他 們 測 量 受 試 者 肌 肉 動 態 與 靜 態 的 肌 力 ， 和 肌 肉 所 能 持 續 活 動 的 最 大 時 間 關 係 。 發 現 肌 肉 在 固 定 負 荷 下 進 行 最 大 能 力 運 動 時 ， 肌 肉 所 做 的 功 與 最 大 持 續 運 動 時 間 成 直 線 正 比 關 係 。 因 此 ， M o n o d 與 S c h e r r e r 提 出 臨 界 負 荷 （ C P ） 與 臨 界 力 量
（ C F ）， 若 將 此 概 念 運 用 在 以 時 間 、 距 離 為 主 的 項 目 中 ， 如 游 泳 、 跑 步 等 其 單 位 是 以 速 度 來 顯 示 ， 所 以 亦 可 稱 為 臨 界 速 度 （ C V ）。 因 此 ， C V 的 定 義 即 是 肌 肉 再 動 態 與 靜 態 收 縮 時 ， 能 夠 持 續 長 時 間 運 動 而 不 覺 得 疲 勞 的 最 大 固 定 負 荷 ； 這 是 設 定 有 氧 運 動 能 力 的 一 個 強 度 指 標 （ 王 順 正 與 林 正 常 ， 1 9 9 4 。 李 長 生 ， 1 9 9 7 ）。
自 從 1 9 6 5 年 M o n o d 與 S c h e r r e r 開 始 至 今 ， 對 於 C V 的 計 算 方 式 ， 大 致 有 下 列 五 種 模 式 ：
一 、 速 度 — 時 間 的 非 線 性 關 係 模 式 （ V — T ）
此 模 式 是 有 關 C V 計 算 模 式 中 ， 由 M o n o d 與 S c h e r r e r 於 1 9 6 5 年 最 早 提 出 的 ， 他 是 藉 由 不 同 負 荷 強 度 的 最 大 反 覆 持 續 運 動 時 間 與 肌 肉 所 做 的 功 之 關 係 。 而 肌 肉 的 無 氧 工 作 能 力
（ A n a e r o b i c Wo r k C a p a c i t y ， 簡 稱 AW C ） 為 截 距 ， 肌 肉 能 夠 持 續 極 長 運 動 時 間 的 最 大 負 荷 為 斜 率 （ 如 圖 2 - 1 ）。 其 計 算 模 式 如 下 ：
無氧工作能力(AWC) 最大持續運動時間＝
運動能力－CP
圖2-1：速度—時間的非線性關係模式(Monod et al;1965)
二 、 距 離 — 時 間 的 線 性 關 係 模 式 （ D — T ）
是 由 M o r i t a n i 等 人 於 1 9 8 1 年 提 出 ， 是 透 過 腳 踏 車 測 功 器 的 實 驗 ， 推 算 出 最 大 做 功 （ 運 動 強 度 負 荷 乘 以 最 大 持 續 運 動 時 間 ） 與 最 大 持 續 運 動 時 間 的 線 性 正 比 關 係 （ 如 圖 2 - 2 ）。
主 要 的 優 點 是 以 距 離 為 測 量 單 位 的 運 動 項 目（ 如 跑 步 、 游 泳 、 划 船 等 ）， 而 且 選 手 的 資 料 取 得 容 易 ， 透 過 此 數 學 模 式 為 距 離 與 運 動 時 間 成 績 的 正 比 關 係 模 式 來 評 量 ， 其 計 算 模 式 如 下 ：
最 大 功 = 運 動 強 度 負 荷 × 最 大 持 續 運 動 時 間 （ 運 動 成 績 ） 或
距 離 （ D ） = 無 氧 工 作 能 力 （ AW C ） ＋ 臨 界 負 荷 （ C V ） × 最 大 持 續 運 動 時 間 （ T ）
最大持續運動時間
運 動 強 度 負 荷 C P
圖 2-2：距離—時間的線性關係模式(Moritani et al;1981)
三 、 速 度 — 時 間 的 倒 數 線 性 關 係 模 式 （ V — 1 / T ）
是 由 H u g h s o n 等 人 於 1 9 8 4 年 所 提 出 ， 並 將 此 概 念 應 用 在 跑 步 運 動 上 ， 主 要 的 模 式 是 運 動 強 度 負 荷 與 最 大 持 續 運 動 時 間 倒 數 的 線 性 正 比 關 係 （ 如 圖 2 - 3 ）。 此 模 式 比 較 簡 單 且 容 易 實 施 ， 其 計 算 模 式 如 下 ：
