國立臺東大學體育學系 碩士在職專班碩士論文
指導教授：傅正思 博士
呼吸肌訓練對男性鐵人三項選手 訓練效果之探討
研 究 生：吳家瑋 撰
中 華 民 國 一○三 年 八 月
國立臺東大學體育學系 碩士在職專班碩士論文
呼吸肌訓練對男性鐵人三項選手 訓練效果之探討
研 究 生：吳家瑋 撰 指導教授：傅正思 博士
中 華 民 國 一○三 年 八 月
謝誌
在這資訊發達，交通便利的時代裡，許多事情都講求快！連讀書也不例外，既然 如此，何不反其道而行，選擇一個慢活都市，壓抑一下高張的思緒。多次到台東參加 鐵人三項比賽，這邊給我的印象太深刻、太清晰鮮明了：優良的訓練環境，純樸的人 們，好山又好水……如果能在這邊過上兩個月，豈不快哉！？於是很快地，就踏入了 心中夢想的國度：台東！
歡樂的日子總過得特別快，三個暑假的慢活旅程，就這樣到了尾聲。要感謝的人 有許多，首先感謝亦師亦友的傅正思教授，經常在我論文寫作腸思枯竭期間，相約我 運動，共同找尋寫作靈感，甚至在我出現休學打算時，朝我當頭棒喝，打醒了我，讓 我繼續堅持下去！感謝林正常教授與林貴福教授在百忙當中，對本論文的批閱斧正，
不吝給予許多寶貴意見，特申謝忱！感謝李淑玲老師大方出借器材，讓實驗得以順利 完成！在學期間，感謝「高強度運動生理學家族」的國成及建堯，在出現瓶頸時，總 能彼此扶持砥礪，維持戰鬥力！當然還有「來點幫」的志仲、仁傑、明和、明賢和君 諭，讓我擁有多彩多姿的夜生活！此外，也感謝 101 體暑碩三的所有同學，給予我許 多歡樂時光！實驗期間，感謝「歐澳團」的孟良、景翔、嘉修、煥文、英傑、廷理、
允謙、仁杰、逸軒、信豪、閎博，你們的每次「歐澳」，都讓實驗進度大幅躍進，沒 有你們的幫忙，就沒有這篇論文，謝謝你們！
另外，當然要感謝在背後不斷支持、鼓勵我的父母，使我能無後顧之憂的完成學 業。最後，感謝親愛的女友，提供我許多想法，總能激發我許多創意靈感，在我低潮、
陷入泥淖時，伸出雙手，拉我一把，謝謝妳！
吳家瑋 謹誌
中華民國一Ｏ三年八月
I
呼吸肌訓練對男性鐵人三項選手訓練效果之探討
研 究 生：吳家瑋 指導教授：傅正思
中文摘要
運動員可以藉由骨骼肌的訓練，提升運動表現。近年來，有研究指出，呼吸 肌亦可經由訓練，增進運動員在有氧耐力上的表現。因此，本研究旨在探討經由 四週的呼吸肌訓練介入後，男性鐵人三項運動員在各個單項及整體運動表現上之 影響。本研究以 12 位男性鐵人三項選手為受試者 (平均年齡 29.8±4.13 歲，身高 173.9±3.34 公分、體重 67.0±5.74 公斤) 。經隨機分配後分為控制組與實驗組，
進行四週，每週 3 天，每次 30 分鐘正常自行車訓練台練習 (76-90%FTP，迴轉 數 90-100 rpm) ，而實驗組除了進行正常自行車訓練台練習之外，額外利用呼吸 肌訓練器，進行每週 5 天，每天 2 次，每次 30 下之呼吸肌訓練。全體受試者於 訓練前後均接受自行車功能閾值功值 (FTP) 、呼吸肌之阻抗、肌力、肺容積、
安靜時心跳率及運動後血乳酸濃度之測試。統計方法採獨立樣本ｔ檢定，考驗其 訓練介入的效果，顯著水準定為α= .05。結果：在呼吸肌阻抗、肌力、血乳酸濃 度、安靜時心跳率及自行車功能閾值功值上均未達到顯著。結論：四週的呼吸肌 訓練無法有效提升選手之自行車功能閾值功值、呼吸肌阻抗、肌力、肺容積、安 靜時心跳率及運動後血乳酸濃度。建議往後可以可以增加訓練期程，或許能夠有 效提升選手之運動表現。
關鍵詞：鐵人三項、呼吸肌訓練、自行車功能閾值功值、心跳率、血乳酸濃度
II
The Effects of Inspiratory Muscle Training on the Triathlon Performance of male Athletes.
Chia-Wei Wu
Abstract
Athletes can improve their performance by trainging skeletal muscle.
For the past few years, we can find some reserches which got the same result: Athletes can improve their aerobic endurance performance by trainging their inspiratory muscle. Purpose: This reserch was to investigate the effects of 4 weeks inspiratory muscle training on the function threshold power (FTP) performance of male triathlon athletes.
Method: There were 12 male triathlon athletes were recruited as the subjects. They were randomly assigned to training group and control group. The control group athletes did cycling training (76%-90% FTP, 90-100 rpm) for 4 weeks, 3 days per week, 30 minute per time. The training group athletes did not only cycling training but also inspiratory muscle training (5 days per week, 2 times per day, 30 breaths per time) for 4 weeks. All subjects received FTP, inspiratory impedance, inspiratory muscle strength, lung volume, hart rate and lactate acid tests respectively before and after training period. The data was analyzed with independent t-test to examine any changes after training. The statistical significant level is determined at α= .05. Result: There were no significant differences on FTP, inspiratory impedance, inspiratory muscle strength, lung volume, hart rate and lactate acid. Conclusion: After 4 weeks inspiratory muscle training, athletes can not increase FTP, inspiratory impedance, inspiratory muscle strength, lung volume, hart rate and lactate acid effectively. The increasing of training period was suggested, it could effectively improve their performance.
