最大攝氧量是什么？

簡單來說，是量化體能的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，用來衡量身體每分鐘能輸出的最大能量。

耗氧量存在上限

測量耗氧量的方法最早起源于上世紀(jì)20年代早期，在1923年，A.V.Hill和他的伙伴H. Luption提出了耗氧量上限的概念。

實(shí)驗(yàn)中，Hill在草地上以不同的速度跑進(jìn)，同時測量各種情況下的攝氧量，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在每分鐘243米的跑速下，他的最大攝氧量為每分鐘4.080升，可隨著跑速的增加，攝氧量卻不再增加，隨后也由此得出結(jié)論：耗氧量存在上限。

用Hill的話說就是：

“跑步時隨著速度持續(xù)提高，需氧量理應(yīng)也持續(xù)提高，而實(shí)際氧的攝入?yún)s并非如此，它會有一個最大值……攝氧量會達(dá)到它的最大值，之后就僅是保持這個最大值而已，它無法再繼續(xù)提高，主要是因?yàn)槭苤朴谘貉h(huán)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)?！?/p>

這也是「最大攝氧量」這個概念的由來。

最大攝氧量

最大攝氧量（maximal oxygen consumption，VO2max）是指在人體進(jìn)行最大強(qiáng)度的運(yùn)動，當(dāng)機(jī)體出現(xiàn)無力繼續(xù)支撐接下來的運(yùn)動時，所能攝入的氧氣含量，即這種情況下身體每分鐘每公斤體重所消耗的氧氣量。

最大攝氧量代表了人體在劇烈運(yùn)動中，每分鐘能攝入的最大氧氣量。要知道，耐力運(yùn)動是依賴氧氣的，在相同條件下，人體能攝入和使用的氧氣越多，就能燃燒更多的糖或脂肪，便可以為運(yùn)動提供更多的動力。

因此，最大攝氧量就成為評估跑者有氧能力的一個重要指標(biāo)。

優(yōu)秀長跑選手的最大攝氧量可超過 70 毫升/（公斤·分鐘），則意味著這位跑者在最激烈的運(yùn)動狀況下，每分鐘每公斤體重可以消耗70毫升的氧氣，而一般甚少進(jìn)行耐力訓(xùn)練的人通常都在 40毫升 /（公斤·分鐘）以下。

日本馬拉松運(yùn)動員：川內(nèi)優(yōu)輝

有科學(xué)家研究過川內(nèi)優(yōu)輝，結(jié)論是，他的最大攝氧量能達(dá)到驚人的82毫升（公斤·分鐘）！

手表是怎樣推算最大攝氧量的？

在過去，要取得這個數(shù)據(jù)相當(dāng)困難——必須進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，在身上固定許多管線，讓自己跑到力盡?，F(xiàn)在，我們有了許多替代方法。

跑步手表就能準(zhǔn)確推算出自己的最大攝氧量。

圖片來源：姿勢跑法2022夏訓(xùn)營

因?yàn)槲覀儫o法精確計(jì)算身體里的線粒體數(shù)量以及各個線粒體的產(chǎn)能效率，所以只能通過計(jì)算它們每分鐘消耗的最大氧氣量來評估它們的效能。過去只有用專業(yè)儀器才能測得這些數(shù)據(jù)，但現(xiàn)在運(yùn)動科學(xué)家可以通過其他生理數(shù)據(jù)推算出最大攝氧量。

以Garmin跑表為例，只要你戴上HRM-Run心率帶慢跑10分鐘以上，它就會利用你的配速、心率變異度（HRV）與心率數(shù)據(jù)，通過Firstbeat的專利算法，估算出你的最大攝氧量。

Photo via Garmin

通過 Garmin、Suunto、SamSung等跑步穿戴裝置測得的許多科學(xué)數(shù)據(jù)（包括最大攝氧量）都是利用Firstbeat 研發(fā)出來的算法估算。

一般人要直接測最大攝氧量既麻煩又昂貴，最重要的是不能實(shí)時監(jiān)測，你無法在訓(xùn)練時監(jiān)控自己的攝氧量。Firstbeat通過心跳率 （HR）和心率變異度兩個參數(shù)與實(shí)驗(yàn)歸納出來的算法來推算最大攝氧量，雖然是間接數(shù)據(jù)，但方便、便宜又及時。

而且我們其實(shí)不必知道每次運(yùn)動的準(zhǔn)確最大攝氧量，知道比較值就可以了，訓(xùn)練一段時間后“數(shù)字是否上升”（或是發(fā)懶停練后數(shù)字下降了多少）這件事更為重要。

