跑節省化和VO2max評價普通人心肺耐力的效果研究

鞠麗麗 鄭州大學體育學院

之前大量研究證實，最大攝氧量被認為是評定心肺功能和氧利用能力的首要指標，更是評定中長跑運動成績的一個重要生理學參數。

但1985年的研究發現，馬拉松比賽成績相近運動員的VO2max水平與運動成績的相關性并不顯著。在1992年，也有研究發現，少年兒童隨著年齡的增長VO2max的相對值基本上保持不變，而運動成績卻不斷提高。由此，眾多學者提出了跑節省化以表示杰出運動員的耐力水平。隨著研究的進一步深入，人們發現在競技體育領域跑節省化與運動員中長跑運動成績明顯相關，而VO2max不能很好的表達杰出耐力水平。有學者以2名10km國際健將為實驗對象，結果發現，兩位運動員擁有相似的VO2max，而節省化效率更高的運動員比賽成績也更好。我國席翼也得出類似的結論，即衡量人體有氧耐力水平高低時，用跑節省化比最大攝氧量能更好的表達，且跑節省化的可塑性更高。近些年來，有些學者提出跑節省化也可應用到大眾健身領域。因此本文就跑節省化和VO2max究竟哪個指標能更好的評價普通人心肺耐力的效果進行綜述，為大眾人群有氧水平的健身提供依據。

一、跑節省化的概述

跑節省化是讓受試者在一個亞極限跑速下運動，當機體處于相對穩定時的氧耗水平[1]。后來被定義為給定一個次最大速度跑達到穩定狀態下的有氧需求。迄今為止，跑節省化是目前公認的描述亞極限負荷運動的心肺機能的最佳指標。國外大量的研究證實，跑節省化在評價有氧工作能力方面有杰出的應用價值，對長跑運動成績的貢獻率較高。在競技體育領域中，有研究者發現，跑節省化和中長跑成績具有明顯相關性。之前研究發現，擁有特別優秀級別最大攝氧量水平的中長跑運動員，其跑步節省化指標與VO2max相比能更好的預測運動成績。Thomas等以2位長跑國際健將運動員為研究對象，發現兩位長跑運動員最大攝氧量水平相似，而擁有更高跑節省化效率的運動員10km跑成績比另一位運動員成績快1分鐘。也有研究認為，在評定機體有氧耐力方面跑節省化比VO2max的貢獻率更高，且跑節省化的可塑性也更加明顯。

二、VO2max概述

人體的攝氧能力有一定的局限性，而需氧量會隨著運動強度的增加而上升。當人體進行劇烈運動，人的心肺耐力及肌肉利用氧的能力達到極限水平時，每分攝氧量達到最高值稱為最大攝氧量。長期以來，最大攝氧量被認為是評定心肺功能和氧利用能力的首要指標，更是評定中長跑運動成績的一個重要生理學參數。

VO2max能更加精確地評價機體有氧工作能力和心肺耐力，是在機體從事極限運動時吸氧、運氧和利用氧能力的集中體現。之前研究顯示，VO2max水平的高低在一定程度上決定著運動員的耐力水平，并與運動員的比賽成績顯著相關。目前，在大眾健身和衡量機體耐力水平方面，VO2max被廣泛用來評價人體身體健康水平和生活質量的重要指標。VO2max的影響因素較多，研究顯示，遺傳因素影響較大，但長期系統性運動訓練可在一定程度上提高VO2max水平，另外，VO2max也受生理結構的影響較大，除此之外也受年齡、性別和運動訓練的影響。

