國立台灣師範大學推出一系列「運動科學學術大師講座」，邀請歷年來榮獲科技部傑出研究獎的5位運動科學學者，每月推出一場遠端視訊演講，分享心路歷程及其學術專業，並免費開放外界上網報名。首播6月25日晚上7時，由樂活EMBA研究講座教授相子元率先登場分享「運動科技」，歡迎對運動領域知識有興趣的民眾線上見﹗

「科技部傑出研究獎」是我國為提升學術研究水準，以及建立國際學術地位，針對研究成果傑出的科學技術人才所設置的獎勵制度。不但創造了社會發展效益與產業應用價值，更展現優異科研成果的多元面貌，是國家科技實力的重要指標，從1985年至今，總共頒發了36屆。

在人文及社會科學領域中，「運動科學」必須先與教育、圖書資訊領域競爭，爭取代表教育學門的資格，再與文學、藝術、語言、哲學、人類學與族群、歷史、心理、社會、區域、經濟、財金會計、管理、法律、政治等各學門競爭，經過嚴謹的重重考驗與檢視，才可能獲獎。

自2016年起，台師大相子元教授為運動科學贏得史上首座傑出研究獎後，陸續有台師大體育與運動科學系研究講座教授洪聰敏、成功大學體育健康與休閒研究所特聘教授蔡佳良、台師大體育與運動科學系研究講座教授張育愷、以及彰化師範大學運動健康研究所特聘教授古博文等5位學者獲獎，而他們也是這系列講座的講者。

 

台師大表示，獲獎絕非偶然，每個成功者背後，都有不為人知的艱辛與努力過程。藉此次機會，將分享他們在學術路上的奮鬥歷程，光環背後他們付出了多少努力?面對困境他們如何因應?有哪些心理技能可以幫助大家躍上巔峰?

首場演講於6月25日，由相子元教授主講「運動科技」；蔡佳良教授接第二棒，將於7月16日分享「運動與認知神經科學跨領域研究成果與歷程」；張育愷教授於8月20日演講「從功夫到運動心理與大腦科學之路」、古博文教授於9月10日帶領大家探究「身體活動與健康科學：流行病學的觀點」；壓軸場是洪聰敏教授於10月1日暢談「卓越運動表現的腦與心理學」。

演講時間都在晚上7時，歡迎免費上網報名，點我報名。

資料來源／臺灣師範大學體育與運動科學系
責任編輯／Dama

防疫期間，除了勤洗手、戴口罩，用運動提升免疫力是最根本的預防感染措施。然而臺灣師範大學體育學系助理教授劉鴻文提醒：「運動增加免疫力是有條件的！」你知道要做什麼運動、怎麼做才能真正提升免疫力嗎？下文由劉鴻文從運動強度、時間、環境各方面探討執行時的正確方式。

免疫力與運動強度的關聯－J型曲線

免疫力是什麼？它代表著身體的免疫系統抵抗外來細菌和病毒的能力。而所謂「運動增加免疫力」是有條件的！需要「適度」的運動才可以減低上呼吸道感染的風險。

什麼是適度運動呢？我們可將身體活動粗分為三類，坐式生活、中等強度、高強度。對於坐式生活的族群，上呼吸道的感染風險在平均值左右；隨著運動量增加，上呼吸道感染風險會低於平均值；但當運動的強度和時間拉長，上呼吸道感染的風險會再度提升到平均值；若達到相當劇烈將高於平均值。這就是所謂的「J型曲線」。

「空窗期理論」可解釋為什麼劇烈運動會增加上呼吸道感染的風險。首先，我們要知道中等強度運動為何能提升免疫力？每一次運動會使免疫力上升，再慢慢回到正常的狀態，當免疫系統增強，細菌和病毒就不容易侵入身體。但如果做劇烈運動，運動讓免疫力上升之後的下降幅度會降到低於平均值，在其回到平均值之前的時間，就稱為空窗期，而免疫抑制（Immunosuppression，指對於免疫應答的抑制作用，可由天然或人為因素導致）的情況將會發生。這時如果身體沒法產生足夠的應對能力，上呼吸道感染將大大提升；如果反覆進行劇烈運動，那感染風險將會更高。

各種強度運動

什麼是中等強度運動？
以最簡單的方式來說，我們可以用「說話」當作評估參考。進行中等強度運動時，可以說話但無法唱歌；輕度運動則可以說話又能唱歌；相反，如果連說話都困難就屬於重度運動。 另一種較有數據的界定方式是心率，所謂中等強度運動會介於最大心率的64%至76%。初步計算可用公式208﹣（0.7 ﹡年紀）。
e.g. 20歲人的最大心率是208﹣（0.7 ﹡20）＝194（下/分鐘）

