有氧能力影响因素与检测指标综述：提升运动员耐力与成绩的理论依据

摘要：有氧能力是指很长一段时间以来提供有氧能源的工作能力。美国心脏协会将“有氧能力”定义为：一个人在进行体育工作时在细胞中将氧气从大气中传递到线粒体的综合能力。本文回顾了有氧能力的影响因素和检测指标，以便为改善运动员的有氧耐力和运动表现提供重要的理论基础。

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摘要：有氧能力是指很长一段时间与氧气一起工作的能力，这是由美国心脏协会的有氧运动能力违背的：当大气中的氧气递送到线粒体综合能力的细胞中时，人们正在从事体力劳动。在本文中，总结了有氧能力的确定性和指标，以提供重要的理论基础，以改善运动员的有氧耐力和运动表现。

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有氧能力（也称为有氧耐力）是指很长一段时间以来提供有氧能源的能力。它被美国运动医学协会（American Sports Medicine）评为“临床生活特征”，此后受到广泛关注。有氧代谢能力是指当氧气足够时通过氧化和能量物质分解完成工作的能力。足够的支持也是确保实施有氧工作的主要原因。因此，每单位时间的最大氧气吸收水平和人体的氧利用率是评估人类有氧工作能力的主要指标[1]。最近，与有氧能力和运动训练密切相关的新指标逐渐进入了人们的眼睛并被应用。尽管他们有20世纪专家和学者提出的相关指标，但他们尚未有效地提出运动培训的实际价值。本文着重于对有氧能力的影响因素和检测指标的研究和分析。

1。影响有氧能力的因素

1.1。肺通风和肺通风的能力

肺呼吸是对外部环境和血液交换和代谢所需的能量的保证。一般而言，肺呼吸运动包括肺通风和肺通风。由于呼吸肌肉的连续节奏作品为整个肺呼吸过程提供了动力，因此肺通风和呼吸器官的肺呼吸能力（不包括组织通气）极大地影响了。研究表明，[2]在适当高海拔地区的运动状态下，肺气的扩散将被抑制。一旦动脉氧的部分压力减少，氧气供应就会增加，运动能力将增加。增加的氧气供应将加速氧气的扩散，并为进入血液提供动力。从呼吸系统的角度来看，肺通风量越大，吸入体内的氧气越多，有氧运动的氧气就有能力进行预约。

1.2。心脏的射精能力

心脏的射血能力可以促进血液循环，但是在很短的时间内，如果增加心脏出血的量，氧气的递送将显着改善。运动水平会影响心脏的形状，其变化与运动员的最大有氧运动能力密切相关。在运动中，影响人心脏血液射精的因素：心室体积和心肌收缩能力的变化。如果心脏收缩区域扩大，人心脏的血液射精能力将显着增强。

1.3。血氧载体容量

由于氧气的参与，糖，蛋白质和脂肪在人体中的氧化分解反应得到了平稳进行。人体无法产生氧气，不能储存氧气，因此它只能使用外部空气来获得氧气。人体将氧气从空气中运输到肌肉组织中，这是血液转运氧气系统[3]。人肺中的氧气通过血红蛋白组织传播到人组织细胞。如果人体的血红蛋白含量增加，人体中的氧气含量将大大增加。如果人类血红蛋白降低10％，对有氧能力的影响更为明显。

1.4。骨骼肌使用氧气的能力

骨骼肌中有氧代谢能力的发展已成为影响有氧能力的重要因素。在有氧代谢中的酶含量增加后，施用氧气的能力继续提高，这意味着人体的有氧代谢能力继续提高。然而，骨骼肌组织的有氧代谢能力和纤维类型密切相关。例如，肌肉中的红色肌肉纤维具有很大比例，并且有氧代谢能力越强。研究表明，[4]耐力训练可以增加线粒体酶的活性，并增加骨骼肌中有氧代谢酶的活性含量。提高酶活性的适应能力可能对运动员的有氧代谢能力和运动表现有决定性影响。目前，这基本上意味着骨骼肌施用氧气的能力和心脏射精的能力是影响有氧耐力的重要因素。

