人類重新認識耐力:30年的不懈研究取得重大進展
耐力,又稱為心肺耐力、心肺功能、心血管功能,作為一項重要的體能素質,早已被人們所認識,簡單來說,耐力意味著一種長時間工作的能力。用專業術語解釋,是指呼吸系統和心血管系統協同工作,將氧氣運輸到肌肉,供運動時肌肉收縮使用的一種能力。
人類很早就已經認識到耐力的重要性,那麼耐力對於人類具有什麼樣的作用?至少體現在以下兩方面:
良好的耐力可以讓我們承受有一定強度的工作,並且能將這項工作持續進行一段時間,比如參加馬拉松;
此外良好的心肺功能還能幫助我們有效消除疲勞,很多上班族經過一天工作,下班時感覺身體已經被掏空,這其實就是心肺耐力低下的表現,而如果加強跑步這樣的心肺耐力運動,不僅可以讓你更高效地工作學習,也可以讓你更快從疲勞中滿血復活。
以上兩點就是我們對於耐力的基本認知,這麼多年來,我們都是這麼認為的,但是在過去30年,人們通過大量研究,發現耐力不僅只是保證長時間工作那麼簡單,耐力與健康、與壽命存在著強烈的因果關係。耐力水平低下直接導致心血管疾病、乳腺癌、結腸癌/直腸癌等疾病,並且使得所有疾病死亡率增加,這就意味著改善耐力可以有效降低死亡風險,延長壽命,提高生活質量。本文將為你帶來美國心臟學會對於耐力的最新認識。
一、心肺耐力僅僅反應和心臟功能和呼吸功能嗎
心肺耐力字面看上去只是和心臟、肺有關,但其實它是人體多系統整合能力的體現,下圖顯示了心肺耐力的構成,它反映了肺通氣與肺換氣、心臟泵血能力、血液運輸氧氣能力、肌肉吸收利用氧氣能力、心血管調節機制等。因此,整合這些器官系統就足以反映整個身體的健康水平。心肺耐力的一半是由遺傳所決定的,但這也就意味著我們仍有相當大的可能性通過運動去改善和提高心肺功能。
心肺耐力的構成與基礎其實高度複雜
二、我們都低估了耐力的價值,它是預測健康的最佳指標
自20 世紀50 年代後期以來,大量科學實驗研究了運動、心肺耐力和死亡率之間的關係。過去二十年來,這方面的研究相當熱門,幾乎是呈現指數級增長。這些研究中不無一致地發現心肺耐力是心血管疾病和死亡風險強大且獨立的預測指標。對於大眾而言,用更通俗的話解釋就是心肺耐力如果低下,未來發生心血管疾病的概率將會非常高,同時也會導致沒有達到平均預期壽命就死亡(俗稱早亡)。
在越來越多的研究中,心肺耐力被證明是比傳統危險因素如吸煙、肥胖、高血壓、高血脂和高血糖更有力的預測死亡風險的因素。這句非常晦澀的話又是什麼意思呢?眾所周知,吸煙會導致死亡、肥胖也會增加死亡風險、高血壓、高血脂、高血糖(就是俗稱的「三高」)同樣也是大眾熟知的危害健康和導致死亡的重要原因,但令人驚訝的是,這些因素似乎都不如心肺耐力對於健康的影響更大,差的心肺耐力似乎比吸煙、肥胖、高血壓、高血脂和高血糖更加導致健康受到損害。與此相對應的是通過運動提高心肺耐力,就可以顯著提升健康,減少心血管疾病、癌症、糖尿病等的發生。研究顯示,最大攝氧量(評價心肺耐力的核心指標)每提高3.5mL/kg/min,生存改善就會提高10%-25%。
三、通過運動提升心肺耐力意味著要付出艱苦的努力嗎?
