馬拉松運(yùn)動中大眾跑者最大攝氧量研究

李文舉 孫曉焱 張紅萍 羅蘭 王帥

（1.長江大學(xué)，湖北荊州 434023；2.湖北文理學(xué)院，湖北襄陽 435003；3.中南民族大學(xué) 研究生院，湖北武漢 430074）

0 前言

最大攝氧量是指肌肉的氧氣供應(yīng)完全依靠健康的心臟，它通過增加搏動的速率和每博輸出量給肌肉提供更多的氧氣。當(dāng)心率和每博輸出量增加時，身體每分鐘的循環(huán)血量會大幅度增加，這就是心臟每分鐘輸出量增加了。當(dāng)心輸出量增加了，工作心肌將會得到更多的氧氣，機(jī)體能利用氧氣的最大量，即被稱為最大攝氧量。(VO2max)，也叫氧能。進(jìn)一步說，既然最大氧輸出量依賴于高效的呼吸系統(tǒng)，那么對最大氧輸出量的測量，即可反映出這個人的心態(tài)心肺功能。測試最大攝氧量所得的數(shù)據(jù)即代表人體在劇烈運(yùn)動中，每分鐘能攝入的最大氧氣量的能力。在馬拉松運(yùn)動中專業(yè)運(yùn)動員在測試下都有一個較為可觀的數(shù)值，男子專業(yè)跑步運(yùn)動員可以達(dá)到85mL/(kg min)的最大攝氧量，其最大攝氧量能力較強(qiáng)。而對于大眾跑者來說最大攝氧量的增加只能通過后期不斷地訓(xùn)練才能達(dá)到一定數(shù)值。我們知道，耐力運(yùn)動是依賴氧氣的，相同條件下，人體能攝入和使用的氧氣越多，就能燃燒更多的糖或脂肪，為運(yùn)動提供更多的動力。在各項(xiàng)運(yùn)動中，偏耐力運(yùn)動項(xiàng)目的運(yùn)動員最大攝氧量的能力略高于其他運(yùn)動項(xiàng)目的運(yùn)動員。所以有效地了解馬拉松大眾跑者中最大攝氧量的數(shù)值對于大眾跑者的成績的提高和研究都起著重要的作用。

1 最大攝氧量的研究方法

本文主要運(yùn)用了文獻(xiàn)資料法、綜合分析法，通過查閱最大攝氧量在馬拉松運(yùn)動中運(yùn)用的文獻(xiàn)資料，并對其進(jìn)行綜合分析。

2 大眾跑者如何進(jìn)行最大攝氧量的測試

2.1 最大攝氧量有一些評估測試和計(jì)算的方法

比如丹尼爾斯跑步訓(xùn)練法，就提供了一個根據(jù)跑者的跑步成績來推算最大攝氧量的方法，計(jì)算出跑者近似的最大攝氧量數(shù)值VDOT(即最大攝氧量的數(shù)值，中文譯者將其譯作跑力值)。一些網(wǎng)站也有類似的算法，根據(jù)跑者近期的最好成績來計(jì)算其VDOT。還有一些固定的測試方法，來進(jìn)行VDOT數(shù)值的計(jì)算，如Cooper 12分鐘跑，Bruce跑臺測試等，其中Cooper 12分鐘跑測試根據(jù)12分鐘內(nèi)跑者跑的最長距離來進(jìn)行計(jì)算。而Bruce跑臺測試，結(jié)合了心率測試，在跑步機(jī)上進(jìn)行，跑步機(jī)的速度和坡度隨著時間梯度遞增。但這些方法都是根據(jù)公式和跑步能力來進(jìn)行推算，并不是直接進(jìn)行最大攝氧量的測試，所以其數(shù)據(jù)只能作為參考值，而不是準(zhǔn)確的最大攝氧量數(shù)據(jù)。如果要得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，需要在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行直接的測試。大眾跑者想要自己測量跑步時吸入和呼出的氧氣量并得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，相對比較困難，因此對大部分大眾跑者來說，可能并沒有機(jī)會進(jìn)行測試。但目前跑步手表和APP都有用戶最大攝氧量的數(shù)據(jù)，這一數(shù)據(jù)也是根據(jù)跑者的跑步速度、心率和心率變化數(shù)據(jù)計(jì)算得到的。經(jīng)過一段時間的訓(xùn)練，用戶可以依據(jù)表上的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，如果訓(xùn)練比較好，數(shù)據(jù)會提升，如果荒廢一段時間的訓(xùn)練，該數(shù)值會下降。跑者既可以把這一數(shù)據(jù)看作近似的最大攝氧量數(shù)值，也可以作為自己當(dāng)前跑步水平的對應(yīng)值，比較這個數(shù)值的變化，就知道自己當(dāng)前的訓(xùn)練狀態(tài)了。如此看來，VDOT的中文翻譯跑力值也是頗為恰當(dāng)。對于業(yè)余選手來說，并不需要特別精確的最大攝氧量準(zhǔn)確值，更多應(yīng)該關(guān)心一段時間后它的變化情況。而這個近似計(jì)算得到的VDOT數(shù)值是很好的訓(xùn)練和身體狀態(tài)的反應(yīng)，也可以訓(xùn)練配速等等的參考。

