心肺耐力和有氧运动训练
文章思路：
二十一世紀是身心健康面临考验的时代，肥胖、心血管疾病、癌症、糖尿病、压力和心理问题等日趋严重。为改善逐漸增高的慢性疾病或症状，民众的健康改善將越來越被重视，而不只是偏重于疾病治疗或疾病预防。规律运动是提升健康体适能最重要的方法，不但可以带来许多健康的益处，而且改善或预防疾病狀況，而没有副作用。
有氧运动是规律运动重要的项目，心肺功能是健康体适能中最重要的适能。它不仅能提升和维持良好心肺功能，还可以预防疾病，进而提升生活品质。运动是良药(Exercise is Medicine)，运动是最好的良药(Exercise is the best medicine)。
——陆鹏
心肺耐力和有氧运动训练
一、前言
心肺耐力有许多相近的名称，如称为心肺功能，心肺适能，心血管功能或有氧适能等，心肺耐力是很重要的体适能，因与身体摄氧能力有关，尤其是呼吸、心脏、循环和肌肉等系统。
心肺耐力和健康促进、疾病预防、生活质量和工作效率等皆有密切关系，当然要改善心肺耐力，则要从事适当的有氧运动或训练。心肺耐力是依据用进废退的原则运作，适度的有氧训练，心肺功能就会改善；缺乏运动则会衰退。
处于高科技电脑化和自动化的时代，许多民众过着静态的生活方式，缺乏足够的运动机会，因而无法拥有良好的心肺适能，而容易罹患心血管疾病，或缺乏能量而导致慢性疲劳，进而影响工作与学习效率。
本文主要介绍一般大众或学生心肺耐力和有氧运动相关的内容与方法，并非针对专业运动员的角度而说明。内容以心肺功能和有氧运动是什么（What）？为什么重要（Why）？如何训练与改善（How to improve）？及运动注意事项为主，希望对一般大众体适能观念有所帮助，进而能自我训练，养成规律运动习惯，维持良好的心肺功能。
二、心肺耐力和有氧运动是什么？
一般而言，心肺耐力是长时间从事运动的能力。由生理学的观点而言，心肺耐力是身体吸取、运送和利用氧气的能力，身体在运动状况下，吸收利用的氧气越多，表示心肺耐力越好。所以最大摄氧量常用来表示一个人的心肺功能好坏，优秀的长跑选手的最大摄氧量可超过70ml/kg.min，即每分钟每公斤体重，在最激烈的运动状况下，可以摄取70毫升以上的氧，而一般人只有40ml/kg.min左右。
最大摄氧量，与身体的呼吸、心脏、循环和肌肉系统很有关系：
（一）呼吸系统：呼吸道功能，呼吸的换气量，肺泡与微血管接触面 积，肺泡的气体扩散效率等。
（二）心脏系统：心脏的血液供应量，心脏的神经支配状况，心脏收 缩力量，心脏血液回流量等。
（三）循环系统：血管的弹性与功能，血管的内壁半径或通畅状况， 血液的血红素浓度，微血管的密度等。
（四）肌肉系统：血管的动静脉氧差，肌肉的微血管密度，肌肉的摄 氧酵素，肌肉的血红素细胞绿腺体大小与密度等。
有没有规律从事有氧运动的人，这些系统的摄氧能力会有所不同。经过规律长时间有氧训练后，这些与摄氧有关的呼吸、心脏、循环与肌肉系统皆会正面的改善，进而提升摄氧的能力或改善心肺耐力。
有氧运动是改善心肺耐力的运动方式，是身体在氧气供需足够的情况下，所从事大肌肉、长时间且有节奏的运动。可以从事长时间的活动，通常皆不是非常激烈，而是适度或是中度的运动，如慢跑或快走。有氧运动当时所吸入的氧气足够运动当时身体所需要。如果从事的运动非常的激烈，像短距离冲刺跑就不是有氧运动，而是无氧运动。因为当时所吸入的氧气并不够身体所需，导致氧债现象，而进行无氧代谢而产生乳酸。有氧运动也强调大肌肉活动，才容易导致训练效果。
有氧运动的项目很多，像快走、慢跑、骑脚踏车、登山、有氧舞蹈、长时间游泳和跳绳等都是有氧运动。
三、为什么心肺耐力和有氧运动很重要？
规律有氧运动改善心肺功能的益处已被广泛的探讨，对于生理和心理等层面皆有好处，主要益处归纳如下：
（一）有氧运动的生理益处
1.增加摄氧量
