有氧能力的杀手——乳酸阈
乳酸阈
最大摄氧量是反映人体有氧工作能力的客观生理指标,但是受遗传因素影响较大,后天通过训练提高的可能性较小,一般为20%-25%。所以最近几年对与最大摄氧量具有同等重要意义的另一个指标——乳酸阈(Lactate threshold,LT)或个体乳酸阈(individual lactic acid Threshold,ILAT)越来越关注。同最大摄氧量相比,乳酸阈更能反映运动员的有氧工作能力。
一、乳酸阈的概念
在递增负荷运动中,血乳酸浓度随着运动负荷的递增而增加,当运动强度达到某一负荷时,血乳酸浓度会急剧增加。血乳酸浓度出现急剧增加的那一点(乳酸拐点)称为“乳酸阈”,这一点多对应的运动强度即乳酸阈强度。它反映了机体的代谢方式由有氧代谢为主过渡到无氧代谢为主的临界点或转折点。
受试者在跑台上进行3分钟一次的递增负荷(速度)运动,每一运动负荷结束后采集指血测定乳酸浓度。经过3个月的有氧训练,受试者乳酸阈发生右移,表明有氧工作能力提高。
人体从事渐增负荷运动时,机体能量的供给是从有氧供能为主过渡到无氧代谢为主的连续过程。随着运动强度的增加,有氧代谢产生的能量满足不了机体需要时,糖酵解供能的比例增大,导致血乳酸浓度明显增加,从而出现乳酸阈。最大摄氧量反映了人体在运动时所摄取的最大摄氧量,而乳酸阈则反映了人体在渐增负荷运动中血乳酸开始积累时的最大摄氧量百分利用率,其阈值的高低是反映人体有氧工作能力的又一重要生理指标。乳酸阈值越高,其有氧工作能力越强,在同样的渐增负荷运动中无氧代谢供能动员则越晚,即在较高的运动负荷时,可以最大限度地利用有氧代谢而不过早地动员无氧代谢供能使乳酸积累快速增加。
乳酸代谢存在较大的个体差异,渐增负荷运动时血乳酸急剧上升时的乳酸水平在1.4-1.75mmol/L之间。因此,将个体在渐增负荷重乳酸拐点定义为“个体乳酸阈”。个体乳酸阈更能客观和准确地反映机体有氧工作能力的高低,且广泛运用于运动训练中。
二、乳酸阈的测定方法
通常是在实验室条件下进行递增负荷运动(跑台或功率自行车)实验,通过连续测得血乳酸浓度的变化来确定乳酸阈,或用过测得运动中呼出气体参数的变化来无损伤测定乳酸阈。
1、乳酸阈测定
受试者在递增负荷运动试验中,连续采集每一级运动负荷时的血样(一般用耳垂或指尖末梢血)测得其乳酸阈值。以运动负荷时做功量(W)为横坐标,血乳酸浓度为纵坐标作图,将乳酸急剧增加的拐点对应的血乳酸浓度确定为乳酸阈(或个体乳酸阈),而此时的运动强度就是乳酸阈强度。
2、通气阈测定
在渐增负荷运动中,将肺通气变化量的拐点成为“通气阈”(ventilatory threshold,简称VT)。通气阈是无损伤测定乳酸阈的常用指标。研究表明,在渐增负荷运动中,气体代谢各项指标随运动强度的增加而发生相应的变化,当血乳酸急剧增加时,肺通气量、二氧化碳呼出量等指标出现明显的变化,可以此来判定乳酸阈,其具体方法是让受试者在功率自行车或跑台上进行渐增负荷运动,通过气体分析仪记录运动过程中的肺通气量、摄氧量和二氧化碳呼出量等生理参数,以运动负荷时做功量(W)为横坐标、肺通气量等指标为纵坐标作图,将肺通气量、二氧化碳呼出量等指标出现急剧增加(或非线性增加)的拐点确定为通气阈。
伴随乳酸阈的出现,通气量发生相应变化的原因是:随着运动强度增大,当有氧代谢产生的能量满足不了需求时,糖酵解供能比例增大,而出现血乳酸浓度增加。此时,机体将动用碳酸氢盐缓冲系统来缓冲乳酸,生成乳酸钠和碳酸,致使二氧化碳产生量增加。二氧化碳刺激呼吸中枢,使呼吸加快、加强,产生过度通气反应。因此,在乳酸阈出现时,肺通气量及二氧化碳排出量均出现非线性增加。
三、乳酸阈在体育实践中的应用
1、评定有氧工作能力
最大摄氧量和乳酸阈是评定人体工作能力的重要指标,而这反映了不同的生理机制。前者主要反映心肺功能,后者主要反映骨骼肌的代谢水平。研究表明,系统训练提高最大摄氧量的幅度较小,它受遗传因素影响较大;而乳酸阈较少受遗传因素影响,其可训练性较大,训练可以大幅度提高运动员的个体乳酸阈。
2、制定有氧耐力训练的适宜强度
理论与实践证明,个体乳酸阈是发展有氧耐力的最佳强度。其理论依据是,用个体乳酸阈强度进行耐力训练,既能使呼吸和循环系统机能达到较高水平,最大限度地利用有氧供能,同时又能使无氧代谢的比例减少到最低限度。
四、乳酸阈强度训练法
目前,在田径中中长跑、自行车、游泳及划船等训练中,已广泛采用个体乳酸阈强度进行训练。
有氧能力提高的标志之一是个体乳酸阈提高。由于个体乳酸阈的可训练性较大,有氧耐力提高后,其训练强度应根据新的个体乳酸阈强度来确定。一般无训练者,常以其50%VO2max的运动强度进行较长时间的运动,而血乳酸几乎不增加或略有上升,经过良好训练的运动员可达到60%-70%VO2max强度,而优秀的耐力专项运动员(马拉松、滑雪)可以85%VO2max强度进行长时间运动。这表明,运动员随训练水平的提高,有氧能力的百分利用率明显提高。在具体应用乳酸阈指导训练时,常采用乳酸心率来控制运动强度。