有些年轻小伙爬层楼梯气喘吁吁，有些年迈老人一天到晚神采奕奕，差别就在心肺耐力，是一个人持续进行身体活动的能力。
耐力好，旅行登山徒步都元气满满，耐力差的坚持不了一节比赛，那些久病卧床的患者，连翻身坐起也大汗淋漓。
它直接关乎生活质量，它能降低多种死亡风险，有关心肺耐力，从专业知识到科普实践，希望你都知道。
——导读
作者 | 吖铭
来源 | 健民研习社（ID：healthymove）
相关概念知识
1. 体（适）能与心肺耐力
我们平常说的体能很好，就是心肺耐力吗？它们有何区别，请看下图
广义来说，耐力包含肌耐力（力量耐力）和心肺耐力，心肺耐力又可以划分有氧耐力和无氧耐力（速度耐力）。
心肺耐力的核心就在于人体对氧的摄取、转运和利用。
定义：呼吸系统和心血管系统协同工作，将空气中的氧气运输到组织细胞，供运动时肌肉收缩使用的能力，体现为全身大肌肉群进行长时间的运动。
其实人类很早就认识到心肺耐力的重要性，它能帮助我们快速恢复疲劳，耐力强大的甚至可以参加马拉松比赛。
然而，心肺耐力的益处绝不仅仅于此。
经多年研究，科学家已证实心肺耐力差与心血管疾病患病风险、全因死亡率等密切相关，美国心脏医学会已将其作为评价生命健康极重要的指标，强烈呼吁重视心肺耐力！
2.评价指标
最大摄氧量（VO2max）被认为是评估耐力水平的黄金指标。
它能反映机体运用氧的能力。通俗来讲，就是指当机体运动达到极限水平时，测定你单位时间内（min）消耗氧气容量（VO2）。
但测试最大摄氧量昂贵而且费时，需佩戴专业心肺功能仪在实验室中进行，一般人很少接触到，运动员及科学研究中使用较多。
成年人最大摄氧量评价标准如下（值越大，耐力越好）
无氧阈也可用于评估机体的耐力水平。指随着运动强度增加，身体从有氧代谢转变为无氧代谢，血乳酸急剧上升（超4mmol/L）的的临界点，有时也称乳酸阈。
该临界点所对应的运动强度具有重要意义。运动员通过精确测量不同强度下血乳酸水平（指尖采血），即可测定无氧阈的强度，教练员可以根据这个数据来指导日常的训练。
横坐标为最大摄氧量强度（运动强度）
阅读该文如何科学解读VO2max和乳酸阈（运动员测试案例）将有助于你对无氧阈的认识，但如果想进一步认识心肺耐力，你还需要清楚人体运动的类型和供能方式。
3.供能系统及有氧运动
我们无时无刻不在活动，活动则需要能量(ATP)，以下是人体三种能量供应途径：
- 磷酸循环：短时间快速供能，如极限强度运动百米冲刺，不产生代谢废物；
- 糖酵解途径：供能速度较磷酸循环慢，可维持30至90秒，产生乳酸堆积易疲劳；
- 有氧循环：供能效率最低，但持续时间很长。糖原、脂肪和蛋白质（极少）均发生有氧氧化供能，产生H2O及CO2。
这三大能量供应途径并非依次进行，而是在不同的运动方式中比例有差异。
当机体在进行有氧运动（大肌肉群持续一定时间进行的亚极量、节律性活动），供能方式中以有氧氧化占主要比例。若运动强度逐渐增加超过临界值，氧化途径供能不足，糖酵解途径供能增加，血乳酸开始大量产生，无氧运动占主导。
值得注意的是，无氧运动并非指吸不到氧气，而是指肌肉能量供应无需氧气参与。
另外，有氧运动的种类很多，骑车、慢跑和游泳等，但运动的强度需控制在无氧阈以下，否则易产生疲劳。强度过低则无助于提高心肺耐力，因此合适的运动处方很重要（详见后文）
如果你了解那么多背景知识，还是不知道自己心肺耐力好坏……
4.简单粗略的自我评估
评价心肺耐力的方法当然还有很多，12分钟跑、折返跑测试、1.5英里跑等。这些测试的原理都是评估运动前后心率的变化情况，计算出机体自我恢复的能力。心功能越好，恢复越快。
更粗略直接的评价方法是安静心率。
运动员的静息心率一般都偏低，因为心肌功能好，每搏输出量高，其心脏自主神经的调节机制也较正常人改善。优秀运动员的安静心率在50-60次/分之间。
当然，影响心率的因素太多，所以这种评价方法只能是初步参考。
选择合适的运动处方
你可能还是觉得耐力训练相关的概念晦涩难懂。
但爱跑步的你，如果希望能从有氧运动中真正获益，就必须懂得科学的“运动处方”
美国运动医学学会已经出版第十版的《ACSM运动测试与运动处方指南》。指南中就不同健康人群，处于不同特殊环境或疾病状态下应选择的运动处方作了详细阐述。
运动处方是在功能评定的基础上，根据运动者的健康状况、体力水平以及心血管功能状况，从而制定合适的运动方案。以下进行部分归纳及实践指导：
运动处方四要素
1、运动类型
提升心肺耐力的方法多推荐有氧运动。
