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。

實驗中，Hill在草地上以不同的速度跑進，同時測量各種情況下的攝氧量，實驗發(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，需氧量理應也持續(xù)提高，而實際氧的攝入?yún)s并非如此，它會有一個最大值……攝氧量會達到它的最大值，之后就僅是保持這個最大值而已，它無法再繼續(xù)提高，主要是因為受制于血液循環(huán)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)。”

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）是指在人體進行最大強度的運動，當機體出現(xiàn)無力繼續(xù)支撐接下來的運動時，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動中，每分鐘能攝入的最大氧氣量。要知道，耐力運動是依賴氧氣的，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。

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，而一般甚少進行耐力訓練的人通常都在 40毫升 /（公斤·分鐘）以下。

日本馬拉松運動員：川內(nèi)優(yōu)輝

有科學家研究過川內(nèi)優(yōu)輝，結(jié)論是，他的最大攝氧量能達到驚人的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)相當困難——必須進實驗室，在身上固定許多管線，讓自己跑到力盡。現(xiàn)在，我們有了許多替代方法。

跑步手表就能準確推算出自己的最大攝氧量。

圖片來源：姿勢跑法2022夏訓營

因為我們無法精確計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)在運動科學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，最重要的是不能實時監(jiān)測，你無法在訓練時監(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)與實驗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。

而且我們其實不必知道每次運動的準確最大攝氧量，知道比較值就可以了，訓練一段時間后“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際值，重點在于每次測量得到的數(shù)值都源自同一套裝備、相同的機制（算法）和流程。數(shù)值多少并不重要，重要的是是否進步。

值得注意的是，越野跑時測量出的最大攝氧量會比較低。因為越野跑相對吃力，但跑表不知道你在什么路面上跑，所以會以為你退步了。

如何利用跑表準確估算最大攝氧量？

下面這張表展示了運動科學家通過實驗得出的不同強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，只要知道目前的強度是最大心率的百分之幾，就能知道對應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際的最大心率。

以最大心率為190bpm的跑者為例，假如某次練習長距離慢跑（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。假設此次長跑訓練的平均攝氧量為 αVO2max=α÷80%，因此只要知道此次訓練時的平均攝氧量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。

通過實驗運動生理學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)肌力與體能訓練》（ACSM，American College of Sports Medicine，即美國醫(yī)學與運動學會，是美國研究運動生理學的權(quán)威機構(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

如果跑者此次訓練都在平地上進行，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，回歸方程應該也不一樣。這就是Firstbeat研究的重點和價值，運算公式會隨著上述變量而微調(diào)。

也就是說，如果你想用跑表準確預估自己的最大攝氧量，需要在跑表中如實設定自己的性別、年齡、身高、體重，以及活動分級。

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

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

若沒有設定這項指標，除了跑表中“最大攝氧量”的估測值會不準外，“訓練效果”與“恢復時間”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)自己的訓練情況設定。

但我個人認為“活動分級”應該由系統(tǒng)根據(jù)用戶最近一個月來的訓練時數(shù)，自動填入并提醒用戶確認，目前跑表的設定位置都隱藏得太深，大部分跑者應該都不知道“活動分級”是干什么的，更不知道要去哪里設定。 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？」