想知道拖地跟打籃球的活動強度差多少嗎?一張表告訴你!

這一篇要來聊聊生活中的活動究竟會消耗掉我們那些能量，大家在國中國小的生物課都學過，人都是靠呼吸維持生命，呼吸進來的氧氣會跟身體的細胞進行呼吸作用來產生能量。所以運動會消耗大量的能量，做一些家事會消耗一點能量，坐著不動還是會消耗能量，這樣生理學家是如何測量出這些被消耗掉的能量是多少呢?

生理學家為了解決這個問題，定義出"攝氧量"這名詞，攝氧量從字面上看起來的意思是身體在一定時間所需要攝取的氧氣量，生理學意義就是心臟輸出的充氧血和身體器官使用氧氣能力的乘積，也就是同樣的血量中，充氧血與缺氧血之間的氧氣差距，用數學公式表示成為:心輸出量 x 動-靜脈血氧差距。

覺得抽象就換個角度想一下，把心臟想成老師，身體器官想成學生，老師在課堂上授課講出如同汪洋大海班的資訊內容(心臟把充氧血打出去)，結果考試結果發現學生們只吸收當中的池塘水窪般大小的內容(身體細胞使用過後的缺氧血)，那我們就會說學生吸收知識的能力(攝氧量)就是老師所有講述的內容(心臟充氧血)乘上老師汪洋大海內容跟學生理解的池塘水窪的差距(動-靜脈血氧差距)。

每一個人可以達到的最大攝氧量都不相同，這種差異取決於性別、年齡、體型、生活習慣......等等，因此在臨床上，最大攝氧量被視為心臟血管系統的功能容量，也就是身體用氧的極限。在心肺疾病患者的運動測試上，常常利用最大攝氧量來評估心肺能力，因為任何測試都無法達到病人生理功能的極限值，但是最大攝氧量卻是症狀限制下所達成的極限，因此常用最大攝氧量來評估患者的心肺功能狀況。

看到這邊大家會覺得用攝氧量來當作能量消耗蠻簡單的，但一來我們日常生活中沒有儀器可以計算攝氧量，二來生理學家們覺得每一個人體型、活動時間都不一樣，籠統的算出某人在一段時間做一件事消耗的能量不足以推估到所有人，一定得固定時間、固定體型內算出的攝氧量當作最小單位，才能更加精準推算真實的能量消耗。

根據這些生理學家們的努力，定義出代謝當量(Metabolic Equivalent Unit，MET)這玩意兒，代謝當量(MET)表示單位時間內，每公斤體重消耗多少毫升氧氣。一般都是將攝氧量除以3.5ml/(kg*min)，並且定義1代謝當量(1MET)代表一個人在安靜休息下所消耗的氧氣量。

到這邊嚴肅的學理部分已經結束了，用什麼儀器測量，該怎麼計算就交由生理學家去研究，我們可以擷取對生活有影響的部份來應用。接下來列出這些辛苦的學者們在努力的研究下，從1MET到10MET究竟會對應到那些日常活動呢?請看下圖:

(翻攝自呼吸循環系統物理治療基礎實務，吳英黛，2012)

從這張表可以對照出日常生活的活動中(家事、工作、娛樂、運動)所需要的攝氧量。比如說娛樂性活動3~4METs的慢速游泳跟6~7METs自由式游泳相互比較，可以得知相同一人在同一段時間內，游1趟自由式所需要的氧氣量跟同一段時間內游2趟慢速游泳是相同的。

可以參考這張表，找出平常活動所需要的氧氣量，再設定高一點的目標，慢慢去訓練強化心肺耐力，加油!

新招---學會設定運動強度，從耍廢系肥宅升級陽光系男孩

上禮拜講到耍廢系肥宅想要進化成陽光系男孩，可以利用自己的心跳數，藉由最大心跳公式乘上運動強度百分比，或是套用卡佛能公式，都可以規畫出適合自己的運動目標強度。在後面留了一個尾巴，如果本身心跳就不規律，或是藉由心臟節律器控制著，就無法利用這兩樣公式，那這樣要如何設定運動目標強度呢?

