尽管运动形式千差万别,但从本质上可以分为两类,有氧运动和无氧运动。有氧运动是指肌肉组织在氧气供应充足情况下的运动,而无氧运动是指肌肉在无氧情况下的运动。在氧气供应充足时,肌肉主要利用脂肪和一部分碳水化合物做为能源,细胞有氧代谢会释放大量的能量,所以有氧运动高效、持久,如走路,长跑,越野滑雪,划船,自行车等。而在无氧情况下肌肉只能利用葡萄糖等碳水化合物,细胞在无氧情况下代谢效率较低,并且这个过程会产生乳酸,而乳酸的堆积会抑制进一步的无氧代谢,所以无氧运动不可能持久,是短暂快速的运动,如短跑,举重等。
耗氧率(VO2)
由于体内肌肉的氧气供应都是通过呼吸和血液循环来实现的,所以所谓无氧实际上是氧气供应跟不上氧气消耗的运动状态。衡量运动强度的一个指标就是耗氧率(VO2),即每分钟人体消耗氧气的多少。人在静息状态下的耗氧率是3.5ml/kg.min。在高强度运动中可高达10~20倍。耗氧率可以通过测量呼吸而测定。一个人的最大耗氧率(VO2max)反映了他的最大有氧运动能力。一种运动的强度就可以用它的耗氧率相对最大耗氧率的百分数表示。耗氧率小于最大耗氧率的60%的运动是低强度运动,而耗氧率大于85%的运动是高强度的运动,介于60%和85%之间的运动是中等强度的运动。
在低强度下,运动所消耗的主要是脂肪,强度增加时肌肉所消耗的脂肪比例减少而葡萄糖比例增加,当VO2 ≈ 60%时消耗的脂肪和葡萄糖各占50%。随着葡萄糖比例的增加,一部分葡萄糖酵解产生的乳酸开始累积,这个乳酸开始累积的点叫乳酸阈值(Lactic Acid Threshold,LT)或无氧阈值 (Anaerobic Threshold,AT)。每个人的乳酸阈值不尽相同,一般来所说介于耗氧率的60%~85%。当耗氧率大于85%时,大部份人进入无氧运动。
耐力锻炼的目的就是提高人的乳酸阈值,使得乳酸阈值尽可能地接近VO2max,乳酸阈值越接近VO2max,人的耐力越好。一个不经常运动的人稍为活动便腰酸腿疼,这就是乳酸阈值低的例子。经过一段时间的锻炼,乳酸阈值右移,同样的运动不会再酸痛了。对大多数人来说,最大有氧运动能力(VO2max)并没有显著提高,但乳酸阈值提高了,所以对于一个普通人来说乳酸阈值是一个非常实用的指标。用简单的“说话测定法”,乳酸阈值点就是喘气使得说话句子不再连贯的那一个点。对专业运动员来说VO2max更为重要一些,因为它是一个人运动潜能的度量。世界顶级运动员的VO2max是平常健康人的3倍。VO2max随运动也可以有所提高,但它主要取决于一个人的身体构造,是遗传决定的。
心率(Heart Rate)
耗氧率测定比较麻烦,并且需要专门的设备。由于耗氧率和心率在一定范围之内成正比,所以可以用心率代替耗氧率。下图是耗氧率和心率之间的关系。VO2 60%大体上对应的是心率的65%, 而VO2 85% 相当于心率的 90%。 这里心率也是用最大值的百分数表示的。一个人的最大心率随年龄而下降,简单的估算方法是:最大心率= 220 -年龄。所以一个20岁的人的最大心率是200/分,而一个六十岁的最大心率是160/分。和VO2max 不同,一个人的最大心率受锻炼的影响不大,锻炼所影响的是静息心率。一个运动动员的静息心率比普通人低,锻炼可以降低静息心率,从而增大最大心率和静息心率之间的差值,这个差值越大,人的运动能力越好。
单次最大负荷(1RM)
耗氧率和心率是衡量有氧运动强度最常用的两个指标,但它们不能衡量无氧运动。从上面的图也可以看出,这两个指标对于原地运动(static work)不合适,对于举重,阻力训练等这些力量型无氧运动,常用的衡量指标是1RM,即一次肌肉收缩所能移动的最大负荷(One Repetition Maximum)。 通常,1RM用运动承受的负荷(w)和力竭次数(r)来估算:
运动的强度可以用1RM的百分数(%1RM)表示或者用力竭次数(#RM)表示,如85%1RM ≈ 6RM,70%1RM ≈ 12RM,60%1RM ≈16RM,50%1RM ≈ 20RM,40%1RM ≈ 25RM等等。
一般耐力训练用低强度(40% -60%1RM),多次,长时间;力量训练用高强度(80% -90% 1RM),少次,短时间;而肌肉训练居中,用中等强度(60%-80% 1RM),每次重复6-12次。
了解了自己的最大耗氧率(VO2max),最大心率,和肌肉的单次最大负荷(1RM),就容易掌握训练的强度和长度,达到锻炼的目的,避免受伤和过度训练。
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