中长跑的必备知识——有氧耐力
中长跑不得不关心的话题——耐力素质
耐力是人体长时间进行肌肉工作的运动能力，也称为抗疲劳能力。耐力素质的分类及命名十分繁杂。可按运动方式的外部表现划分为速度耐力、力量耐力和静力耐力等；按该项工作所涉及的主要器官划分为呼吸系统耐力、肌肉耐力及全身耐力等；按运动的性质划分为，一般耐力和专项耐力等。运动生理学中更多的是从能量供应的角度，将其划分为有氧耐力和无氧耐力。
01
有氧耐力
有氧耐力，是指人体长时间进行有氧代谢（糖和脂肪等）有氧氧化功能为主的运动能力。有氧耐力有时也被称做有氧能力。肌肉要持久的工作，必须有充足的能量供应，因此充足的能量供应及糖和脂肪的有氧氧化能力，是影响有氧耐力的关键因素。
无氧耐力
无氧耐力是指机体在无氧代谢（无氧糖酵解）的情况下，较长时间进行肌肉活动的能力。无氧耐力有时也称为无氧能力。进行强度较大的运动时期内，主要依靠糖无氧酵解提供能量，因此，无氧耐力的高低主要取决于肌肉内无氧糖酵解供能的能力、缓冲乳酸的能力以及脑细胞对血液ph值变化的耐受力。
02
理论篇：有氧耐力（有氧能力）
所谓有氧工作，是指机体在氧供充足的情况下，由能源物质氧化分解提供能量完成的工作。氧供充足是实现有氧工作的限制条件，也是制约有氧工作的关键因素。因此，单位时间时间内机体的最大摄氧量水平及氧利用率是评价人体有氧工作能力的重要指标。
一、最大摄氧量
最大摄氧量是指人体进行的大量肌肉群参加的长时间剧烈运动中，当心肺功能和肌肉利用氧的能力达到人体极限水平时，单位时间内（通常以每分钟为计算单位）所能摄取的热量，也称为最大耗氧量。它反映了机体吸入氧、运输氧和利用氧的能力，是评定人体有氧工作能力的重要指标之一。
最大摄氧量以VO2max表示。最大摄氧量有绝对值和相对值两种。绝对值是指机体在单位时间（1分钟）内所能吸取的最大氧量，通常以L/min（升/分）为单位。由于人体的个体间身高及体重差异较大，因此用最大摄氧量的绝对值进行个体间的比较是不适宜的。最大摄氧量相对值则是按照每千克体重计算的最大摄氧量，以ml/(kg.min)[毫升/（公斤体重.分）]为单位。最大摄氧量相对值消除了体重的影响，在个体间进行比较更有实际意义。我国正常成年人，最大摄氧量约为3.0-3.5L/min，相对值约为50-55 ml/(kg.min);女子相对较男子略低，其绝对值为2.0-2.5L/min，相对值为40-45 ml/(kg.min)。最大摄氧量受遗传因素的影响较大，并依据年龄性别，训练等因素的不同而有所差异。
二、最大摄氧量的影响因素。
有氧工作能力是肌肉摄取并利用氧的能力。因此，凡涉及肌肉摄取利用氧的器官系统都会成为有氧运动能力的影响因素。其中主要包括呼吸和循环系统以及血液肌肉等组织器官。
最大摄氧量受多种因素制约，其及水平的高低主要取决于氧运输系统和心脏的泵血功能和肌肉利用氧的能力。
1、肺的通气与换气功能
空气中的氧通过呼吸器官活动吸入肺，并通过物理弥散与肺循环毛细血管血液之间进行交换。因此，肺的通气与换气机能是影响人体吸氧能力的因素之一。肺功能的改善为运动时氧的供给提供了先决条件。
2、血液及循环系统运输氧气的能力
弥散入血的氧由血细胞中的血红蛋白携带并运输，因此血红蛋白含量及其载氧的能力与最大摄氧量密切相关。而血液运输氧的能力则取决于单位时间内循环系统的运输效率，即心输出量的大小，它受每博输出量和心率制约。许多研究证明，运动训练对最高心率影响不大。所有者和无训练者在从事最大负荷工作时，心输出量的差异主要是由每搏输出量造成的。后者取决于心肌收缩能力和心容积的大小。优秀耐力专项运动员再在系统训练的影响下，出现安静心率减缓、左心室容积增大和每搏输出量增加等等一系列心脏形态机能的适应性变化。表明心脏的泵血机能和工作效率提高。由此可见，心脏的泵血机能以及每搏输出量的大小是决定最大摄氧量的重要因素。这是因为要实现肺泡气与毛细血管血液间的气体交换，除了要有一定的肺泡通气外，还必须有相应数量的肺部血液灌流量与其相匹配。“通气/血流比值”指每分肺泡通气量与肺血流量（心输出量）的比值。正常人安静时其比值为0.84，此时通气量与血流量匹配最合适，气体交换率最高。但从安静状态转为最大强度运动时，其比值明显增大。这是由于剧烈运动时人体增加心输出量的能力远远跟不上肺通气的增加结果导致肺泡得不到相应的血液供应，其中的气体不能实现血液的交换，使气体交换率降低。由此可见，心脏的泵血机能是限制运动员最大摄氧量提高的重要因素。