表1 20-49歲絕對最大攝氧量參考等級表（L/min）

表2 20-49歲相對最大攝氧量參考等級表（ml/kg/min）

表1和表2為普通成年男子和女子絕對和相對最大攝氧量一覽表。

2.2 最大攝氧量等級表

表1和表2是郭輝經(jīng)過實(shí)驗(yàn)得到運(yùn)用SPSS制作的等級表，其中最大攝氧量并不等于吸入的氧氣量，所以不是肺活量越大，或者呼吸頻率越快攝氧量就越大。攝氧量是吸入的氧氣與呼出氧氣量的差值，也就是身體真正應(yīng)用的氧氣量。運(yùn)動中，肌肉應(yīng)用氧氣，首先要經(jīng)過血液運(yùn)輸，之后通過毛細(xì)血管運(yùn)輸?shù)郊〖?xì)胞內(nèi)，氧氣于肌細(xì)胞的線粒體內(nèi)參與氧化反應(yīng)。提高這幾個環(huán)節(jié)的能力，都有助于提高攝氧量。比如提高血液中紅細(xì)胞的數(shù)量，提高肌纖維內(nèi)毛細(xì)血管的密度，提升肌細(xì)胞內(nèi)線粒體的數(shù)量或者線粒體內(nèi)氧化反應(yīng)酶的活性等。好消息是經(jīng)過系統(tǒng)的訓(xùn)練，這些都可以得到提升，比如有氧慢跑的累積，可以有效提升肌纖維內(nèi)毛細(xì)血管的密度。但最大攝氧量能提升的范圍有限，每個人有不同的上限，這就是天賦了。

3 大眾跑者最大攝氧量的訓(xùn)練

3.1 高強(qiáng)度大負(fù)荷間歇訓(xùn)練

此訓(xùn)練法可幫助大眾跑者保持體形，并能夠顯著降低體脂率，使其體成分比例向著更有利于馬拉松運(yùn)動需要的體成分比例發(fā)展。在訓(xùn)練中脂肪是重要供能物質(zhì)，脂肪供能效率越高，體脂率的下降就越快，這樣就可以為機(jī)體節(jié)省大量的糖原，對于馬拉松運(yùn)動來說節(jié)省大量的糖原為后半程的比賽提供能量基礎(chǔ)，有利于有氧能力的提高。同時，由于在速度加快的情況下人體的肌肉必須充分收縮，而肌肉快速收縮能增進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性，因此這種訓(xùn)練方式能進(jìn)一步對神經(jīng)肌有所幫助。最重要的是心血管與心肺系統(tǒng)必須非常有效率地將含氧量高的血液輸送到人體各部位的肌肉，并將糖分解所產(chǎn)生的副產(chǎn)品一起帶走。