心肺耐力既然是預測健康的最佳指標,那麼我們就可以通過優先發展心肺耐力來極大改善我們的健康水平。改善心肺耐力只有運動才能實現,那麼是不是意味著我們要參加很多運動,才能有效提升耐力呢?事實上並非如此。研究顯示,人們需要投身運動,才能獲得心肺功能的改善,但這並不意味著你為了從提升心肺耐力中獲得巨大的健康益處而要成為一名運動員。
只要鼓勵久坐或少運動的人進行適度的運動,對他們而言,就能產生相當大的好處。換句話說,應該盡一切努力提高久坐成年人的運動水平,也即做點運動有勝於無,運動越多,當然所能獲得的健康益處也就越大。這一概念是非常重要的,因為對於絕大多數缺乏運動的人群來說,一上來就讓他們參加劇烈運動比如跑步,並不現實,從低強度運動開始,循序漸進,這樣的方法不僅同樣可以顯著改善健康,也更加務實。當具備了一定的基礎耐力後,再考慮增加運動強度或者延長運動時間。
四、美國心臟協會前所未有的將心肺耐力置於生命健康的最高地位
心肺耐力的絕對重要性已經是毋庸置疑,心肺耐力低下預示著疾病和死亡,心肺耐力提高則意味著減少疾病發生和減少死亡,延長壽命。雖然心肺耐力被認為是健康的核心指標,但令人遺憾的是,它是目前唯一沒有在臨床實踐中常規評估的指標。當然,這一情況正在得到改變,2016年年底,美國心臟協會將心肺耐力作為「第五大」生命體征。
生命體征是評價生命活動存在與否以及質量高低的指標,傳統意義上,生命四大體征包括呼吸、體溫、脈搏、血壓。
傳統四大生命體征
在美國心臟協會的這份重量級聲明中,指出:
大量的科學研究無一例外地證明耐力差不僅會導致人們更容易發生心血管疾病,還使得包括癌症在內的各種疾病的死亡率都會增加。用不誇張地話說:耐力差=死亡;
大量流行病研究和臨床研究結果表明,在預測由疾病導致的死亡方面,耐力這個指標比抽煙、高血壓、高血脂和糖尿病更加準確,換句話說,以前我們普遍認為吸煙、高血壓、高血脂、高血糖這些因素容易引發死亡,但其實低下的耐力相比上述因素,更加容易導致死亡。這就意味著通過運動提高耐力,就可以很好地減少死亡,運動甚至也可以有效地地降低吸煙、高血壓、高血脂、高血糖人群的死亡率。
也就是說,耐力素質與健康、與生命體征高度相關,耐力雖然不像呼吸心跳那樣會馬上影響人的生命體征,但它可以強有力地影響未來的生命體征和生命質量,耐力差直接導致人們更容易、更早地發生死亡。
五、心肺耐力如此重要,可是如何評價呢
最大攝氧量的經典定義是:人體在進行有大量肌肉群參加的長時間劇烈運動中,當心肺功能和肌肉利用氧的能力達到本人的極限水平時,每分鐘所能攝取的氧量稱為最大攝氧量(maximal oxygen uptake,VO2max)。如果跑友們覺得這個定義太晦澀,太專業,用一句更通俗易懂的話解釋最大攝氧量。當人體運動至個人極限,接近精疲力竭時,這時測定你攝入了多少氧氣,就代表著最大攝氧量。
最大攝氧量的表示方法有絕對值和相對值兩種:絕對值是指機體每分鐘所能吸入的最大氧氣量,以L/min(升/分鐘)為單位。由於絕對值與體型大小有關,體型越大的人一般絕對值越大,因此,為了公平起見,比較不同體型人的耐力水平,相對值更為合理,相對值是按每千克體重計算的最大攝氧量,以ml/kg/min(毫升/公斤/分鐘)為單位。這個數值越大,則代表耐力越好。因此,配速雖然從某種意義上代表著耐力水平,但真正評價耐力的指標是最大攝氧量。
2、如何測試最大攝氧量
最大攝氧量有兩種評價方法,一種是實驗室極限測試。通過在跑步機上跑步,讓你運動至個人極限,測定接近精疲力竭時,你攝入了多少氧氣,就代表著最大攝氧量。這種方法由於具有一定的危險性,一般用於健康成人和運動員的測試,並且需要用採集分析氧氣的科研級設備來測試,所以主要在運動科學實驗室內進行測試。屬於高大上的測試,同時也是一種直接測試最大攝氧量的方法。
第二種測試方法是間接測試最大攝氧量的方法,在自然環境中即可進行測試,無需高精尖的設備。你只要完成規定距離的走或者跑,測試耗時就可以推算你的最大攝氧量,這種方法雖然也需要竭盡全力,但確不一定讓人運動至力竭。顯然第二種方法更適合大眾。
以下幾種測試方式,跑友們結合各自情況,選擇性地進行測試。耐力比較好,有跑步基礎的跑友可以選擇12分鐘跑,1.5英里跑,初跑者可以選擇強度稍低的1英里走進行測試。
— 測試方法 —
測試方法1:
1英里(1.6公里)步行測試:受試者在水平地面上以最快速度步行1.6公里,結束後測試運動後即刻心率,並通過公式計算:
VO2max=132.853-0.035×體重(公斤)-0.3877 ×年齡+6.315 ×性別-3.2649 ×時間(分鐘)-0.1565 ×心率(次/分)
測試方法2:
12分鐘測試:通過12分鐘內跑動的最大距離,公式:
VO2max=0.0268×距離(米)-11.3 或VO2max=平均跑速(米/分)×0.2+3.5
測試方法3:
1.5英里(2.4km)測試:跑動2.4km需要的最短時間,公式:
VO2max=平均跑速(米/分)×0.2+3.5
以上三種測試方法一般在普通田徑場就可以完成,跑友們不妨一測。
3、如何通過最大攝氧量如何心肺耐力
跑友們可將上述測試結果對照下表,看看自己處在哪一個級別上。
最大攝氧量評價標準
4、最大攝氧量與配速的關係
由於配速不是評價耐力的標準指標,但跑友們已經習慣於應用配速,為了方便跑友也可根據配速評價最大攝氧量,慧跑為跑友們製作了配速與最大攝氧量對應表,跑友們就可以根據這個表格更好地來評價自己的心肺耐力了。
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