3、肌组织利用氧能力对最大摄氧量的影响
当毛细血管血液流经组织细胞时，肌组织从血液摄取和利用的能力是影响最大摄氧量的重要因素。其组织利用氧的能力，一般用氧利用率来衡量。每100毫升动脉血流经组织时，组织所利用和吸入氧的百分率称为氧利用率。如下公式表示。
氧利用率=（动脉血氧含量-静脉血氧含量）/动脉血氧含量*100%
肌组织利用氧的能力主要与肌纤维类型及其代谢特点有关。许多研究表明，慢性纤维具有丰富的毛细血管分布，肌纤维中线粒体数量多、体积大且氧化酶活性高，肌红蛋白含量也较高，慢肌纤维这些特征都有利于增加慢肌纤维的摄氧能力。研究发现，慢肌纤维的百分组成与最大摄氧量有密切关系。优秀的耐力专项运动员，慢肌纤维百分比高，并出现选择性肥大现象。，使其按摄氧与利用氧的能力增加。
可见，有氧能力的好坏不仅与肺的通气换气功能、氧运输系统的机能密切相关，而且与肌组织利用氧的能力即肌纤维组成及其营养代谢能力密切相关。
4、其他因素对最大摄氧量的影响
（1）遗传
通过对双生子最大摄氧量的研究表明，最大摄氧量受遗传因素的影响较大。科索拉斯（Kessouias，1972）等研究了25对双生子（15对单核，10对双核），发现最大摄氧量的遗传度为93.5%。许多学者的研究也指出，最大摄氧量与遗传的关系十分密切，其可训练性使最大摄氧量提高的可能性较小，一般为20%-25%。
（2）年龄、性别
最大摄氧量在少儿时期随着年龄的增长而增加，并于青春发育期出现性别差异，男子一般在18-20岁时最大摄氧量达到峰值，并保持到30岁左右；女子在14-16岁时即达到峰值，一般可保持到25岁左右。以后，最大摄氧量随年龄的增加而递减。若坚持体育锻炼，最大摄氧量随年龄增加而递减的幅度减少。最大摄氧量出现性别差异的主要原因一般认为和女子的心容积、血红蛋白含量和心输出量等均比男子低有关。
（3）运动训练
长期系统进行耐力训练可以提高最大摄氧量水平。戴维斯（Davis）对系统训练的人进行了研究，受试者的最大摄氧量可提高25%。表明经训练最大摄氧量是可以得到一定程度提高的。最大摄氧量运动员所从事的运动项目有密切关系。横向与纵向的研究资料表明，越野滑雪和长跑等耐力性项目的运动员最大摄氧量最大，明显高于非耐力性项目运动员和无训练者。据报道，男子最大摄氧量最高值为越野滑雪运动员，可达94 ml/(kg.min)，女子最高值达85.1 ml/(kg.min)。可见最大摄氧量的大小与耐力训练密切相关。
在训练引起最大摄氧量增加过程中，训练初期最大摄氧量的增加主要依靠心输出量的增加；训练后期最大摄氧量的增加，则主要依赖于肌组织利用氧的能力的增加。但是由于遗传因素影响，最大摄氧量提高幅度受到一定程度的制约。
三、最大摄氧量在运动实践中的意义
1、最大氧量是评定有氧工作能力的客观指标。
最大摄氧量是反映心肺功能的综合指标。许多学者对最大摄氧量与有氧工作能力之间的关系进行了研究。发现，耐力性项目的运动成绩与最大摄氧量高度相关。如800米游泳成绩与最大摄氧量相关系数为-0.75；5000米跑成绩与最大摄氧量相关系数为-0.81。因此可以根据最大摄氧量预测耐力项目的运动成绩。大量研究结果表明，最大摄氧量水平高低是耐力性项目取得优异成绩的基础和先决条件之一。如何在先天因素的基础上最高限度的提高一个人的最大摄氧量水平也是耐力性项目取得优异成绩的重要因素之一。
2、最大摄氧量是评定心肺功能的指标
在运动过程中人体达到最大摄氧量时，心肺的功能达到极限水平。因此，最大摄氧量的大小可以客观较客观的评定心肺功能。
3、最大摄氧量是选才的生理指标
最大摄氧量有较高的遗传度，故可作为选材的生理指标之一。有学者指出最大摄氧量尤其可以作为儿童少年心肺功能和有氧耐力最好的选材指标。
4、最大摄氧量是制定运动强度的依据
将最大摄氧量强度作为100%最大摄氧量强度，然后根据训练计划制定不同百分比最大摄氧量强度。运动负荷更客观更实用，为运动训练服务。
