
摄氧量与运动中的有氧、无氧供能占比
摄氧量(或称耗氧量)用于衡量人体三项能力:呼吸系统摄取氧气、循环系统将氧气输送至活动组织,以及活动组织(以骨骼肌为主)利用氧气的能力。在输出功率恒定的低强度运动中,前几分钟摄氧量会持续上升,直至达到摄氧量稳态(氧气需求与氧气消耗持平)(图 3.9)(7, 85)。

在运动开始的瞬间,由于有氧系统对能量需求的初始上升反应较慢(62, 155),因此必须有一部分能量由无氧机制来提供。 这种在运动初期由无氧系统承担的能量贡献,被称为 “氧亏”(oxygen deficit)(图 3.9)(85, 109)。当运动结束后,氧摄取量会在一段时间内保持高于运动前水平,其持续时间取决于运动的强度与持续时间。 运动后的氧摄取被称为 “氧债”(oxygen debt)(85, 109)、恢复期氧摄取(recovery O₂)(109),或 运动后额外氧耗(EPOC, excess postexercise oxygen consumption)(22)。EPOC 指的是高于静息水平的氧摄取量,用于将身体恢复到运动前的稳态状态(homeostasis)(141)。研究发现,氧亏与 EPOC 之间仅存在小到中等程度的相关性(13, 77);氧亏可能会影响 EPOC 的大小,但两者并不相等。可能影响 EPOC 的因素列在侧栏“运动后额外氧耗取决于运动强度、持续时间与模式” 中(17, 21, 22, 58, 109)。
若运动强度超过人体所能达到的最大摄氧量水平,无氧代谢途径将为肌肉做功提供绝大部分能量(图 3.10)(7, 68, 158, 159)。总体规律为:运动过程中无氧供能占比越高,运动可维持的时间就越短。表 3.5 展示了在功率自行车上进行极限持续运动时,无氧与有氧代谢的大致供能占比 (112,151, 161)。运动时长在 60 秒以内时,无氧代谢是主要供能方式;超过 60 秒后,有氧代谢会逐步成为核心供能途径。此类运动中无氧代谢所能提供的能量总量,代表人体最大无氧能力 (111, 151)。


++++++++++++++++++++++++++++++++
运动后过量氧耗取决于运动强度、时长与运动形式。
运动后过量氧耗(EPOC)指运动结束后数小时内仍可观测到的摄氧量持续升高现象 (58)。
有氧运动与运动后过量氧耗 (17)
运动强度对运动后过量氧耗的影响最大;
当运动强度超过最大摄氧量 50%~60%、且时长大于 40 分钟时,运动后过量氧耗水平达到峰值;
短时、间歇式超最大强度运动(强度>100% 最大摄氧量),即便总做功量更低,也可产生最高的运动后过量氧耗;
面对相同相对强度运动刺激,不同个体的运动后过量氧耗存在明显差异;
不同有氧运动形式对运动后过量氧耗的影响尚无明确定论。
抗阻训练与运动后过量氧耗 (17)
大强度抗阻训练(3 组、8 个动作练至力竭,负荷为 1 次重复最大重量的 80%~90%)产生的运动后过量氧耗,高于循环力量训练(4 组、8 个动作、每组 15 次重复,负荷为 1 次重复最大重量的 50%)。
由此可见,抗阻训练引发的运动后过量氧耗同样与训练强度相关。
造成运动后过量氧耗的各类机制 (17)
血液与肌肉内氧气储备的重新补足
三磷酸腺苷(ATP)与磷酸肌酸(CP)的重新合成
体温、血液循环与通气量升高
甘油三酯与脂肪酸循环周转速率提升
蛋白质周转代谢增强
恢复期能量利用效率发生改变
++++++++++++++++++++++++++++++++