Key words: triathlon, inspiratory muscle training, FTP, hart rate,
lactate acid
III
目 次
第壹章 緒論
第一節 研究背景
... 1第二節 研究目的
... 2第三節 研究重要性
... 2第四節 研究假設
... 2第五節 研究範圍
... 2第六節 研究限制
... 3第七節 名詞操作性定義
... 3第貳章 文獻探討 第一節 鐵人三項運動訓練方式相關研究 ... 5
第二節 呼吸肌之功能與分類
... 8第三節 預測鐵人三項運動表現之生理學指標
... 12第四節 呼吸肌訓練器應用於呼吸肌訓練之實證性研究
... 14第參章 研究方法與步驟 第一節 研究對象 ... 17
第二節 研究工具
... 17IV
第三節 實施方法與步驟
... 19第四節 資料處理與分析
... 20第肆章 研究結果
第一節 基本資料分析
... 21第二節 呼吸肌訓練對男性鐵人三項運動員呼吸肌之影響
... 21第三節 呼吸肌訓練對男性鐵人三項運動員安靜時心跳率之影響
... 22第四節 呼吸肌訓練對男性鐵人三項運動員血乳酸濃度之影響
... 22第五節 呼吸肌訓練對男性鐵人三項運動員自行車功能閾值功值
之影響
………...23第伍章 討論
第一節 呼吸肌訓練對男性鐵人三項運動員呼吸肌之影響
... 24第二節 呼吸肌訓練對男性鐵人三項運動員安靜時心跳率之影響
... 24第三節 呼吸肌訓練對男性鐵人三項運動員血乳酸濃度之影響
... 24第四節 呼吸肌訓練對男性鐵人三項運動員自行車功能閾值功值
之影響
……….………..25第陸章 結論與建議
第一節 結論
... 26V
第二節 建議
... 26參考文獻
... 27附錄 附錄一 健康狀況調查表
... 31附錄二 受試者須知同意書
... 32附錄三 受試者訓練狀況調查表
... 33附錄四 實驗組訓練處方
... 34VI
表 次
表 2-1 耐力訓練課程內容
... 5表 2-2 選手接受有氧訓練後成績變化情形
... 6表 2-3 安靜與運動時的呼吸肌
... 9表 2-4 使用 Powerbreathe
®呼吸肌訓練之相關文獻
... 15表 2-5 使用 Powerlung
®呼吸肌訓練之相關文獻
... 16表 3-1 運動強度自覺量表
... 18表 4-1 受試者基本資料描述性統計
... 21表 4-2 兩組運動前後呼吸肌指標
... 22表 4-3 兩組運動前後安靜時心跳下降百分率
... 22表 4-4 兩組運動前後血乳酸濃度
... 23表 4-5 兩組運動前後自行車功能閾值功值
... 23圖 次 圖 1. 健氣家 Powerbreathe
®吸氣肌訓練器
... 3圖 2. 胸式呼吸與腹式呼吸示意圖
... 8圖 3. 吸氣過程示意圖
... 10圖 4. 呼氣過程示意圖
... 11VII
圖 5. 呼吸肌群所在位置示意圖
... 11圖 6. 實驗流程圖
... 191
第壹章 緒論
第一節 研究背景
呼吸，是人體維持生命、獲得能量的基本方式。人體可經由鼻子或嘴巴獲得 氧氣。在一般狀態下，人體的吸氣作用主要是經由橫膈膜自主的收縮形成。一般 人每分鐘的呼吸量 (換氣量) 在 20-30 升時，開始需要用嘴巴呼吸，才能滿足獲 得氧氣的需求 (林正常，1997） 。在自然的狀態下，一般成年人呼吸頻率約為 15-18 次／分 (林碧清，2002) 。而運動時，人體對氧氣的需求會隨著運動時間 的增加而提高，此時，單藉由橫膈膜自主的收縮，已不足以提供人體所需的氧氣，
因此需要由呼吸肌 (respiratory muscles) 輔助肌群來提供協助。有鑑於此，有效 的運用及訓練呼吸肌群，使之能在運動過程中，提供最佳的輔助，使運動員能獲 得充足的氧氣來源，在殘酷的運動競技賽場上，是非常重要的一環！
過 去 呼 吸 肌 的 訓 練 多 用 在 罹 患 慢 性 阻 塞 性 肺 疾 病 (chronic obstructive pulmonary disease, COPD) 的患者身上，研究結果也顯示 COPD 康復期患者經呼 吸肌鍛鍊後，病患之肺功能、最大肺活量 (forced vital capacity, FVC) 、第 1 秒 呼氣量 (forced expiratory volume in one second, FEV1） 、第 1 秒最大呼氣量占最 大肺活量百分比 (FEV1/ FVC%) 、尖峰呼氣流速 (peak expiratory flow, PEF) ， 均有明顯改善 (p＜.05) (張騫雲、王慧玲、邸慶國、李桂馨、康筱玲、呂靜，2005) 。 Johnson, Babcock, Suman, & Dempsey (1993) 指出在經過長時間非最大力量的運 動及短時間的最大力量運動中，呼吸肌是會疲勞的。在得不到充足氧氣情況下，
進而會影響四肢的疲勞，間接影響選手之運動表現 (Romer, Lovering, Haverkamp, Pegelow, & Dempsey, 2005) 。
以奧運鐵人三項運動為例，參賽者必須獨自完成 51.5 公里的距離，其中包 含游泳 1500 公尺、自行車 40 公里、跑步 10 公里。目前鐵人三項的奧運紀錄由 來自英國的 Alistair Brownlee 於 2012 年倫敦奧運中創下，時間為 1 小時 46 分 25 秒，各個單項成績分別為：游泳 17 分 4 秒，自行車 59 分 8 秒，跑步 29 分 7 秒 (ITU，國際鐵人三項協會，2012) 。如果將 Alistair Brownlee 選手的成績換算成 速率分別為游泳 5.27km/h，自行車 40.59km/h，跑步 20.60km/h，在如此高強度 的競賽中，運動員有氧能力系統的能量供給，更顯得重要。
而如何能提升選手在中長距離的有氧競技運動方面 (如：10 公里長泳、10 公里耐力跑) 的表現，無氧閾值 (anaerobic threshold, AT) 的出現佔了其中很關鍵 的因素。Griffiths & McConnell (2007) 指出，經由呼吸肌訓練，可以增強肌肉的 有氧能力，延遲無氧閾值的出現，增進耐力運動表現。
2
第二節 研究目的
本研究目的在探討經由四週的呼吸肌訓練，男性鐵人三項選手在自行車功能 閾值功值 (Function Threshold Power, FTP) 測驗前後，呼吸肌之阻抗、肌 力、肺容積、安靜時心跳率及運動後血乳酸濃度之變化情形。
第三節 研究重要性
教育部體育署 (原行政院體育委員會) 為建構新世紀之國民運動休閒生活 及推動國家休閒建設永續發展，自民國 91 年起依據「綠色矽島建設藍圖」，開始 執行「全國自行車道系統計畫」。此外亦於民國 99 年提出「改善國民運動環境與 打造運動島計畫」，以「樂在運動，活得健康」為推展全民運動之理念，積極推 展全民運動，增強國民參與運動意識。教育部於同年度 (民國 99 年) 提出「泳 起來專案計畫」，大幅的提升國人游泳能力，近年來已逐步收到成效，國人在鐵 人三項運動的參與度上，有明顯的成長。此外參賽選手的運動能力也逐年升高，
2007 年總排第一名成績為 2 小時 7 分 26 秒 (楊茂雍) ，2012 年總排第一名成績 為 1 小時 59 分 41 秒 (謝昇諺) 。由於鐵人三項運動人口素質不斷地在提升，因 此本研究意圖跳脫出舊有的訓練模式，冀望能利用呼吸肌之訓練，協助選手有效 提升運動成績表現。
