手表上的 VO2max:Garmin、Apple Watch 和 Pixel Watch 估算最大摄氧量到底有多准
每次跑完步,手表都会显示 VO2max,这个数字也常被拿来互相攀比。2025–2026 年几项以实验室测试为对照的验证显示:Garmin Forerunner 265 把最大摄氧量高估了约 2.5–3 个单位,预测的半马成绩比实际快 7.5 分钟;Apple Watch 平均低估 6;Pixel Watch 3 的平均误差很小,但对个人而言离散范围达 ±12。本文分析这个数字里哪些可以相信。

11 月初,在一个跑步社群的聊天群里,有人问:你的手表显示的 VO2max 是多少?回答从 36 到 66 不等。最能说明问题的是一位年过 70 的跑友:手表显示 36,在诊所做的跑步机测试结果是 38。吻合得不错,但总是这样吗?过去两年里,以实验室测试为对照验证热门手表的研究发表了好几项。凡是靠手腕上的设备追踪自己最大摄氧量的人,都值得了解其中的数据。
手表究竟是怎么“测量” VO2max 的
根本谈不上测量——它们是在估算。真正的 VO₂max 要在实验室里测:受试者戴着气体分析仪的面罩,做递增负荷测试直到力竭。手表没有面罩。它们采集心率、GPS 速度、年龄、性别、体重以及你在个人资料里填写的最大心率,再把这些数据代入一个用实验室数据训练出来的模型。Garmin 用的是 Firstbeat 公司的算法,Apple 和 Google 则用各自的算法。
由此得出最重要的一条规律:准确度取决于你的数据与训练模型所用的数据有多相似,也取决于个人资料填得是否正确。
荟萃分析的结论
国际研究网络 INTERLIVE(Molina-Garcia 等,Sports Medicine,2022)汇总了 14 项验证研究:
- 根据静息数据估算最大摄氧量的设备,平均高估 2.17 ml/kg/min,而对个人来说,误差范围在 −13 到 +17 之间;
- 根据运动数据计算的设备,平均几乎没有偏差(−0.09),但个人的误差范围仍然很宽——约 ±10。
作者的结论:这类手表适合用来评估一个群体,但用于个人的运动或临床评估目前还不行。
各型号的最新验证
Garmin Forerunner 265(Howard 等,美国佐治亚州立大学;Journal of Medical Engineering & Technology,2026 年 10 月)。20 名参与者戴着这款手表进行了 12 周的半马备赛训练。
- 备赛前,手表显示 43.95,实验室测试为 41.10 ml/kg/min:高估约 2.9。
- 12 周后:45.00 对 42.43,也就是说高估依然存在——约 2.6。
- 半马成绩预测:129.97 分钟,而实际为 137.55 分钟——手表预测的成绩比参与者实际跑出的快约 7.5 分钟(约 5.5%)。
- 尽管如此,最大摄氧量和成绩预测的平均绝对误差都低于 10%——INTERLIVE 认为这是消费级设备可以接受的阈值。
Garmin fēnix 6(Carrier 等,内华达大学拉斯维加斯分校;Sensors,2025)。在 19 名参与者中,平均误差为 7.05%,与实验室结果的一致性可以接受。但同一款手表测量血氧饱和度(SpO₂)的表现很差。
Apple Watch(Lambe 等,都柏林大学学院;PLOS ONE,2025)。30 名参与者佩戴手表 5–10 天,然后做了跑步机测试。手表平均低估 VO₂max 6.07 ml/kg/min。平均误差为 13.3%:在部分人身上,手表把最大摄氧量低估了多达 18 个单位,而高估最多不超过 6 个单位。
Google Pixel Watch 3(同一个都柏林团队;PLOS ONE,2026 年 9 月)。34 名参与者。平均偏差几乎为零——−0.53,平均误差 8.65%。但对个人而言,手表可能向任一方向偏差约 12 个单位(一致性界限为 −12.56 和 +11.50)。这项研究由 Google 资助,不过作者强调,该公司没有干预研究设计和数据分析。
来自卢布尔雅那的一篇综述(Frontiers in Sports and Active Living,2025)汇总了 13 项研究,补充了重要的一点:大多数研究测试的是搭配胸带使用的 Garmin,13 项研究中有 7 项认为其估算有效或可以接受。对没有训练基础的成年人和业余爱好者来说,这种估算是管用的,但对耐力项目的精英运动员来说就值得怀疑了。
“±10” 在实践中意味着什么
7–13% 的平均误差听起来还不错。但 ±10–12 个单位的范围意味着:如果你真实的最大摄氧量是 50,手表既可能显示 40,也可能显示 60,而这对设备来说仍然算“正常范围内”。所以,拿自己的数字和群里朋友的数字比较几乎没有意义:你们的误差各不相同。
不过,手表似乎能捕捉到同一个人的变化。在 Forerunner 265 的研究中,经过 12 周备赛,实验室测得的最大摄氧量按组平均提高了约 1.3 个单位,手表读数提高了 1.05:方向一致。一个很有代表性的临床病例(Cureus,2026):一名服用坦索罗辛的跑者,手表估算的 VO₂max 在 113 次跑步中从 48.2 降到了 45.7,换药后又部分恢复。这只是单个观察,不是证据,但它很好地说明:即使绝对数值不准,手表也能察觉你自身的变化。
研究的局限
- 样本量小——19–34 人,大多是健康的业余跑者。