3.2 中負(fù)荷強(qiáng)度耐力訓(xùn)練

無氧閾水平上的運(yùn)動負(fù)荷是乳酸的產(chǎn)生與消除處于平衡狀態(tài)的臨界點(diǎn)，是能夠維持大運(yùn)動量訓(xùn)練負(fù)荷的最大平均負(fù)荷。中負(fù)荷強(qiáng)度耐力訓(xùn)練，能夠長時間地刺激運(yùn)動員的心肺功能，尤其是運(yùn)動肌的有氧代謝功能，使之更好地為馬拉松跑者的需求發(fā)展。這個訓(xùn)練會強(qiáng)烈地刺激運(yùn)動的肌肉部位，而適度的休息則可以幫助跑者適應(yīng)這種狀況，因此在這個階段中，休息對于跑者而言是非常重要的。

3.3 循序漸進(jìn)，科學(xué)訓(xùn)練

跑者所采用的肌力訓(xùn)練時必須具備完善的訓(xùn)練計(jì)劃，而訓(xùn)練計(jì)劃中的每個階段都是建立于前一個已完成的訓(xùn)練上，因此不但要包含實(shí)用性高的運(yùn)動項(xiàng)目，還要能協(xié)助跑者達(dá)成為比賽所設(shè)立的目標(biāo)。此外，肌力訓(xùn)練必須要能徹底強(qiáng)化跑者肌肉的力量。糖酵解無氧代謝供能的無氧耐力訓(xùn)練會讓跑者在面對距離較長的比賽時以熟練的跑步技巧跑完全程，但無氧訓(xùn)練運(yùn)動比較不適合新手跑者。所以最大攝氧量的訓(xùn)練內(nèi)容應(yīng)依照跑者的身體狀況進(jìn)行調(diào)整，最重要的是在訓(xùn)練計(jì)劃中的每個階段跑者都應(yīng)遵守肌力訓(xùn)練的原則，為比賽目標(biāo)充分地進(jìn)行準(zhǔn)備。

3.4 間歇跑訓(xùn)練提高最大攝氧量，最大攝氧量水平跟跑步能力正相關(guān)

由于訓(xùn)練計(jì)劃是依照跑者的心肺系統(tǒng)而制定的，因此，當(dāng)跑者完成訓(xùn)練之后，會因一個改良后的"引擎"(即心肺)及一個因肌力訓(xùn)練而強(qiáng)化過的"底盤"在比賽中表現(xiàn)更出色。人體的最大攝氧量可以由心臟疲乏之前或肌肉疲乏之前的狀態(tài)得知。了解人體心肺系統(tǒng)的狀況后就能知道人體在快速步伐中到達(dá)疲勞狀態(tài)的極限值(根據(jù)心跳狀況)及人體所能負(fù)荷的最長跑程距離。由此可見，跑步能力的提升的確是可以量化，并轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)資料的。

4 結(jié)語

因此，最大攝氧量，是肺、心、血管、血液、肌細(xì)胞、酶等等多臟器、多組織協(xié)同聯(lián)合作用的結(jié)果，不是某一單一器官的性能標(biāo)簽。最大攝氧量實(shí)際上是綜合反應(yīng)了某個體的最大的有氧能力。是一個綜合指標(biāo)。因此，也被國際上稱為評價人體運(yùn)動能力的“金標(biāo)準(zhǔn)”。如果你的最大攝氧量值很高，即使你目前的運(yùn)動成績一般，只要經(jīng)過系統(tǒng)訓(xùn)練，解決技術(shù)問題，你的成績一定能提高。反之，后天再多訓(xùn)練也很難達(dá)到高水平運(yùn)動員的標(biāo)準(zhǔn)，這就是最大攝氧量這個指標(biāo)的意義所在。大眾跑者了解和掌握一定的知識和訓(xùn)練方法對于其運(yùn)動都有重要的作用，以防運(yùn)動過量或方式不當(dāng)引發(fā)的運(yùn)動損傷和健康問題。大眾跑者需根據(jù)自身的具體情況具體去執(zhí)行鍛煉方法、運(yùn)動量和強(qiáng)度的設(shè)計(jì)，這才是科學(xué)的態(tài)度。