對於一個20歲大學生而言，他在做中等強度運動時，心率大約124-147（下/分鐘），要怎麼知道自己一分鐘心跳幾下？除了用手量脈搏，現在有很多如小米手環、Garmin手錶都可以協助偵測心率。

多激烈算是劇烈運動？
只要做一次長時間中高強度運動，時間在90分鐘以上，強度到55％至75％的最大攝氧量，就會產生免疫抑制情況。常見的包括馬拉松、超馬、鐵人三項等，都可能增加上呼吸道感染機率。過去文獻調查，從事上述運動兩週內，上呼吸感染的機率會提高到100％至500％。

多軟爛算坐式生活？
坐式生活會使免疫力無法提升。以每天走路的步數來評估，一般認為每天低於5,000步屬於坐式生活型態；5,000-7,499步屬於低程度身體活動；7,500-9,999步屬於稍微的身體活動；10,000-12,499步算是於中等身體活動（Active）；12,500步以上則為高程度身體活動量（Highly active）。

拜科技之賜，我們很容易知道一天走幾步？例如iPhone使用者可以打開手機內建的「健康」App，可以告訴你一天跑步加上走路的步數總共多少。如果想增加走路步數，建議不常運動的人可以一天增加500步來逐漸提升運動量。

防疫期間做什麼運動好？

為了提升免疫力，做什麼運動都很好，重點在環境。

．運動時應避免人與人近距離接觸，而密閉的健身房因為汗水和飛沫接觸的機率較高，防疫期間建議避免。

．走出戶外運動，例如在河濱、公園慢跑或騎單車。戶外運動另外有個好處：曬太陽會讓身體產生維生素D，而許多研究已證實維生素D可加強免疫系統。

．最好不要團體行動，以單獨一人為主，團體行動請保持1公尺以上社交距離。

．覺得出門很危險可嘗試居家健身，徒手肌力訓練是不錯的選擇，但就算在家也要注意避免把自己操得太兇，以免產生免疫抑制情況。

資料來源／國立臺灣師範大學體育學系、基層醫學第二十二卷第十一期   
責任編輯／Dama   

 

根據你自己的運動經驗，你應該知道體能有很多種類型。有些人騎單車遠比游泳厲害，有些人擅長速度而非距離，有些人非常強壯，但是跑不遠。基本上，這些運動需要不同型態的體能，我們稱此為「不同的能量系統」。而比較常見的用語是「有氧」與「無氧」，更容易理解的說法是「時間長、節奏慢的運動」以及「時間短、節奏快的運動」。

人們在不同運動中移動的形式，反映了不同運動有不同的體能需求，因此也有不同的能量需求。舉例來說，足球球員不斷地跑跑停停，或是不停慢跑又衝刺；網球選手先是靜止，接著快速啟動；長距離跑者總是用同樣的速度練跑。因為不同的運動需要不同的移動模式，也就需要不同的訓練方式。要了解你自己的訓練計畫不同的階段，你就得了解體能有哪些型態，以及它們運用的能量系統為何。

如果你是耐力型運動員，你也得了解影響這些能量系統運作的因素，而最重要的兩個因素是「營養」和「強度」。即使本書主要聚焦在心率訓練，但是在此我們會花點時間探討其他因素如何影響你的體能。

能量如何產生

心率對運動的反應受幾個因素主導，心肺系統是其中之一。因此，當我們討論心率時，也該涵蓋完整的心肺系統功能。這個系統將氧氣和能量運送給肌肉，我們可以把「運動時使用能量的能力」直接視為「肌肉的代謝能力」。

最基本的兩個能量代謝系統是「有氧系統」和「無氧系統」，它們分別使用不同的能源提供能量，你是否能順利瘦身或是在賽事中得名，端看其中一種能量系統訓練的成果。一般來說，時間較長、速度較慢的運動，例如越野滑雪以及長跑主要仰賴有氧系統，它會將脂肪轉化成能量。

衝刺型和爆發式運動，例如百米短跑，或是鍊球，主要仰賴無氧系統。團隊型的運動大體居中，兩種系統都會用到，不過各種團隊型運動對於不同系統的依存度差別很大。舉例來說，冰上曲棍球大約有80~90%屬於無氧，剩下的10~20%是有氧，足球則是一半一半。

