自行车训练法宝：最大摄氧量训练
自行车训练法宝：最大摄氧量训练
最大摄氧量是衡量耐力运动能力的重要指标，它不仅反映了人体对氧气的利用效率，还与健康和长寿密切相关。本文将深入探讨最大摄氧量的定义、影响因素以及如何通过训练来提高这一指标，特别是针对自行车运动的专项训练方法。
A.V Hill的学术遗产：最大摄氧量的前世今生
图上这人背着大包是要去跳伞吗？
不，这是1920年左右，著名生理学家A.V Hill首次提出并测量最大摄氧量VO2max的场景。在运动生理学发展的早期，科学家致力于寻找这样一个问题的答案：“人类运动时疲劳从何而来？是什么因素限制了人类的运动能力？”
生理学家发现疲劳的肌肉中含有大量的乳酸，而乳酸则表明了肌肉缺氧。Hill在此基础上提出了“氧债学说”，即氧气是人类运动的限制因素，而对氧气最大程度的利用——最大摄氧量则代表了人类运动的极限。
Hill不仅以优异的成绩毕业于剑桥大学三一学院数学专业，他本人还是实力派跑者——400米53秒、800米2分03秒、1英里4分45秒、2英里10分30秒，考虑到他生活的年代，这已经是非常厉害的成绩了。身处物理、化学高速发展的时期，Hill凭借扎实的理论基础，将物理、化学作为研究运动的工具，甚至以自己为研究对象去探索人类运动的极限。
Hill发明了测量运动时氧气消耗（即摄氧量）的装置，背着它在自家花园里一圈又一圈狂奔。最终Hill留下了最大摄氧量，以及众多其他的学术遗产，奠定了运动生理学研究基础。
什么是最大摄氧量
运动时体内能量代谢达到最大水平时，单位时间内机体消耗利用的氧气量称为最大摄氧量（单位ml/（kg.min））。最大摄氧量体现了个体单位体重、单位时间内利用氧气的能力，因此这一指标可以很好地反映耐力运动能力。
最大摄氧量和诸多因素有关，是人体复杂系统相互作用、影响的综合体现。为了让大家深入理解训练是如何影响最大摄氧量的，接下来从下图的Fick公式讲起：
（图中的公式就是计算最大摄氧量的Fick公式，以及影响最大摄氧量的中枢和外周因素）
最大摄氧量由三部分相乘得到：心脏每搏输出量（Stroke Volume，SV）、心率（Heart Rate，HR）、动脉-静脉氧气含量差异（a-vO2diff）
前两项属于中枢因素，Central Factors：每搏输出量、心率，受到和心脏、血液相关因素的影响；
后一项属于外周因素，Peripheral Factors：动脉-静脉氧气含量差异，受到和肌肉、毛细血管、线粒体相关因素的影响。
训练引发的急性反应（几天）、短期适应（几周）、长期适应（几月甚至更长）会改变上面提到的中枢以及外周因素。
因此，最大摄氧量是可以通过训练来提高的：
几周的高强度间歇训练可以使血浆容量、红细胞容量增加，增强了血氧输出从而提高最大摄氧量（研究者称为Q因素，即增加了血液携氧流量）；
长期的耐力训练让心脏尺寸以及顺应性变大、提高心脏输出能力，线粒体和肌肉毛细血管等外周功能也更强大，也能提高最大摄氧量（学术上称为D因素，即Diffusion扩散，这些因素增加了氧气从血液到肌肉的扩散）。
除了运动引发的生理适应能够提高最大摄氧量，还有一个提高最大摄氧量最显著的因素——体重！因为最大摄氧量VO2max是相对每千克体重而言的，心肺、肌肉功能不变的情况下，体重越轻，最大摄氧量就越高。
人类生命（无论是日常活动还是运动）都离不开氧气，所以最大摄氧量不仅是运动能力的彰显，还和健康、长寿息息相关。耐力运动+控制体重=增加最大摄氧量VO2max，不仅让你更快，还更健康。
最大摄氧量对骑行能力的影响
首先需要明确的是，最大摄氧量是一种状态——身体对氧气的摄取、基于氧化反应的能量代谢达到峰值的状态。最大摄氧量状态下，身体代谢压力达到最大，所引发的训练刺激也是最大的。
如何理解“最大摄氧量是一种状态”呢？最大摄氧量，需要运动强度和持续时间共同刺激才能达到该状态。
最大摄氧量功率/速度，是Ramp test最后时刻达到最大摄氧量的运动强度。然而并不是最大摄氧量功率/速度一定能引发最大摄氧量状态——哪怕，以更高的强度进行运动、但是持续时间很短（比如10s冲刺），是无法达到最大摄氧量的。
理论上，只要输出大于临界功率CP，持续时间足够长，身体就会慢慢达到最大摄氧量状态。不同强度区间的摄氧量如下表所示：
通过上面的解释，相信大家都可以理解最大摄氧量反映了在非常剧烈、代谢压力极大运动时的身体状态。最大摄氧量给自行车运动带来的优势主要体现在两方面：功率高、间歇能力强。
高VO2max - 高功率：
较短时间（3~10min）的高强度输出同时需要无氧系统、有氧系统高度参与，氧气是重中之重——既要满足有氧系统能量供应，还要清除无氧代谢产物。高VO2max的运动员，在高强度运动的情况下利用氧气的能力非常强，因此拥有高ATP转化率（可以输出更高的功率）。