那就用呼吸喘氣的程度吧!

大家常常在講心肺功能、心肺耐力，表示心臟跟肺臟在生理功能上有很大的關聯性。運動過程中，鼻子呼吸連通肺臟做氧氣與二氧化碳的交換，血液帶著氧氣灌流回心臟，心臟收縮再把這些血液輸送到全身做能量與氣體的交換。所以依但我們開始覺得喘，表示身體的氧氣供應已經不夠，必須增加呼吸的頻率，吸納更多的氧氣進入身體，吐出更多的二氧化碳，等到身體內的氧氣平衡後，我們的呼吸也會逐漸恢復平緩的呼吸節奏。

這時候有一位瑞典生理學家柏格(Borg)，提出以他名字來命名的量表，柏格氏自覺用力指數(Borg’s rating of perceived exertion scale，簡稱Borg’s RPE scale)。伯格氏自覺用力指數是一種非常主觀的量表，根據自己本身對於喘氣程度的"感覺"去對應到一個數值，所以伯格氏自覺用力指數是一種相對的概念，同樣一項活動，不同的人感覺的數值可能相差許多。而跟一般量表不同的是，他的起始數值不是0也不是1，而是從6開始，一直到20，代表的是從沒感覺(6)、非常非常輕鬆(7)、......、有點吃力(13)、......、非常非常吃力(19)、極限(20)，中間各個數字所代表的感覺如下圖所示。

(翻攝自呼吸循環系統物理治療基礎實務，吳英黛，2010)

這樣一個主觀性的量表可以有什麼功能呢?神奇的地方就在這裡，把伯格氏自覺用力指數乘以10，恰恰跟心跳數值差不多。比如說非常非常輕鬆的7，乘以10候變成70，表示在這種狀態下，心臟每分鐘跳動次數約略在70下左右，身體對於活動感到非常非常輕鬆，也頗符合生活中靜態活動的情境；再挑有點吃力的13，對應的心跳數是130，差不多是和緩運動的強度。

到後來為了更符合一般人對於強度與數字結合的習慣，又出現一個伯格氏自覺用力指數修正版，從0分(沒感覺)開始，一直到10分(極限)。有趣的是，當要定義中等運動強度數值時，竟然不是中間數5，而是數字3!!!

伯格氏自覺用力指數修正版定義中等運動強度數值，竟然是數字3!!!

伯格氏自覺用力指數修正版定義中等運動強度數值，竟然是數字3!!!

伯格氏自覺用力指數修正版定義中等運動強度數值，竟然是數字3!!!

(翻攝自呼吸循環系統物理治療基礎實務，吳英黛，2010)

很神奇的中間值吧!修正版擴大了中等強度與極限之間的差距，比起中規中矩的中等強度對半切，這樣擴大的差距更方便使用者在描述自身狀態的選擇，也讓本來就很主觀的自覺用力指數有了更精確的感受。兩種版本的伯格氏自覺用力指數比較如下圖。

 

(翻攝並修改自呼吸循環系統物理治療基礎實務，吳英黛，2010)

所以對於心跳無法規律跳動的族群來說，描述對於運動強度的主觀感受，再利用伯格氏自覺用力指數來推估可能的心跳數，從中找出適合自己的運動強度，讓自己的呼吸與循環系統加有效率。下一回，就要聊聊日常生活的活動，究竟會消耗掉我們多少能量!

學會設定運動強度，從耍廢系肥宅升級陽光系男孩

世大運結束快3個禮拜，周遭的朋友也因為世大運捲起的運動風潮開始準備培養運動習慣，這時候面臨到一個問題就是:從來沒有運動習慣的自己，究竟要運動多久才不會把自己搞得太累，可以長長久久的持續下去，又有實質的健康效果呢?

這道問題對物理治療師來說，決定運動強度的數據就是心跳數。簡單概念是，算出自己心臟1分鐘可以負擔的最大心跳數，再乘上強度百分比，就是運動的目標心跳。

這概念有一條具體的公式，(220-年齡) x a%，利用這公式，可以輕鬆地估算出自己的運動強度該設定多少。舉例我今年20歲，目標想要達到5成的最大心跳數，那我的1分鐘目標心跳數就是(220-20) x 50%=200 x 50%=100，因此1分鐘心跳數100下就是我運動目標強度。

看到這裡時，心中可能出現幾個疑問:

1.      最大心跳數的概念怎麼來的?

