來的,其實只是換了鞋。這也是近年長距離成績快速進步的重要原因之一。

F5

Designing Intervals

用臨界速度設計間歇

知道自己的臨界速度和備用油(D′),間歇就能用算的而不是憑感覺。可以推估:某個超過臨界速度的配速能撐多久、想在 6 分鐘或 90 秒左右力竭該設多快、每趟跑多快多長、恢復要多慢多久、做幾趟會把備用油用光、以及高強度和恢復該怎麼搭配。[2]

試算工具

想算某個超過臨界速度的配速能撐多久?用 B4 的「能撐多久(D′)」計算器(Tool 2)試試。

F6

Too Slow?

里程會不會「太多反而太慢」

有可能跑太慢嗎?會,尤其是里程堆太高的時候。用兩小時馬拉松計畫裡三位選手的對照最清楚:

里程過量

Lelisa Desisa

每週可以跑到 300 公里。里程太高,結果大部分都得跑得很慢、遠低於比賽速度,對馬拉松專項來說不夠像比賽。

里程不足

Zersenay Tadese

出身 10 公里和越野,里程較少但強度最高。如果是半馬可能很強,但對馬拉松來說里程不夠。

平衡

Eliud Kipchoge

抓到比較好的平衡,大約每週 180 到 190 公里,強度分配也合理。

結論:馬拉松需要足夠的輕鬆里程,但也一定要保留接近比賽配速和略快於比賽配速的練習。里程不是越多越好,跑太慢反而讓練習不像比賽。

Part G · 真實案例

真實選手的數據與訓練

把前面的觀念放回真實案例:實驗室數據、多年的進步軌跡、兩小時馬拉松配速需要的身體條件,以及頂尖選手實際怎麼練。

G1

Paula Radcliffe

Paula Radcliffe:進步主要靠變省力

女子馬拉松世界紀錄保持人 Paula Radcliffe 的實驗室資料很有啟發。她的乳酸閾值大約在每小時 18.5 公里、第二轉折點約在 20 公里,馬拉松配速就接近這個區間,所以乳酸測試能很好地預測她的馬拉松能力。長期(10 到 15 年)追蹤同一個人,可以看到她的閾值、引擎大小怎麼變化,用來調整訓練、找弱點、評估狀態。

最關鍵的一點:她 18 歲時引擎就已經很大(約每公斤每分鐘 70 毫升氧),職業生涯一度升到約 75,但破世界紀錄時又回到約 70。也就是說,她從有潛力的青少年進步到世界頂尖,主要不是因為引擎變大,而是「跑起來變得更省力」。

省力程度多年變化(mL/kg/km,數字越低越省)
年份省力程度說明
1992約 205不差,但還不是頂尖
1994約 195明顯進步
1996約 187已達高水準
2001約 180非常省力
2003約 175破世界紀錄時的水準
2005約 165可能是史上量過最省力的之一

啟示很清楚:當引擎已經夠大,長期的進步常常來自「變得更省力」,而不是把引擎再撐大。

G2

Breaking Two

兩小時馬拉松需要什麼身體條件

Nike 的「破二」計畫,目的不是找當下最快的人,而是找出身體條件最有潛力挑戰兩小時極限的跑者。受測的選手(包括 Eliud Kipchoge、Zersenay Tadese 等)用大約每小時 21 公里(也就是兩小時馬拉松的配速)跑步,看起來卻非常輕鬆穩定。以 Tadese 為例,從每小時 17 公里開始、每階段 3 分鐘逐漸加到 22 公里,大約半小時就能一次量到很多東西:每個速度的油耗、最大引擎、起步反應、心率,還有兩個乳酸轉折點。

Tadese 的乳酸閾值大約在每小時 19.5 公里、第二轉折點約在 21 公里,而 21 公里差不多就是破世界紀錄所需的速度。要更有把握,第二轉折點或臨界速度最好還能再往上推到 21.5 公里以上。

