馬拉松運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，湖北荊州 434023；2.湖北文理學院，湖北襄陽 435003；3.中南民族大學 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。當心率和每博輸出量增加時，身體每分鐘的循環血量會大幅度增加，這就是心臟每分鐘輸出量增加了。當心輸出量增加了，工作心肌將會得到更多的氧氣，機體能利用氧氣的最大量，即被稱為最大攝氧量。(VO2max)，也叫氧能。進一步說，既然最大氧輸出量依賴于高效的呼吸系統，那么對最大氧輸出量的測量，即可反映出這個人的心態心肺功能。測試最大攝氧量所得的數據即代表人體在劇烈運動中，每分鐘能攝入的最大氧氣量的能力。在馬拉松運動中專業運動員在測試下都有一個較為可觀的數值，男子專業跑步運動員可以達到85mL/(kg min)的最大攝氧量，其最大攝氧量能力較強。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練才能達到一定數值。我們知道，耐力運動是依賴氧氣的，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，為運動提供更多的動力。在各項運動中，偏耐力運動項目的運動員最大攝氧量的能力略高于其他運動項目的運動員。所以有效地了解馬拉松大眾跑者中最大攝氧量的數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

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

2 大眾跑者如何進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算的方法

比如丹尼爾斯跑步訓練法，就提供了一個根據跑者的跑步成績來推算最大攝氧量的方法，計算出跑者近似的最大攝氧量數值VDOT(即最大攝氧量的數值，中文譯者將其譯作跑力值)。一些網站也有類似的算法，根據跑者近期的最好成績來計算其VDOT。還有一些固定的測試方法，來進行VDOT數值的計算，如Cooper 12分鐘跑，Bruce跑臺測試等，其中Cooper 12分鐘跑測試根據12分鐘內跑者跑的最長距離來進行計算。而Bruce跑臺測試，結合了心率測試，在跑步機上進行，跑步機的速度和坡度隨著時間梯度遞增。但這些方法都是根據公式和跑步能力來進行推算，并不是直接進行最大攝氧量的測試，所以其數據只能作為參考值，而不是準確的最大攝氧量數據。如果要得到準確的數據，需要在實驗室進行直接的測試。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確的數據，相對比較困難，因此對大部分大眾跑者來說，可能并沒有機會進行測試。但目前跑步手表和APP都有用戶最大攝氧量的數據，這一數據也是根據跑者的跑步速度、心率和心率變化數據計算得到的。經過一段時間的訓練，用戶可以依據表上的數據進行對比，如果訓練比較好，數據會提升，如果荒廢一段時間的訓練，該數值會下降。跑者既可以把這一數據看作近似的最大攝氧量數值，也可以作為自己當前跑步水平的對應值，比較這個數值的變化，就知道自己當前的訓練狀態了。如此看來，VDOT的中文翻譯跑力值也是頗為恰當。對于業余選手來說，并不需要特別精確的最大攝氧量準確值，更多應該關心一段時間后它的變化情況。而這個近似計算得到的VDOT數值是很好的訓練和身體狀態的反應，也可以訓練配速等等的參考。

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是郭輝經過實驗得到運用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，也就是身體真正應用的氧氣量。運動中，肌肉應用氧氣，首先要經過血液運輸，之后通過毛細血管運輸到肌細胞內，氧氣于肌細胞的線粒體內參與氧化反應。提高這幾個環節的能力，都有助于提高攝氧量。比如提高血液中紅細胞的數量，提高肌纖維內毛細血管的密度，提升肌細胞內線粒體的數量或者線粒體內氧化反應酶的活性等。好消息是經過系統的訓練，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毛細血管的密度。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練

3.1 高強度大負荷間歇訓練

此訓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動需要的體成分比例發展。在訓練中脂肪是重要供能物質，脂肪供能效率越高，體脂率的下降就越快，這樣就可以為機體節省大量的糖原，對于馬拉松運動來說節省大量的糖原為后半程的比賽提供能量基礎，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神經系統的協調性，因此這種訓練方式能進一步對神經肌有所幫助。最重要的是心血管與心肺系統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，并將糖分解所產生的副產品一起帶走。

3.2 中負荷強度耐力訓練

無氧閾水平上的運動負荷是乳酸的產生與消除處于平衡狀態的臨界點，是能夠維持大運動量訓練負荷的最大平均負荷。中負荷強度耐力訓練，能夠長時間地刺激運動員的心肺功能，尤其是運動肌的有氧代謝功能，使之更好地為馬拉松跑者的需求發展。這個訓練會強烈地刺激運動的肌肉部位，而適度的休息則可以幫助跑者適應這種狀況，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，科學訓練

跑者所采用的肌力訓練時必須具備完善的訓練計劃，而訓練計劃中的每個階段都是建立于前一個已完成的訓練上，因此不但要包含實用性高的運動項目，還要能協助跑者達成為比賽所設立的目標。此外，肌力訓練必須要能徹底強化跑者肌肉的力量。糖酵解無氧代謝供能的無氧耐力訓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，但無氧訓練運動比較不適合新手跑者。所以最大攝氧量的訓練內容應依照跑者的身體狀況進行調整，最重要的是在訓練計劃中的每個階段跑者都應遵守肌力訓練的原則，為比賽目標充分地進行準備。

3.4 間歇跑訓練提高最大攝氧量，最大攝氧量水平跟跑步能力正相關

由于訓練計劃是依照跑者的心肺系統而制定的，因此，當跑者完成訓練之后，會因一個改良后的"引擎"(即心肺)及一個因肌力訓練而強化過的"底盤"在比賽中表現更出色。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得知。了解人體心肺系統的狀況后就能知道人體在快速步伐中到達疲勞狀態的極限值(根據心跳狀況)及人體所能負荷的最長跑程距離。由此可見，跑步能力的提升的確是可以量化，并轉換成數據資料的。

4 結語

因此，最大攝氧量，是肺、心、血管、血液、肌細胞、酶等等多臟器、多組織協同聯合作用的結果，不是某一單一器官的性能標簽。最大攝氧量實際上是綜合反應了某個體的最大的有氧能力。是一個綜合指標。因此，也被國際上稱為評價人體運動能力的“金標準”。如果你的最大攝氧量值很高，即使你目前的運動成績一般，只要經過系統訓練，解決技術問題，你的成績一定能提高。反之，后天再多訓練也很難達到高水平運動員的標準，這就是最大攝氧量這個指標的意義所在。大眾跑者了解和掌握一定的知識和訓練方法對于其運動都有重要的作用，以防運動過量或方式不當引發的運動損傷和健康問題。大眾跑者需根據自身的具體情況具體去執行鍛煉方法、運動量和強度的設計，這才是科學的態度。