1.5。体细胞糖原含量

肌肉糖原是人类肌肉有氧代谢的影响因素，具有高转化效率的特征。锻炼过程会消耗大量的血糖。肌肉糖原具有分解肌的能力，不能直接分为葡萄糖。分解后，可以获得乳酸，该乳酸通过血液进入人肝，并在肝脏中转化为合成葡萄糖或肝糖原。在长时间的高强度运动中，运动前的肌肉糖原储备确定了感觉疲劳的时间。基于此，肌肉糖原是耐力运动和极端运动的必要能量。实现人体肌肉糖原储量的增加，降低运动过程中糖原的使用率，提高运动后糖原的恢复能力并实施过度恢复，这对于提高耐力和运动能力尤其重要。减少人体的氧气消耗后，代谢过程中形成的产物将被排出体内，不会在体内积聚，这会对体内产生不利影响。基于此，如果您的肌肉下的糖原较高，则您的有氧能源供应潜力更高。

2。有氧能力检测指标

2.1。最大氧气摄入量

最大氧气摄入量（VO2MAX）主要是指在剧烈运动过程中人类肌肉中的最高氧气和心肺功能。人类技能在短时间内获得的氧含量也称为最大氧气摄入量或氧气消耗。它可以反映人体中运输，吸收和利用氧气的技能，并将其发展为判断有氧工作能力的主要指标[5]。 Vo2max是判断心肺功能和有氧能力的金指标。它是由Hill和Lupton在1820年代发现和定义的[6]，然后被广泛用于世界各国的运动生理实验室，并进行了许多研究。研究表明，氧气摄入量越高，它反映出运动员的有氧功能水平越高，运动员的耐力水平越高。它主要集中于具有强大耐力的运动，例如游泳，马拉松，足球，滑雪等，都旨在改善运动员的Vo2max作为关键目标。 Vo2max是反映有氧能力的关键指标，不适合动态检测运动员的有氧能力[7]。当前，有许多方法可以测量VO2MAX，这些方法可以主要分为直接测试方法和间接测试方法。

2.1.1。直接测试方法

直接测试方法是指使用运动踏板，动力自行车等的运动员进行阶段进行增量载荷运动，并使用气体分析仪直接确定氧气摄入量。判断最大氧气摄入量的标准：（1）继续运动后，氧气差异小于1.5ml/kg/min；（2）成人的呼吸商大于1.1，儿童大于1，心率> 95％最大心率（220-AGE），血液乳酸大于7-8mmol/L；（3）耗尽了体力后，无法保持原始运动速度；（4）随着运动强度的增加而增加氧气摄入量，可能会降低。其中，如果满足以上三项，则确定可以实现VO2max。

2.1.2。间接测试方法

间接测试方法是指受试者进行次级强度练习并根据心率和其他数据计算最大氧气摄入的方法。此方法简单，易于接受，可以应用于不同的人群，但是准确性不高，错误很大。在使用相同模式获得结果后，它在比较同一受试者的身体功能变化方面显示出更好的影响。

2.2。厌氧阈值

厌氧阈值（AT）[8]是增量载荷运动过程中的转折点，这是有氧代谢功能向厌氧代谢能量供应的变化。该指标反映了当人体在增加载荷运动过程中开始积累时血液乳酸的最大氧气摄取百分比利用率，关键是反映骨骼肌使用氧气的能力。分析表明，[9,10]，尽管最大氧气进气口停止增加，但最大氧气摄入量将继续增加。培训实践还证实，在强度监测训练是发展有氧运动能力的最有效方法。

2.2.1。通风阈值

在运动过程中，人体将增加负载，并使用通风来改变拐点以测量乳酸阈值，并将其用作通风阈值。通风阈值是用于判断乳酸阈值的非破坏模式。在判断过程中，使用通风量大大增加的起点确定其模式。确定肺通风阈值的主要方法是气体汇率（RQ），V-Slop方法和EQ方法。其中，RQ方法是非侵入性确定厌氧阈值的最简单模式。 RQ是二氧化碳排放和O2摄入量的比重。根据糖能供应的化学比率，在脂肪功能期间，1000毫升的氧气可以形成7000毫升二氧化碳，并且在此期间的气体汇率比为0.7。 RQ = 0.8在氨基酸能供应下，RQ = 1中的有氧代谢能量供应。为了增加运动的强度并增加了人体的H+浓度，乳酸和乳酸钠中的缓冲液可以分解大量的二氧化碳，并且在此期间，RQ将超过1。实际的厌氧阈值RQ = 1，实际值取决于运动过程中的代谢能力和运动强度。