- 参照方案各不相同(跑步机、气体分析数据的不同平均方法)——这本身就会让结果偏移几个百分点。
- 固件会更新。 2025 年验证过的算法,一年后可能就不一样了。
- 几乎没有关于越野跑、炎热和寒冷条件的数据——验证都是在实验室里和平坦路线的匀速跑中进行的。
怎么用
- 看趋势,而不是看数字。 在几个月的备赛中稳定上升就是好迹象,哪怕只有 1–2 个单位。绝对值只是参考。
- 正确填写个人资料。 年龄、体重,尤其是最大心率,对计算影响很大。如果填的是“按公式算”的最大心率,估算可能会跑偏——见关于最大心率公式的文章。
- 给手表提供好数据。 在户外开着 GPS 匀速跑,最好搭配胸带。间歇、坡道、越野地形以及被步频“锁定”的光学心率都会影响估算。
- 对比赛成绩预测打个折扣。 Forerunner 265 预测的半马成绩平均比实际快 7.5 分钟。可以用表现指数计算器把它和你最近的比赛成绩对照一下。
- 想要准确的数字,就去做实验室测试。 库珀测试这类场地测试同样是估算,但依据的是你在一段距离上的实际成绩,而不是轻松跑时的心率;根据测试结果,可以用 VO2max 计算器算出最大摄氧量。
- 为什么要提高这项指标,见关于最大摄氧量与长寿的文章;怎么提高,见对 VO₂max 间歇训练的分析。
要点
- 手表并不测量 VO₂max,而是根据心率、速度和个人资料估算它。
- 14 项研究的荟萃分析:基于运动数据的估算平均而言几乎准确,但对个人而言误差约为 ±10 个单位。
- Garmin Forerunner 265 把最大摄氧量高估了约 2.5–3 个单位,预测的半马成绩比实际快 7.5 分钟;Apple Watch 平均低估 6;Pixel Watch 3 平均来看是准的,但离散范围达 ±12。
- 手表上的数字适合追踪自己的趋势,不适合与别人比较。
来源:Howard J., Ellis R., Fortner C.K., Doyle J.A., Otis J.「Validity of the garmin Forerunner 265 to predict VO2max and race performance times」。Journal of Medical Engineering & Technology, 2026. DOI: 10.1080/03091902.2026.2741912 · Lambe R., Schumann M., Hamilton S. et al.「The accuracy of VO2 max, heart rate and energy expenditure measurements from Google Pixel Watch 3」。PLOS ONE, 2026;21(9):e0356808. DOI: 10.1371/journal.pone.0356808 · Lambe R., O'Grady B., Baldwin M., Doherty C.「Investigating the accuracy of Apple Watch VO2 max measurements: A validation study」。PLOS ONE, 2025;20(5):e0323741. DOI: 10.1371/journal.pone.0323741 · Carrier B., Marten Chaves S., Navalta J.W.「Validation of Aerobic Capacity (VO2max) and Pulse Oximetry in Wearable Technology」。Sensors, 2025;25(1):275. DOI: 10.3390/s25010275 · Molina-Garcia P., Notbohm H.L., Schumann M. et al.「Validity of Estimating the Maximal Oxygen Consumption by Consumer Wearables: A Systematic Review with Meta-analysis and Expert Statement of the INTERLIVE Network」。Sports Medicine, 2022;52(7):1577-1597. DOI: 10.1007/s40279-021-01639-y · Železnik Mežan L.「Accuracy of wearables for determining the maximal oxygen uptake and lactate threshold: a qualitative systematic review」。Frontiers in Sports and Active Living, 2025;7:1707991. DOI: 10.3389/fspor.2025.1707991 · Cohn H., Zamani A., Sessine M., Cher M.L.「Reduction in Wearable-Derived Maximal Oxygen Consumption (VO₂max) During Tamsulosin Use in an Endurance Athlete」。Cureus, 2026;18(5):e109685. DOI: 10.7759/cureus.109685