FatMax 與 HIIT：減脂與身體組成效果比較

在達到最大脂肪氧化率（FatMax）的強度下進行訓練，可有效減少過重及久坐族群的體重、總脂肪量與內臟脂肪 [2, 10]。然而研究指出，在更廣泛的族群中，高強度間歇訓練（HIIT）等較高強度的運動往往能以更少的總時間，在體脂率、腰圍及有氧能力方面帶來相似甚至更佳的長期改善 [3, 9]。此外，全身 24 小時的脂肪氧化主要取決於每日總能量消耗，而非運動本身當下所氧化的特定能量來源 [16]。

認識 FatMax 與能量基質氧化

FatMax 是指人體以最高絕對速率氧化脂肪時的特定運動強度，該峰值被稱為最大脂肪氧化率（MFO）[17]。隨著運動負荷增加，全身的脂肪氧化呈現拋物線趨勢 [17]。當強度從低強度上升至中強度時，絕對脂肪氧化量會持續增加，直到在 FatMax 達到頂峰 [17]。一旦超過此閾值，脂肪氧化率會因數種生理限制而迅速下降：包括流向脂肪組織的血流減少、血漿非酯化脂肪酸（NEFA）向做功肌肉的輸送受阻、游離肉鹼（free carnitine）可用性降低，以及酸中毒（pH 7.0–6.8）對肉鹼棕櫚醯基轉移酶 I（CPT-I）活性的抑制 [17]。

人體的能量儲存分布反映了這種轉變：雖然人體的脂肪儲備是龐大的能量庫（一位體脂率 10% 的 70 公斤個體約儲存 68,250 大卡），但內源性碳水化合物儲存量卻極為有限（<3,000 大卡，其中約 80% 存在於骨骼肌，10–15% 存在於肝臟，約 4 克以血糖形式存在於血漿中）[17]。

FatMax 與 MFO 通常是在嚴格的飲食和空腹控制下，透過間接熱量測定法配合漸增負荷測驗方案（例如在功率腳踏車上每 3 到 5 分鐘增加 35 瓦）來測定 [17]。重測信度顯示，FatMax 的變異係數介於 3% 至 9.6% 之間，MFO 則介於 5% 至 11% 之間 [17]。

有多項因素會影響這些指標：

• 體能與身體組成： 在一項針對 1,121 名空腹運動員的研究中，去脂體重被確定為解釋 MFO 變異的最強單一預測因子；在 0.17 至 1.27 克/分鐘的整體範圍內，橄欖球運動員表現出較高的 MFO（0.72 克/分鐘），而高爾夫運動員則較低（0.49 克/分鐘）[19]。
• 運動前的急性營養攝取： 在測試前 45 分鐘攝取 75 克葡萄糖會使 MFO 降低約 30%，並將 FatMax 偏移至較低的運動強度（從 60.1% VO2max 降至 52.0% VO2max）[19]。相反地，運動前攝取等熱量的高脂飲食雖然增加了低強度階段氧化的總脂肪量並降低了呼吸交換率，但並未改變峰值氧化率或 FatMax 所對應的負荷 [18]。
• 基準健康狀況與肥胖： 在健康個體中，FatMax 通常落在 30% 至 65% VO2max 之間 [2]。在肥胖個體中，FatMax 會向下偏移至約 30% 至 46%（或 40% 至 50%）VO2max [2, 10]。在此族群中，若以標準中等強度（~65% VO2max）運動可能會超出 FatMax，使燃料利用轉向肝醣，並可能導致脂肪酸氧化不完全，進而損害胰島素訊息傳遞 [2]。由於個體間的 FatMax 差異極大（不同性別間介於 30% 至 65% VO2max），透過間接熱量測定法進行實驗室評估，會比通用的中等強度連續運動處方更為精準 [10]。

FatMax 訓練帶來的身體組成變化

系統回顧與臨床試驗顯示，中期 FatMax 訓練能顯著改善肥胖個體的脂肪量與心血管適能 [2, 10]。一項納入 11 項隨機對照試驗（RCT）、針對過重與肥胖成人進行 8 至 20 週訓練（每週 120–360 分鐘）的統合分析發現，各項指標均有顯著的合併減少量 [2, 10, 11]：

• 體重： 平均差異（MD）為 -4.30 公斤 [10, 11]
• 脂肪量： MD 為 -4.03 公斤 [10, 11]
• 腰圍： MD 為 -3.34 公分 [10, 11]
• 最大攝氧量（VO2max）： 增加 2.96 mL·kg⁻¹·min⁻¹ [10, 11]

這些方案對去脂體重完全沒有改變（MD = 0.08 公斤）[10, 11]。在過重的高齡女性中（平均年齡 64.2 歲，BMI 27.1 kg/m²），進行 12 週個人化的 FatMax 訓練（每週 3 天，每天 1 小時）降低了體重、BMI、脂肪量、軀幹內臟脂肪與舒張壓，同時提升了預估的 VO2max、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）及左心室射出分率 [5]。