高VO2max - 间歇能力强：
最大摄氧量不仅意味着高功率输出的能力，对间歇恢复也很重要。大部分自行车比赛并不是一次性全力冲到力竭的，而是要在数小时的赛程中反复多次爆发出高功率输出——每次高功率的输出被形象地比喻成“火柴”。结合上篇关于无氧储备的文章（自行车训练法宝：临界功率（CP）和无氧储备（W’））我们不难发现：无氧储备越大，“火柴”一次性能输出就越多；而VO2max越高，无氧储备耗尽后恢复的速度越快。因此高VO2max的运动员具有很强的间歇能力，可以在比赛时反复、快速燃烧火柴。
最大摄氧量高，在耐力运动方面有较大的优势，但并非唯一的致胜因素。自行车、马拉松比赛上，冠军的VO2max虽然很高，但不一定是最高的。曾经有人在挪威年轻自行车运动员身上测得了97ml/(kg.min)的最大摄氧量，可惜这名运动员最终也没能成为环法冠军。
摄氧量，很重要，但并不是全部。高VO2max的运动员就像大排量、高功率汽车，可以在短时间高速运转。所有大马力车都能跑24小时勒芒耐力赛吗？很显然并不能。人和机器一样，想要长时间运转，运动经济性非常重要——不仅要有高摄氧量，肌肉还要能高效用氧，这样才能长时间持续运动。
和最大摄氧量相关的运动经济性一般从以下两方面衡量：
阈值/最大摄氧量：
除最大摄氧量外，衡量骑行、跑步能力的另一个指标就是乳酸或通气阈值。阈值强度小于最大摄氧量强度，是人体稳态运动的区间，运动员可以按照阈值功率和配速长时间运动（就像汽车在高速公路上巡航那样）。阈值越接近最大摄氧量，即运动员可以以更接近VO2max的强度持续运动，运动经济性就越高。经济性=阈值/ VO2max。
最大摄氧量功率或速度：
人体达到最大摄氧量状态时，身体能量代谢率非常高，这是体内储存的化学能转化为机械能对外输出的过程。热力学第二定律表明，这一转化过程存在能量损耗——损耗越小则运动经济性越好。当最大摄氧量相同时，所能输出的功率或跑步的速度越大，运动经济性就越高。
相信到这你应该对最大摄氧量有了一些不一样的认识：VO2max不仅是一个理论上的概念，它在不同的运动环节都扮演着重要的角色，对骑行、跑步等耐力运动有非常大的影响！所以，下一部分，最大摄氧量相关的训练与实践，让你变强的法宝。
最大摄氧量训练
最大摄氧量训练在不同语境下有两种不同含义：
1.通过训练来提高最大摄氧量
2.在接近和达到最大摄氧量区间进行训练
提高最大摄氧量的训练方式有很多，低强度有氧训练、高强度间歇训练都对提升最大摄氧量是有帮助的。但这不是问题的关键，作为自行车运动员，我们追求的并不是最大摄氧量数值的提高，而是最大摄氧量提升对运动表现的促进！
通过前文的介绍，大家知道最大摄氧量状态是人体受到代谢压力最大、训练刺激最大的。在最大摄氧量的强度区间附近训练，能让身体得到充分的刺激，从而产生适应、提高运动能力。
最大摄氧量训练，有氧和无氧系统都参与其中，是非常符合公路自行车比赛需求的专项训练。在赛前4-8周，安排针对性的最大摄氧量间歇训练，能够有效促进赛场上的表现。
什么样的训练是所谓“最大摄氧量训练”呢？
研究间歇训练的学者在对比不同形式训练对身体刺激时常用的标准是“在整个训练期间，受试者摄氧量大于90%VO2max的时间”——训练时90%VO2max以上的时间越多，那么训练刺激就越大。
根据以上特点，最大摄氧量训练就是那些让运动员尽可能长时间维持高摄氧量状态的间歇训练形式。怎么样的间歇训练形式能够让“高摄氧量状态”维持比较长时间呢？
比较下面两种间歇类型：
1.第一种是4 x 10min从90%CP渐进递增到105%CP的间歇训练。
2.第二种是间歇时间比为2：1的，强度在120%CP（强度约为最大摄氧量功率）的高强度间歇训练（每组6次）
第一种训练模式下，虽然强度高于CP时，身体会逐渐达到最大摄氧量状态，但“高摄氧量状态”累计时间很短；
第二种间歇模式，心率（摄氧量）会快速上升，哪怕在休息间歇期间，也维持了相对较高的心率（摄氧量），因此在这种训练模式下身体有更长时间暴露在“高摄氧量状态”的负荷下。
除了上面提到第二种间歇模式外，还有一些其他的间歇形式可实现“长期暴露在高摄氧量状态”的效果：
长间歇训练：38分钟@ 115%125% FTP强度（约最大摄氧量功率90%100%），间歇时间比例1：12：1
快速启动间歇训练：10s30s高功率无氧输出后，衔接35分钟@ 100%110%FTP强度稳定输出，间歇时间比例1：12：1
快慢交替间歇训练：58分钟@ 100%110%FTP强度，每分钟进行10~15s高功率输出
周期训练过程中，打好扎实的有氧基础后就可以将上面的最大摄氧量训练纳入训练计划中。由于最大摄氧量训练给身体的刺激较大，建议这类高强度训练的频次不要超过3次每周。
希望这些自行车训练干货能够帮到你！