在評估一個人的體能狀況時，最大攝氧量 (VO₂max) 是一個公認且極具代表性的指標。它不僅能預測運動表現，更與長壽、慢性病風險密切相關。不過，VO₂max的正式測量通常需要昂貴的氣體分析儀器與實驗室環境，一般人難以接觸。好消息是，韓國最新研究顯示，只要利用智慧手錶的心率與GPS資料，搭配一場簡單的12分鐘Cooper跑步測驗，就能準確預測VO₂max值，且其準確度更優於傳統單以Cooper測驗估算VO₂max的方法，為個人化體能監控開啟新可能。
以傳統Cooper測驗預估VO₂max為何不夠好？
傳統的Cooper測驗由Kenneth H. Cooper醫師於1968年提出，主要透過「12分鐘內跑多遠」來預估VO₂max，是非實驗室環境中最經典的測驗之一。然而，它僅以「跑步距離」作為估算依據，無法反映體化變異，如體型、性別、生理反應等。另外，現代智慧穿戴裝置的普及，也使得結合心率、生理資料與運動表現的分析變得可行。這讓「低成本且更高準確度」的VO₂max預測有了被實現的可能。(延伸閱讀：如何測試自己的心肺能力 - Sportscience 運動科學網)
研究設計與新型VO₂max預測模型表現：智慧手錶結合跑步測驗的全新突破
研究團隊招募了104位韓國成年人（平均年齡35.6歲），先於室內以氣體分析儀測得參與者的 VO₂max作為標準對照，隨後安排受試者到戶外進行12分鐘Cooper測驗，並使用Samsung Galaxy Watch 7同步紀錄：平均心率、最高心率與GPS計算出的跑步距離。除此之外，性別、身高與體重也一併納入模型變數，並以多元線性迴歸建立全新的VO₂max預測模型：
VO₂max = 27.620 + 6.358×性別 − 0.012×身高 − 0.202×體重 − 0.036×平均HR + 0.039×最大 HR + 0.012×跑步距離
由下表可以看到，以智慧手錶數據結合Cooper測驗的新型VO₂max預測模型表現優於傳統的預估模型，其模型解釋力（R²）、一致性指標（ICC）較高，同時有較低的預測誤差（SEE）與變異係數CV(%)，顯示了新型VO₂max預測模型不僅比較精準，更有較高的穩定性。
|
預測方法 |
R² |
SEE(Ml/kg/min) |
ICC |
CV(%) |
|
智慧手錶數據結合Cooper測驗 |
0.860 |
3.024 |
0.961 |
16.39 |
|
傳統Cooper測驗 |
0.810 |
3.516 |
0.925 |
24.69 |
為什麼心率資料能顯著提升準確度？
研究者指出，單靠跑步距離無法反映出不同體能者在運動中投入的生理負荷，然而，心率變化，尤其是最大心率與平均心率的差異，能更真實反映個體在運動過程中所經歷的強度與適應。這也解釋了為何將心率納入模型後，其預測能力明顯提升，代表運動當下的「內在反應」對VO₂max的估算來說相當重要。
結語
這篇研究展現了科技與運動科學的結合潛力，證明只需一支智慧手錶與12分鐘跑步測驗，就能以高準確度預測VO₂max，透過這個新型預測模型，使用者可以定期進行Cooper測驗，以掌握自身的VO₂max變化，VO₂max將不再只是專業選手或研究人員的專屬數據，而是你我每一位日常使用者手腕上即可即時掌握的重要健康指標，現在，不妨馬上戴起您的智慧手錶進行12分鐘跑步測驗，透過新型公式試著估算您的VO₂max吧！
參考文獻
Lee, K., Kim, D., Shin, S., Choi, H., Jang, A., & Chung, J. (2025). Smartwatch-Derived VO₂max Prediction Model for Korean Adults: Utilizing Heart Rate and GPS Data from the 12-Minute Cooper Test. Healthcare, 13(7), 722. https://doi.org/10.3390/healthcare13070722
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