除了整體身體組成的改善，10 週的 FatMax 訓練還能增強骨骼肌粒線體的呼吸能力，並提高脂蛋白脂肪酶的活性 [7, 20]。它還能減少全身性發炎、改善胰島素阻抗並減少內臟脂肪 [7]。調節脂質運輸與攝取的關鍵微小核糖核酸（microRNA）——例如調節 CPT1 的 miR-1，以及調節 CD36 活性的 miR-145、miR-20a-5p 和 miR-29a——都參與了這些脂質代謝適應過程 [20]。

然而，由於單獨進行 8 至 20 週的 FatMax 訓練無法增加肥胖個體的去脂體重或肌肉量，研究人員建議將其與阻力訓練結合，以保留精瘦組織並預防肌少型肥胖 [7, 20]。一項針對久坐年輕人進行的 16 週臨床試驗方案，目前正在評估這種結合方案相較於單純 FatMax 與伸展對照組在身體組成和代謝靈活性上的變化 [7, 20]。

FatMax 與高強度間歇訓練（HIIT）的比較

當直接比較 FatMax 與較高強度的運動模式時，結果很大程度上取決於目標族群與研究設計。

直接對照試驗

在一項為期 8 週、針對 20 名過重年輕女性（BMI ≥24 kg/m²）比較 FatMax 訓練與 HIIT 的隨機試驗中，兩組均實現了體脂減少 [4]。HIIT 組減少了臀圍（-1.46 公分）、脂肪量（-1.63 公斤）、體脂率（-1.28%）和內臟脂肪面積（-8.49 cm²）[4]。然而，FatMax 組在 BMI（比 HIIT 組多下降 -1.19 kg/m²）和腰圍（-3.37 公分，HIIT 組則無顯著變化）上的下降幅度顯著更大，並同時降低了體重（-3.16 公斤）、臀圍（-2.63 公分）、脂肪量（-2.29 公斤）、體脂率（-1.68%）和內臟脂肪面積（-10.1 cm²）[4]。兩組的去脂體重均未發生改變 [4]。

在一項針對二級與三級肥胖男性（BMI ≥ 35 kg/m²）的 2 週短期試驗中，總做功匹配的連續 FatMax 踩車與調整版 HIIT（10 次 60 秒區間，強度約為 90% HRmax）均顯著提高了有氧適能和脂肪氧化率 [14]。然而，在該兩週期間內，只有連續 FatMax 組的 HOMA2-IR、靜息胰島素和靜息 NEFA 出現了顯著下降 [14]。

較高強度的廣泛系統性證據

在更廣泛的族群中，統合分析顯示較高強度能帶來顯著的身體組成改變：

• 整體脂肪與肌肉變化： 2023 年一項納入 36 項 RCT（持續 3 至 15 週）的統合分析顯示，HIIT 顯著減少了脂肪量（加權平均差異 [WMD]：-1.86 公斤）與體脂率（WMD：-1.53%），同時顯著增加了去脂體重（WMD：0.51 公斤）[3]。次群組分析顯示，路跑帶來的脂肪量減少幅度最大（WMD：-4.25 公斤），而自行車則是唯一顯著增加去脂體重的運動模式（WMD：0.63 公斤）[3]。持續時間 >8 週、每週 ≥3 次、運動區間 <60 秒且主動恢復 ≤90 秒的方案效果最為顯著 [3]。
• HIIT 與中等強度連續訓練（MICT）： 一項納入 29 項針對青年與中年成人的 RCT 統合分析顯示，與 MICT 相比，HIIT 在減少腰圍和體脂百分比方面效果更好，且提升 VO2peak 的幅度更大 [9]。
• 不同的代謝適應： 在與肥胖相關的代謝功能障礙中，MICT 更有利於改善體脂分佈與粒線體效率，而 HIIT 則在代謝適應能力與胰島素訊息傳遞方面具有突出效果 [8]。

24 小時能量消耗與「燃脂迷思」

一個常見的迷思是：在運動過程中最大化脂肪氧化率，就會自動轉化為更佳的整體減脂效果。全室間接熱量測定法（Whole-room indirect calorimetry）證實，當運動總能量消耗相同（400 大卡）時，低強度踩車（40% VO2max）與高強度踩車（70% VO2max）對提升 24 小時總能量消耗及碳水化合物氧化量的效果相同，且 24 小時的總脂肪氧化量並無顯著差異 [16]。

歸根結底，長期的身體組成改變需要創造負能量平衡。美國運動醫學會（ACSM）與世界衛生組織（WHO）建議，肥胖管理每週的運動能量消耗應超過 2,000 大卡 [7, 20]。

實用總結

• FatMax 的效益： 適合初學者、高齡者以及因氧化能力較低而覺得標準中等強度連續運動過於吃力的肥胖個體 [2, 5, 10]。它能在不造成過度神經肌肉疲勞的情況下累積較高的訓練量，並有助於減少內臟脂肪及改善基礎胰島素敏感性 [4, 7, 14]。
• HIIT 的效益： 具備極高的時間效率，能大幅提升 VO2peak，且特別是在自行車訓練中，能刺激去脂體重產生微幅增加，這是單靠 FatMax 所無法達成的 [3, 9, 10]。
• 維持精瘦組織： 由於 FatMax 和中等強度連續運動都無法可靠地建立肌肉組織，因此在減脂期間將心肺運動與規律的阻力訓練結合，對於防止精瘦肌肉流失至關重要 [7, 9, 20]。