呼吸肌訓練實際運用在運動訓練上，在國內仍屬於一個新興的階段，尚須多 做著墨。呼吸肌訓練，最主要的就是訓練吸氣肌與呼氣肌，其攸關運動員的心肺 耐力好壞。且目前國內較少探討呼吸肌訓練前後，運動員心肺耐力變化情形。
第四節 研究假設
一、呼吸肌訓練介入後，可以顯著提升男性鐵人三項運動員呼吸肌之阻抗。
二、呼吸肌訓練介入後，可以顯著提升男性鐵人三項運動員呼吸肌之肌力。
三、呼吸肌訓練介入後，可以顯著降低男性鐵人三項運動員之安靜時心跳率。
四、呼吸肌訓練介入後，可以顯著降低男性鐵人三項運動員之運動後血乳酸濃 度。
五、呼吸肌訓練介入後，可以顯著提升男性鐵人三項運動員之自行車功能閾值功 值。
第五節 研究範圍
本研究實驗對象為 12 位經常參與 (每年至少參與 3 場以上) 鐵人三項競賽 之男性選手。
3
第六節 研究限制
一、本研究以 12 名男性鐵人三項選手為受試對象，所得結果僅能推論到相同條 件受試對象上。
二、參與研究之受試者，除了維持原本之生活作息及要求之訓練處方之外，仍有 其他不可控制因素會影響實際實驗結果，如：情緒或壓力等。
第七節 名詞操作性定義
一、呼吸肌訓練本研究之呼吸肌訓練是以健氣家 Powerbreathe®呼吸肌訓練器 (K2 電子系列) 進行為期四週，每週五次，每次 30 下的呼吸肌訓練。其結構如圖 1 所示。
圖 1. 健氣家 Powerbreathe®呼吸肌訓練器 (K2 電子系列)
二、自行車功能閾值功值 (Function Threshold Power, FTP)
指的是自行車騎乘一個小時可以輸出穩定並且最大的平均功率值。測量 FTP 的方式有許多種，本研究之 FTP 以盡力衝刺 20 分鐘輸出平均功率的 95%為基準。
三、鐵人三項（triathlon）
鐵人三項運動是一種結合游泳、自行車與跑步等之有氧性連續競賽項目，依 總競賽距離可分為：小鐵人 (A 級：16.4 公里；B 級：8.2 公里；C 級：3.05 至 6.1 公里) 、半程 (25.75 公里) 、奧運賽程 (51.5 公里) 、超級鐵人 (200 至 226 公里) 。
本研究所指的是奧運賽程鐵人三項 (Olympic distance triathlon) ，競賽項目 依序為游泳 1.5 公里，自行車 40 公里，跑步 10 公里。此為國際上正式比賽的賽
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程，也是國際上舉辦場次最多、參與人數最多之競賽距離 (鄒貽勛，2013) 。 四、訓練效果
本研究所指之訓練效果為經過呼吸肌訓練後，受試者進行自行車 FTP 測驗 所得之運動後血乳酸濃度及呼吸肌阻抗、肌力、肺容積、安靜時心跳率變化程度。
（一）呼吸肌阻抗：指的是在測試中，由吸氣肌的力量使肺部產生的壓力。
（二）呼吸肌肌力：指的是在測試中，將空氣吸入肺中的最大速率值。
（三）肺容積：指的是在測試中，呼吸時所吸入空氣的總量。。
（四）心跳率 (heart rate, HR) ：指的是利用 Polar 心跳率測量器所測得心臟 每分鐘跳動之次數。林正常 (2005) 指出，心跳率是最容易掌握且應 用最廣泛的生理學指標。
（五）血乳酸濃度：葡萄糖的不完全分解會產生乳酸 (lactate, LA) ，而血 乳酸濃度指的即血液中乳酸的濃度。是評價運動員生理負荷強度最理 想的指標 (王健，2001) 。
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第貳章 文獻探討
第一節 鐵人三項運動訓練方式相關研究
鐵人三項競賽結合游泳、自行車及跑步三個單項運動，成為一項連續不間斷 的耐力性運動。由於此三個單項的運動模式及肌群均不盡相同，所以詳實的了解 其運動模式、肌群，及如何有效地進行訓練，則為鐵人三項運動選手必須深入追 究的課題 (曲宏義、張立群，2006) 。以下將針對三個單項運動的訓練方式進行 探討。
一、游泳
游泳是鐵人三項競賽中第一個進行的項目，一般參賽者的泳姿大多採蛙式為 主，捷式為輔，但是國內外較專業的參賽者，則多選擇捷式為主要的泳姿，一方 面爭取更快的時間，另一方面則是避免腿部肌群使用過度，造成自行車項目腿部 肌肉提早疲勞，影響運動表現 (曲宏義、張立群，2006) 。
狄懋昌、王百川 (2006） 建議針對鐵人三項運動的游泳項目課表，應排定 80%以上為間歇訓練。洪嘉銘 (2013) 指出優秀的游泳教練在進行游泳的體能訓 練時，一開始都是先進行有氧耐力的訓練，等有氧耐力達到一定的基礎後，才會 進行無氧耐力的訓練。表 2-1 為教練排定之兩週有氧訓練課表。選手經由教練指 導後，成績皆有進步，進步情形如表 2-2 所示。
表 2-1
耐力訓練課程內容
第一週
Day1 200m×5 on 2:50(2:40 到)；100m×5 on 1:30(1:20 到)；強度 12-13，流暢 狀態有點喘；節奏感：20 分鐘游泳的狀態。
Day2 {50m(25mM+24mF on 0:55)+100m(I.M. on 1:40)+150m(50m kick+100m 夾板 on 2:30)+200m(2:40 到，on 3:00)} ×3
Day3 (50m+100m+150m+200m+400m+200m+150m+100m+50m)；強度 12-13，流暢狀態有點喘；節奏感：20 分鐘游泳的狀態。
Day4 50m×20 on 0:45(40 秒到)；2.50m×10 I.M. on 0:55 Day5 50m×20 on 0:45(40 秒到)；2.50m×10 I.M. on 0:55
第二週
Day1 {50m(25mM+25mF on 0:55)+100m(I.M. on 1:45)+150m(50m kick+100m 夾板 on 2:30)+200m(2:40 到 on 3:00)} ×3
6
Day2 kick 50m×10 on 1:00；I.M. 50m×10 on 0:55；F50m×10 on 0:43 (0:38 到)
Day3 100m×8 I.M. on 1:40；100m×8 1:15 到 on 1:25
Day4 (50m+100m+150m+200m+400m+200m+150m+100m+50m)；強度 12-13，流暢狀態有點喘；節奏感：20 分鐘游泳的狀態。
Day5 50m×20 on 0:45(40 秒到)；50m×12 on 0:50(35 秒到)
註：強度 12-13 依據 Borg 所提出的「運動強度知覺量表」；on 2:50 表示一趟完成需在 2 分 50 秒 內；I.M.代表混合四式；F 代表自由式；M 代表主項。表格來源：洪嘉銘，2013。
表 2-2
選手接受有氧訓練後成績變化情形
編號 項目 接受訓練前成績 接受訓練後成績 成績狀態 01 100m 自由式 1 分 05 秒 28 1 分 02 秒 43 進步 02 100m 自由式 1 分 03 秒 37 1 分 00 秒 35 進步 03 100m 自由式 1 分 06 秒 31 1 分 05 秒 69 進步 04 100m 自由式 1 分 06 秒 21 1 分 03 秒 65 進步 05 100m 自由式 1 分 05 秒 23 1 分 04 秒 64 進步 06 100m 自由式 1 分 06 秒 43 1 分 03 秒 06 進步
200m 自由式 2 分 24 秒 89 2 分 25 秒 52 維持水準 07 100m 自由式
400m 自由式
1 分 03 秒 14 4 分 42 秒 58
