跑一場全馬要消耗多少能量？

先不仔細去探究這個問題的細節，直覺地想這個問題，也應該知道這跟跑者的實力與完賽時間有關。

跑者消耗的能量，可以從耗氧量（攝氧量）來推算。每消耗一公升的氧氣，大約等同於燃燒了二十千焦耳的能量（ 20 kJ）。

下面試著分別從全馬完賽時間為 4.5 小時、4 小時、3.5 小時、3 小時、2.5 小時與 2 小時 06 分（平均配速 3:00/公里）跑者來推算他們跑完 42 公里後所消耗能量。

首先我們要知道的數據是：以上這些完賽時間的跑者，在跑完一場全馬的「平均攝氧量」是多少？要確認這個問題，首先要找到不同全馬完賽成績者所對應的最大攝氧量。這方面的論文很多，我這邊先採用丹尼爾博士（Jack Daniels）的研究數據（表格出自《Lore of Running》, P 72~73 ）：

從丹尼爾博士的研究中，我們可以找出下面各完賽時間的跑者所對應的平均最大攝氧量：

4.5 小時：32.8 ml/min/kg
4 小時整：38.0 ml/min/kg
3.5 小時：44.5 ml/min/kg
3 小時整：53.5 ml/min/kg
2.5 小時：63.3 ml/min/kg
2 時 6 分：81.0 ml/min/kg

另外一組研究團隊戴維斯（Davies）和湯普森（Thompson）的數據則高出許多（表格出自《Lore of Running》, P68~69），如下：

從湯普森博士的研究中，對應的平均最大攝氧量較高；若我們綜合上述兩組研究者的數據，我們可得到下面的區間：

4.5 小時：32.8 ~ 38.9 ml/min/kg
4 小時整：38.0 ~ 44.1 ml/min/kg
3.5 小時：44.5 ~ 50.8 ml/min/kg
3 小時整：53.5 ~ 59.6 ml/min/kg
2.5 小時：63.3 ~ 68.2 ml/min/kg
2 時 6 分：81.0 ~ 82.3 ml/min/kg

從《丹尼爾博士的跑步方程式》一書中，可以知道，全馬跑者的強度大約會落在最大攝氧量的 74~84% 之間，實力愈強的跑者，會愈接近 84%；跑比較慢的跑者，會愈接近 74%，依據這個原則我們假設這些跑者在全馬過程中的平均攝氧量為：

4.5 小時：74% VO2max ✕ 32.8 ~ 38.9 = 24.3 ~ 28.8 ml/min/kg
4 小時整：76% VO2max ✕ 38.0 ~ 44.1 = 28.9 ~ 33.5 ml/min/kg
3.5 小時：78% VO2max ✕ 44.5 ~ 50.8 = 34.7 ~ 39.6 ml/min/kg
3 小時整：80% VO2max ✕ 53.5 ~ 59.6 = 42.8 ~ 47.7 ml/min/kg
2.5 小時：82% VO2max ✕ 63.3 ~ 68.2 = 51.9 ~ 55.9 ml/min/kg
2 時 6 分：83% VO2max ✕ 81.0 ~ 82.3 = 67.2 ~ 68.3 ml/min/kg

接著下一個問題是：人體每消耗一公升氧氣可產生能量大約多少呢？

這跟運動強度有關，在高強度的跑步狀態中，身體主要使用醣類，而每一公升的氧氣可以產生 5.05 kCal 的能量（此時的呼吸交換率 RER 定義為 1.00）；如果完全使用脂肪，那每一公升的氧氣所產生的能量是 4.69 kCal （RER 定義為 0.7，但這種情況在現實生活中不太會發生）。

若沒有特別採用高醣或低醣飲食的一般人，在安靜狀態下，身體混用脂肪和醣類的比例大約是 67：33，在這種情況下，一公升氧氣所產生的能量是 4.80 kCal。但在全馬的強度下，這個數值會比較高，估計在 4.92 kCal 附近，此時 RER 為 0.90，能量來源中「脂肪:醣類」= 32：68 。然而，若是訓練有素的長距離跑者，RER 會比較低，也就是脂肪的比例會比較高，所以一公升的產能會更趨近於 4.80 kCal，但這邊我們全都以 4.92 kCal 來計算。

接著我們用某位體重 65 公斤的跑者來計算，可得這些完賽者的能量使用區間如下：