無氧工作能力(AWC) 運動負荷(P)＝臨界負荷(CV)＋
最大持續運動時間
圖2-3：速度—時間的倒數線性關係模式(Hughson et al;1984)
A W C
最 大 運 動 持 續 時 間 ( 運 動 成 績 ) 運動負荷強度 C V
斜 率 ＝ C V
距離
最 大 持 續 運 動 時 間 ( 運 動 成 績 )
四 、 漸 增 強 度 （ r a m p ） 運 動 測 驗 模 式
是 由 M o r t o n 於 1 9 4 4 年 所 提 出 ， 是 利 用 漸 增 運 動 測 驗 的 無 氧 工 作 能 力 、 臨 界 負 荷 與 最 大 運 動 時 間 的 平 衡 方 程 式 來 計 算 （ 如 圖 2 - 4 ）， 而 這 種 方 法 可 以 獲 得 有 效 的 C P 負 荷 值 ， 其 測 量 值 和 傳 統 的 測 量 方 法 也 極 為 接 近 （ 王 順 正 等 人 ， 1 9 9 5 ； M o r t o n ， 1 9 9 7 ； 王 順 正 ， 1 9 9 8 ）。 並 且 可 以 避 免 傳 統 測 驗 中 ， 有 關 C P 測 量 值 偏 高 和 AW C 偏 低 的 現 象 。 其 計 算 模 式 如 下 ：
臨界負荷(CP) 漸增強度運動時間＝
強度增加率
＋
2 ×無氧工作能力 強度增加率
圖 2-4：漸增強度(ramp)運動測驗模式(Morton;1994)
五 、 三 參 數 非 線 性 關 係 模 式 （ 3 P ）
是 由 H o p k i n s 等 人 於 1 9 8 9 年 所 發 展 出 來 的，它 是 以 最 大 持 續 運 動 時 間 、 運 動 負 荷 、 最 大 瞬 間 運 動 負 荷 （ m a x i m a l i n s t a n t a n e o u s p o w e r ， 簡 稱 P m a x ） 此 三 個 參 數 的 非 線 性 C P 計 算 模 式 ， 所 計 算 出 來 的 C P 值 也 與 漸 增 強 度 運 動 測 驗 模 式
A W C 1
A W C 1 = A W C 2 = A W C 3
運動負荷
運 動 時 間
A W C 2 A W C 3
C P
一 樣 ， 可 避 免 傳 統 C P 測 量 值 偏 高 的 現 象 ， 且 能 提 供 一 個 最 大 運 動 負 荷 的 值 （ 吳 忠 芳 ， 1 9 9 8 ； 王 順 正 ， 1 9 9 8 ）， 其 計 算 模 式 如 下 ：
無氧工作能力(AWC) 最大持續運動時間＝
臨界負荷(CP)－最大瞬間運動負荷( Pmax )
圖 2-5：三參數非線性關係模式(Hopkins et al;1989)
以 上 五 種 計 算 模 式 是 目 前 研 究 臨 界 速 度 的 主 要 方 向 ， 在 1 9 9 5 年 王 順 正 等 人 ， 利 用 效 度 概 化 的 理 論 ， 分 析 1 6 篇 有 關 臨 界 負 荷 效 度 的 研 究 資 料 （ 測 驗 方 式 為 踏 車 1 0 篇 、 游 泳 5 篇 與 跑 步 1 篇 ）， 發 現 C P 評 估 AT 的 效 度 達 到 概 化 ， C P 評 估 AT 的 真 正 效 度 為 0 . 9 0 5 ， 以 踏 車 與 游 泳 為 測 驗 方 式 的 C P 效 度 亦 達 概 化 ， 其 真 正 效 度 分 別 為 0 . 8 9 5 與 0 . 9 2 1。 另 外 ， 吳 忠 芳 等 人 （ 1 9 9 8 ） 將 四 種 臨 界 速 度 的 推 算 模 式 相 互 比 較 ， 即 速 度 — 時 間 非 線 性 關 係 模 式（ V — T ）， 速 度 — 時 間 的 倒 數 線 性 關 係 模 式 （ V — 1 / T ）、 距 離 — 時 間 的 線 性 關 係 模 式 （ D — T ） 和 三