2.      常數a要選20、50、80、87、94的數字可以嗎?設定的原則是什麼呢?

3.      照這個例子，如果我平常1分鐘心跳數就逼近100下，那目標心跳100下不就隨便動一下就達到了嗎?

4.      如果心臟的跳動不規律(例如心律不整)、太過規律(裝有心臟節律器)，這個方法還能適用嗎?

一般來說，心臟的跳動速率增加到某個極限後就會對心臟細胞產生負擔，所以心跳數不會無限制的增加，而每個人在不同年紀，心臟可以承受的強度又都不一樣，所以定義了1分鐘最大心跳數，220-年齡。至於220怎麼來的，為什麼不是200、250、300這些數字，目前還沒有看到相關解釋與說法，目前很一致大家都認同220-年齡這樣計算最大心跳數的方式。

再來是常數a%的選擇，有簡單的3分法，體能較低的族群設定40~50%，中等體能可以嘗試到60%，已經有規律運動習慣，體能很好的族群可以高達85~90%，從這種3分法可以概略選擇什麼樣的運動型態。

例如同樣是20歲的我，1分鐘最大心跳數是200 (220-年齡20)，從整天龜在家裡當耍廢系肥宅，突然想要升級成陽光系運動男孩，那麼一開始選擇溫和的快走或是跑走，達到心跳數100左右就是我的目標。當我這樣的運動量持續一個月，開始覺得沒有挑戰性，那就可以開始3000公尺或5000公尺的跑走或慢跑，開始讓心跳數增加到130下左右，持續幾個月後身體適應這樣的運動強度，就能進行更高強度的有氧或無氧運動，例如10公里以上慢跑，健身房重訓......等訓練，讓心跳數達到170次上下，進化成運動系陽光男孩。

有人會問，如果耍廢系肥宅平常打電動看動漫1分鐘心跳都高達8、90下，那這樣不就站起來走到廁所就到了100下了嗎?為了因應有些人休息時心跳數很快的問題，卡佛能(Karvonen)設計一套公式，稱為心跳儲存率，或是以他的名字稱呼卡佛能公式。

卡佛能公式的設計概念是以平常休息的心跳數當作基準，最大心跳數(220-年齡)是上限，從基準到上限之間的差距，去乘上運動強度常數a%，就是你的目標心跳增加量，把這個增加量加上休息狀態的心跳數，就是運動目標心跳數。用數學公式呈現就是:

(最大心跳數-休息心跳數) x a% + 休息心跳數

一樣20歲的耍廢系肥宅平常休息心跳87下，想要完成50%的運動強度，照目標心跳公式:(220-20) x50%=100下，而卡佛能公式算出來則是:【(220-20)-87】 x50%+87=113 x50%+87=56.5+87=143.5。

圖片表示如下。

(220-年齡) x a%算出來的目標心跳，並沒有考慮休息時心跳數

卡佛能公式計算目標心跳(1)

卡佛能計算目標心跳(2)

卡佛能公式最後算出的目標心跳

會發現比目標心跳公式還要多，這也表示卡佛能公式是在原先心跳基礎上，額外增加目標強度所需要的心跳數。

以上談的都是從1分鐘心跳數來決定運動量強度，所以若是心臟跳動次數不規則(心律不整)或是任何情況心跳都不會大幅變化，太過規則(裝置心臟節律器)，那麼上面用心跳數來決定運動強度就會有問題，這時候反而要用自覺用力係數來決定運動強度。

下一次，將分享自覺用力係數的概念，並如何跟心跳數與運動強度做結合，設計並培養專屬自己的運動習慣。

小孩穿鞋墊可以解決扁平足?家長該知道幾件事!

