马拉松有氧能力的结构分析及提高策略

2023-01-28南京体育学院研究生部肖凯文

内江科技 2022年7期

◇南京体育学院研究生部肖凯文

传统的极化训练在大众跑者中广为运用，单一的训练方式对提高跑者跑步能力收益颇少，对于大众跑者而言，需要的是系统性与科学性原则和方法的指导。有氧供能占整场马拉赛比赛供能方式的95%以上，所以研究提高马拉松比赛中竞技能力最主要的就是探究如何提高有氧能力。探究有氧能力的构成作为出发点，科学组合多种训练手段和方法，注重大小周期系统训练，提倡个性化训练方案，为大众跑者提供专业的跑步指导。

1 引言

一场马拉松比赛持续约120min～360min，有氧供能占整场马拉赛比赛供能方式的95%以上。有文章指出，决定着马拉松比赛成绩的最为重要的三项指标分别为跑步经济性（RE）、最大摄氧量（VO2max）和无氧阈（AT）[3]。起初多数研究人员和专业教练以提高这三项能力为出发点，进行各种不同距离、不同强度和不同组合形式的跑步练习，伴随着竞技水平的不断提高，运动员的运动能力也不断接近极限，单纯跑步的训练已经无法进一步满足运动员机能水平的提高，借此一些学者又进行了关于力量训练和柔韧训练等等能侧面提高跑步能力的研究。薛峰，陈庆果指出最大力量训练可以改善神经肌肉的功能，提高长跑运动员的跑步经济性，有助于长跑成绩的提高[1]。实际上，力量训练一方面能够促进相关运动肌肉群的肥大，提高运动单位的募集活跃度等等，另一方面而言，过多的力量训练可能会增加马拉松运动选手的体重，存在着影响成绩的风险。蔡瑞广指出进行柔韧训练可促进大脑中枢神经系统对肌肉调节功能的增长，使参与工作的对抗肌群更充分放松，从而降低对主动肌工作的阻碍[2]。多数专业教练会在跑步训练开始前进行动态的柔韧拉伸，这有助于激活运动单位的募集能力，减少一些可能发生的运动损伤，但有研究表明过多的柔韧训练会降低马拉松运动员肌腱的刚性，从而降低跑步经济性。大众跑者为了备战一次全马比赛都会提前训练一到两个月以上，他们多数以极化训练为主，每天固定相同的距离与相同的配速，往往在训练中身体承受较大的负担而获得提高跑步能力的效益颇少，单一化训练和盲目的累积跑量也容易提高受伤的风险。现在越来越多的长跑训练的方法被提出来，它们主要以持续训练法，间歇训练法，高原训练法等为主，对于大众跑者而言，更需要的是系统性与科学性原则和方法的指导。

2 马拉松跑者有氧能力结构分析

马拉松运动是是以有氧代谢为主的体能主导类长距离竞速项目，有氧供能占整场马拉赛比赛供能方式的95%以上，研究提高马拉松比赛中竞技能力最主要的就是探究如何提高有氧能力[4]。有氧能力，又称有氧耐力或者有氧工作能力，是指人身体内部在含氧量充足的条件下将供能物质氧化分解，支持身体长时间中低强度工作的能力。一场两到六个小时的马拉松比赛之中，跑者的身体一直处于慢性的能量消耗之中，所以有氧能力是决定马拉松跑者最终成绩的关键因素。马拉松项目中的有氧能力主要有五个子能力构成，包括心脏氧气输出能力，氧气运输能力，氧气利用能力，乳酸利用能力与脂肪利用能力。这五种子能力如木桶原理一样，最终的马拉松比赛成绩将由最弱的一种子能力决定。

2.1 心脏氧气输出能力

马拉松运动员经过长期的耐力型训练，会促使心脏的容积变大和心肌肥厚。长时间有氧耐力运动会促使静脉血液回流心脏的速度，增加心肌纤维肌小节的长度与数量，让心脏容积发生器质性扩大，同时机体为了对抗更高的阻力，加强心肌的收缩力，促使心肌细胞粗大。少部分的文献探究耐力型训练会提高心脏周围毛细血管网的密度，其缘由心脏本身也是需要送氧和用氧过来。