文獻佐證 · 整組世界級選手的數據

實測 16 位世界級男子跑者:平均引擎大小(最大攝氧量)為每公斤每分鐘 71.0 毫升氧,兩個乳酸轉折點分別在每小時 18.9 與 20.2 公里,對應到八成三與九成二的引擎;用每小時 21.1 公里跑時油耗約每公里每公斤 191 毫升氧,相當於用到約九成四的引擎。換算下來,一位 59 公斤的跑者要破二,得維持每分鐘約 4.0 公升的攝氧量。[4]

對照:一般跑者的差距

一位 10 公里跑進 38 分鐘、體能不錯的業餘跑者,上跑步機從每小時 9 公里開始,最後勉強撐完 17 公里,這時心率已接近最大、乳酸很高、非常累。但對菁英馬拉松選手來說,17 公里只是熱身般的起跑速度,他們能從 17 一路跑到 22 公里以上。差距不在某一個數字,而是引擎、省力、閾值、臨界速度、續航力全都在極高水準。

G3

Elite Training

頂尖選手實際怎麼練

案例一

女子馬拉松世界紀錄保持人 Paula Radcliffe

重質不重量。會盡量跑到能負荷的量,但前提是不犧牲品質;狀態不好、跑不到該有的速度時,寧可休息。通常每週 2 到 3 次間歇或節奏跑,並加重量訓練,各區間由測試決定。

破世界紀錄前幾週

  1. 接近馬拉松配速的長時間節奏跑
  2. 5 趟 6.5 分鐘,每趟之間恢復 1.5 分鐘
  3. 高品質的穩定跑或節奏跑
  4. 田徑場多趟 100、200、300、400 公尺反覆跑
  5. 一天練兩次
  6. 賽前減量

特色是量大,但也保留大量高品質訓練。

案例二

Steve Jones

1985 年芝加哥馬拉松世界紀錄保持人(2:08:05),也贏過倫敦和芝加哥馬拉松。訓練偏閾值取向,信奉「沒有輕鬆的里程」,連穩定跑也常跑得很快,多數接近一英里五分鐘的配速。

常見課表

  1. 16 趟 1 分鐘
  2. 8 趟 3 分鐘
  3. 12 趟 2 分鐘
  4. 15 公里路跑賽
  5. 一天練兩次

非常強調比賽配速與閾值附近的專項刺激。

案例三

Eliud Kipchoge

準備破二時是典型的菁英馬拉松結構,強度偏金字塔:大部分輕鬆、一部分接近馬拉松努力、少部分高強度。

訓練模式

  1. 一天練兩次
  2. 早上常空腹或早餐前練
  3. 下午或傍晚再跑 40 到 50 分鐘
  4. 每週二進田徑場課表
  5. 每週六做法特雷克(變速跑)
  6. 每週四的長跑是關鍵
  7. 平均每天約 27 公里
  8. 每週約 190 公里

典型課表

  1. 15 趟 1 公里
  2. 12 趟 1200 公尺
  3. 25 到 30 趟 1 分鐘變速跑
  4. 30 公里以上長跑
  5. 馬拉松期每兩週一次 40 公里長跑

40 公里長跑常接近 2 小時 10 分完成,而且是在高海拔、穿全套裝備、補給不一定充分的情況下。

Part H · 沒有實驗室

沒有實驗室,怎麼判斷

不是每個人都進得了實驗室。這一部分整理沒有完整設備時,怎麼用感覺和簡單工具判斷強度,以及一般跑者該用幾成臨界速度。

H

Field Judgement

用感覺與簡單工具判斷

沒有設備,怎麼知道有沒有超過臨界速度

其實「主觀用力感」就很準。低於臨界速度時,會覺得相對撐得住、呼吸控制得來、感覺還能繼續;只要稍微超過,馬上感覺不一樣:呼吸開始亂、講話不順、肌肉開始痠、速度撐不久。

講話測試(最簡單的判斷法)
  1. 能順暢聊天:中等強度區(低於 LT1)
  2. 講話有點喘、只能講短句:重度強度區(LT1 到 LT2 之間)
  3. 幾乎不想講話、只擠得出幾個字:嚴重強度區(接近或超過臨界速度)