V-Slop方法：Beaver等。分析说，如果VCO2大于VO2，人体将发展代谢性酸中毒。海狸明确表示，在运动开始后的某个时刻，增加的功率会导致二氧化碳碳溶解而没有线性关系。同时，在人类代谢性酸中毒中的大强度负荷，呼吸补偿和二氧化碳的检测下，在通风过程中很难排泄废物物质。 V-Slop方法和标准碳酸氢盐逐渐减小，动脉乳酸的标准值大于1mmol/L，达到标准值[11]。

2.2.2。心率厌氧阈值

Conconi等。 [12]研究表明，运动强度的提高后，运动员的心率和跑步速度显示线性增加。达到一定的速度后，将降低心率，并产生平台趋势。 Conconi使用跑步速度和心率产生的非线性点作为心率阈值，此方法是“ Conconi测试”。

2.2.3。 EMG点

Chaffin和Miyasuki Miyasuki表明，在进行增量载荷训练时，由于运动强度的持续增加，人类肌肉中的EMG值的累积EMG值表明线性关系的增加。在最大负载情况下，增加IEMG值将导致非线性偏差，并且该偏差被视为积分EMG阈值。积分肌电图阈值是确认厌氧阈值的主要方法，检测方法相对简单且高度可接受。学者Wu Jiyao使用积分肌电图阈值检测方法来评估江西25名运动员的厌氧阈值测试。结果表明，整体肌电图阈值与乳酸厌氧阈值，3000米的运行评分和最大努力6分钟密切相关。

2.3。血氧饱和度

血氧饱和度（SP O2）主要是指可与氧与所有血红蛋白结合的人血红蛋白的含量之比，即血液中血液和氧气的浓度。普通人动脉血中的氧气饱和为98％，静脉血的浓度为75％。在正常大气压下运动时，通常功能性的肺可以很好地进行动脉血液和氧气的结合，即使在高强度运动中，动脉的血氧饱和度仍然可以保持高水平。当人体在正常的大气压下移动时，肺可以将氧气与动脉血管融合。尽管运动的强度得到了提高，但动脉的血氧饱和度仍然可以保持更高水平。当运动强度很高时，血氧饱和度不会显着降低，但是可以判断肺毛细血管中的血液流量继续增加，红细胞将短时间过去，并且血液氧结合时间将短短，因此肺泡中的动脉血液可以轻松达到绝对平衡。在高强度运动中，与正常人相比，优秀的运动员的最大心输出量更高，这会缩短其肺毛细血管中红细胞的运输时间，从而导致氧气和血液融合的时间较短，并且更可能减少血氧饱和度。

2.4。皮肤氧饱和度

SM O2主要是指某些肌肉组织中氧与血红蛋白浓度的比率。它可以反映肌肉中的氧气浓度，其变化可以反映人体局部肌肉中氧气供应和氧气利用的平衡。在一定范围内，SM O2和运动强度分布负分布，即运动强度显着提高，因此SM O2降低，并且个体中不同的SM O2可能随运动强度而显着变化。近红外光谱可以有效，方便，连续地检测运动肌肉中肌肉氧的含量。氧气运输需要氧气在血液下与血红蛋白融合的氧气。在近红外光谱中使用非破坏性氧测量技术的过程中，在近红外光（600-1000nm）下实施了氧代谢。在人体的骨骼肌中，除了吸收血红蛋白的光外，肌红蛋白还将参与吸收光。这两个实现了光谱的有效重叠，对所有吸收的贡献为25％和75％。同时，皮下组织，黑色素和脂肪都在恒定量的吸收光中。基于此，在骨骼肌下，血红蛋白和氧结合是改变组织中氧饱和度的第一个因素。肌肉氧含量可以评估人体的有氧运动能力，运动强度，运动后的恢复能力，判断运动疲劳以及监测和评估运动训练的效果。它可以用作连续和敏感评估人体有氧能力的新指标。

2.5。关键力量

在1960年代，Scherrer和Monodz最初提出了关键权力。首先，练习符合肌肉完成的工作与固定时最大持续时间之间的线性关系。也就是说，当肌肉长时间锻炼后不累时，其时间和工作将达到最大比率，所有这些都意味着CP可以评估一个人的有氧能力。 CP理论的提议为研究人体功能评估方法的研究开辟了一个新的量表。 Fahimed [13]探索了高强度间隔训练对最大氧气消耗的影响，并得出结论，在训练10周后，最大的氧气消耗量已显着改善。关键力量现已发展为有氧能力的重要指标，并对训练运动员产生了重大影响。

