中長跑不得不關心的話題——耐力素質(zhì)

耐力是人體長時間進行肌肉工作的運動能力，也稱為抗疲勞能力。耐力素質(zhì)的分類及命名十分繁雜。可按運動方式的外部表現(xiàn)劃分為速度耐力、力量耐力和靜力耐力等；按該項工作所涉及的主要器官劃分為呼吸系統(tǒng)耐力、肌肉耐力及全身耐力等；按運動的性質(zhì)劃分為，一般耐力和專項耐力等。運動生理學中更多的是從能量供應的角度，將其劃分為有氧耐力和無氧耐力。

有氧耐力

有氧耐力，是指人體長時間進行有氧代謝（糖和脂肪等）有氧氧化功能為主的運動能力。有氧耐力有時也被稱作有氧能力。肌肉要持久地工作，必須有充足的能量供應，因此充足的能量供應及糖和脂肪的有氧氧化能力，是影響有氧耐力的關鍵因素。

無氧耐力

無氧耐力是指機體在無氧代謝（無氧糖酵解）的情況下，較長時間進行肌肉活動的能力。無氧耐力有時也稱為無氧能力。進行強度較大的運動時期內(nèi)，主要依靠糖無氧酵解提供能量，因此，無氧耐力的高低主要取決于肌肉內(nèi)無氧糖酵解供能的能力、緩沖乳酸的能力以及腦細胞對血液ph值變化的耐受力。

理論篇：有氧耐力（有氧能力）

所謂有氧工作，是指機體在氧供充足的情況下，由能源物質(zhì)氧化分解提供能量完成的工作。氧供充足是實現(xiàn)有氧工作的限制條件，也是制約有氧工作的關鍵因素。因此，單位時間內(nèi)機體的最大攝氧量水平及氧利用率是評價人體有氧工作能力的重要指標。

一、最大攝氧量

最大攝氧量是指人體進行的大量肌肉群參加的長時間劇烈運動中，當心肺功能和肌肉利用氧的能力達到人體極限水平時，單位時間內(nèi)（通常以每分鐘為計算單位）所能攝取的熱量，也稱為最大耗氧量。它反映了機體吸入氧、運輸氧和利用氧的能力，是評定人體有氧工作能力的重要指標之一。

最大攝氧量以VO2max表示。最大攝氧量有絕對值和相對值兩種。絕對值是指機體在單位時間（1分鐘）內(nèi)所能吸取的最大氧量，通常以L/min（升/分）為單位。由于人體的個體間身高及體重差異較大，因此用最大攝氧量的絕對值進行個體間的比較是不適宜的。最大攝氧量相對值則是按照每千克體重計算的最大攝氧量，以ml/(kg.min)[毫升/（公斤體重.分）]為單位。最大攝氧量相對值消除了體重的影響，在個體間進行比較更有實際意義。我國正常成年人，最大攝氧量約為3.0-3.5L/min，相對值約為50-55 ml/(kg.min);女子相對較男子略低，其絕對值為2.0-2.5L/min，相對值為40-45 ml/(kg.min)。最大攝氧量受遺傳因素的影響較大，并依據(jù)年齡性別，訓練等因素的不同而有所差異。

二、最大攝氧量的影響因素。

有氧工作能力是肌肉攝取并利用氧的能力。因此，凡涉及肌肉攝取利用氧的器官系統(tǒng)都會成為有氧運動能力的影響因素。其中主要包括呼吸和循環(huán)系統(tǒng)以及血液肌肉等組織器官。

最大攝氧量受多種因素制約，其及水平的高低主要取決于氧運輸系統(tǒng)和心臟的泵血功能和肌肉利用氧的能力。

1、肺的通氣與換氣功能

空氣中的氧通過呼吸器官活動吸入肺，并通過物理彌散與肺循環(huán)毛細血管血液之間進行交換。因此，肺的通氣與換氣機能是影響人體吸氧能力的因素之一。肺功能的改善為運動時氧的供給提供了先決條件。