1 分 02 秒 52 4 分 36 秒 24
進步 進步
08 100m 自由式 1 分 04 秒 23 1 分 03 秒 63 進步 200m 自由式 2 分 16 秒 34 2 分 15 秒 72 進步 09 100m 自由式 1 分 04 秒 67 1 分 03 秒 05 進步 200m 自由式 2 分 21 秒 11 2 分 19 秒 56 進步
10
100m 自由式 200m 自由式
1 分 05 秒 58 2 分 15 秒 30
1 分 04 秒 89 2 分 18 秒 61
進步 退步 400m 自由式 4 分 42 秒 17 4 分 51 秒 30 退步
綜合上述文獻，在游泳項目訓練上，選手經過兩週的有氧訓練後，在 100 公尺以上自由式項目有顯著進步，且距離越長 (200 公尺或 400 公尺) 進步幅度 越大。因此針對鐵人三項運動游泳項目 (1500 公尺） 上，建議能以有氧訓練課
7
表為主。
二、自行車
自行車是鐵人三項競賽中第二個運動項目，銜接游泳及跑步，以 2012 年台 東之美國際鐵人三項競賽為例，研究者統計自行車總排前 10 名選手的成績，40 公里的騎乘距離，其平均耗時為 1 小時 5 分 7 秒，平均時速為 36.87km/h。是耗 時最長，但速度卻最快的項目。
由於現今空氣汙染嚴重，許多地方交通壅塞，路況複雜。因此，為了達到安 全及最佳訓練效率的情況下，許多自行車或是鐵人三項選手，經常會選擇室內的 固定車架訓練台，進行速度及耐力的訓練 (曲宏義、張立群，2006) 。
狄懋昌 (2005) 則指出在進行室內訓練台練習時，為了有效的訓練心肺耐 力，訓練的時間至少要持續 30 分鐘，但如要達到最佳訓練效果，訓練時間則需 增長到 45 至 60 分鐘。在運動強度方面，建議保持 70-85%的心跳率，踩踏頻率 至少要維持 90 到 100 迴轉數/每分鐘。
三、跑步
田徑是運動之母，跑步更可以說是所有運動訓練的基礎。跑步是鐵人三項運 動中的最後一個項目，腿部肌群經過游泳及自行車的摧殘，勢必已經相當疲憊 了。為了跑出好成績，曲宏義、張立群 (2006) 建議跑者應在平日的訓練課表中，
多安排間歇及心肺耐力訓練。狄懋昌、王百川 (2006) 則將跑步訓練分為三個項 次：
（一）長距離跑步：視為耐力訓練的基礎，建議一週安排一次，每次進行 10 公里以上，甚至超過 30 公里的訓練，配速以可以邊跑邊講話為原 則。
（二）輕鬆跑：視為一種動態恢復的方式，建議可以穿插在兩個較重的訓練 之間，距離因人而異，視身體的狀況而定，配速則保持跑動的感覺即 可。
（三）速度跑：為了增強跑步的能力，建議可以間歇訓練、法克雷特訓練、
上下坡跑或中長距離持續快跑為主，訓練時須注意循序漸進的原則，
勿操之過急，反而造成運動傷害。
綜合上述文獻，鐵人三項運動要有好的成績，在各個單項上均需進行有氧耐 力訓練，運動強度至少要達到 70-85%心跳率，每週訓練 2-3 天 (教育部體育署體 適能網站，2013) ，才能有效的提升選手的心肺能力。
8
第二節 呼吸肌之功能與分類
呼吸 (respiration) 是體外環境的空氣藉由氣流 (bulk flow) 進入體內肺中的 過程 (林正常，2002) 。「氧氣」是提供人體運動所需能量的重要來源，人體如 何獲得此一能量，所依靠的就是呼吸肌與心肌間的交互作用。人體內肺臟與體外 的壓力差，則是造成呼吸現象發生的原因。此外，我們可依照呼吸的方式，進行 分類：使用肋骨之間的肌肉進行呼吸，稱為胸式呼吸；另一方面，在肺下方藉著 橫膈膜收縮的呼吸方式，則稱為腹式呼吸 (圖 2.) 。在自然的狀態下，胸式呼吸 和腹式呼吸是複合進行的，一般成年人呼吸頻率約為 15-18 次／分 (林碧清，
2002) 。
圖 2. 胸式呼吸與腹式呼吸示意圖
圖片來源：林碧清，2002。（頁 91）。台北：品冠。
呼 吸 現 象 ， 顧 名 思 義 可 以 分 為 呼 氣 肌 (inspiratory muscles) 與 吸 氣 肌 (expiratory muscles) ，其參與呼吸現象的程度，在安靜時與運動時有所不同。Fox, Bowers, & Foss (1993) 指出，當人體於安靜時，呼氣肌並沒有參與呼吸運動；但 是當人體於運動或主動增加呼吸頻率的情況下，呼氣肌與吸氣肌會共同參與呼吸 運動，如下表所示。因此我們可知，呼吸肌是可經人體自由意志控制之肌群。以 下將針對呼氣肌群與吸氣肌群分別介紹。
9
表 2-3
安靜與運動時的呼吸肌
呼吸相 肌肉 安靜時參與 運動時參與
吸氣 橫膈膜
肋間外肌
斜方肌
胸鎖乳突肌
呼氣 肋間內肌
腹肌
表格來源：Fox, Bowers, & Foss, 1993
一、吸氣肌群 (inspiratory muscles)
（一）橫膈膜 (diaphragm)
橫膈膜在呼吸系統裡扮演著相當重要的腳色，林正常 (2002) 曾提出，
橫膈膜是人體中最重要的吸氣肌，也是唯一的骨骼肌。人體在未用力吸氣的狀況 下，主要是藉由橫膈膜的收縮下降，使胸腔的垂直徑增加；在呼氣的情況下，則 是藉著橫膈膜與胸腔吸氣肌的放鬆，由於彈性張力造成胸腔及肺臟的回縮 (莊育 瑋，2010) 。黃柏勳 (2006) 指出，橫隔肌在安靜狀態下呼吸時，上下移動約 1.5 公分；但在深呼吸時，上下移動幅度可達 10 公分，其在呼吸作用中的重要性可 見一般。
（二）肋間外肌 (external intercostal muscle)
位於肋骨之間的肌肉，肌纖維起始於上一根肋骨的內側下緣，終止於下一根 肋骨的外側上緣，收縮時上提並外拉肋骨，亦將胸骨往前推，故能將下胸廓部分 往外往上提高，增加胸腔的前後徑及左右徑，協助吸氣，為橫膈的協同肌 (馮琮 涵、陳金山，2006；洪菁霞、王鐘賢，2007)。
（三）斜方肌 (trapezius)
為後胸部最淺層的的肌肉，扁且呈現三角形，其上、中、下三條纖維均與肩 胛骨連接。
（四）胸鎖乳突肌 (sternocleidomastoid)
附著於靠近胸鎖關節的胸骨與鎖骨處，跨過頭顱耳朵後方的乳突。將頭向右 側屈時加上阻力，同時向左後旋轉，即可明顯的看到該肌肉 (謝伸裕，1994) 。
而整個吸氣的過程，呈現在圖 3.。
10
圖 3. 吸氣過程示意圖
資料來源：王啟華、邱學才 (2002) 。實用人體解剖生理學 (頁 370) 。台北：合記。
二、呼氣肌群 (expiratory muscles)
（一）肋間內肌 (internal intercostal muscle)
11 對位於肋骨之間的肌肉，在第 12 根肋骨被腰方肌、後腹壁的肌肉級前腹 壁的斜肌固定時，肋間內肌可將肋骨拉在一起並下壓肋擴，協助強力呼氣 (馮琮 涵、陳金山，2006) 。
（二）腹肌 (abdominal muscle)
由於腹壁並無骨性的強化構造 (無肋骨) ，取而代之的是四片寬闊而扁平的 複合片狀肌肉，分別為腹外斜肌 (external oblique muscle) 、腹內斜肌 (internal oblique muscle) 、 腹 橫 肌 (transversus abdominis muscle) 與 腹 直 肌 (rectus abdominis muscle) (馮琮涵、陳金山，2006) 。
而整個吸氣的過程，大致如圖 4.呈現一般。
肋間外肌收縮
肋骨上舉、胸骨上提
空氣入肺 胸廓擴大
肺內壓降低，低於外界大氣壓 胸廓前後左右徑增大
牽拉肺擴大
胸廓上下徑增大 膈肌收縮
膈頂下降
11
圖 4. 呼氣過程示意圖