所以不必太在意最大攝氧量的實(shí)際值，重點(diǎn)在于每次測量得到的數(shù)值都源自同一套裝備、相同的機(jī)制（算法）和流程。數(shù)值多少并不重要，重要的是是否進(jìn)步。

值得注意的是，越野跑時測量出的最大攝氧量會比較低。因?yàn)樵揭芭芟鄬Τ粤Γ鼙聿恢滥阍谑裁绰访嫔吓?，所以會以為你退步了?/p>

如何利用跑表準(zhǔn)確估算最大攝氧量？

下面這張表展示了運(yùn)動科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)得出的不同強(qiáng)度下最大攝氧量的百分比（%VO2max）、儲備心率百分比（%HRR）與最大心率百分比（%HRM）之間的關(guān)系。

Firstbeat使用的是最大心率法，利用下表，只要知道目前的強(qiáng)度是最大心率的百分之幾，就能知道對應(yīng)的最大攝氧量的百分比。

▲ 此表摘自美國體能與肌力協(xié)會（NSCA）的教科書

這么做的前提是跑者知道自己實(shí)際的最大心率。

以最大心率為190bpm的跑者為例，假如某次練習(xí)長距離慢跑（LSD）時，心率很穩(wěn)定， 平均值為167bpm，由此可得最大心率百分比:

167÷190 = 88% MHR

通過上表我們可以得出 88%MHR = 80%VO2max。假設(shè)此次長跑訓(xùn)練的平均攝氧量為 αVO2max=α÷80%，因此只要知道此次訓(xùn)練時的平均攝氧量α是多少，就能估算出跑者的最大攝氧量。

Photo via voice.hupu.com

α的推算要用到配速。

通過實(shí)驗(yàn)運(yùn)動生理學(xué)家得出的公式可以找到攝氧量和配速之間的“普遍關(guān)系”，例如《ACSM基礎(chǔ)肌力與體能訓(xùn)練》（ACSM，American College of Sports Medicine，即美國醫(yī)學(xué)與運(yùn)動學(xué)會，是美國研究運(yùn)動生理學(xué)的權(quán)威機(jī)構(gòu)）中的回歸公式為：

α=

0.2×速度 m/min

+ 0.9×速度 m/min×坡度 (% grade)

+3.5ml/kg/min

如果跑者此次訓(xùn)練都在平地上進(jìn)行，平均速度為12 km/h ，那么他的速度就是200m/min。

將數(shù)據(jù)套進(jìn)回歸方程可得到:

α= 0.2×200m/min + 3.5 ml/kg/min = 43.5 ml/kg/min

再代回最后一步，可得到：

VO2max=43.5 ÷80%=54.3 ml/kg/min

Photo via voice.hupu.com

跑表的最大攝氧量就是利用上述公式推算出來的。

當(dāng)然，你可能也想到了，活動分級、性別、年齡、體重、身高不同的人，回歸方程應(yīng)該也不一樣。這就是Firstbeat研究的重點(diǎn)和價值，運(yùn)算公式會隨著上述變量而微調(diào)。

也就是說，如果你想用跑表準(zhǔn)確預(yù)估自己的最大攝氧量，需要在跑表中如實(shí)設(shè)定自己的性別、年齡、身高、體重，以及活動分級。

確認(rèn)活動分級的目的是想知道你是否是訓(xùn)練有素的跑者，評判標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)一個星期的平均訓(xùn)練頻率或時數(shù)。

以Garmin跑表為例，你并不能在跑表上設(shè)定，而必須通過Garmin Connect APP或到官方網(wǎng)站的“設(shè) 置”中的“用戶設(shè)置”中的“活動分級”手動設(shè)定。見下圖:

若沒有設(shè)定這項(xiàng)指標(biāo)，除了跑表中“最大攝氧量”的估測值會不準(zhǔn)外，“訓(xùn)練效果”與“恢復(fù)時間”也會有誤差。所以如果你很關(guān)注這三個數(shù)值的話，一定要依據(jù)自己的訓(xùn)練情況設(shè)定。

但我個人認(rèn)為“活動分級”應(yīng)該由系統(tǒng)根據(jù)用戶最近一個月來的訓(xùn)練時數(shù)，自動填入并提醒用戶確認(rèn)，目前跑表的設(shè)定位置都隱藏得太深，大部分跑者應(yīng)該都不知道“活動分級”是干什么的，更不知道要去哪里設(shè)定。 所以大家使用手表時還是要多研究，才能發(fā)揮出更大的作用。

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「關(guān)注過自己的最大攝氧量嗎？」