2、血液及循環(huán)系統(tǒng)運輸氧氣的能力

彌散入血的氧由血細胞中的血紅蛋白攜帶并運輸，因此血紅蛋白含量及其載氧的能力與最大攝氧量密切相關。而血液運輸氧的能力則取決于單位時間內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)的運輸效率，即心輸出量的大小，它受每波輸出量和心率制約。許多研究證明，運動訓練對最高心率影響不大。所有者和無訓練者在從事最大負荷工作時，心輸出量的差異主要是由每搏輸出量造成的。后者取決于心肌收縮能力和心容積的大小。

優(yōu)秀耐力專項運動員在在系統(tǒng)訓練的影響下，出現(xiàn)安靜心率減緩、左心室容積增大和每搏輸出量增加等等一系列心臟形態(tài)機能的適應性變化。表明心臟的泵血機能和工作效率提高。由此可見，心臟的泵血機能以及每搏輸出量的大小是決定最大攝氧量的重要因素。這是因為要實現(xiàn)肺泡氣與毛細血管血液間的氣體交換，除了要有一定的肺泡通氣外，還必須有相應數(shù)量的肺部血液灌流量與其相匹配?！巴?血流比值”指每分肺泡通氣量與肺血流量（心輸出量）的比值。正常人安靜時其比值為0.84，此時通氣量與血流量匹配最合適，氣體交換率最高。但從安靜狀態(tài)轉(zhuǎn)為最大強度運動時，其比值明顯增大。這是由于劇烈運動時人體增加心輸出量的能力遠遠跟不上肺通氣的增加結(jié)果導致肺泡得不到相應的血液供應，其

中的氣體不能實現(xiàn)血液的交換，使氣體交換率降低。由此可見，心臟的泵血機能是限制運動員最大攝氧量提高的重要因素。

3、肌組織利用氧能力對最大攝氧量的影響

當毛細血管血液流經(jīng)組織細胞時，肌組織從血液攝取和利用的能力是影響最大攝氧量的重要因素。其他組織利用氧的能力，一般用氧利用率來衡量。每100毫升動脈血流經(jīng)組織時，組織所利用和吸入氧的百分率稱為氧利用率。如下公式表示。

氧利用率=（動脈血氧含量-靜脈血氧含量）/動脈血氧含量*100%

肌組織利用氧的能力主要與肌纖維類型及其代謝特點有關。許多研究表明，慢性纖維具有豐富的毛細血管分布，肌纖維中線粒體數(shù)量多、體積大且氧化酶活性高，肌紅蛋白含量也較高，慢肌纖維這些特征都有利于增加慢肌纖維的攝氧能力。研究發(fā)現(xiàn)，慢肌纖維的百分組成與最大攝氧量有密切關系。優(yōu)秀的耐力專項運動員，慢肌纖維百分比高，并出現(xiàn)選擇性肥大現(xiàn)象。，使其按攝氧與利用氧的能力增加。

可見，有氧能力的好壞不僅與肺的通氣換氣功能、氧運輸系統(tǒng)的機能密切相關，而且與肌組織利用氧的能力及肌纖維組成及其營養(yǎng)代謝能力密切相關。

4、其他因素對最大攝氧量的影響

（1）遺傳

通過對雙生子最大攝氧量的研究表明，最大攝氧量受遺傳因素的影響較大。科索拉斯（Kessouias，1972）等研究了25對雙生子（15對單核，10對雙核），發(fā)現(xiàn)最大攝氧量的遺傳度為93.5%。許多學者的研究也指出，最大攝氧量與遺傳的關系十分密切，其可訓練性使最大攝氧量提高的可能性較小，一般為20%-25%。

（2）年齡、性別

最大攝氧量在少兒時期隨著年齡的增長而增加，并于青春發(fā)育期出現(xiàn)性別差異，男子一般在18-20歲時最大攝氧量達到峰值，并保持到30歲左右；女子在14-16歲時即達到峰值，一般可保持到25歲左右。以后，最大攝氧量隨年齡的增加而遞減。若堅持體育鍛煉，最大攝氧量隨年齡增加而遞減的幅度減少。最大攝氧量出現(xiàn)性別差異的主要原因一般認為和女子的心容積、血紅蛋白含量和心輸出量等均比男子低有關。