資料來源：王啟華、邱學才 (2002) 。實用人體解剖生理學 (頁 371) 。台北：合記。
另外，圖 5 為吸氣肌群與呼氣肌群所在位置示意圖。
圖 5. 呼吸肌群所在位置示意圖 (左側：吸氣肌群；右側：呼氣肌群)
註：引自林正常 (譯) (2003) 。運動生理學 (頁 189) 。台北：藝軒。
肋間外肌舒張 肋骨回位、胸骨回位
氣體出肺 胸廓縮小
肺內壓升高，高於外界大氣壓 胸廓前後左右徑減小
牽拉肺縮小
胸廓上下徑減小 膈肌舒張
膈頂回位
12
在安靜狀態下，呼吸肌在運動時是不會有疲勞現象產生的 (林正常，
2002) 。但在高強度的有氧運動下，呼吸肌為了維持體內血液、氣體及酸鹼值的 平衡，其所消耗的能量約占人體總能量的 15％ (Harms, Wetter, Crois, Pegelow, &
Dempsey, 2000) 。因此，如能針對呼吸肌群加以訓練，讓其在高強度有氧運動下 依然能維持高效率的運作，勢必能提升選手的運動表現。
第三節 預測鐵人三項運動表現之生理學指標
鐵人三項運動為一結合游泳、自行車與跑步之耐力型運動，既然為耐力型運 動，選手的「有氧代謝能力」則為決定運動表現的關鍵性指標。而有氧代謝能力 的好壞，往往可以從最大攝氧量 (maximal oxygen uptake, V‧
O2max) 來預測。但 是 Kohrt 等人 (1989) 在一年內針對 14 名 (8 名男性、6 名女性) 優秀鐵人三項 選手進行訓練並完成了四次的測試，數據顯示選手的 V‧
O2max 僅在自行項目增加 了 5%，在游泳及跑步項目並無增加，但是運動成績卻明顯進步了。因此，對優 秀運動選手而言，無法僅憑藉 V‧
O2max 來預測選手之運動表現，必須輔以其他生 理學指標，才可能得到較精準之運動表現預判。
一般來說，在長時間運動下，當達到特定心跳率時，肌肉便開始堆積乳酸，
當血乳酸突然有系統及規律的增加時，我們稱為乳酸閾值 (林正常，2002) 。因 此，除了 V‧
O2max 之外，近年來亦有許多研究利用乳酸閾值及心跳率來預測耐力 運動選手之運動表現。以下將探討上述所提及之運動生理學指標與運動表現之間 的關係。
一、乳酸閾值與運動表現之相關研究
高肇延 (2011) 以 10 位體育系男大學生 (年齡：20.10 ± 1.37 歲，身高：178.50
± 5.968 公分，體重：73.30 ± 5.207 公斤，BMI：23.02 ± 1.233) 為實驗對象，隨 機分配成 OBLA (onset of blood lactate accumulation，血乳酸開始堆積點) 組和 IAT (individual anaerobic threshold，個體無氧閾值) 組，進行三週高強度間歇訓練 (每 週三天，強度 120% -140%乳酸閾值，組數 4-6 組) 。探討以兩種不同強度之乳 酸閾值間歇訓練，對自行車 40 公里計時 (time trial 40-km, TT40) 成績及耐力表 現的影響。結果發現兩組的 OBLA (V‧
O2) 與 IAT (V‧
O2) 在訓練後均有顯著提升，
顯示利用兩種乳酸閾值強度作為進行 HITT 訓練強度的指標，對提升乳酸閾值是 有效果的
林信甫、周峻忠、王順正、王鈞逸 (2012) 以 15 名優秀女子西式划船選手 (年 齡 20.7±1.4 歲、身高 164 ±3.5 公分、體重 56.6 ± 4.4 公斤) 為實驗對象，進行漸 進負荷測驗，獲得乳酸閾值。探討臨界負荷指標於女子划船運動表現之預測。結
13
果發現 AT4 與運動表現的相關程度，隨著距離的增加而提高。顯示上述指標適 合用於預測划船長距離的耐力運動表現。
王瑞鋒、陳為群、陳彤 (2011) 以 10 名大學男子長跑隊員為研究對象，進 行多級遞增負荷測試後，進行血乳酸之檢測。血乳酸檢測點分別為：安靜時、運 動後休息 1 分鐘、3 分鐘、5 分鐘、7 分鐘及 9 分鐘各一次，將所測得之血乳酸 濃度，與高水平運動員於同時間點測得之血乳酸濃度及心跳率進行比較。研究結 果發現高水平運動員血乳酸峰值集中在 5 分鐘至 7 分鐘之間，但業餘運動員的血 乳酸峰值則出現在 3 分鐘至 5 分鐘之間。
由上述研究可知，乳酸閾值可以拿來預測運動員有氧能力的好壞，而運動員 如能延遲血乳酸峰值的發生，則其有氧運動能力越強。
二、最大攝氧量與運動表現之相關研究
林信甫（2000）以 33 名大學男性學生（年齡：20.8±2.1 歲；身高：175±6.0 公分；體重：70.2±10.0 公斤）為實驗對象，利用平衡次序法進行最大攝氧量、
1600 公尺跑及 1600 公尺快走測驗。談討 1600 公尺跑及 1600 公尺快走測驗對於 最大攝氧量之預測力。研究結果顯示 1600 公尺跑及快走成績與最大攝氧量均有 顯著的相關，尤其跑的相關更為顯著（分別為 r = -.742 及 r = -.453, p < .05）。
林信甫、周峻忠、王順正、王鈞逸（2012）以 15 名優秀女子西式划船選手
（年齡 20.7±1.4 歲、身高 164±3.5 公分、體重 56.6±4.4 公斤）為實驗對象，進行 漸進負荷測驗，獲得最大攝氧量。探討臨界負荷指標於女子划船運動表現之預 測。結果發現 V‧
O2max (L/min)與運動表現的相關程度，隨著距離的增加而提高。
顯示上述指標適合用於預測划船長距離的耐力運動表現。
由上述研究可知，運動員有氧耐力運動表現與最大攝氧量有著密不可分的關 係。
三、心跳率與運動表現之相關研究
李昭慶、王儀祥、黃谷臣 (2000) 以 20 名大學運動代表隊男生 (年齡 19-24 歲) 為實驗對象，以 5000 公尺跑成績、安靜時心跳率、登階測驗為測驗變項，
探討安靜時心跳率、標準運動後的心跳率、運動後恢復心跳率及登階體能指數，
與耐力運動的成績表現之相關情形。結果發現 5000 公尺跑成績表現與安靜時心 跳率、標準運動後的心跳率、運動後恢復心跳率及登階體能指數皆達到顯著相關 (p < .05) 。
紀瑤璇、林信甫、鄭景峰、王順正 (2009) 以划船選手 16 名 (男性 7 名、女 性 9 名，年齡 18.9 ± 2.08 歲、身高 167.7 ± 7.83 公分、體重 63.1 ± 8.16 公斤、訓 練經歷 4.8 ± 2.08 年) 為實驗對象，進行划船測功儀上的漸增負荷測驗、2000 公
14
尺衝刺測驗以及 80%、65% 與 50% 最大心跳率之 2000 公尺心跳率控制測驗。
探討以不同強度 (80%、65% 與 50%) 之心跳率控制測驗與心跳控制強度變異指 標，應用於划船測功儀之信效度，並建立預測運動表現的迴歸模式。結果發現不 同強度心跳率控制運動時間與 2000 公尺衝刺 (r = .81 ~ .90, p < .05) 、V‧
O2max (r
= - .76 ~ - .85, p < .05) 、Wpeak (r = - .80 ~ - .85, p < .05) 皆達顯著相關；不同強度 心跳控制強度變異指標與 2000 公尺衝刺 (r = - .82 ~ - .87, p < .05) 、V‧
O2max (r
= .72 ~ .81, p < .05) 、Wpeak (r = .80 ~ .84, p < .05) 亦有顯著相關。
李坤州 (2009) 以 8 名優秀溜冰選手 (四名男性、四名女性。年齡 17 ± 0.78 歲、身高 166.88 ± 5.79 公分、體重 59.75 ± 5.50 公斤、參與訓練 8.5 ± 1.28 年) 為 實驗對象，進行不同競速溜冰項目與心跳率的特性探討。研究結果指出不同項目 之心跳率，在運動後 3 分鐘達顯著水準。另外，不同性別在不同項目的運動表現 過程中，心跳率在 1000 公尺項目，運動後第 5、10、15 分鐘達顯著水準。