「治療師，我的小孩看起來好像有點扁平足耶，這樣會不會影響到他的平衡以及動作啊?」

「治療師，有鞋店店員跟我說，我家小朋友沒有足弓，他建議我去訂做鞋墊把足弓撐起來，那小朋友真的需要穿到那麼貴的鞋子嗎?」

一般來說，家長對於小朋友動作不協調或是平衡不穩定的情況，常出現的一種思考:小朋友扁平足沒有足弓，沒有足弓是否就需要倚靠鞋墊輔具來把足弓撐起來呢?

我們要先知道所謂足弓到底是什麼?足弓是三種機制互相配合的生物力學組織:(1)骨頭間相互卡榫、(2)韌帶的緊實、(3)肌肉的彈性。

可以想像成是腳底的彈簧，用來緩衝與蓄積腳底與地面之間的作用力力道。正常足弓有橫向與縱向，不過一般扁平足或高弓足所討論的都是內側縱向足弓，其中以肌肉韌帶的軟組織居多*1。

以足弓發育的觀點來看，小朋友3~6歲正是足弓發育的階段，所以小朋友尚未有明顯足弓是正常的，家長們需要做的事情，只要讓小朋友腿部以及腳底部的肌肉群充分活動就可以了。比如說讓小朋友跳躍、跑步、海灘踩沙、墊腳尖運動，把下肢肌肉力量練好、練滿，讓下肢腳底的肌肉群有足夠的力氣可以負荷身體承重重量，就可以把足弓撐起來。

我蠻忌諱兒童在足弓發育期間就給予穿著足弓墊。因為被動給予外力支撐，肌肉本身就不必收縮用力，長久下來，一旦把足弓墊抽走，腳底足弓也無法自行收縮而塌陷，造成生理性扁平足。

除非，因為罕見疾病或是其他因素，小朋友的骨頭變形、不可逆的肌肉萎縮或是其他身體構造因素所造成的「結構性扁平足」，導致無法藉由運動來刺激足弓生長，那麼選擇可以分散足底壓力且給予支撐的足弓墊才是正確的選擇。

到小朋友約10歲左右，足弓差不多發展定型，有些小朋友站著沒有足弓，坐著把腳懸空卻可以看到明顯足弓，這就是「生理性扁平足」。原因就是腳底的肌肉無法負荷身體的重量，所以站著時，腳底足弓無法負荷身體重量而塌陷；而腳懸空不再承重時，足弓又可以回復成原本的形狀。

那麼，生理性扁平足到底需不需要足弓墊的輔助呢?

我的看法是:看每個人情況而定*2。

例如生活上是否需要太頻繁的劇烈跑、跳等高衝擊活動?站或走一段時間是否會痠痛不舒服?生活活動上面是否有不方便的地方?因此，如果家長們對於小孩或是自己有足弓方面的問題，歡迎跟物理治療師諮詢或尋求衛教。

<附註>

*1:構成縱向足弓的8個軟組織:脛前肌，脛後肌，屈趾長肌，屈趾短肌，屈拇趾長肌，外展拇趾肌、足底筋膜、蹠側跟舟韌帶。

*2:個人經驗，我也是生理性扁平足，但是生活上並不會造成我任何困擾，所以我平常並不會特別去訂做鞋墊。只有在當兵前為了要應付長跑訓練，請我的實習同學做簡易的足弓鞋墊做壓力緩衝。只是在軍中不能穿自己的鞋子，所以當時足弓墊也沒有特別用到，只能當作紀念，就是網誌圖片的鞋墊。

*3:本文也刊載於此

蝦咪!!為什麼跳彈跳床跳到骨折!?

近日在臉書看到一則小朋友因為彈跳床而受傷的案例，看到雙手骨折的x光片，加上固定石膏前手臂的外觀變形，心裡蠻難過的。我在臨床上蠻常利用彈跳床來訓練小朋友的跳躍能力，或是給年紀大一點的小孩當作運動工具的使用。因此今天來聊聊彈跳床用來訓練小孩子動作的原理以及彈跳床本身有哪些潛在的危險性。

從Google圖片搜尋打入"彈跳床 彈性"這兩組關鍵字，搜尋出來的圖片有幾張拍出內部構造圖，把圖點進去放大一看，可以發現床面四周連接好幾條彈力繩(有些產品是連接彈簧)到外層支架上，利用並聯的彈性位能提供彈跳的力量。

