開始有氧訓練前兩到三個月的 VO2 Max 增長幅度

無訓練經驗者剛開始進行有氧運動時，在訓練的前 8 到 12 週內，最大攝氧量（VO2 max）通常會提升 10% 到 20% [9]。可測量到的適應甚至更早就已開始，在第 4 到 8 週之間往往就能看到 5% 到 15% 的增幅 [10]。然而，這些進步的幅度在個體之間存在顯著差異，其中基因遺傳因素約佔個人訓練反應差異的一半 [9], [10]。

VO2 max 代表人體在全力竭盡全力時輸送並利用氧氣的最大速率。它由菲克方程式（Fick equation）決定：心輸出量乘以動靜脈含氧量差（$a\text{-}v{\text{O}}_2\text{ diff}$）[10]。早期進步的速率與幅度，反映了中樞氧氣輸送與周邊氧氣攝取兩方面不同的生理適應階段 [10]。

早期進步的時間軸與幅度

在短期至中期的訓練期（4 到 8 週）中，針對健康年輕成年人的統合分析數據顯示，各種訓練形式平均可帶來約 0.26 至 0.35 L/min 的絕對 VO2 max 提升 [1]。在涵蓋無訓練經驗族群長達 12 週訓練的更廣泛統合分析中，平均絕對增長達到約 0.51 L/min，某些特定的間歇訓練方案更可產生 0.8 至 0.9 L/min 的增幅 [9]。若延長至 3 到 6 個月（12 到 24 週），在適應速率開始進入平台期之前，總體進步通常會累積達到比基準值高出 10% 至 25% [10]。

這些早期改善具有臨床上的重要健康意義：心肺適能僅增加 1 個代謝當量（1 MET，即 3.5 ml O2·kg⁻¹·min⁻¹），就與全因死亡率和心血管疾病風險降低 10% 到 25% 相關聯 [1]。

生理進程：中樞與周邊適應

在最初兩到三個月內觀察到的快速增長，是透過心血管和肌肉系統一連串可預期的適應順序發生的 [10]：

1. 第 1 至 4 週： 最早期的進步主要是由血漿容量的迅速擴張以及隨之而來的每搏輸出量增加所驅動 [10]。
2. 第 4 至 8 週： 中樞心血管改善主導了這個階段。每搏輸出量增加、紅血球容量增加以及最大心輸出量提高，構成了 VO2 max 通常上升 5% 至 15% 的主要原因 [10]。
3. 第 8 至 16 週： 隨著中樞輸送適應逐漸穩定（部分受限於心包膜對每搏輸出量的物理限制），周邊肌肉重塑成為持續適應的主要驅動力 [10]。這一階段包括受訓骨骼肌內微血管密度、粒線體密度以及氧化酵素活性的結構性增加，從而提升肌肉攝取與消耗氧氣的能力 [10]。

訓練強度與模式比較

中強度連續訓練（MICT）和高強度間歇訓練（HIIT）都能有效刺激無訓練經驗成年人的心肺適能改善 [2]。系統性文獻回顧指出，雖然較低強度訓練（<80% VO2 max）和高強度訓練（>80% VO2 max）均能顯著提升 VO2 max，但兩種模式之間的整體差異通常微小或適中 [2]。

在針對 4 至 8 週介入措施的統合迴歸分析中，各強度三分位數之間的 VO2 max 增長在統計上十分相似（約 60–70% VO2 max：+0.29 L/min；約 80–92.5%：+0.26 L/min；約 100–250%：+0.35 L/min），這顯示高強度訓練方案可以用較低的單次訓練量與總訓練量達到相當的絕對體能增長 [1]。同樣地，一項為期 8 週的試驗比較了 24 次低量 HIIT（15 組 30 秒衝刺，強度為最大心率的 90–95%）與 MICT（以最大心率的 65–75% 連續運動 40 分鐘），結果發現 HIIT 組組內 VO2 max 顯著增加 3.5 ml/kg/min，MICT 組增加 1.9 ml/kg/min，而兩種方案之間並無統計上的顯著差異 [13]。

儘管如此，特定的高強度間歇配置確實能在短期內引發更大的適應。在一項為期 8 週的試驗中，以最大心率的 90% 到 95% 進行 4 × 4 分鐘間歇訓練，使 VO2 max 提升了約 13%，相較之下，以乳酸閾值或長距離慢跑配速進行連續跑步僅產生 3% 到 4% 的增幅 [9], [10]。然而，由於個體間心率反應差異極大，僅依賴最大心率來開立訓練處方，可能會使某些人的適當訓練目標被高估達 40% [6]。

個體差異與基因可訓練性

雖然平均改善幅度可預期落在 10% 到 20% 之間，但個體對標準化訓練計畫的反應差異極大 [9], [10]。在 HERITAGE 家庭研究中，481 名久坐不動的成年人完成了一項為期 20 週的標準化自行車訓練計畫（從 55% VO2 max 下騎乘 30 分鐘進展至 75% VO2 max 下騎乘 50 分鐘），平均 VO2 max 增長為 400 ml/min [9], [20]。然而，個別反應的範圍極廣，從小到幾乎無變化（0 ml/min），大到增幅超過 1.0 L/min 或提升超過 40% 不等 [9], [10]。

HERITAGE 試驗的家庭與連鎖分析證實，VO2 max 可訓練性約有 47% 至 50% 的變異可歸因於遺傳因素 [9], [10]。因此，儘管幾乎所有初學者在進行規律有氧運動的前三個月內都能獲得實質的心血管功能適應，但確切的進步速率與幅度仍取決於訓練刺激與個人基因反應性之間的交互作用 [9], [10]。