王紹軍 (2010) 以 12 名大陸國家二級長跑運動員 (男性 7 人，女性 5 人，年 齡在 15 至 19 歲之間) 為實驗對象，進行 5 級遞增負荷強度跑測量心跳率，並記 錄運動成績。探討長跑運動員訓練中心跳率與運動強度之間的關係。研究結果發 現運動強度與心跳率呈現高度相關。
由上述研究可知，在長距離有氧耐力運動訓練上，建議以心率指標來控制訓 練強度，達到科學化之訓練效果。
第四節 呼吸肌訓練器應用於呼吸肌訓練之實證性研究
呼吸肌訓練看起來或許很沉重，但其實是經常發生在日常生活中的，例如：
跑步追趕垃圾車、上課遲到了趕著進教室等。這些小動作均能間接地訓練到呼吸 肌，但因運動員在競賽場上追求卓越的表現，如果單靠上述的日常訓練，效果可 能不足。因此，為了有效率的訓練呼吸肌，而有了專門呼吸肌訓練器的產生。
目前臨床上較常使用之呼吸肌訓練器可分為閾值負荷型訓練器 (pressure threshold inspiratory muscles trainer) 與 氣 流 阻 力 型 訓 練 器 (flow-resistive inspiratory muscles trainer) 。閾值負荷型訓練器是利用由進氣端加裝附有彈簧的 活塞以產生阻力；阻力型訓練器則是利用進氣端加裝直徑不同的阻力洞，以增加 呼吸時的阻力 (蕭淑芳，2000；王慈蕙，2002) 。
Caine 與 McConnell (2000) 指出，閾值負荷型訓練器對呼吸肌的訓練效果較 佳，而目前國內研究亦多使用閾值負荷型呼吸肌訓練器做為研究工具。其中閾值 負荷型呼吸肌訓練器國內較常見可分為兩種：Powerbreathe®及 Powerlung®。以下 針對使用此兩種呼吸肌訓練器，進行呼吸肌訓練實證性研究之探討。
15
一、使用 Powerbreathe®呼吸肌訓練器進行呼吸肌訓練
表 2-4
使用 Powerbreathe®呼吸肌訓練器進行呼吸肌訓練之相關文獻 學者
（年分） 訓練對象 訓練
週期 研究結果
Volianitis 等（2001）
14 名划船選
手 11 週 呼吸肌肌力指標、6 分鐘全力划成績、5000 公尺成績及呼吸肌疲勞程度有顯著進步。
Hart 等
（2001）
12 名健康成
年人 6 週
呼吸肌肌力指標有顯著的進步，但肺功能
（VC、TLC、MVV）、運動表現、最大攝 氧量、每分鐘最大通氣量無顯著差異。
Romer 等
（2002）
16 名自行車
選手 6 週
每分鐘最大通氣量、換氣閾值有顯著進 步、呼吸自覺困難程度有顯著降低，在 20 公里及 40 公里運動表現上亦有顯著進步。
呂欣倫 方進隆
（2006）
10 名女性西
式划船選手 5 週 5000 公尺成績與 6 分鐘全力划成績有顯著 進步，呼吸自覺困難程度沒有增加。
林培德
（2009）
29 名男姓大
學生 8 週 最大自主換氣量與 1600 公尺成績有顯著 進步；最大攝氧量無顯著差異。
郭堉圻 邱琴瑟
（2011）
20 名大專生 6 週 最大吸氣壓力、最大攝氧量有顯著提升；
HR 則有顯著下降。
16
二、使用 Powerlung®呼吸肌訓練器進行呼吸肌訓練
表 2-5
使用 Powerlung®呼吸肌訓練器進行呼吸肌訓練之相關文獻 學者
（年分） 訓練對象 訓練
週期 研究結果
Amonette
＆Dupler (2002)
12 名平常有規
律運動習慣者 4 週
最大換氣量與潮氣量有顯著的增進，但 最大攝氧量與肺功能（FVC、FEV1、 FEV1/ FVC、PEF、FIVC）並無顯著增 進。
Guenette 等(2006)
7 名男性與 8
名女性 5 週
各 項 表 現 上 男 女 性 間 並 沒 有 顯 著 差 異，但男女性在個別訓練前後，呼吸肌 肌力指標與最大攝氧量有顯著增進。
郭堉圻 莊富延
（2010）
10 名男性大 專甲組田徑隊 選手（無抽菸）
至呼吸 肌疲勞
FEV1/FVC、最大呼吸肌肌力及血乳酸值 在運動後與運動後 15 分鐘中均無顯著 差異，FVC、FEV1則有顯著差異。呼吸 肌疲勞組之最大心跳率與跑步距離，顯 著低於無呼吸肌疲勞組。
根據上述研究結果顯示，不論是使用 Powerbreathe®或 Powerlung®呼吸肌訓 練器，呼吸肌訓練介入後，受試者之耐力運動表現及有氧運動生理指標，如：最 大攝氧量、心跳率、肺功能 (FVC、FEV1、FEV1/ FVC、PEF、FIVC) 、呼吸自 覺困難程度，因呼吸肌訓練期程及實驗的設計的不同，進步的程度或顯著，或不 顯著，但均與運動員的表現有密切的相關。
17
第參章 研究方法與步驟
第一節 研究對象
本研究之對象為 12 名經常 (一年參加 3 場以上奧運距離賽事) 從事鐵人三 項運動，且有規律訓練 (一個禮拜訓練三次以上，每次 30 分鐘) 之男性選手。
參與者必須無任何呼吸相關疾病與吸菸習慣之健康受試者。
第二節 研究工具
一、健康狀況調查表受試者過去之疾病史及其治療紀錄等，盼能協助排除健康狀況不良之受試 者，作為是否適合參與本實驗之依據。
二、受試者同意書
包含本研究之目的、研究流程、測試項目與方法、安全注意事項等。受試者 在閱讀了解過後，願意參與本實驗，並簽署同意書。
三、受試者實驗前訓練狀況調查表
了解受試者平常訓練之頻率及強度，作為施測分組 (實驗組及控制組) 之依 據。
四、呼吸肌訓練器 (閾值負荷型)
本研究使用健氣家 Powerbreathe®呼吸肌訓練器 (訓練躍級款) 進行為期四 週，每週五天，每天兩回合，每回合 30 下的呼吸肌訓練。其結構如圖 1 所示。
五、Garmin 910XT 心跳率測量器
本實驗使用之心跳率測量器，是用來測量受試者在運動過程中，每分鐘心臟 跳動的次數。
六、血乳酸分析儀
本實驗使用血液生化電解質分析儀 Vitros DT60 (Johnson & Johnson) ，採集 檢體量只需約 10μl (0.01cc)，即可進行檢測，檢測時間約 3-5 分鐘，用來測試血 液中乳酸的濃度。
七、運動自覺量表
此為瑞典生理學家 Gunnar Borg 在 1962 年所發明的量表，以受試者自身的 感覺來評估運動強度的方法。Borg 以 6-20 的數字來表示運動強度 (7 表示非常 非常輕鬆，19 表示非常非常吃力) 。而另一種新的量表較為簡化，用 0-10 來表 示運動強度。本實驗採用新量表 (表 3-1) 。
18
表 3-1
運動強度自覺量表
原始量表 新量表
6 0 沒有感覺
7 非常非常輕 0.5 非常非常弱
（輕微感覺）
8 1 非常輕
9 非常輕 2 輕（弱）
10 3 適度
11 較輕 4 有些強
12 5 重（強）
13 有點累 6
14 7 非常重
15 累 8
16 9
17 非常累 10 非常非常重
（幾乎最大）
18 ． 最大
19 非常非常累 20
表格來源：From: G. A. U. Borg. “Psychological Bases of Physical Exertion” In Medicine and Science in Sports and Exercise, 14:177-81, 1982. Copyright® 1982 American College of Sports Medicine, Indianapolis, IN. Reprinted by permission.
