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跑步入门的五道门槛

还记得第一次比赛时的感觉吗? 冲刺的那一刻, 感觉自己化身基普乔格, 加速,再加速! 张开双臂,奋力冲向终点! 然而,真相是,无论是在刚出发的第一公里还是冲刺的最后一公里,我们的呼吸变得困难,肺部在“燃烧”,双腿变得沉重,无法加快步伐频率。 究竟



跑步入门的五道门槛

还记得第一次比赛时的感觉吗?



冲刺的那一刻,


感觉自己化身基普乔格,


加速,再加速!


张开双臂,奋力冲向终点!


跑步入门的五道门槛

然而,真相是,无论是在刚出发的第一公里还是冲刺的最后一公里,我们的呼吸变得困难,肺部在“燃烧”,双腿变得沉重,无法加快步伐频率。

究竟如何才能跑得更快……


过去,我们认为主要的肌肉酸痛是由于乳酸堆积造成的,但最近的科学研究发现,这些感觉分别对应着身体里的小危机,这些小危机结合在一起,来决定你是否能保持步伐节奏。


2015在圣地亚哥举行的一次研究会议中,来自世界的科学家分享最新的研究结果,以找寻耐力运动的极限。他们讨论了影响跑步的诸多因素,从新陈代谢到精神疲劳,再到热量和水化作用。


他们的研究结果有助于帮助我们解释五个常见的影响跑步的障碍。我们概述了这五个问题,并对如何跑得更快进行了分析。

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原因:缺氧

出现的情形:开始跑步后不久

解决方法:做“起跑”热身 包括持续的高强度跑动


间歇训练的时刻总是令人难受,大口喘气、心脏砰砰跳。放松的时候就很容易。英国埃克塞特大学运动生理学家安德鲁·琼斯(Andrew Jones)博士说:“你的呼吸频率实际上并没有下降,你只是适应了它。”这是由于腿部所需氧气与心脏和肺部所能提供的氧气暂时不匹配而导致的结果。


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当你开始跑步时,肌肉所需的氧气量猛增,但是身体其他部位做出反应所需的时间取决于氧量动力学或反应时间。氧气不足会触发信号,使呼吸和心率加快,扩张血管,激活肌肉中的氧气处理酶。最终,在两到三分钟内,肌肉得到了足够的氧气。


但是,暂时的缺氧会带来长时间的影响,为了弥补能量的不足,你的肌肉会利用宝贵的无氧燃料储备。这会产生新陈代谢的副产品,使肌肉感到疲劳——也让你在最后的无氧冲刺时能量不足。“如果不放慢速度,你在前几分钟燃烧起来的能量是永远无法补充的。”琼斯说。


为了对抗缺氧,琼斯和其他人正在研究一种叫做“起跑”的热身方法。例如,在开始跑步前10~20分钟,在热身中持续剧烈奔跑,以5公里的速度跑45-60秒,这一方法将激活氧气处理酶和扩张血管,同时让你有足够的时间在赛前开始恢复。

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原因:肌肉纤维补充效率低下

出现的情形:持续中强度的奔跑,例如10公里至半程马拉松

解决方法:训练你的快肌纤维 使之更有效率


半马初期通常很容易,冲刺速度不够快,不会积累高水平的乳酸和其他代谢物,而且与马拉松不同,跑步速度不会耗尽燃料储备。那为什么最后还是变得很艰难呢?


根据哥本哈根大学的研究,答案再次取决于氧气动力学。在以半个马拉松速度或更慢的速度持续奔跑的过程中,维持该速度所需的能量以及氧气逐渐增加,在10~20分钟的过程中,氧气消耗量最多可上升25%,这使你越来越难控制自己的步伐。


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这种逐渐变化是由于向效率较低的慢肌纤维转移的结果。肌肉力量靠的是骨骼肌,骨骼肌由快肌纤维和慢肌纤维组成,当你开始跑步时,身体会自动吸收大部分慢肌纤维,慢肌纤维含量高,肌肉的持久力则越强,肌肉耐力更持久。慢肌纤维适合长距离跑步。但是随着时间的推移,个别纤维开始疲劳,燃料消耗不足。为了取代疲劳的慢肌纤维,大脑会吸收快肌纤维,但是快肌纤维需要更多的能量和氧气来提供相同的输出。


解决这个问题的方法则是训练你的快肌纤维。快肌纤维肌肉的收缩力量大,因此肌肉的爆发力也更强,用来提高跑步效率。“这可能就是长跑对马拉松运动员如此重要的原因之一。”即便慢跑2.5个小时,最终也会消耗掉慢肌纤维,迫使快肌纤维提供缓慢而稳定的能量。作为回应,它们会通过提高线粒体含量和增加毛细血管来提供更多血液,增强耐力。