這是彈跳床簡圖

當我們蹲站在彈跳床面上，準備跳動時，身體體重會伸展彈力繩(彈簧)，變成彈性位能儲存著(這時我們簡稱叫他a)。

一旦我們肌肉收縮開始往上跳時，肌肉力氣產生的能量(稱他為b)，會跟彈跳床的a一起形成提供向上跳動的推進力(a+b)。

根據物理力學能守恆原理(註*)，當我們落到床面蹲低準備再次跳躍時，(a+b)會被彈跳床的彈力繩(彈簧)儲存起來。

等我們第2次跳起來時，(a+b)會再加上第2次肌肉收縮產生的能量c，一起提供向上跳動的推進力(a+b+c)。

同樣的物理力學能守恆原理，當我們再次落到床面蹲低準備重新跳起來時，(a+b+c)會再一次被彈跳床的彈力繩(彈簧)儲存起來成為新的彈性位能，等我們第3次跳起來時，(a+b+c)會再加上第3次肌肉收縮產生的能量d，一起提供向上跳動的推進力(a+b+c+d)。如果每次腳一直出力跳躍，往復循環，最後跳起來時，身體會承載(a+b+c+d+e+f+.......+n)這麼多的能量。

身體背負這麼多能量可以用來做什麼呢?

知道彈跳床的原理之後，在臨床上依照發展里程，有小孩子應當會跳躍但還是沒有跳的動作出來時，可以讓小孩子站在彈跳床上面，利用彈跳床讓小孩子累積能量的特性，一來可以讓小孩體驗並理解什麼叫做跳躍的感覺；二來可以讓肌力比較不足的小朋友，利用這些額外的能量做出動作。在運動上，這些能量可以提供額外的助力，做出其他的花式活動。

基本上，大多數的人都會斟酌自己跳動的幅度，並且減少用力彈跳的次數，或是過程中完全不出力，完全倚靠彈跳床的彈力直到彈性位能耗盡，甚至小孩子居家用的彈跳床會有把手可以扶持，抵銷增加過多的能量。如果活動的人無法駕馭，用不好這些額外能量會發生什麼悲劇呢?

首先以小孩的角度來看，小孩子在3歲到學齡中，喜歡的感覺刺激包含高速、衝刺等感覺，因此小孩子在跳彈跳床時，會不自覺的越跳越大力，以獲取更高速的感覺刺激(註**)，在這種情況下，如果沒有掌握好彈跳方向或是落地區域，很容易發生骨折、扭傷、甚至喪命的危險。

至於成人雖然比小孩擁有更強的自制力來斟酌跳動幅度，但也因為成人運動能力更強，越會挑戰花式動作，比如說彈跳灌籃、彈跳後空翻、彈跳連續技......等等，有練過、做的好的確是力與美的表現，但要是初學者無法掌握這種彈跳能量，硬要挑戰高難度技巧，也很容易發生悲劇。

總結來說，彈跳床是一件運動神器，利用物理學原理，可以做出在平地上困難、做不出來的活動，但相對的一旦沒有駕馭好，也很容易造成身體的傷害。小孩子在家裡玩，父母要記得在旁邊看顧，或是提醒小孩手抓把手，控制力道；成年人在大型場館玩，要注意這是極限運動，沒有練習過或是被教導過，不要”給敖”隨意模仿別人花式技巧。

記得自己是來玩彈跳床，不是在玩命。

註:

*:力學能守恆原理，只受重力影響下，位能+動能=定值，【公式:位能+動能=mgh+(1/2)mv*2=定值】，所以彈跳過程中的高度(位能)與著地速度(動能)的能量總和是，彈跳床所累積的彈性位能加上肌肉收縮產生的能量，也就是(a+b+c+d+e+f+…..+n)

**:依照力學能守恆，(a+b+c+d+e+f+…..+n)越大，跳的高度越高(位能)，雙腳著地速度也越快(動能)。所以腳越出力往上跳，落地的速度也變快。