怎麼估「省不省力」

真正精確的油耗一定要在實驗室量耗氧。沒有實驗室時,可以用 Tool 3 從 Garmin 的卡路里大概回推(記得那是估計值,只適合看自己的趨勢);也可以固定條件(同一段路、同配速、同一雙鞋、天氣差不多),長期比較「同配速下的心率或跑步功率」,這比硬湊一個絕對數字更可靠。手錶上的「跑步功率、垂直比率、觸地時間」這些跑步動態,也都是和省力程度相關的參考,但它們會隨速度變化,所以只跟自己同配速時比才有意義。

驗血時停下來會不會影響

實務上通常讓跑者短暫停 10 秒左右採血(時速 20 公里以上邊跑邊抽不安全),再進下一階段。未來像「連續血乳酸監測」或「近紅外光譜(測肌肉含氧)」這類穿戴技術成熟後,可能就不必停下來了。

一般跑者該用幾成臨界速度

菁英平均能用約 96% 的臨界速度跑完馬拉松,有些到 98%,這和續航力有關。一般跑者比例會低一些:跑大約 2 小時 30 分的人可能接近 90%,更慢的可能 85% 或更低。對 4 小時以上的跑者,因為比賽長達 3 到 5 小時、強度多半在中等區甚至更低,這時 LT1(第一轉折點)可能比臨界速度更能預測表現。簡單說,跑得越久,配速就要抓得越保守。

收束

重點整理

把整套觀念濃縮成可以帶走的幾句話。

Z

Key Takeaways

七個重點與一句結論

  1. 引擎很重要,但不能只看引擎。引擎是天花板,能不能把天花板變成速度,要看省力程度、閾值、臨界速度和續航力。
  2. 省力程度是長距離的關鍵。對高水準跑者,進步常常不是引擎變大,而是同樣速度下變得更省力。
  3. 乳酸測試是開課表的好依據。兩個轉折點能幫你分出輕鬆、穩定、節奏、間歇等不同強度。
  4. 臨界速度是「撐得住」和「撐不久」的分界。菁英馬拉松配速接近但略低於臨界速度;一般跑者離它更遠,這時第一轉折點 LT1 可能更能預測表現。
  5. 馬拉松不能只堆里程、也不能只拚強度。里程要服務比賽目標;如果量大到所有練習都只能跑很慢,反而不像比賽。
  6. 長距離不該完全避開比賽配速。半馬與馬拉松需要大量接近比賽配速的專項練習,金字塔或閾值取向通常比純兩極化更合適。
  7. 訓練是科學也是藝術。測試給方向,但仍要看狀態、恢復、心理、傷病風險與賽程來調整。
一句結論

跑步表現不是某一個數字決定的,而是引擎大小、省力程度、乳酸閾值、臨界速度和續航力一起作用的結果。馬拉松要在足夠的里程裡,保留接近比賽配速、閾值強度和適量高強度的練習,再用足夠的休息,讓這些刺激真正變成實力。

常見問題

最大攝氧量越高,跑步成績就一定越好嗎?

引擎大不大很重要,但不是全部。曾有研究發現,幾位最大攝氧量幾乎一樣(都在每公斤每分鐘 76 到 77 毫升)的跑者,30 公里成績卻差很多,原因就在於省力程度、乳酸閾值、續航力這些其他能力。

乳酸是讓人跑到鐵腿的廢物嗎?

很多人以為乳酸是「跑到鐵腿」的廢物,其實不是。乳酸更像一種可以再利用的中繼燃料,身體一邊產生、一邊回收。強度低的時候,產生和清除剛好平衡,血乳酸維持得住;強度一高,產生速度超過清除速度,乳酸就開始累積。

臨界速度是什麼?

臨界速度可以想成引擎的「紅線」。低於它,身體還能找到一個穩定狀態,像在高速公路巡航,撐得久;一旦超過它,就開始動用一桶有限的「備用油」,跑得越快、用得越兇,用完就非減速不可。

沒有實驗室,怎麼知道自己跑在哪個強度?