三、跑節省化評定普通人耐力水平的應用

之前研究認為，跑節省化與最大攝氧量相比能更好的評定運動員耐力水平，推測這可能與受試者的形態、呼吸循環系統、運動訓練等因素與跑節省化有關的原因[3]。更有研究者直接強調RE在競技領域的重要性。同樣，近期研究發現，RE與中長跑成績的相關度高于最大攝氧量，跑節省化可以作為普通人耐力水平的評價指標。對于普通人跑節省化與耐力水平相關的研究中發現，跑節省化與中長跑耐力水平的相關度明顯高于最大攝氧量，跑節省化可以作為普通人群耐力水平的評價指標，而VO2max不能很好的反應中長跑水平。有研究對青春期女少年和未受過專業訓練女青年的最大攝氧量對比發現，兩者最大攝氧量水平相似，但耐力水平卻有顯著差異，且女青年的耐力水平明顯高于青春期女少年。認為這可能是女青年的跑節省化遠高于青春期女少年的緣故。Larsen等以未受過訓練的肯尼亞和同齡丹麥男孩對比發現，肯尼亞男孩的跑節省化水平更高。王國軍等[4]以63名入伍新兵為研究對象，發現5km成績與跑節省化相對值呈高度正相關，而與VO2max呈低度負相關。同樣，Krahenbuhl等也得出了相似的結論。綜上研究可知，VO2max是評價中長跑耐力水平的重要指標，但不是決定性指標，分析原因認為VO2max在評價運動能力方面要考慮個體訓練程度，訓練水平越高VO2max在預測運動能力方面越準確，但對于未訓練者用VO2max來評定有氧耐力水平有一定局限性，因為多數未經過訓練的受試者其在運動過程中在動用VO2max之前就受其他因素影響使機體達到疲勞，從而沒有動用受試者的極限運動水平。而跑節省化相對屬于亞極限運動負荷，在此情況下運動可使受試者減少正常速度跑時的氧耗，能夠更好地動用肌肉彈性能量，從而減少速度的損失，能更好的利用能量來完成運動，因此，跑節省化可以作為評價普通人的耐力水平的指標。

四、VO2max是評定中長跑耐力水平的重要指標

有學者對跑步成績的眾多影響因素進行分析發現，多數研究者喜歡用VO2max、乳酸閾、跑步效率等能夠反映機體有氧能力的指標，但這些指標一般僅能夠預測運動員的成績或者解釋運動成績上的差異，但進一步分析發現，這些變量能夠決定耐力成績的影響因素還遠遠未涉及，或許還有其他影響因素來決定運動成績。國外學者發現，人體耐力水平在一定程度上受肌肉功率的影響，甚至受其限制。中長跑屬于體能類項群，心肺功能的能力與運動成績的關系十分密切，因此常采用肺活量、PWC170、心功指數、VO2max這些指標反映運動員的心肺功能能力[5]。之前研究認為VO2max是評價心肺耐力的經典靈敏指標，并和耐力項目的運動成績密切相關。但隨著研究的深入，有研究發現，隨著年齡的增長，兒童少年的最大攝氧量相對值基本保持穩定不變，而其運動成績卻不斷提高。有研究發現， 60%～80%VO2max強度下運動能夠顯著提高VO2max水平，分析認為這可能是由于在此強度下運動可對線粒體的功能產生最適宜的刺激。研究者通過對湖南省某高校的CUBA男籃隊員和湖南師范大學男籃隊員的VO2max相關指標對比分析后發現，CUBA男籃隊員的VO2max指標明顯高于湖南師范大學隊員[6]。魏景杰對比了太極拳和健身跑兩種干預方式下25名大學生進行每周5次，心率在60%～75%最大心率下運動，結果發現受試者的肺活量實驗后明顯升高，而VO2max水平基本保持不變。也有研究認為，在高原大強度運動情況下，聯合肌電活動減弱，但是VO2max提高。

五、跑節省化與VO2max普通人群中的應用分析

據報道，VO2max和跑節省化在某種程度上均可以反映機體有氧耐力水平，但隨著對跑節省化深入研究發現，其是一個比VO2max能更好描述人體耐力水平的指標，但也并未完全否認VO2max在評定機體耐力水平的作用。有研究顯示，每千克體質量是影響VO2max絕對值和VO2max相對值、跑節省化絕對值和跑節省化相對值以及最大攝氧量絕對值和跑節省化絕對值等之間關系的指標，這就提示我們，在進行測試時考慮個體之間的差異，利用相對值表示結果將更為準確。研究顯示，43名新兵在經過10周的運動訓練后發現，跑節省化在評價有氧耐力時比VO2max更敏感。也有研究顯示，10名女性跑步初學者在經過10周的訓練后發現，訓練前后VO2max沒有發生明顯的改變，而跑節省化顯著性提高。因此，眾多學者得出結論，跑節省化比最大攝氧量能更好的表達普通人群的耐力水平。

六、小結

VO2max和跑節省化均可反映人體的有氧耐力水平。VO2max需要機體在極限水平運動時，單位時間內所測得的最大攝氧量，但普通人群在測最大攝氧量時往往會有一些其他因素使運動者達到疲勞，無法繼續完成運動程序，因此，用VO2max表示普通人心肺耐力水平有一定局限性。而跑節省化指標相對操作簡單易行，可靠和可塑性較高，這提示我們在普通人群健身中，應考慮可用跑節省化指標來評價普通人群的有氧耐力水平。