2.2 氧气运输能力

任何增加血液需求的锻炼都会刺激氧气运输的能力，任何有氧运动（不限于跑步）都可以提高氧气运输的能力，提高程度和需求量成正比，氧气运输能力根据运动强度的增加不断发生适应性的改变，其具体变化为氧气在肺部扩散的速率会提高，运动时的血液中儿茶酚胺含量增多会致使支气管扩张，增加肺气泡数量，呼吸膜的表面积也会增多。氧气运输的提高是一个相对比较慢的过程，有明显效果的提高都是几个月甚至几年的时间。

2.3 氧气利用能力

氧气利用能力主要取决于肌肉里的线粒体。国外学者在老鼠和猪身上做过一些实验，发现低配速跑步主要增加慢肌的线粒体，高配速跑步会同时增加慢肌和快肌中的type 2A的线粒体。同样时间下，高速跑步对氧气利用能力的提高比低速要好，即使在不同时间下，高速跑步对提高氧气利用能力也更优秀，因为慢跑不管再长，都无法增加快肌线粒体。如果是一个快肌支配的运动员，切换到长距离训练，快肌的线粒体是非常重要的存在。所以要判断什么是提高线粒体最好的训练是一个很难的事情，必须个性化指导。

2.4 乳酸利用能力

马拉松比赛过程的中后期，选手常常会感受到腿部疲惫沉重，这是因为身体长期处于运动负荷中，过多的乳酸无法被及时吸收，使血液呈酸性环境而破坏身体内平衡，产生过多的疲劳感。乳酸能够被利用从而提供能源，让跑者能继续奔跑下去。乳酸作为能源来利用对提升跑步成绩有非常重要性，乳酸的利用是能够极大提高一个人的跑步能力的。精英跑者和业余跑者在同样最大摄氧量情况下，实际比赛速度差距很大，主要因为乳酸阈值不同。

2.5 脂肪利用能力

脂肪是作为身体内部储存与释放能量的重要物质，分布于各处骨骼肌，肝脏与脂肪组织当中，1克的脂肪充分氧化分解可供身体9千卡的能量。脂肪供能是马拉松跑步运动中最主要的供能方式，糖类供能比例为40%，而脂肪供能比例达60%，且这种供能比例差距随着运动时间的延长逐渐加大。在马拉松比赛之中，脂肪氧化效率决定着最终的运动成绩，良好的脂肪氧化效率能够节省跑者身体内糖类的消耗，在一定程度上增加跑者的跑步耐力。

3 有氧能力训练手段及原理

3.1 有氧跑训练

有氧慢跑指人体在60%～65%的最大心率情况下的跑步，有氧慢跑可以最大化提高跑者的有氧能力。长距离跑步是有氧运动，根据生理学特点提高有氧能力有三个方面，第一个是提高毛细血管数量，肌肉纤维周围的毛细血管数量越多，运送氧气越快。第二个是提高肌红蛋白数量，肌红蛋白数量越多的话，可以有越多氧气供给线粒体来产生能量。第三是提高线粒体的数量，线粒体含量越高，就有越多的能量可以用。有文章指出，以五公里比赛配速为基准，提高毛细血管数量最大化在50%～75%的5km比赛配速的训练，提高肌红蛋白含量最大化在55%～75%的5km比赛配速的训练，提高线粒体数量最大化在65%～75%的5km比赛配速的训练[8]。有氧慢跑可以有效锻炼人体中的心肌，在心率达到最大心率的60%情况下，心脏每次跳动的力量达到最大，当跑者跑的更快时，心率和每次心跳泵出的血量都会增加，但每搏输出量只是最低限度的增加。

