知识 | 《阿甘正传》的阿甘，平均配速是多少？
速度阈值（上）：乳酸稳态速度、临界速度
跑全马时应该跑多快？日常训练时应该跑多快？间歇跑的时候又应该跑多快？ 不仅是入门跑者，很多经常跑步，甚至跑过全马的朋友们，也会有这样的疑问。 在之前的文章中，我们介绍过关于训练强度的划分，这种划分主要基于心率，通过身体的内部负荷来体现强度；在实时运动中，速度显然更加便于控制（你可以随时调整到6分钟的配速，但是相对不好控制你的心率一直在160bpm）。 因此训练计划和实时监控时，配速也是一个常用的参考标准。 科学界对速度区间、“阈值”速度的研究可谓多如牛毛，由此延伸出不同的训练方法。小编为此专门查阅了这方面的一些主流科学论文，为大家梳理一下关于速度阈值的几个概念，及其对运动训练的指导意义。 写在前面：速度 OR 功率 今天要谈的几个速度（Speed）概念，大家都可以找到对应的功率（Power）版本，因为速度是人体做功的结果。从物理的角度，质量/力一定的情况下，速度和功率成正比。功率更多见于骑行运动中，在跑步、游泳中则更多地使用速度。 乳酸稳态速度：衡量“疲劳” 我们知道，人体在运动时随着时间的推移和强度的提升，氧气供应能力下降，代谢产生的产物会抑制运动，其中最有代表性的就是乳酸。科学家也经常用血乳酸浓度来反映人体的“疲劳程度”；但是乳酸的堆积不是线性的。在一定的运动强度内，乳酸能够被人体排出，从而保持较低的水平（< 4 mmol/L）; 一旦超过某个速度，乳酸的堆积会陡然提高，在这样的强度下，人体无法维持长时间的运动。因此科学家们定义，能够使血乳酸浓度保持在2.2 - 4mmol/L之间大约30分钟的运动状态，都可以称为乳酸稳态（MLSS）；而能够维持乳酸稳态的最大速度，就称为乳酸稳态速度。可以看出，乳酸浓度是一个比较敏感的指标，而且需要通过抽血才能测得，乳酸稳态速度的测量成本也相对比较高。 那么，有没有什么替代的方法呢？ 临界速度：全马的参考配速 电影《阿甘正传》里一直奔跑的主角给我们留下了深刻的印象。但是，人类真的有可能做到一直奔跑，永不停歇吗？ 理论上，如果有充足的能量补充，是可以的。乳酸稳态是80年代以后才出现的概念，而早在1925年，科学家们就基于实际经验提出过这样一个假设：当人以低于某一速度（功率）运动时，其代谢机制可以维持长时间的运动，各类生理指标保持相对稳定水平，人体也不会力竭。 通俗一点来说，人好比有一个油箱，当低速率运动的时候，油箱消耗的速度低于补充的速度，所以可以一直运转下去；当高于某个临界速率的时候，油箱里的油才会开始减少；油箱的清空时间，取决于油箱本身的大小（无氧储备）以及运动的速率（实际速度与临界速度之差）。 聪明的读者可能已经发现了：如果事先已经知道自己的临界速度和无氧储备，那么按照给定配速，能够坚持多久，都是可以估算出来的！事实上，很多学者通过数学建模和实际验证的方式，都证明了通过2-4次中长距离力竭跑的成绩，可以较为准确地推算出跑者的临界速度（CS：Critical Speed）和无氧储备（AC：Anaerobic Capacity）。 通过3次力竭跑即可估算出临界速度和无氧储备 那么，知道临界速度有什么参考意义呢？ 理论上，低于临界速度人可以永无止境地跑下去；现实中由于肌肉、意志力等因素的制约，这个时间还是有限制的。Clark等人的研究表明，人最长可以坚持大约120分钟左右，随后临界速度会逐渐下降。而120分钟刚好接近人类马拉松的最佳成绩！英国的Andrew Jones等人则证明，精英马拉松跑者完赛的平均速度，大约可以接近临界速度的96%；Barry Smyth和Daniel Muniz收集了大量业余跑者的在第三方训练平台上的数据，证明业余跑者完赛的平均速度，大约在临界速度的85%左右。 可以说，临界速度某种程度上反映了人类在马拉松项目上的极限：通过科学训练，一方面我们在速度上更加接近这个极限并保持生理稳态；另一方面，我们尝试更加持久地维持这个临界速度，逼近120分钟这个人类马拉松极限大关。 临界速度在中距离竞速跑上同样适用 如果说马拉松更多地是依靠有氧耐力和临界速度，中距离竞速跑则更考验运动员的无氧储备。在这方面，临界速度模型也同样有效。上文提到的Jones还研究了2017世界田径锦标赛上5000米和10000米的选手比赛成绩。由于竞速策略的不同，每名跑者经过前期的消耗，所剩的“油量”也各不相同，最后冲线的名次，和最后一圈剩余的无氧储备，是显著相关的。所以我们看到奥运会上令人血脉贲张的“弯道超车”，固然有意志力的因素，但是更离不开出色的无氧储备和聪明的竞速策略。 最终名次和进入最后一圈时的“剩余油量”显著相关 (心疼提前透支的第9名) 乳酸稳态速度 = 临界速度？ 说到这里大家可能觉得，这两个“阈值”速度好像差不多啊！事实上，乳酸稳态速度的测量，更依托于实验室的测试设备和条件，而临界速度则取决于选择的数学模型。两者背后反映的原理确实相近，可以通俗地理解为有氧和无氧供能、中强度和高强度运动的分界线。 作为跑步爱好者的我们，也可以通过RQ的配速区间表来估计自己的临界速度。如果您已经有多次全马的参赛经历，那么2区配速可以作为临界速度的参考；如果您还没有跑过全马，我们建议参考区间1的配速。 临界速度会直接决定我们的全马成绩，可见打好基础是多么的重要！ 1-2区配速的分界线可以作为临界速度的参考 阿甘到底配速多少呢？我们下集揭晓 文/Rui 参考文献 Bundle, M. W., Hoyt, R. W., Weyand, P. G., & Weyand, P. G. (2003). High-speed running performance: a new approach to assessment and prediction. J Appl Physiol, 95, 1955–1962. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00921.2002.-We Clark, I. E., Vanhatalo, A., Thompson, C., Joseph, C., Black, M. I., Blackwell, J. R., Wylie, L. J., Tan, R., Bailey, S. J., Wilkins, B. W., Kirby, B. S., & Andrew Jones, X. M. (2019). Dynamics of the power-duration relationship during prolonged endurance exercise and influence of carbohydrate ingestion. J Appl Physiol, 127, 726–736. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00207.2019.-We Jones, A. M., Burnley, M., Black, M. I., Poole, D. C., & Vanhatalo, A. (2019). The maximal metabolic steady state: redefining the ‘gold standard.’ In Physiological Reports (Vol. 7, Issue 10). American Physiological Society. https://doi.org/10.14814/phy2.14098 Jones, A. M., & Vanhatalo, A. (2017). The ‘Critical Power’ Concept: Applications to Sports Performance with a Focus on Intermittent High-Intensity Exercise. In Sports Medicine (Vol. 47, pp. 65–78). Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/s40279-017-0688-0 Smyth, B., & Muniz-Pumares, D. (2020). Calculation of Critical Speed from Raw Training Data in Recreational Marathon Runners. Medicine and Science in Sports and Exercise, 52(12), 2637–2645. https://doi.org/10.1249/MSS.0000000000002412
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