最簡單的判斷法是「講話測試」:能不能邊跑邊聊天,大致就能分辨自己在哪一區。低於臨界速度時,會覺得相對撐得住、呼吸控制得來、感覺還能繼續;只要稍微超過,馬上感覺不一樣:呼吸開始亂、講話不順、肌肉開始痠、速度撐不久。

一般跑者跑馬拉松,配速該怎麼抓?

菁英平均能用約 96% 的臨界速度跑完馬拉松,有些到 98%,這和續航力有關。一般跑者比例會低一些:跑大約 2 小時 30 分的人可能接近 90%,更慢的可能 85% 或更低。對 4 小時以上的跑者,因為比賽長達 3 到 5 小時、強度多半在中等區甚至更低,這時 LT1(第一轉折點)可能比臨界速度更能預測表現。簡單說,跑得越久,配速就要抓得越保守。

References · PubMed-verified

文獻來源

以下文獻經 PubMed 查證並附連結。文中提到的 Saltin 與 Karlsson(1971,30 公里計時測驗與引擎大小)以及 Paula Radcliffe 個案,因在 PubMed 查不到對應條目(後者刊於未被 PubMed 收錄的教練期刊),所以保留敘述但不附文獻連結。
  1. [1]Conley DL, Krahenbuhl GS. Running economy and distance running performance of highly trained athletes. Med Sci Sports Exerc. 1980;12(5):357-360. 對應 B3:12 位引擎大小相近的跑者中,省力程度可解釋約 65% 的 10 公里成績差異。
    PubMed: 7453514
  2. [2]Jones AM, Vanhatalo A. The ‘Critical Power’ Concept: Applications to Sports Performance with a Focus on Intermittent High-Intensity Exercise. Sports Med. 2017;47(Suppl 1):65-78. 對應 B4、F5:臨界功率、備用油(W′/D′)與間歇設計。
    DOI: 10.1007/s40279-017-0688-0
  3. [3]Hoogkamer W, Kipp S, Frank JH, Farina EM, Luo G, Kram R. A Comparison of the Energetic Cost of Running in Marathon Racing Shoes. Sports Med. 2018;48(4):1009-1019. 對應 F4:原型鞋讓 18 位跑者的能量成本平均降低約 4%。
    DOI: 10.1007/s40279-017-0811-2
  4. [4]Jones AM, Kirby BS, Clark IE, et al. Physiological demands of running at 2-hour marathon race pace. J Appl Physiol. 2021;130(2):369-379. 對應 G2:16 位世界級跑者,引擎大小 71.0,兩個轉折點在 18.9 與 20.2 公里/小時,21.1 公里/小時約用到九成四引擎。
    DOI: 10.1152/japplphysiol.00647.2020

文獻資料來源:PubMed。

普羅診所院長廖偉成醫師,復健科專科醫師,專長疼痛醫學與再生治療

廖偉成醫師

現任普羅診所院長,台灣復健醫學專科醫師,取得美國 RMSK 骨骼肌肉超音波認證與 CIPS 國際疼痛介入認證,並為美國 AAOM 會員。長期專注於疼痛醫學、運動醫學與再生醫學領域,專長包括肌肉骨骼與神經疼痛疾病診斷、Prolotherapy 增生療法、PRP 高濃度血小板血漿、BMAC 骨髓濃縮液、超音波導引注射、神經解套注射(hydrodissection)及運動傷害評估。臨床上結合超音波影像評估、再生醫學與功能導向治療,提供患者更完整的非手術治療選擇。

了解完整資歷

本頁是運動生理學衛教資訊,整理自 Andrew Jones 教授的演講並重新編寫,給跑者、教練與醫療同仁查詢與教學使用。內容不是個人化的醫療診斷或訓練處方;計算器是理論估計,部分輸入為裝置推算值,結果僅供參考與趨勢觀察。標註的文獻已經 PubMed 查證。個別狀況請諮詢醫師或合格教練。療效因人而異,無法保證每位患者都有相同結果。

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