虽然最大摄氧量在运动实践中有较高的应用价值，但它具有一定的局限性，如受实验设备等条件限制难以普遍推广和应用。其数值有时并非与运动成绩的提高绝对相关等。因此，最大摄氧量只是诸多影响运动员运动能力的因素之一。
训练篇：提高有氧工作能力的训练
提高有氧工作能力的训练要掌握在有氧代谢范畴之内。因此运动负荷量和负荷强度的安排至关重要。只有在运动负荷与负荷量适宜，即在最大限度动用机体有氧代谢系统使其处于最大应激状态下训练，才能有效的提高机体有氧工作能力。目前，用于发展有氧能力的训练方法主要有持续训练法、乳酸阈训练法、间歇训练法和高原训练法。
一、持续训练法
持续训练法是指强度降低，持续时间较长且不间歇地进行训练的方法，主要用于提高心肺功能和发展有氧代谢能力。阿斯特兰德（Astrand）指出，对发展有氧代谢能力来说，总的工作量比强度更重要，由于机体器官内的机能惰性较大，需要在运动开始后约3分钟才能发挥最高机能水平。因此，为发展有氧代谢能力而采取训练训练时间至少要在5分钟以上，甚至可以持续20-30分钟以上。
长时间持续运动，对于人体生理机能产生诸多良好的影响。主要表现在，能提高大脑皮质神经过程的均衡和机能稳定性，改善参与运动有关中枢间的协调关系，并能提高心肺功能及最大摄氧量，引起慢肌纤维出现选择性肥大，肌红蛋白也有所增加。对发育期的少年运动员及训练水平低者尤其要以低强度的匀速持续练习为主。
二、乳酸阈强度训练法
个体乳酸阈强度是发展有氧代谢训练的最佳强度。以此强度进行耐力训练，能显著提高有氧工作能力。目前在田径中长跑、自行车、游泳及划船等训练中，已经广泛采用个体乳酸阈强度进行训练。
有氧能力提高的标志之一，是个体乳酸阈提高。由于个体乳酸阈的可训练性较大，有氧耐力提高后，其训练强度应根据新的个体乳酸阈强度来确定。一般无训练者，常以其50%VO2max的运动强度进行较长时间的运动，而血乳酸阈几乎不增加或略有上升。经过良好训练的运动员可以达到60%-70%VO2max强度。而优秀的耐力专项运动员（马拉松、滑雪）可以达到85%VO2max强度进行长时间运动。这表明，随着运动员随着训练水平的提高，有氧能力的百分利用率明显提高。在具体应用乳酸阈指导训练时，常采用乳酸阈心率来控制运动强度。
三、间歇训练法
间歇训练法是指在两次练习之间有适当的间隙，并在间歇期进行强度较低的练习，而不是完全休息。由于间歇训练对练习的距离、强度及每次练习的间隙时间有严格的规定，往往不等身体机能完全恢复就开始下一次练习。因此，对机体机能要求较高，能引起机体结构、机能及生物化学等方面较深刻的变化。
从生理学角度分析，间歇训练主要有以下特点：
1、完成的总工作量大
间歇训练法比持续训练法能完成更大的工作量，并且用力较少，而呼吸、循环系统和物质代谢等功能得到较大的提高。阿斯特兰德发现，让受试者用两种不同方法进行每分钟完成2160千克米（kg*m）的工作，如果持续工作，只能进行9分钟，完成总工作量为19940千克米；如果用同样的负荷强度，每活动30分钟休息30秒，则可以坚持一小时，总工作量为64800千克米。对于发展有氧代谢能力来说，总的工作量远比强度更为重要。
2、对心肺机能的影响大
间歇训练法是对内脏器官进行训练的一种有效手段。在间歇期内，运动器官（肌肉）能得到休息，而心血管系统和呼吸系统的活动仍处在较高水平。如果运动时间短，练习期肌肉运动引起内脏机能变化，都是在间歇期达到较高水平。无论在运动时，还是在间歇休息期，均可以使呼吸和循环系统承受较大负荷。因此，经常进行间歇训练能使心血管系统得到明显的锻炼，特别是心脏工作能力以及最大摄氧能力得到明显提高。
目前许多项目的训练中，除了大量采用间歇训练法。其方法运用成功与否的关键是要根据不同年龄、不同训练水平以及不同项目的特点，科学合理的安排每次练习的距离、强度及间歇时间。
四、高原训练法
随着运动水平的不断提高，人们在谨慎加大运动负荷的同时，着眼于提高训练难度，给予机体更强强烈的刺激，以调动人体的最大潜力。高原训练法就是基于这种设想逐渐开展起来的一种训练方法。在高原训练时，人们要经受高原缺氧和运动缺氧两种负荷，这对身体造成的缺氧刺激比平原上更为深刻，可以大大调动身体的机能潜力，使机体产生复杂的生理效率和训练效应。研究表明，高原训练能使血红蛋白数量及总血容量增加，并使呼吸和循环系统的工作能力增强，从而使有氧能力得到提高。