C P
最 大 持 續 運 動 時 間 ( 運 動 成 績 )
運動負荷
P m a x
參 數 非 線 性 關 係 模 式 （ 3 P ）， 結 果 顯 示 ， 各 數 學 模 式 C V 中 ， V — T 非 線 性 模 式 、 V — 1 / T 線 性 模 式 、 D — T 線 性 模 式 分 別 高 於 3 P 非 線 性 模 式 3 . 7 % 、 6 . 0 % 和 1 1 . 2 % ， 發 現 兩 線 性 數 學 模 式 之 C V 有 偏 高 現 象 ， 而 非 線 性 數 學 模 式 之 C V 可 減 少 偏 高 的 現 象 。 不 同 C V 的 計 算 方 式 之 中 ， D — T 線 性 模 式 是 最 為 簡 便 的 ， 3 P 非 線 性 模 式 的 C V 值 是 最 低 的 ， 這 兩 種 的 推 算 模 式 相 關 高 達 r = 0 . 9 7 。 可 見 臨 界 負 荷 是 可 以 運 用 在 運 動 訓 練 上 ， 而 這 五 種 數 學 模 式 都 是 有 效 的 C P 計 算 模 式 。
運 用 C P 測 量 運 動 負 荷 ， 其 測 驗 項 目 該 用 幾 項 ， 1 9 9 0 年 H o u s h 等 人 進 行 四 個 固 定 負 荷 的 最 大 持 續 運 動 時 間 測 驗 ， 發 現 以 二 個 固 定 負 荷 所 測 得 的 C P 與 四 個 固 定 負 荷 所 測 得 的 C P 強 度 值 是 相 同 的 。 C l i n g e l e f f e r 等 人 （ 1 9 9 4 a ） 以 划 船 項 目 進 行 測 驗 ， 也 發 現 以 二 次 最 大 持 續 運 動 時 間 ， 也 可 以 獲 得 準 確 的 C V 測 量 結 果 。 H i l l（ 1 9 9 3 ） 指 出 以 四 至 五 個 固 定 負 荷 來 評 量 C P 是 理 想 的 測 驗 次 數 。 Wa k a y o s h i 等 人 （ 1 9 9 3 ） 以 八 名 游 泳 選 手 為 受 試 者 ， 進 行 C V 與 該 速 度 乳 酸 堆 積 之 間 的 關 係 研 究 ， 受 試 者 須 接 受 4 0 0 m 最 大 努 力 游 泳 及 8 5 % 4 0 0 m 最 大 努 力 游 泳 測 驗 ， 求 出 V O2m a x 及 乳 酸 閾 值 泳 速 （ V- O B L A ）， 再 以 2 0 0 m 及 4 0 0 m 最 大 努 力 測 驗 求 出 C V，並 認 為 C V 可 由 二 次 不 同 距 離 最 大 努 力 游 泳 求 出 ， 且 臨 界 速 度 可 反 應 出 最 大 乳 酸 穩 定 堆 積 的 運 動 強 度 。 李 長 生 （ 1 9 9 7 ） 針 對 游 泳 項 目 ， 探 討 不 同 游 泳 距 離 進 行 組 合 來 計 算 出 C V 負 荷 的 差 異 ， 發 現 可 以 測 量 選 手 的 5 0 m、 1 0 0 m、 2 0 0 m 的 捷 泳 成 績 成 為 有 效 的 C V 值 。 林 正 常 （ 2 0 0 2 ） 也 提 到 對 於 C V 的 計 算 可 以 測 量 跑 者 4 0 0 m 、 8 0 0 m 、 1 5 0 0 m 的 三 個 成 績 來 求 出 C V 值 。 因 此 ， 對 於 C V 負 荷 值 的 測 量 可 以 利 用 三 個 項 目 測 驗 所 得 的 運 動 成 績 來 求 出 。
而 本 研 究 主 要 是 想 提 供 基 層 運 動 教 練 們 能 夠 運 用 一 種 簡 單 的 模 式 ， 不 需 要 複 雜 的 科 學 儀 器 或 侵 入 性 的 測 試 ， 就 能 夠 設 定 最 有 效 的 有 氧 訓 練 強 度 ， 讓 選 手 進 行 訓 練 。