2.增加心肌收缩能力
3.增加心搏出量
4.增加血液量与血比容
5.增加免疫功能
6.增加骨质密度
7.增加骨骼肌肝醣的储存量
8.增加骨骼肌氧化酵素能力
9.增加骨骼肌微血管密度
10.增加血糖的忍受度
11.增加胰岛素的敏感度
12.增加骨骼肌葡萄糖的接受器
13.减低心血管疾病罹患率
14.降低血压
15.减低安静时心跳率
16.减低血管的僵硬度
17.减少体重和体脂肪
18.改善血脂肪，如减少胆固醇和低密度脂蛋白，增加高密度脂蛋白
19.减低乳癌和直肠癌的罹患率
20.减少感冒与生病机率
21.减低糖尿病罹患率
22.其他
（二）改善心理效果
1.增加活力与精神
2.改善身体形象
3.减低沮丧
4.减低焦虑
5.减低慢性疲惫现象
6.纾解压力
7.改善心情
8.改善睡眠质量
9.增加专注力
10.增加工作与学习效率
11.增加自信心
12.其他
四、如何改善心肺功能或如何从事有氧运动？
改善心肺耐力的有氧训练原则，包含五大要素（MRFIT），缺一不可：
（一）运动方式（Modality）
（二）渐进负荷（Rate of Progression）
（三）频率（Frequency）
（四）运动强度（Intensity）
（五）持续时间（Time or Duration）
（一）运动方式（Modality）
要改善心肺耐力要选择有氧运动，基本上有大肌肉、有节奏、可以持长时间的运动，都属于有氧运动，有氧运动有分高撞击与低撞击。低撞击的有氧运动一般较适合体适能较差，踝与膝关节较不好，或很久没有运动的人，像走路、游泳与骑脚踏车等运动，因为对于踝或膝关节的冲击性较小，较不会产生运动伤害。而高撞击运动是指含有跑或跳的运动，像慢跑或是跳绳等都是高撞击的运动。选择与从事各种不同的运动方式时，要倾听身体的声音或反应，运动时如果身体有不舒服或疼痛的现象，要停止运动或减低运动负荷，以减少运动伤害。
走路是非常简单与安全的有氧运动，无论在室内与室外都很容易实施，也容易融入生活当中，因此，可以鼓励平时有机会要多从事走路运动，变成每天运动的基础。有氧运动的选择也要考虑健康状况、运动经验和环境设备等因素。当然选择运动方式时，要考虑自己的兴趣与方便性，让有氧运动能够融入生活，随时随地皆能够进行。
有许多运动或球类活动虽不是典型的有氧运动，像篮球、台球或羽球等，但如果经常参与这些活动，也可以改善心肺耐力，因为这些运动是有氧运动和无氧运动的混合。所以除有氧运动外，也鼓励参与自己喜欢的运动。另外进行抗阻力训练可以增强全身的肌肉适能，也有助于心肺功能的提升。
（二）渐进负荷原则（Rate of Progression）
有氧训练要慢慢的增加负荷，才能改善心肺耐力。心肺耐力不佳的人开始训练时，先建立心肺耐力基础后，再增加运动强度（如增加速度），较不易造成运动伤害。如选择一个适度的强度或负荷，逐渐增加运动时间，到能够持续运动30 分钟以后，再增加运动强度，一般年轻人约在二周训练调节后，才逐渐调整增加负荷。
增加负荷的方式可以操控持续时间、运动强度和频率，或是改变这三种方式的组合。如持续运动时间可以在运动强度与频率维持不变的情况下每二周逐渐增加 3至5分钟的时间。运动强度在可以连续运动30分钟后，逐渐增加强度或速度，让运动负荷的心跳率或运动自觉量表（身心感觉）适度的增加。当然，也可以让持续时间和强度不变，而增加运动频率。渐进负荷的幅度要考察每个人的身心状况，不能太高，也不要太低。
（三）频率（Frequency）
美国运动医学会建议每周要从事3至5天的有氧运动。当然体力好的人亦可每天从事有氧运动。运动频率每周低于3天，则心肺耐力的训练效果不明显。