19
第三節 實施方法與步驟
本研究旨在探討呼吸肌訓練對於男性鐵人三項選手訓練效果之探討，依據此 研究目的，其研究流程如圖 6 所示。
圖 6. 實驗流程圖
召集男性鐵人三項選手 12 名
實驗流程說明、受試者基本資料建立
分組（採隨機分配）
實驗組（N=6） 控制組（N=6）
實驗組（N=6） 控制組（N=6）
四週正常自行車訓練 加上呼吸肌訓練
四週正常自行車 訓練
前測
自行車功能閾值功值、呼吸肌之阻抗、肌力、
肺容積、安靜時心跳率、運動後血乳酸濃度
資料分析與處理 後測
自行車功能閾值功值、呼吸肌之阻抗、肌力、
肺容積、安靜時心跳率、運動後血乳酸濃度
20
本研究招募 12 名經常參與 (一年 3 場以上鐵人三項運動之男性選手。研究 者於實驗前告知其研究目的及研究流程，全體受試者知曉後並簽署受試者同意書 及健康狀況調查表。受試者隨機分配到實驗組 (n=6) 或控制組 (n=6) ，並全體 實施前測 (自行車 FTP、呼吸肌抗阻、肌力、肺容積測試) 後，蒐集選手安靜時 心跳率、運動後血乳酸濃度之生理數據。
控制組利用自行車訓練台執行正常訓練課表 (訓練四週，每週 3 次，每次 30 分鐘) ，而實驗組除了進行自行車訓練，再加入呼吸肌的訓練課程(訓練四週，
每週五天，每天兩回合，每回合 30 下) ，其訓練處方呈現於附錄四。四週後，
全體受試者在進行後測 (自行車 FTP、呼吸肌抗阻、肌力、肺容積測試) 後，蒐 集選手安靜時心跳率、運動後血乳酸濃度之生理數據。。
最後依照前測及後測所得之自行車 FTP、呼吸肌抗阻、肌力、肺容積、安靜 時心跳率、運度後血乳酸濃度等生理數據，進行分析。
第四節 資料處理與分析
本研究所得之數據，以平均數加減標準差 (Mean±SD) 表示，使用 SPSS 18.0 中文版統計套裝軟體進行分析。本研究所使用的分析方法包括描述性統計與推論 統計，推論統計以組別 (兩組) 為自變項，自行車 FTP 成績、呼吸肌抗阻、肌力、
肺容積、安靜時心跳率、運動後血乳酸濃度為依變項，採獨立樣本 t 檢定，考驗 其訓練介入的效果，顯著水準定為α = .05。
21
第肆章 研究結果
第一節 基本資料分析
本研究之受試者為經常參與鐵人三項運動（一年至少三場以上）之男性業餘 運動員，共計有 12 位，平均年齡 29.8±4.13 歲，身高 173.9±3.34 公分，體重 67.0±5.74 公斤，安靜時心跳率 51.9±6.66 次/分鐘。各組各變項基本資料之描述性統計如表 4-1 所示。
表 4-1
受試者基本資料描述性統計
變項 組別 平均數±標準差
年齡 (歲) 控制組 (n=6) 28.8±4.99 實驗組 (n=6) 30.8±3.18 身高 (公分) 控制組 (n=6) 172.5±2.88
實驗組 (n=6) 175.3±3.38 體重 (公斤) 控制組 (n=6) 63.8±5.45
實驗組 (n=6) 70.3±4.17 安靜時心跳率
(次/分鐘)
控制組 (n=6) 56.1±5.74 實驗組 (n=6) 47.6±4.63
第二節 呼吸肌訓練對男性鐵人三項運動員呼吸肌之影響
本研究係運用獨立樣本 t 檢定，以瞭解兩組組內及組間，對於運動前後呼吸 肌之阻抗、肌力與肺容積有無差異，各組描述性統計詳如下所示。根據表 4-2 分析得知，兩組組內呼吸肌之阻抗與肌力在訓練前後也未達顯著 差異，唯肺容積在訓練前後達顯著差異；兩組組間呼吸肌之阻抗、肌力與肺容積 在訓練前後，皆未達顯著差異。
22
表 4-2
兩組運動前後呼吸肌指標
變項 組別 平均數±標準差
前測 後測
呼吸肌之阻抗 (cmH2O)
控制組 (n=6) 99.05±10.21 101.50±9.21 實驗組 (n=6) 97.32±5.42 114.05±5.79 呼吸肌之肌力
(Watt)
控制組 (n=6) 5.50±0.56 5.62±0.47 實驗組 (n=6) 5.52±0.28 6.33±0.30 肺容積
(Liter)
控制組 (n=6) 3.20±0.55 3.33±0.56 實驗組 (n=6) 3.27±0.19# 3.87±0.16#
註：組間達顯著差異者以*表示 ( p＜.05 ) ；組內前後測達顯著差異者以#表示 ( p＜.05 )
第三節 呼吸肌訓練對男性鐵人三項運動員安靜時心跳率之影響
本研究係運用獨立樣本 t 檢定，以瞭解兩組組內及組間，對於安靜時心跳率 有無差異，各組描述性統計詳如下所示。根據表 4-3 分析得知，控制組組內安靜時心跳率，在訓練前後達顯著差異，
但實驗組組內安靜時心跳率，在訓練前後未達顯著差異。兩組組間安靜時心跳率 在訓練前後皆未達顯著差異。
表 4-3
兩組運動前後安靜時心跳下降百分率
變項 組別 平均數±標準差
安靜時心跳下降百分率 (%) 控制組 (n=6) 9.95±3.31 實驗組 (n=6) 5.58±5.08
註：組間達顯著差異者以*表示 ( p＜.05 ) ；組內前後測達顯著差異者以#表示 ( p＜.05 )
第四節 呼吸肌訓練對男性鐵人三項運動員血乳酸濃度之影響
本研究係運用獨立樣本 t 檢定，以瞭解兩組組內及組間，對於運動前後血乳 酸濃度有無差異，各組描述性統計詳如下所示。根據表 4-4 分析得知，兩組組內血乳酸濃度在訓練前後未達顯著差異，且兩 組組間血乳酸濃度在訓練前後也未達顯著差異。
23
表 4-4
兩組運動前後血乳酸濃度
變項 組別 平均數±標準差
前測 後測
運動前血乳酸濃度 (mmol/L)
控制組 (n=6) 8.00±1.08 7.62±0.58 實驗組 (n=6) 7.48±0.49 7.67±0.44 運動後血乳酸濃度
(mmol/L)
控制組 (n=6) 10.88±0.68 11.78±0.40 實驗組 (n=6) 11.05±0.45 11.23±0.19
註：組間達顯著差異者以*表示 ( p＜.05 ) ；組內前後測達顯著差異者以#表示 ( p＜.05 )
第五節 呼吸肌訓練對男性鐵人三項運動員自行車 功能閾值功值之影響
本研究係運用獨立樣本 t 檢定，以瞭解控制組和實驗組對於自行車功能閾值 功值有無不同(差異)，及控制組和實驗組本身，對於自行車功能閾值功值有無不 同(差異)。各組描述性統計詳如下所示。
根據表 4-5 分析得知，兩組組內自行車功能閾值功值在訓練前後均達顯著差 異。而兩組組間自行車功能閾值功值在訓練前後均未達顯著差異。
表 4-5
兩組運動前後自行車功能閾值功值
變項 組別 平均數±標準差
前測 後測
自行車功能閾值功值 (Watt)
控制組 (n=6) 209.36±34.88 229.13±41.23 實驗組 (n=6) 221.75±12.05 243.41±11.88
註：組間達顯著差異者以*表示 ( p＜.05 ) ；組內前後測達顯著差異者以#表示 ( p＜.05 )
24
第伍章 討論
第一節 呼吸肌訓練對男性鐵人三項運動員呼吸肌之影響
本研究呼吸肌訓練對男性鐵人三項選手在呼吸肌三項指標 (阻抗、肌力及肺 容積)上的影響，從表 4-2 可看出，不論是實驗組或是控制組，在呼吸肌阻抗方 面，控制組由前測 99.05±10.21cmH2O 進步到後測 101.50±9.21cmH2O，而實驗組 由前測 97.32±5.42cmH2O 進步到後測 114.05±5.79cmH2O。在呼吸肌肌力方面，控 制 組 由 前 測 5.50±0.56watt 進 步 到 後 測 5.62±0.47watt ， 而 實 驗 組 由 前 測 5.52±0.28watt 進步到後測 6.33±0.30wat。雖然數據都有實際進步，但並未達顯著 差異。
而在肺容積部分，控制組由前測 3.20±0.55liter 進步到後測 3.33±0.56liter，
而實驗組由前測 3.27±0.19liter 進步到後測 3.87±0.16liter，然而兩組組間並無顯著 差異。
上述研究結果與 Volianitis 等 (2001) 針對 14 名西式划船選手進行 11 周的呼 吸肌訓練、Hart (2001)針對 12 名健康成年人進行 6 週的呼吸肌訓練及 Guenette (2006) 針對 7 名男性與 8 名女性進行 5 週的呼吸肌訓練的研究結果相異，本研 究結果顯示，呼吸肌的肌力指標是未達顯著差異的。
第二節 呼吸肌訓練對男性鐵人三項運動員安靜時心跳率之影響