任何持续的、有节律周期性的、大肌群参与的达到一定强度的运动都可认为是有氧运动。常见种类有快步走，慢跑，动感单车，有氧操，游泳等。
发表在BJSM上的高质量研究指出，游泳、球拍类运动和健身操可显著降低全因和心血管疾病死亡率。
【高水平论文】不同运动类型与全因死亡率和心血管疾病死亡率间的相关性：80306名英国成年人的队列研究
而对于存在脊柱疾患或关节不适，以及心血管能力低下的老年患者，推荐关节负荷压力较小的运动如功率车或者游泳。
此外也不能忽略运动者的个人偏好及训练的趣味性。
2、运动强度
上文提到，运动员可通过测试无氧阈这个临界点来指导训练，该强度以下可维持较长时间运动，马拉松的配速就与无氧阈强度紧密相关。
而对于一般老百姓，常使用心率水平监测运动强度。需计算出运动的最大心率，心率储备和心率区间，进而在有氧训练过程中控制强度。
最大心率=220-年龄
心储备=最大心率-静息心率
如果为增强体适能，建议运动强度达到最大心率的65%～80%（近于最大摄氧量的50%-70%）
也可使用靶心率区间法，详见下图（其实原理同上）
ACSM指南中也提到
运动初学者需保持最大心率的50%-65%
中级运动者需保持在60%-75%
有经验的有氧运动者可保持70%-85%的最大心率。
假如你是健康状况良好的35岁运动初学者，你的最大心率为185次/每分钟。在开始做有氧运动阶段，合适的运动强度应为最大心率的50%-65%，则靶心率保持在92-120之间。
可穿戴式手环的普及，让心率监测变得简单易行。指南中也推荐保持记录你的心率数据，在运动中持续跟踪，达到最佳训练效果。
如果不能实时监测心率水平，也可使用代谢当量法（METs）确定运动强度
3、运动时间
对于健康人群，单次有氧运动的时间建议保持在30-60min，以提高有氧耐力。
对于虚弱、身体状态较差的人群，则建议从间歇性运动开始，如每组3-5min，期间休息1-2min，每天2-3组（后文介绍HIIT）。每天逐渐增加训练时间和组数，进阶到连续的有氧运动。
4、运动频率
运动频率是指患者/健康人每周进行某项指定的运动训练的次数。它受运动时间和运动强度的影响，同时与个体的活动水平和运动耐量有关。
为达到改善心肺耐力的效果，人体必须每天进行中等强度运动训练至少30min，每周至少3-5天。
具体实施过程
重要的事情说三遍，热身！热身！热身！（Warm up）
训练前热身，有利于机体做出适应性调整，让各个系统提前进入运动状态，同时预防骨骼肌肉的损伤。
推荐静态及动态牵伸的结合，同时在牵伸之后进行体操或缓慢步行。
有氧运动的训练期需参照运动处方执行，可以采用连续或间歇的方式进行，有文献指出高强度间歇训练（HIIT）较连续的有氧训练更能改善心血管功能。
HIIT训练期间有氧代谢和无氧代谢交替供能，高强度与低强度交替间歇，高强度的持续时间可从几秒到几分钟不等，间歇比例在1:1～1:5之间。
上述研究中推荐采取的HIIT训练处方如下，许多人做HIIT并没有达到该强度：
每天4组*4分钟练习，训练强度达到85%-95%最大心率，低强度间歇为60%-70%最大心率，间歇时间3分钟每周运动3天，持续12-16周
另有不少研究指出HIIT能更好的燃脂，增加运动趣味性，节省时间增加效率等。
但是…
高强度间歇训练也极易产生运动性疲劳，难以坚持，对于体能水平较差的容易发生运动损伤。因此也要设计合适的运动类型和运动强度。
最后，不论何种训练方式，请记得结束时候的整理放松运动（Cool down），避免运动突然中止而发生的晕厥或者其他心血管并发症。
总个结
心肺耐力提高能直接减少疾病发生和降低死亡率，也意味着你能持续参与更多活动，直接和生活质量相关。
最大摄氧量和无氧阈能比较直接反应机体的心肺耐力，但普通人仅能通过心率变化和疲劳程度来进行度量。
合适的、个性化的有氧运动处方可以提高心肺耐力，ACSM推荐
65%-80%HRmax, 持续30-60min，每周3-5天
训练时注意热身及选择合适的运动类型。HIIT逐渐受到热捧，但研究也仍有争议，因此要把握好运动强度及间歇。
贵在坚持。
参考资料：
1.《ACSM's Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 10thEdition》American College of Sports Medicine
2.《Physiology of Sport and Exercise》W. Larry Kenney, Jack H. Wilmore
3.《运动疗法》周同，王于领