（3）運動訓練

長期系統(tǒng)進行耐力訓練可以提高最大攝氧量水平。戴維斯（Davis）對系統(tǒng)訓練的人進行了研究，受試者的最大攝氧量可提高25%。表明經(jīng)訓練最大攝氧量是可以得到一定程度提高的。最大攝氧量運動員所從事的運動項目有密切關系。橫向與縱向的研究資料表明，越野滑雪和長跑等耐力性項目的運動員最大攝氧量最大，明顯高于非耐力性項目運動員和無訓練者。據(jù)報道，男子最大攝氧量最高值為越野滑雪運動員，可達94 ml/(kg.min)，女子最高值達85.1 ml/(kg.min)?？梢娮畲髷z氧量的大小與耐力訓練密切相關。

在訓練引起最大攝氧量增加過程中，訓練初期最大攝氧量的增加主要依靠心輸出量的增加；訓練后期最大攝氧量的增加，則主要依賴于肌組織利用氧的能力的增加。但是由于遺傳因素影響，最大攝氧量提高幅度受到一定程度的制約。

三、最大攝氧量在運動實踐中的意義

1、最大氧量是評定有氧工作能力的客觀指標。

最大攝氧量是反映心肺功能的綜合指標。許多學者對最大攝氧量與有氧工作能力之間的關系進行了研究。發(fā)現(xiàn)，耐力性項目的運動成績與最大攝氧量高度相關。如800米游泳成績與最大攝氧量相關系數(shù)為-0.75；5000米跑成績與最大攝氧量相關系數(shù)為-0.81。因此可以根據(jù)最大攝氧量預測耐力項目的運動成績。大量研究結(jié)果表明，最大攝氧量水平高低是耐力性項目取得優(yōu)異成績的基礎和先決條件之一。如何在先天因素的基礎上最高限度地提高一個人的最大攝氧量水平也是耐力性項目取得優(yōu)異成績的重要因素之一。

2、最大攝氧量是評定心肺功能的指標

在運動過程中人體達到最大攝氧量時，心肺的功能達到極限水平。因此，最大攝氧量的大小可以客觀較客觀地評定心肺功能。

3、最大攝氧量是選材的生理指標

最大攝氧量有較高的遺傳度，故可作為選材的生理指標之一。有學者指出最大攝氧量尤其可以作為兒童少年心肺功能和有氧耐力最好的選材指標。

4、最大攝氧量是制定運動強度的依據(jù)

將最大攝氧量強度作為100%最大攝氧量強度，然后根據(jù)訓練計劃制定不同百分比最大攝氧量強度。運動負荷更客觀更實用，為運動訓練服務。

雖然最大攝氧量在運動實踐中有較高的應用價值，但它具有一定的局限性，如受實驗設備等條件限制難以普遍推廣和應用。其數(shù)值有時并非與運動成績的提高絕對相關等。因此，最大攝氧量只是諸多影響運動員運動能力的因素之一。

訓練篇：提高有氧工作能力的訓練

提高有氧工作能力的訓練要掌握在有氧代謝范疇之內(nèi)。因此運動負荷量和負荷強度的安排至關重要。只有在運動負荷與負荷量適宜，即在最大限度動用機體有氧代謝系統(tǒng)使其處于最大應激狀態(tài)下訓練，才能有效地提高機體有氧工作能力。目前，用于發(fā)展有氧能力的訓練方法主要有持續(xù)訓練法、乳酸閾訓練法、間歇訓練法和高原訓練法。

一、持續(xù)訓練法

持續(xù)訓練法是指強度降低，持續(xù)時間較長且不間歇地進行訓練的方法，主要用于提高心肺功能和發(fā)展有氧代謝能力。阿斯特蘭德（Astrand）指出，對發(fā)展有氧代謝能力來說，總的工作量比強度更重要，由于機體器官內(nèi)的機能惰性較大，需要在運動開始后約3分鐘才能發(fā)揮最高機能水平。因此，為發(fā)展有氧代謝能力而采取訓練訓練時間至少要在5分鐘以上，甚至可以持續(xù)20-30分鐘以上。