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原因:肌肉中代谢物积累 触发大脑信号

出现的情形:1英里或者5公里比赛 快速冲刺或完成短距离速度竞赛时

解决方法:快速间歇训练


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想象一下一次高强度间歇训练所带来的肌肉灼热感。数十年来,科学家和运动员们一直在讨论激烈运动引起的“乳酸灼伤”,当你在奋力奔跑时,最终会达到有氧功能系统无法迅速为肌肉提供能量的情况,转而使用无氧能源,该能源可提供急需的燃料,但也会产生代谢物,这些代谢物会堆积在肌肉中。这些代谢物产物之一就是乳酸。尽管乳酸恶名远扬,但是并不会使你感到疲倦。


2014年,犹他大学的艾伦·莱特(Alan Light)教授和马库斯·阿曼(Markus Amann)教授的一项实验结果证明,无论如何,肌肉并不会被乳酸溶解,只有当你的腿部肌肉中的特殊受体检测到代谢产物的特定组合时,它们才会触发触发一个求救信号,该信号沿着脊髓传播,大脑则将其解释为一种灼热感。一个解决方案是,通过在训练中反复触发受体,训练受体变得不那么敏感。“当你在休赛季第一次做间歇训练时候,你会以为自己快死了。”阿曼说,但是只需一两次训练,“感觉就好多了。”

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原因:代谢物积累阻碍肌肉收缩

发生的情形:一场艰难的比赛即将结束之时

解决方法:谨慎配速


现在我们已经知道,“乳酸灼伤”实际上只是大脑中的一种感觉,是由肌肉中的神经传感器触发等等。这是否意味着,如果你以某种方式忽略这些信号,肌肉本身就可以无限期的前行?


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阿曼和他的同事将一种名为芬太尼的神经阻注入志愿者的脊椎,以防止信号从腿部肌肉传到大脑,并要求他们在固定自行车上尽全力骑行5公里。


结果令人吃惊!当地一个受试者完成并试图从自行车上面下来时,几乎在研究人员扶住他之前就倒在了地板上。其余的所有受试者都必须提前得到帮助。阿曼回忆说,有些人无法将脚从踏板上松开,“没有一个人能走路。”他们都被赋予了许多运动员梦寐以求的礼物——能够按照自己的意愿努力前进,而不会感到过多的疼痛或者疲劳,但是现在他们付出了代价,因为肌肉已经基本停止了运转。


尽管他们暂时处于超人的状态,但是受试者的骑行速度并没有比接受一支安慰剂注射时骑得更快。“他们一开始总是感觉很棒。”他们在飞,阿曼的同事Gregory Blain博士说,“我们知道他们即将崩溃。”到一半时,骑车的受试者仍然感觉良好,但是他们开始感到困惑,因为他们的双腿不再响应大脑发出的指令,他们从快速开始中获得的优势很快消失,因为双腿停止了响应。


这种情况下,疲劳实际上是在肌肉而不是在大脑中。在大脑没有任何警告信号的情况下,质子和磷酸根离子等代谢物的累积量远远超过了直接干扰肌肉纤维收缩能力的水平。换句话说,代谢产物所产生的疲劳并非“全在你的脑子里”,相反,在剧烈运动中会经历“中枢(大脑)”疲劳和“周围(肌肉)”疲劳的混合,在比赛开始时用力过猛,你会发现外围的限制是多么真实。

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原因:超负荷工作
发生的情形:任何超越极限的时刻
解决方法:训练你的大脑


太痛苦了。这是最简单的原因,来解释为什么你在最后几公里无法再努力一点。但是这并不完全正确。当英国肯特大学的研究人员使用一种叫做经颅电刺激((tDCS)的技术,通过志愿者的大脑电流来消除疼痛感时,并没有改善受试者在运动中的感觉,也没有改善他们骑着固定自行车在疲劳中的表现。


肯特研究报告的作者之一、运动生理学家萨缪尔·马可拉(Samuele Marcora)博士认为,重要的是努力:继续与不断增长的停止欲望作斗争。所有其他形式的疲劳缺氧、代谢物堆积、过热、脱水、肌肉损伤、能量消耗等等,都会让你感觉到保持速度有多难。换句话说,努力结合了你身体每个角落发出的所有不同的疲劳信号,任何比赛中的真相,是最大的努力。


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跑者花大量的训练时间试图使肌肉和心肺功能更强壮、更有效率。但马可拉的理论表明,改变主观努力感是另一种能跑得更快的方式。研究成功地改变了努力和耐力,用一些技术,例如潜意识信息(瞬间闪现笑脸)、大脑电刺激(电极的位置是改变感知的努力而不是疼痛)、动机性自我对话(感觉良好!),以及“大脑耐力训练”。


然而,最大的问题仍然没有答案:到底什么是努力?是心理状态?还是肌肉收缩的触觉?或者,就如马可拉所认为的,我们对保持比赛节奏困难程度的总体感觉?


我们已经学到了关于跑步时身体会发生什么情况的知识,并对我们的许多感觉和遇到的极限提出了解释。下一次的训练的飞跃将来自对大脑的理解。 

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