这些长时间没有运动或虚弱的人，如果无法一次从事20分钟以上的中度运动，或许需要分成多次运动，每次以较少的时间运动，休息以后再运动，如每次慢跑或快走10分钟，休息3分钟后再慢跑或快走10分钟，分成多次间歇性运动，或者上午与下午各运动1次，每次运动10分钟。目前研究指出，连续性的运动与间歇性的运动，如果强度与时间相近，其运动效果相近。
没有规律运动习惯者开始运动时，亦不必突然增加太多的频率或负荷，每周比平时的运动频率多一或二天，调节两个星期至一个月后，希望运动频率每周能够多于三天，到心肺适能较佳并习惯适应运动后，最好每天皆能运动，将运动成为日常生活的一部分。
（四）运动强度（Intensity）
运动强度是促成生理调节与改善心肺适能的重要因素，也是造成运动伤害的主要原因。运动强度常以心率和运动自觉量表（Rating of Perceived Exertion）来表示。
1.心率：
心率是最常用以决定运动强度的方法，美国运动医学（2009）建议用心率储备量（Heart Rate Reserve，HRR）百分比的方法来估计运动强度，运动强度介于 40%/50%-85% HRR之间。心肺耐力不佳者，则选择较低的强度开始运动，如45-50% HRR；体适能普通者，可选择60-70% HRR；体适能好的人可选择80% HRR的强度。心率储备量百分比的计算方法，是以最高心率减去安静心率的差乘以百分比后，再加上安静心率的值，如最大心率与安静心率各为每分钟200与70下，心率储备量的60%强度为心率每分钟148下，即（200-70）*60% + 70= 148下。一个人每分钟的最大心率可用220减去年龄来估计，如一个人20岁，估计其最大心率为每分钟200下。因此，每个人可以依目前的体适能、健康与运动的状况，评价适合自己的运动强度，也可计算出运动强度的每分钟心率。
如要用最大心率的百分比为运动强度，建议的范围为55%/60%-90%最大心率。心肺功能不佳者选择55-60%，心肺耐力普通者选择60-75%，心肺耐力优异者可以75%最大心率做为运动强度。经过一段时间训练，心肺耐力逐渐进步后，运动强度也可以逐渐提升。
2.运动自觉量表：
运动自觉是结合中枢（如呼吸与心跳）与周边（如肌肉疲劳）的自我感觉，经常用作运动强度的依据，因为运动时的生理与心理的感觉有密切相关，所以一般人的运动强度以运动自觉来表示很适当。以博格的运动自觉量表（Borg’s Rating of Perceived Exertion，RPE）为例（如附表），运动感觉在轻松时（light），表格数字为11，心跳约每分钟110下；运动感觉在有点激烈时（somewhat hard），表格数字为13，心跳约每分钟130下；在激烈辛苦时（hard，heavy），表格数字为15，心跳约每分钟150下，表格中的数字乘以10等于每分钟心跳率。
运动自觉量表为11-13时，运动训练强度约为49-70%最大摄氧量或HRR，而运动自觉量表为13-15时，运动训练强度约为70-80%最大摄氧量或HRR。
开始运动时的运动强度约为自觉量表的11-13，然后逐渐增加运动强度。在使用运动自觉量表时，要专心注意运动的整体与内在感受与疲劳程度，而不是单一的感受，如只注意到脚痛或是呼吸急促。
(五) 运动持续时间(Time or Duration)
因为运动持续、运动频率与运动强度有密切相关。美国运动医学䧥建议每次运动持续时间为 20-60 分钟，不论是持续运动或是间歇运动(每次 10 分钟以上)。
心肺耐力的训练考量 MRFIT 五個要素外，下列的建议亦供运动训练参考：
1.每一次只增加一個变项，如只增加持续时间，或运动强度，或频率。
2.先增加持续时间再增加运动强度。
3.增加负荷前，最少要有 1 至 2 星期的适应。
4.增加速度前，先增加手臂的负荷来增加运动强度或是增加阻力(如
手握哑铃)。
5.在可忍受范围内，增加一些持续时间。
6.训练过程或训练后觉得不舒服或疼痛，要考量減低运动强度或停止运动。
7.其他