這些代謝需求其實指明了訓練的方法：刻意偏向訓練某一種能量系統，或是訓練不足，不僅影響你的表現，也會影響你的恢復，甚至有受傷的風險。

三種能量系統

肌肉中最終的能量來源是三磷酸腺（adenosine triphosphate），一般簡寫為ATP。不管你吃或是喝什麼食物，最後都必須轉化成三磷酸腺才能被當作能量來運用。人體透過三種能量系統來釋放出三磷酸腺：磷酸－肌酸（ATP-PC）系統、無氧醣酵解系統（anaerobic glycolysis system ）、有氧系統（前二者都是無氧系統）。通常，一個能量系統會主導某個特定運動強度，但是這三種能量系統其實在各種運動類型中多少都會用到。

在三種能量系統中，利用心率監測來量測有氧運動的強度，相對簡單，也很可靠，當然這不是說無氧運動不能利用心率來量測，它也可以，尤其在強度最低的部分相當準確。然而，當運動強度持續上升，到達無氧運動的高強度區，心率反應就會產生延遲的現象，尤其是強度急遽上升時。這個延遲現象的確降低了它的可靠度，然而當延遲發生時，恢復心率量測的可靠度卻上升。因此，在這類情況下，心率計可能更適合作為恢復的量測工具。

磷酸－肌酸系統（ATP-PC）

磷酸－肌酸系統是一個非常強大的高能量系統，能夠快速地提供大量的能量，但是它只能維持幾秒鐘，主要用來應付衝刺和節奏極快的運動。多數的情況下，它需要最高或是接近最高強度的輸出，它同時也是任何一項運動，不管強度如何一開始幾秒最主要的能量來源。 這個能量系統仰賴儲存在肌肉的ATP，一旦有需要可以立即釋出。由於這個系統高度仰賴磷酸肌酸（creatine phosphate） ，所以力量型和速度型運動員經常補充肌酸，這個能量系統恢復的速度很快，通常只需要3到5分鐘。

當你在磷酸－肌酸系統為主的狀態下運動，心率的功用相對小很多，因為運動負荷增加很快，但是心率反應卻很遲緩、遠遠落後。就像在接著要說明的無氧醣酵解系統中運動一樣，此時心率計較適合用來測量恢復狀況。

無氧醣酵解系統

無氧醣酵解系統也可略稱為「醣酵解系統」，或是「乳酸系統」。現代運動科學又稱其為「快速醣酵解」或「慢速醣酵解」，這個系統主要在最高運動強度持續15到90秒時供應能量。它仰賴分解的碳水化合物，能夠非常快速地提供能量。不過因為它依賴碳水化合物，通常會導致乳酸的產生，這就是它有時也被稱為乳酸系統的原因。當氧氣供應量不足以完全分解碳水化合物（或是能量快速產生時），乳酸就成為最終的產物。當乳酸大量堆積，會產生一個酸性環境，讓你的雙腿變重，也讓肌肉縮放的能力受損。通常，在跑步或是騎單車爬上一個陡坡後，你會產生雙腿變重的感受；爬完坡之後，強度降低，肌肉又有餘裕可以再承受乳酸，你就可以繼續向前。

要在時間這麼短的無氧運動中運用心率協助訓練，的確有點困難。因為心率要反應到足以辨識運動強度的變化所需要的時間，有時就和該次無氧運動的時間差不多長。因此在週期較短的情況下（少於90秒），我們建議你不如將心率用在測量恢復所需的時間，而非實際的運動心率。當運動持續的時間拉長，超過90秒並維持在無氧區，你的心率反應才會值得參考。

有氧系統

最後一個能量系統是「有氧系統」，或者說「氧化系統」，它主要燃燒脂肪，可說擁有無窮盡的能量供應力。一個普通成人擁有約十萬卡路里的脂肪，有些人甚至多很多。有氧系統產生能量的速度很慢，但是餘裕充足，可以歷久不衰。由於運動的強度比較溫和，所以氧氣供應充足，讓分解速度慢的脂肪，也能夠被代謝。這就是為什麼耐力運動員總是比較精瘦，體重較輕的原因。

有氧系統主導的心率訓練區間，是運動強度在最大心率75%以下的部分。我們的挑戰是讓能量系統成為心率訓練區間的一部份。要多辛苦、或是最大心率百分之幾的強度的訓練，才會用到哪個能量系統？運動時你燃燒哪一種燃料，在特定強度下，燃燒的速度又如何？時間的長短又與這些能量系統有何關聯？要回答這些問題，我們必須更深入探討這些能量系統。