長時間持續(xù)運動，對于人體生理機能產(chǎn)生諸多良好的影響。主要表現(xiàn)在，能提高大腦皮質(zhì)神經(jīng)過程的均衡和機能穩(wěn)定性，改善參與運動有關中樞間的協(xié)調(diào)關系，并能提高心肺功能及最大攝氧量，引起慢肌纖維出現(xiàn)選擇性肥大，肌紅蛋白也有所增加。對發(fā)育期的少年運動員及訓練水平低者尤其要以低強度的勻速持續(xù)練習為主。

二、乳酸閾強度訓練法

個體乳酸閾強度是發(fā)展有氧代謝訓練的最佳強度。以此強度進行耐力訓練，能顯著提高有氧工作能力。目前在田徑中長跑、自行車、游泳及劃船等訓練中，已經(jīng)廣泛采用個體乳酸閾強度進行訓練。

有氧能力提高的標志之一，是個體乳酸閾提高。由于個體乳酸閾的可訓練性較大，有氧耐力提高后，其訓練強度應根據(jù)新的個體乳酸閾強度來確定。一般無訓練者，常以其50%VO2max的運動強度進行較長時間的運動，而血乳酸閾幾乎不增加或略有上升。經(jīng)過良好訓練的運動員可以達到60%-70%VO2max強度。而優(yōu)秀的耐力專項運動員（馬拉松、滑雪）可以達到85%VO2max強度進行長時間運動。這表明，隨著運動員隨著訓練水平的提高，有氧能力的百分利用率明顯提高。在具體應用乳酸閾指導訓練時，常采用乳酸閾心率來控制運動強度。

三、間歇訓練法

間歇訓練法是指在兩次練習之間有適當?shù)拈g隙，并在間歇期進行強度較低的練習，而不是完全休息。由于間歇訓練對練習的距離、強度及每次練習的間隙時間有嚴格的規(guī)定，往往不等身體機能完全恢復就開始下一次練習。因此，對機體機能要求較高，能引起機體結(jié)構(gòu)、機能及生物化學等方面較深刻的變化。

從生理學角度分析，間歇訓練主要有以下特點：

1、完成的總工作量大

間歇訓練法比持續(xù)訓練法能完成更大的工作量，并且用力較少，而呼吸、循環(huán)系統(tǒng)和物質(zhì)代謝等功能得到較大的提高。阿斯特蘭德發(fā)現(xiàn)，讓受試者用兩種不同方法進行每分鐘完成2160千克米（kg*m）的工作，如果持續(xù)工作，只能進行9分鐘，完成總工作量為19940千克米；如果用同樣的負荷強度，每活動30分鐘休息30秒，則可以堅持一小時，總工作量為64800千克米。對于發(fā)展有氧代謝能力來說，總的工作量遠比強度更為重要。

2、對心肺機能的影響大

間歇訓練法是對內(nèi)臟器官進行訓練的一種有效手段。在間歇期內(nèi)，運動器官（肌肉）能得到休息，而心血管系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的活動仍處在較高水平。如果運動時間短，練習期肌肉運動引起內(nèi)臟機能變化，都是在間歇期達到較高水平。無論在運動時，還是在間歇休息期，均可以使呼吸和循環(huán)系統(tǒng)承受較大負荷。因此，經(jīng)常進行間歇訓練能使心血管系統(tǒng)得到明顯的鍛煉，特別是心臟工作能力以及最大攝氧能力得到明顯提高。

目前許多項目的訓練中，除了大量采用間歇訓練法。其方法運用成功與否的關鍵是要根據(jù)不同年齡、不同訓練水平以及不同項目的特點，科學合理地安排每次練習的距離、強度及間歇時間。

四、高原訓練法

隨著運動水平的不斷提高，人們在謹慎加大運動負荷的同時，著眼于提高訓練難度，給予機體更強強烈的刺激，以調(diào)動人體的最大潛力。高原訓練法就是基于這種設想逐漸開展起來的一種訓練方法。在高原訓練時，人們要經(jīng)受高原缺氧和運動缺氧兩種負荷，這對身體造成的缺氧刺激比平原上更為深刻，可以大大調(diào)動身體的機能潛力，使機體產(chǎn)生復雜的生理效率和訓練效應。研究表明，高原訓練能使血紅蛋白數(shù)量及總血容量增加，并使呼吸和循環(huán)系統(tǒng)的工作能力增強，從而使有氧能力得到提高。

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