影响有氧耐力的因素|(一)有氧能力(最大摄氧量) - 户外资料 - 8264户外手机版

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众所周知,运动员耐力主要由其有氧耐力决定。影响有氧耐力的因素包括:有氧能力(最大摄氧量)乳酸阈值技术动作的经济性。如下图所示:


每一个因素都可以通过科学合理的训练方法得到显著改善。

我们将先来了解——

有氧能力

最大摄氧量

有氧能力是指身体摄取并利用氧气的最大能力,即最大摄氧量最大摄氧量一直被认为是决定耐力运动项目成功的主要因素,当然并不是唯一决定性因素。优秀运动员的最大摄氧量通常可达到70-85ml/Kg/min,女性耐力运动员相较男性耐力运动员大约低10%(因为较低的血红蛋白浓度和较高的体脂率)。

最大摄氧量受到肺功能、最大心输出量、氧运输能力骨骼肌组织等相关因素的影响。

1肺部系统

在一定情况下,肺部系统会限制最大摄氧量。

如优秀的耐力运动员在最大运动量时可能会出现氧饱和度下降,因为高强度运动时的每分输出量(Q=每搏输出量*心率)会减少红细胞(RBC)通过肺毛细血管的时间。缩短红细胞的运输时间,以至于减少氧气与红细胞结合的时间,从而限制了运动能力。研究显示,肺部系统会限制最大摄氧量,如果氧气供应充足,将增加氧气的“扩散能力”,提高最大摄氧量,从而增加氧饱和度。

在高海拔地区(3000-5000米)进行训练,也能看到类似的成绩降低。短期(1-3天)的高原反应可能是由海拔高度原因造成的运动成绩的下滑,而这一现象又能引起氧饱和度降低。在哮喘患者身上也会出现类似的氧饱和度降低的反应。同运动员一样,哮喘病患者氧供应充足时,氧的扩散能力提高。这些数据都表明,肺气体交换在很大程度上限制了最大摄氧量的能力。

这其中,需要特别强调的是“呼吸能力的建设,可理解为“呼吸模式的改善”呼吸肌力量”的增强。在佛明翰中心,我们需要首先评估和调整呼吸功能,结合静态/动态肺功能评估、形态学评估和呼吸动作评估,从而针对呼吸活动过程中出现的问题进行调整,以提升呼吸功能,增强人体氧气摄取能力和二氧化碳排出能力,提高运动耐力,调节体内酸碱平衡,降低交感神经张力

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2心输出量

最大有氧能力与心输出量(Qmax)紧密相关。最大心输出量=最大心率*每搏输出量(单次心跳心室泵出的血液量)。直到运动强度接近最大摄氧量40%的情况下,低水平运动员和初学者每搏输出量和运动心率会呈线性增加。之后每搏输出量趋于稳定或略微增加,心率增加决定心输出量的增加。心输出量的稳定是左心室舒张充盈时间减少的直接体现,并随着运动强度的增加而体现。相反,随着运动强度的加大,优秀耐力运动员的心率和心输出量相应增加。虽然优秀运动员、一般运动员和初学者在每搏输出量的差值尚未确定,但普遍认为优秀运动员表现出更高的心输出量。由于优秀运动员表现出了更高的最大心输出量,因此我们可以推测出优秀运动员、一般运动员、非运动员之间的差异应该就在于他们所达到的最大心率或增加每搏输出量的能力。与非运动员相比,优秀运动员的最大心率略低,因此造成运动员和非运动员之间最大心输出量不同的最主要因素很可能是训练引起的每搏输出量的改变。由于心腔顺应性的改善或心包可移除性的增加,运动员每搏输出量增加可能与舒张末期容积的增加相关,这些数据表明最大心输出量在一定程度上解释了运动员和非运动员之间在最大摄氧量方面所存在的差别。

3氧运输能力

另一个影响个体最大摄氧量的因素是心肺系统运输氧的能力血红蛋白(Hb)浓度的改变对于运动肌肉中的氧运输影响很大。

如果运动员使用输血,人为增加他们血红蛋白浓度,最大摄氧量和心输出量也会相应增加。血红蛋白浓度、最大摄氧量和最大心输出量之间的关系很大程度上解释了血液兴奋剂的有效性。有氧耐力训练可以改变这种氧运输能力。

耐力训练会减少血红蛋白(Hb)浓度、血细胞比容(Hct;血细胞在全血中所占的容积百分比)以及红血细胞(RBC)数量。由于血浆容量增加,这种情况将在长期训练数天后出现。虽然耐力训练使得血细胞比容和血红蛋白浓度普遍下降,但是血红蛋白的数量却得到增加。血浆量的显著增加与耐力训练中血液黏度降低有关,会使得最大摄氧量因心输出量增加而得到加强,因为心输出量增加会提高氧气运输到运动肌肉中的能力。

4骨骼肌
骨骼肌对于决定运动员最大摄氧量非常重要。最大摄氧量与被运送到线粒体中氧气的利用率有关,肌纤维类型(I型与II型)、线粒体密度毛细血管等与骨骼肌密切联系的几个因素影响着肌肉利用氧的能力。

I

肌纤维类型

最大摄氧量较高的运动员其I型肌纤维含量也较高。此现象与I、II型肌纤维之间不同的毛细血管密度、线粒体数量、有氧代谢酶的活性有关。与II型肌纤维相比,I型肌纤维由于周围拥有更多的毛细血管,故具备较高的氧化能力和毛细纤维比率,且表现出更高的线粒体密度和对有氧代谢酶活性的依赖。在耐力训练中,II型肌纤维一般会向I型肌纤维转化,同时增加线粒体数量及对有氧代谢的依赖。这些耐力训练所引起的适应与运动员的训练时间有关,具有长期训练经历的运动员毛细血管密度与I型肌纤维数量会高多,且更依赖有氧代谢酶活性。

II

线粒体密度

在氧化代谢过程中,线粒体是肌肉内氧气消耗的场所。因为血液中更多的氧气被吸收,骨骼肌内线粒体数量越多越有助于最大摄氧量的增加。训练可以有效刺激线粒体的生物合成,耐力训练导致的线粒体密度增加与最大摄氧量的提高正相关

理论上如果线粒体密度增加,血液中线粒体耗氧量也会成比例增加,但却不总是如此。由于线粒体的数量在训练中明显增加,最大摄氧量也只是适度增加。可能是训练导致线粒体酶数量增多而提高了耐力水平。这些酶的适应可能是在训练中通过降低乳酸水平和增加脂肪氧化来提高耐力水平,从而导致肌糖原与血糖含量不足。虽然在耐力训练中线粒体酶的适应会导致人在全身运动中最大摄氧量耐力的增加,但是对运动成绩影响最大的是氧运输,而不是线粒体密度。

III

毛细血管密度

较高的毛细血管密度/数量与较高的最大摄氧量相对应。据此推测,最大摄氧量会取决于毛细血管密度,或肌横截面中的毛细血管数量。毛细血管密度的增加将维持或延长红细胞通过毛细血管的时间,从而将提高组织中氧的利用,即动静脉氧差,当血流量增加时也会出现这种情况。

研究也指出,毛细血管对工作组织中氧气的传输和排除肌肉产生的废物起着重要作用。拥有较高毛细血管密度的运动员,能够对无氧代谢和乳酸形成物有更好的耐受力,因此能比拥有较低毛细血管密度运动员保持更长时间的练习。

耐力训练可以有效增加毛细血管密度,与运动员的训练年限密切相关。通常情况下训练时间越久,毛细血管密度越高。

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