迴轉速與力量的辯論：高轉速還是大力踩？

前言

在自行車訓練的世界裡，很少有話題能像「最佳迴轉速」一樣引發如此持久的辯論。一方面，Lance Armstrong 以 100+ RPM 的高轉速風格席捲環法，讓「spin to win」成為流行口號。另一方面，Jan Ullrich 以 70-80 RPM 的低轉速大力踩風格同樣展現了驚人的實力。那麼，科學到底站在哪一邊？答案比你想像的更加微妙。

基本物理學複習

功率的恆等式

功率（Power）= 扭矩（Torque）× 角速度（Angular Velocity）

P = T × ω

或者用更實用的形式：

P = 踏板力 × 有效力臂 × 2π × RPM / 60

這個公式的核心含義是：相同的功率輸出，可以透過無數種扭矩和迴轉速的組合來實現。

例如，要輸出 250 瓦：

• 60 RPM × 39.8 Nm
• 80 RPM × 29.8 Nm
• 100 RPM × 23.9 Nm
• 120 RPM × 19.9 Nm

從純物理學角度，這四種組合完全等價。但從人體生理學的角度，它們各有千秋。

肌肉生理學視角

肌纖維類型與迴轉速

人體骨骼肌包含不同類型的肌纖維：

特性	Type I（慢縮肌）	Type IIa（快縮氧化）	Type IIx（快縮糖解）
收縮速度	慢	中快	快
疲勞抗性	高	中	低
主要供能	有氧	混合	無氧
力量輸出	低	中	高

低迴轉速、高扭力的踩踏需要更高比例的 Type II 肌纖維參與。而 Type II 肌纖維的燃料消耗以糖原為主，代謝產生較多乳酸。相反，高迴轉速、低扭力更多地依賴 Type I 肌纖維，其主要以脂肪酸為燃料，代謝更加「清潔」。

力-速度關係

每條肌纖維都有一個力-速度關係曲線（Force-Velocity Curve）：收縮速度越快，能產生的力量越小。這意味著：

• 在低迴轉速下，肌肉以較慢的速度收縮，每條肌纖維能產生較大的力量。因此，需要較少的運動單位被招募就能達到目標功率。
• 在高迴轉速下，肌肉收縮速度加快，每條肌纖維的力量輸出下降。需要招募更多運動單位來補償。

肌肉效率

肌肉效率（Mechanical Efficiency）定義為有效機械功除以總代謝能量消耗。研究一致發現：

• 最佳機械效率的迴轉速約在 50-60 RPM
• 隨著迴轉速增加，效率逐漸下降
• 在 120 RPM 時，效率比 60 RPM 低約 5-8%

這個結果似乎支持低迴轉速的優勢。但是，故事並沒有這麼簡單。

能量代謝視角

氧氣消耗

在相同功率輸出下，不同迴轉速的氧氣消耗呈 U 型曲線：

• 最低氧氣消耗通常出現在 60-70 RPM
• 低於 50 RPM：肌肉力量需求過高，招募 Type II 肌纖維增加無氧代謝
• 高於 100 RPM：腿部高速擺動的內部功增加，代謝成本上升

糖原消耗

這是區分長短距離表現的關鍵因素。低迴轉速的高扭力踩踏更多地消耗肌肉糖原：

• 低 RPM（60-70）：更高的肌肉力量需求 → 更多 Type II 參與 → 更高的糖原消耗率
• 高 RPM（90-100）：更低的肌肉力量需求 → 更多 Type I 參與 → 更多脂肪氧化、較少糖原消耗

在 4-6 小時的長距離公路賽中，糖原節省可能成為決定勝負的因素。這也是為什麼許多職業選手在長距離賽事中傾向使用較高的迴轉速。

乳酸閾值的考量

在接近乳酸閾值的強度騎行時，迴轉速的選擇尤為重要：

• 低迴轉速產生更高的肌肉內張力，可能更快達到局部肌肉的乳酸閾值
• 高迴轉速分散負擔，但增加心血管系統的壓力

這創造了一個有趣的權衡：低迴轉速是「周邊限制型」（肌肉先達極限），高迴轉速是「中央限制型」（心血管先達極限）。

心血管系統視角

心率反應

在相同功率下，迴轉速每增加 10 RPM，心率通常增加 3-5 BPM。這是因為：

1. 腿部肌肉的節律性收縮和放鬆更頻繁，增加了「肌肉泵浦」的頻率
2. 更多的運動單位被招募（雖然單個單位負擔較低）
3. 腿部高速擺動增加了血液回流的需求

心輸出量

高迴轉速增加了心臟的做功，但同時也改善了肌肉的血液灌流。每次肌肉收縮都會暫時壓迫血管，收縮時間越長（低 RPM），血液灌流受阻越嚴重。

自選迴轉速（Self-Selected Cadence）

訓練水平的影響

有趣的是，騎士自己選擇的舒適迴轉速（稱為自選迴轉速）與訓練水平高度相關：

騎士水平	自選迴轉速	最佳效率迴轉速
休閒騎士	60-70 RPM	~60 RPM
業餘選手	80-90 RPM	~70 RPM
職業選手	90-100 RPM	~80 RPM