有氧慢跑可以降低伤病发生的概率，伤病发生通常是因为跑者的相关肌肉力量不足，比如最常见的髂胫束综合征，是臀部肌肉太弱导致其它部分肌肉代偿。慢跑在一定程度上掩盖了这方面的不足，而且逐渐提高跑者的有氧能力，这期间如果跑者持续性加强肌肉锻炼的话，可能做到长期无伤跑步，如果初期跑者跑速过快，那么跑者肌肉不足的缺点就更快的暴露出来，然后大幅度提高受伤的概率。

3.2 乳酸门槛跑训练

在乳酸门槛跑的配速下，训练者跑的感觉是舒适的艰苦，普通跑者可以在平时训练中保持二十分钟到半小时左右，在充足的准备中可以维持乳酸门槛配速一个小时左右[8]。在配速跑与轻松跑中，训练者是可以在舒适的情况下跑很久并不会希望快点结束，而乳酸门槛的配速下的感觉，跑者希望它快点结束，实际上跑者在结束后能继续跑动。生理学上来讲，乳酸门槛的配速由两个因素决定：达到乳酸门槛时的耗氧量与跑步效率，前者指的是人体要利用多少氧气来产生足够的能量来维持这个配速，而跑步效率决定了跑者用这些氧气跑多快。马拉松精英跑者乳酸门槛配速大约在VO2max的90%之间，5千米精英跑者的85%，业余跑者78%，久坐人群的60%。从最大心率的角度换算，应在最大心率的80%～90%之间，如对于20岁左右的跑者，应把心率维持在160～180左右。在实际训练中，教练员应该及时询问运动员关于乳酸门槛跑配速的感受是否能将这个配速维持三四十分钟，如果不能，就应该降低相应的配速，这个配速是舒适的艰苦，而不是相当于间歇跑配速的艰苦。乳酸门槛跑的目的，是为了提高身体清除血乳酸的是为了提高身体清除血乳酸的能力，避免血液处于酸性环境从而破坏身体内平衡，产生过多的疲劳感，降低跑步效率。

3.3 间歇跑训练

间歇训练的本质是指单次训练中的刺激-恢复-刺激的有限小循环，“恢复”是间歇训练的最重要组成部分。针对各种不同距离配速的间歇训练，不同的生理学因素和不同的比赛会可以催生出不同的间歇组合。传统的间歇训练是指针对心血系统的间歇，目的是通过增加送氧能力和用氧能力来增加有氧能力。间歇训练的刺激时间越短，跑者提升送氧能力越大，反之跑者提升用氧能力越大。初期的跑者，在跑量积累到一定程度时，根据木桶原理，会出现一定的平台期，跑者的跑步成绩会被某项跑步的能力所限制，正确的间歇是突破大部分短板的最佳方式。间歇对有氧能力提高，提高效果是和整个训练当中跑者在比最大摄氧量90%更高的强度待的时间成正比关系。早期研究中，跑者在最大摄氧量强度下能坚持的运动时间占每组间歇训练时间的50%～75%，最长坚持时间为4分钟到9分钟。根据跑者运动能力和背景不同，2～5分钟的重复跑是安全高效率的间歇方式。合理的间歇需要跑者在最大摄氧量速度强度下总共训练15～30分钟，每组训练2～5分钟，一共训练5～10组。

跑者属于慢肌型、训练历史较短或腘绳肌容易受伤的类型，建议用长间歇（每组2～5分钟）。跑者属于快肌型类型，建议使用短间歇（每组低于2分钟）训练方式。这种间歇训练对跑者身体压力较大，完成训练后需要两到三天的休息。针对心血系统的间歇组间休息安排：短间歇训练（每组时间30～60秒），恢复时间低于30秒，建议用消极恢复，就是静止或者慢走休息来保证下组快跑的强度。恢复时间高于30秒，建议用快跑配速的60%～70%时间积极恢复。长间歇训练（每组时间2～5分钟）建议用不低于3分钟的积极间歇，比如在草地上慢跑。如果采用积极恢复，乳酸会消除很快，但训练难度会提高，如果采用消极恢复，难度降低但乳酸会消除很慢。