本研究呼吸肌訓練對男性鐵人三項選手在安靜時心跳率上的影響，從表 4-3 可看出，實驗組從前測的 47.67±1.89 次/分下降到後測的 44.83±2.48 次/分，心跳 下降百分率為 5.58±5.08 (%) ；而控制組則是由前測的 56.17±5.74 次/分，下降到 後測的 50.50±4.59 次/分，心跳下降百分率為 9.95±3.31 (%) 。顯示控制組與實 驗組經過訓練後，安靜時心跳率雖有下降，但下降幅度並不顯著。與郭堉圻、邱 琴瑟 (2011)針對 20 名大專生進行呼吸肌訓練，實驗組實施 6 週的呼吸肌訓練，控制組則無阻力訓練介入，發現實驗組心跳明顯低於控制組，實驗組的心跳率恢 復能力高於控制組，結果不符。由於該實驗設計與本實驗設計類似，因此推測訓 練期的長短，會影響運動員心跳率的下降。
第三節 呼吸肌訓練對男性鐵人三項運動員血乳酸濃度之影響
本研究呼吸肌訓練對男性鐵人三項選手在血乳酸濃度上的影響，從表 4-4 可 看出，前測時，控制組與實驗組運動前後血乳酸濃度分別為 8.00±1.08mmol/L、10.88±0.68mmol/L、7.48±0.49mmol/L、11.05±0.45mmol/L；後測時，控制組與實
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驗 組 運 動 前 後 血 乳 酸 濃 度 分 別 為 7.62±0.58mmol/ 、 11.78±0.40mmol/L 、 7.67±0.44mmol/L、11.23±0.19mmol/。由上述資料顯示，兩組組內與組間，不論 前測或後測，在血乳酸的濃度變化上均不顯著。
王瑞鋒、陳為群、陳彤 (2011) 針對 10 名大學男子長跑隊員進行多級遞增 負荷測試後，進行血乳酸之檢測，並與高水平運動員進行比較，結果發現運動員 如能延遲血乳酸峰值的發生，則其有氧能力越強。而林信甫、周峻忠、王順正、
王鈞逸 (2012) 則針對 15 名優秀女子西式划船選手進行漸進負荷測驗，獲得乳 酸閾值，發現可用上述指標作為預測長距離划船的耐力表現。
由於西式划船在運動時，也會壓迫到胸腔，與鐵人三項運動自行車項目運動 環境 (選手使用休息把)類似，因此研究者特意觀察受試者內運動能力較強的選 手，在經過 20 分鐘自行車訓練後，其血乳酸濃度雖然沒有顯著低於其他受試者，
但均比其他受試者來的低，因此研究者推測也可以此指標預測長距離鐵人三項運 動自行車項目的表現。
第四節 呼吸肌訓練對男性鐵人三項運動員自行車 功能閾值功值之影響
本研究呼吸肌訓練對男性鐵人三項選手在自行車功能閾值功值上的影響，從 表 4-5 可 看 出 ， 實 驗 組 從 前 測 的 221.75±12.05watt 進 步 到 後 測 的 243.41±11.88watt ， 而 控 制 組 則 從 前 測 的 209.36±34.88watt 進 步 到 後 測 的 229.13±41.23watt，顯示不論實驗組或是控制組，經過訓練 (76～90% FTP，迴轉 數 90-100rpm) 後，受試者在自行車功能閾值功值上是增加的。不過兩組之間並 無顯著差異存在。
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第陸章 結論與建議
第一節 結論
四週的呼吸肌訓練無法有效提升選手之自行車功能閾值功值、呼吸肌阻抗、
肌力、肺容積、安靜時心跳率及運動後血乳酸濃度。
第二節 建議
一、本實驗呼吸肌訓練介入期程為 4 週，文獻中的訓練期程大多數為 5~8 週 (僅 有一篇文獻是訓練 4 週)。因此，建議未來在進行呼吸肌訓練相關實驗時，訓 練期程至少要達到 5 週以上，訓練效果可能會較為顯著。
二、本研究之受試者，大多數均為 2013 年到 2014 年在鐵人三項競賽項目各分組 或自行車單項前三名選手，身體基本條件素質較佳，因此經過訓練後，進步 幅度並不顯著。建議往後實驗可以尋找一般喜愛鐵人三項運動之選手為受試 者，進步幅度可能會較顯著。
三、本實驗僅以單一呼吸肌訓練法進行實驗，建議往後的實驗，可以嘗試使用不 同的呼吸肌訓練法，進行比較，期能找出最有效率之呼吸肌訓練法。
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附錄一 健康狀況調查表
姓名： 性別： 出生年月日： 電話：
本表旨在幫助您了解自身的健康狀況，並協助研究人員作為是否適合參與本 實驗之依據，因此請您務必詳實回答；您是否患有以下之病症，請依目前狀況在 適合的 □ 內打「
」。有 無 不確定 1.心臟病 □ □ □ 2.心律不整 □ □ □ 3.高血壓 □ □ □ 4.糖尿病 □ □ □ 5.氣喘 □ □ □ 6.肺病 □ □ □ 7.肝病 □ □ □ 8.腎臟病 □ □ □ 9.癲癇症 □ □ □ 10.貧血 □ □ □ 11.腦部曾經受創 □ □ □ 12.傷害造成的殘障或異常 □ □ □ 13.吸煙習慣 □ □ □ 14.其他：
本表僅供作研究用途， 資料絕不外流， 請您放心填寫！
單位：國立台東大學體育學系 研究者：吳家瑋 敬上
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附錄二 受試者須知同意書
各位三鐵運動愛好者你們好！本研究目的是在探討「呼吸肌訓練對男性鐵人 三項選手訓練效果之探討」，實驗過程包含前測、訓練期、後測，將召募 12 名 受試者，依生活及訓練型態先配對，在隨機分配為訓練組與控制組各 6 人。研究 者將秉持自願參與的原則，如對本研究有任何的疑問，歡迎各位不吝指教。
一、前測：包含自行車功能閾值功值 (FTP) 、呼吸肌之阻抗、肌力、容 積、安靜時心跳率及運動後血乳酸濃度的測驗。
二、訓練期：訓練組將進行為期四週的呼吸肌訓練，使用 POWERbreathe® 呼吸肌訓練器，做每週 5 天、每天兩回合、每回合 30 次的呼吸
肌訓練；而控制組維持正常的訓練型態。
三、後測：包含自行車功能閾值功值 (FTP) 、呼吸肌之阻抗、肌力、容 積、安靜時心跳率及運動後血乳酸濃度的測驗。
依實驗研究之規定，請您務必確實閱讀本研究須知同意書內容，研究者並詳 實述說參與本實驗的一些注意事項以及安全性，研究者會盡其所能保護受試者的 健康安全及權益，因此若您無法配合本研究之規定，絕不勉強參加，而受試者在 實驗過程中倘若改變意願、不克參加，也請您務必告知研究者，並可隨時退出、
不受限制。以上，若無反對意見且願意配合參與本研究實驗者，請您於下方處簽 名，表示同意，以示負責。
自願者： 我同意 年 月 日
單位：國立台東大學體育學系 研究者：吳家瑋 敬上
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附錄三 受試者實驗前訓練狀況調查表
姓名： 性別： 出生年月日： 電話：
本表旨在幫助您了解自身的訓練狀況，並協助研究人員進行受試者實驗分 組，因此請您務必詳實回答。請依目前狀況在適合的 □ 內打「
」。游泳
每週訓練天數：□1 天 □2 天 □3 天 □4 天
□5 天 □6 天 □7 天 □其他：
每次訓練時間：□0.5 小時 □1 小時 □1.5 小時 □2 小時
□2.5 小時 □3 小時 □其他：
自行車
每週訓練天數：□1 天 □2 天 □3 天 □4 天
□5 天 □6 天 □7 天 □其他：
每次訓練時間：□0.5 小時 □1 小時 □1.5 小時 □2 小時
□2.5 小時 □3 小時 □其他：
跑步
每週訓練天數：□1 天 □2 天 □3 天 □4 天
□5 天 □6 天 □7 天 □其他：
每次訓練時間：□0.5 小時 □1 小時 □1.5 小時 □2 小時
□2.5 小時 □3 小時 □其他：
本表僅供作研究用途， 資料絕不外流， 請您放心填寫！
單位：國立台東大學體育學系 研究者：吳家瑋 敬上
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附錄四 實驗組訓練處方
各位三鐵運動愛好者你們好！以下為呼吸肌訓練之運動處方，希望各位受試 者能依照此處方，確實進行訓練。為了能更真實的了解呼吸肌訓練介入前後，與 您運動表現之間的關係，請各位受試者不要從事額外的訓練，謝謝您的配合！
1.運動項目：自行車
2.運動目標：提升鐵人三項運動表現 3.訓練期程：4 週
4.運動頻率：每週 3 次 5.運動時間：每次 30 分鐘
6.運動強度：76～90% FTP，迴轉數 90-100rpm
單位：國立台東大學體育學系 研究者：吳家瑋 敬上