一個重要的觀察是：訓練水平越高的騎士，自選迴轉速越高，但同時他們的最佳效率迴轉速也在上升。這暗示長期的高轉速訓練可以改變肌肉的生理適應，使高迴轉速變得更有效率。

為什麼經驗豐富的騎士偏好較高迴轉速？

1. 降低峰值肌肉力量：減少關節磨損和急性傷害風險
2. 改善血液循環：更頻繁的收縮放鬆週期促進廢物排出
3. 策略靈活性：在已經使用較高迴轉速的基礎上，更容易在需要時切換到更高檔位加速
4. 長期適應：多年訓練使神經肌肉系統適應了高效的高轉速模式

不同情境的最佳策略

平路巡航

建議迴轉速：85-95 RPM

在平路穩態騎行中，中等偏高的迴轉速是多數研究支持的選擇。這個範圍平衡了肌肉效率和心血管負擔，同時保留了加速時的餘裕。

爬坡

短陡坡（< 5 分鐘）：75-85 RPM

在短時間高功率的爬坡中，較低的迴轉速可以更好地利用肌肉力量。此時心血管系統尚未成為限制因素。

長緩坡（> 20 分鐘）：80-90 RPM

在長時間的爬坡中，保持較高的迴轉速有助於節省糖原，延緩肌肉疲勞。這需要使用較輕的齒比。

計時賽

建議迴轉速：90-100 RPM

計時賽通常在 20-60 分鐘的高強度持續輸出下進行。較高的迴轉速有助於維持穩定的功率，避免後段因肌肉疲勞導致的功率崩盤。

衝刺

建議迴轉速：100-120+ RPM

在短時間最大功率輸出中，高迴轉速是必然的。衝刺時功率可以達到 1000-1800 瓦，這種功率水平在低迴轉速下根本無法達到（所需的扭矩會超過肌肉的峰值力量）。

訓練建議

高迴轉速訓練

• 目的：改善神經肌肉協調，提升踩踏平滑度
• 方法：在訓練台上以 110-130 RPM 進行 30 秒至 2 分鐘的間歇
• 注意：身體不應彈跳，如果臀部在座墊上跳動，說明超過了控制極限
• 頻率：每週 1-2 次

力量型踩踏訓練

• 目的：提升峰值扭矩能力和肌肉力量耐力
• 方法：在 3-5% 的坡度上，以 50-60 RPM 進行 5-10 分鐘的穩態騎行
• 注意：維持圓滑的踩踏，不要「硬踩」。如果膝蓋有不適感，立即停止
• 頻率：每週 1 次，在賽季外期間較為合適

迴轉速變化訓練

• 目的：培養在不同迴轉速下維持穩定功率的能力
• 方法：在固定功率下，每 2 分鐘切換一次迴轉速（例如 70→90→110→90→70）
• 效益：提升代謝靈活性和肌群協調

個人化的迴轉速策略

最終，最佳迴轉速是高度個人化的，取決於：

1. 肌纖維組成：Type I 比例高的騎士天生適合較高迴轉速
2. 訓練歷史：多年的訓練會塑造神經肌肉模式
3. 體型：腿較長、體重較重的騎士往往傾向較低迴轉速
4. 騎行強度：強度越高，最佳迴轉速越高
5. 騎行距離：距離越長，更需要考慮糖原節省

一個實用的自我評估方法：在功率計上以同一功率（例如 FTP 的 85%）分別以 75、85、95 RPM 騎行 10 分鐘，記錄心率和 RPE。心率最低且 RPE 最舒適的迴轉速就是你目前的最佳範圍。

結語

迴轉速與力量的辯論沒有一個放之四海而皆準的答案。科學告訴我們，最佳效率的迴轉速可能比多數騎士習慣的要低，但最佳表現的迴轉速——特別是在長距離和高強度情境下——則傾向於較高的範圍。最明智的做法不是固守某個數字，而是培養在不同迴轉速下都能高效踩踏的能力，然後根據具體情境靈活選擇。真正的高手，不是只會高轉或只會低轉，而是能在任何轉速下都游刃有餘。

相關主題閱讀

• 自行車踏頻最佳化：科學找到你的黃金轉速
• 爬坡踩踏節奏：高迴轉 vs 低迴轉的生理學差異
• 自行車胎壓的科學：不是越硬越快，找到你的最佳胎壓
• 深蹲最大力量與自行車功率輸出的相關性：薈萃分析研究