3.4 重复跑训练

重复跑相比较于间歇跑而言，对两次训练中间的休息时间和方式没有要求，达到完全休息或者接近完全休息的程度，以高质量完成每一组的训练内容为标准。重复跑目的在于提高绝对速度和无氧工作能力，这些都能在一定程度上影响跑者在马拉松比赛中的跑步效率，改善跑步经济性。重复跑的距离一般不超过800m，一般可以把200m，300m，400m作为每组重复跑的距离，在间歇训练里通常这个距离只会用快速跑完成时间的一半作为休息时间，重复跑每组休息时间都会超过三分钟，能够使身体得到完全休息以便于下一组训练继续用良好的技术完成，但重复跑的配速会高于间歇跑的配速，一般强度在最大摄氧量的105%～120%之间。重复跑训练在整个周训练跑量5%和8公里之间取较小的值，训练距离和训练时间过多的话会对跑者身体造成过大的负担，增加伤病的概率。

4 马拉松有氧能力训练大小周期训练探究

单一的训练方法只能针对性提高某一项有氧能力，而最终跑步成绩是由跑者最弱的那项有氧能力决定，采取多样化的训练和大周期训练是可以科学安全地提高跑者的跑步能力，同时避免增加受伤的可能性。

4.1 马拉松赛季训练原则

安排大众跑者的赛季计划需要注意他们并不像职业运动员一样能够全心全意的投入到训练之中，大多数的跑者需要兼顾家庭或者工作，所以对于大众跑者备战一次全程马拉松至少需要两个月以上的训练周期，新手跑者一般建议16周以上的训练时间，这样既能够给与大众跑者足够多的可支配时间又能充分的吸收训练效益。赛季计划可以划分为四个阶段。第一个阶段称为基础周：这一阶段是为了积累一定耐力基础和防止跑者受伤为目的的训练，可以把大量的轻松跑安排在这一阶段，当这一阶段持续三周以上，可以加入一些跨步跑和一些辅助性训练如动态性柔韧训练和些许阻力训练。第二个阶段称为提高周：此阶段作为初级的高质量训练阶段，会把一些重复跑训练加入原有的轻松跑训练之中，给原有训练加入一个新的速度压力，整体运动负荷会上升，但不会动用有氧和排酸系统。第三个阶段称为冲刺周：这一个周期是四个阶段里运动负荷最大的一个阶段，为了给有氧系统新的压力会增加许多间歇训练。第四个阶段为比赛周：这一阶段目的使身体达到最佳的表现状态，会加入许多乳酸门槛跑训练，减少一些间歇跑训练，当跑者完成一次乳酸门槛跑训练之后最好加入几组重复组跑训练，可以获得更好的跑步效益。

4.2 马拉松周训练原则

大众跑者在备战马拉松比赛时，传统的训练内容是每天用固定的配速跑五公里或者十公里，一周跑量在30公里到70公里左右。在同样的周跑量下，采取多样的训练手段和方法可以针对不同有氧能力的提高，获得更多的跑步效益。以冲刺周里的某一周为例，可以在第一天进行90分钟到120分钟的长距离轻松跑，锻炼心脏氧气输出能力和脂肪利用能力。周二进行一次质量训练，加入重复跑训练提高绝对速度能力，锻炼氧气运输能力和利用能力。周三可以采用30分钟到50分钟的轻松跑训练作为前一天的休息，避免疲劳累积而增加受伤的概率。周四再进行一次质量训练，加入3到5组的乳酸门槛跑训练提高乳酸利用能力。周五与周六可以继续进行30分钟到50分钟的轻松跑、力量练习或完全休息进行放松。周日可以进行一次五公里或者十公里的测试赛当做一次质量训练。跑者在借鉴上述的训练周案例时，可以根据自己的时间灵活安排每天的训练内容，确保两次质量训练里有一个休息日作为缓冲。