2.6。血红蛋白

血红蛋白（HB）的第一个生物学功能是携带O2和CO2以及缓冲酸性物质。人类活动根据氧气的消耗特性和运动特性，将人类活动分为厌氧和有氧运动。有氧运动需要大量氧气来分解氧和合成代谢。对于耐力项目，血红蛋白是评估有氧运动能力和有氧能力储备的主要指标。对于普通组，其血红蛋白范围为：男性为120-160g/L，女性为110-150g/l。对于体育成员在耐力计划中，他们的血红蛋白含量要求越高，含量越高，越好。因为太多的红细胞会增加血液粘度并降低流动性，因此限制了运输物质和血液中血液的循环功能，并降低运动能力。现在据说人们可以在160g/L左右更好地发挥其最大的有氧代谢能力。

2.7。最大通风量

最大通风可以确定最大氧气摄入量。为了确保足够的氧气，需要保证最大的通风。研究表明，最大通风量的确定因素：（1）呼吸机的收缩力，胸部结构的完整性，呼吸肌肉和吸入肌肉是呼吸肌肉的成分。（2）呼吸道粘膜的渗透性。肺内压力的关键是使用大气和肺内压力之间的差异，以便人体中气体的肺泡可以平滑地进入人体组织。在人体的呼吸结构中，人体存在生理无效的腔体。当解剖无效的腔体时，主要过程是在吸入过程中，一部分气体将从上呼吸道保留到支气管菌。肺泡无效的腔是指：在肺部，血液的分布不是很均匀，与血液交换的问题不可避免。因此，保留气体越多，交换的气体就越少。（3）肺泡组织的弹性。肺泡的弹性主要由肺的弹性纤维和肺泡的内表面流体组成，减去气体界面表面的张力。肺的弹性特性保持扩张状态，这有助于维持正常的呼吸运动并进一步增加肺通风。

2.8，最大心率

个人的最大心率成为判断有氧代谢能量供应供应的主要指标。运动训练的数量不会对心率产生更大的影响，但是长期训练可以降低运动员处于安静状态的心率[14]。随着运动员心率储备的增加，运动员的心率潜力也将得到相应的改善。如果长时间进行特殊训练，而最大心率保持不变，则心脏的氧气供应能力将不断提高，并且心脏输出水平也将相应提高。此外，在运动过程中，心率增加，随着运动员的适应能力的变化，心脏肌肉将继续增厚。因此，为了提高运动员有氧代谢能力，有必要提高运动员的心输出量。

3。摘要

影响有氧运动能力的主要因素是：（1）肺通风和肺通风的能力；（2）心脏的弹出能力；（3）血液的氧气承载能力；（4）骨骼肌使用氧气的能力；（5）肌肉糖原的含量。此外，年龄和性别也会对有氧能力产生影响。

有氧耐力项目的评估指标是全球许多专家和学者研究的热门话题。如果可以更好地使用这些检测指标，则在确认有氧运动能力时可以更准确，更全面，并且对于改善运动员的有氧耐力和运动表现而具有重要意义。

参考

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[2] Xu Daohong。在高原训练中，出色的女性中跑和长距离跑步者的氧气吸收和乳酸恢复能力的研究[D]。北京体育大学，2012年。

[3] Wang Yi。关于有氧代谢特征和良好男性跆拳道运动员的培训方法的研究[D]。北京体育大学，2017年。

[4] Bigard Ax，Sanchez H，Birot O等人。在低碱性缺氧条件下生长的年轻大鼠骨骼肌的肌动蛋白重链组成[J] .JAPPL物理，2000，88：479-486。

[5] Feng Lianshi，Li Kaigang。用于运动员功能评估的常用生理和生化指数的测试方法和应用。北京人民体育出版社，2002年。

[6] Hill AV，Lupton H.肌肉运动，乳酸和氧气的供应和利用[J]。 Ergebnisse der Physiologie，1925，24（1）：43-51。

[7]田中，陈吉奇。皮划艇项目的培训监测[J]。沉阳体育大学杂志，2011年，第30卷（05）：87-90。

[8]李·朱恩（Li Junyong）被统治为芬格鲁伊（Cao Fengrui）的金陆军。对最大氧气进气，厌氧阈值和最大氧气进气平台的相关性分析，并运行12分钟，为大学男孩运行1000m [J]。北京体育大学杂志，2010，33（08）：65-67。