長跑訓練的基礎知識:無氧閾的概念

與運動心率相似,人體內的血乳酸濃度與人體承受的生理負荷也有著很強的相關性,因此,人們也經常使用血乳酸濃度來評價運動強度。

血乳酸濃度高低是骨骼肌等組織中的乳酸生成速率、乳酸進入血液的速率以及血中乳酸被其它組織攝取利用的速率,這三者之間平衡的表現。在安靜狀態下,由於大腦和血細胞只能以糖作為能量物質,而血細胞中又不含有線粒體,因此會發生一定量的糖酵解併產生少量的乳酸。這時,普通人和運動員人的血乳酸濃度一般為1~2mmol/L,無明顯差異。

當人開始運動時,若運動強度很低,那麼一般只會動用慢肌纖維,使用的能量物質也基本上以脂肪為主,因而很少有會有糖酵解發生,血乳酸值也將一直會處於2mmol/L以下,它並不隨著運動強度的增大而發生變化。

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當運動強度進一步增大,慢肌纖維使用脂肪供能的速度達到最大時,由於仍要使用這個肌纖維繼續收縮做功,因而不得不用供能速度更快的糖來替代原來的脂肪,因此,在達到某一運動強度時,會出現脂肪消耗量開始逐漸下降,而糖消耗量迅速上升的現象。正如在我的博文《認識乳酸1:乳酸的生成》所述,乳酸的產生實際上與氧的有無無關,而是只要有糖代謝發生必然會有乳酸的產生。也就是說,從這一強度開始,乳酸的產生量開始增加,血乳酸值開始超過之前一直相對穩定的2mmol/L以下這一水平。

因為這一強度的脂肪消耗量最大,同時也是糖代謝開始激增的臨界點,因此我們常稱其為最大脂肪氧化強度或糖閾(詳細解釋見《運動減脂前應該了解的知識:脂肪消耗量最大的運動強度》)。而由於多數人在這一點上的血乳酸值接近於2mmol/L,所以也將這一強度稱為血乳酸值為2的乳酸閾(LT2)。此外,由於過去一直認為乳酸是糖酵解產生的,而糖酵解又是因為無氧造成的,因而醫學界也經常將它稱作無氧閾。

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在這一強度開始,隨著運動強度的增加,快肌參與的比例和糖代謝比例開始逐漸增加,快肌產生的乳酸進入血液的量也隨之增加。而這些進入血液中的乳酸將隨著血液循環轉移到慢肌和心肌等氧化能力強的部位分解利用,直到慢肌和心肌能夠利用的乳酸量達到最大(這時的血乳酸值大約為4mmol/L)。在血乳酸值為4mmol/L以下的運動強度時,由於血乳酸的生成速度和消除速度相當,因此即使運動相當長的時間,血乳酸也不會產生積累。而在血乳酸值在4mmol/L以上時,由於血乳酸生成速度高於消除速度,因而血乳酸會迅速積累。也就是說,血乳酸值大約為4mmol/L的這一強度是血乳酸動態平衡的最大強度,因此,常有人稱之為最大血乳酸穩態強度(OBLA)或血乳酸值為4的乳酸閾(LT4)。與醫學界不同,體育界經常將這一強度稱作無氧閾。

如我的博文《認識乳酸1:乳酸的作用》中所述,乳酸可能並不是直接的致疲勞物質,但它與氫離子和磷的產生量、肌細胞內外的鉀和鈉的濃度變化等等,與肌肉疲勞密切相關的指標存在著很強的相關性。因此,血乳酸的變化,可以在很大程度上反應肌肉的疲勞狀態。也就是說,通過血乳酸值,可以比較清楚的了解運動時所承受生理負荷強度,進而制定更加合理、有針對性的訓練計劃。

實際上,血乳酸接近於4mmol/L的無氧閾強度,不僅是血乳酸生成和消除動態平衡的最大強度,也是其他諸如氫離子、磷、肌細胞內外的鉀和鈉的濃度動態平衡的最大強度,因此,在這一強度上運動,肌肉肌纖維為了適應,會逐漸提高毛細血管密度、線粒體數量及乳酸輸送載體MCT1數量。同時,肌纖維還會產生優先將脂肪類物質作為能量源的積極變化。這將節省肌糖原的使用量,並減少致疲勞物質的產生量,並最終導致骨骼肌內糖原儲備增大和抗疲勞能力的提高。

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