運動時的能量系統

將能量系統與時間因素連結起來，有助於你進一步了解兩者關係。如果你以最高強度分別運動15秒、90秒、以及5分鐘，你會得到一個很完整的能量系統分布（請參閱本書表4.2）。全力輸出的運動只要不超過15秒，主要使用磷酸－肌酸系統，如果是15到90秒之間，主要使用無氧醣酵解系統，超過90秒之後，就會使用有氧系統。田徑賽事剛好可以為前述現象作為佐證，本書表4.3即是各種田徑運動與相互搭配的主導能量系統。

能量補充需考量的營養成分因素

運動時使用的能量系統與營養素的類型，如碳水化合物、脂肪或是蛋白質等有密切關聯。簡單來說，有氧系統仰賴脂肪，而無氧醣酵解仰賴碳水化合物和蛋白質。磷酸－肌酸系統仰賴儲存在肌肉的ATP，在它全部釋放後即需立即透過有氧代謝補充。

不管什麼運動，恢復都是有氧型態，有時可能還需要補充碳水化合物，例如在長跑或是單車騎乘之後。無氧醣酵解系統主要仰賴碳水化合物和少量的蛋白質。不過，這個系統也會出現在有氧運動的過程中，當你在有氧運動中用完碳水化合物（又稱為撞牆期），就會處於低碳水化合物狀態。雖然人們多數認為有氧運動只會燃燒脂肪，其實它也會用到大量的碳水化合物，這是長距離耐力賽之後，必須適量補充碳水化合物的原因。

不同類型的運動對於體能的需求

對能量系統的了解，能釐清為何不同運動類型的運動員必須用不同的訓練方式。美式足球的後衛和2000公尺划船選手的訓練方式完全不同，因為訓練內容必須能激發和模擬正式競賽時主要使用的能量系統，這就是為何同一種運動的選手總是有近似的體型。精瘦、體重輕的選手通常受過良好的有氧系統訓練，體型壯碩、肌肉較多的選手通常以無氧訓練為主。所以足球選手和橄欖球選手體格大不相同，一個是衝刺型，一個是耐力型。

還有一個需要了解的是「肌肉形態」與「能量代謝」之間的關係。慢縮肌纖維（Slow-twitch fiber）利於耐力運動，通常燃燒脂肪，它們比較細小。快縮肌纖維（Fast-twitch fiber）利於力量型和速度型運動，通常燃燒碳水化合物，它們相對也比較粗壯。

不同能量系統的心率監測

在你了解三種能量系統與運動強度之間的關聯性之後，你可以選擇適當的心率來刺激特定的能量系統，並藉此設計出一系列的訓練課表。這個做法對於可監測強度的無氧醣酵解系統和有氧系統最為適合，但是一遇到時間短、強度極高的運動形態，例如衝刺，就會失去效用。然而，心率在偵測短時間高強度週期性運動（同時會用到磷酸－肌酸和無氧醣酵解兩個系統）的恢復情況時非常有用，因為你可以藉此來決定何時再開始重複衝刺，或是繼續休息等到心率下降到一定程度。

有些教練認為，當運動員的心率下降到最大心率的65%以下，就可以開始重複衝刺訓練。不幸的是，雖然在整個有氧運動區間裡，恢復心率是非常好的觀察指標，此時卻不足以用來判斷恢復狀況。當體能增強時，你應該會發現在前後兩次高強度訓練項目之間的恢復速度變得越來越快，即使仍在訓練的過程中也一樣。舉例來說，單車騎士在短上坡時心率常常會上升到非常接近最大心率，然後在幾分鐘之內就會落回到65~75%之間，這表示他具有優異的有氧能力。

要藉由這樣的心率與訓練資訊進行訓練，你必須仔細考慮下列幾點：

1. 你進行的運動，有氧和無氧的比例？
2. 根據你的能量代謝分配，你該如何分配有氧和無氧訓練的總時間？
3. 你應該用什麼樣的心率區間進行訓練，才能讓想要的能量系統向上提升？
4. 你是否考慮透過營養素的使用方式來增強能量系統的表現？
5. 在訓練暫停休息，或是剛結束一段短時間的高強度訓練時，你期盼怎樣的恢復心率？

找到上述問題的答案，就能幫助你為自己的訓練課程選擇正確的強度。

書籍資訊
◎本文摘自臉譜出版，羅伊．班森與狄克蘭．康諾利著作《心跳率，你最好的運動教練：解讀最佳體能指標，找到自己專屬的運動方式與進步關鍵》一書。全球頂尖運動教練一致推崇的「心跳率訓練法」完全聖經。掌握心跳率，你的運動計畫就成功了一半！

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