为什么跑步累了速度会慢下来? 1分钟了解运动疲劳

跑步示意图。(图/取自LibreStock)

文/《跑步的科学实务:如何探索极限,透过训练达到最佳表现》

了解疲劳从何而来及如何发生,对教练科学家跑者而言都非常重要。重点是要减少疲劳程度,我们才能跑得更快、更久。如果可以搞清楚疲劳如何发生,那么教练便可拟定训练计划,调整身体状态抵抗疲劳。

疲劳如何表现?

疲劳的明显后果速度慢下来,为什么呢?最简单的原因是这是身体自我保护的方法。跑步时速度慢下来是因为我们的状态远超出体内平衡-身体天生的精密平衡机制,如果我们的状态超出体内平衡,将发生危险的后果,因此疲劳其实是一种保护机制。

疲劳如何发生?

产物堆积

副产物堆积是指某些副产物或物质堆积会造成不同程度的疲劳;此理论最常见但错误范例乳酸堆积。本质上来说,有些产物堆积后,会妨碍征召肌肉收缩获得力量输出的许多步骤

可能引发疲劳的产物很多,早期许多概念着重能量理论,此理论认为是能量系统(主要是糖解作用)产生的副产物,抑制了后续的能量生成。当这些系统的使用度上升,引发疲劳的副产物数量也会增加到一定程度,干扰来自所有系统的总能量生成。在能量理论中,催化大量化学反应的酵素活性会下降,因此会直接减慢能量生成速度。

而这些副产物增加可能会经由能量生成以外的方式妨碍收缩;从送出讯号到真正发生肌肉收缩的过程中,很多步骤将受到阻碍;主要范例是像氨和钾这类产物的堆积,因为这些物质会改变肌纤维的兴奋度。肌肉收缩障碍可能发生在许多不同部位,有可能是动作电位减弱,也有可能是钙离子释出或摄入改变,这会延迟肌肉收缩和放松(Hargreaves & Spriett, 2006)。

▲跑步时的疲劳是一个动态过程,会依个人状况跑速而异。(图/达志影像

>耗尽

耗尽的概念基本上与副产物堆积完全相反,此理论不认为疲劳是某些产物堆积造成,而是某些产物耗尽才造成疲劳。最好的方式是将这个理论想成能量来源,当重要的能量来源存量低,便会疲劳,因为跑者必须减速并转换能量来源,才能确保不会全部耗尽。

此理论的2个主要范例位于能量光谱的两端,第一个是立即能量系统,当我们用尽体内储备的ATP时,身体必须转换至另一个被激发的能量系统,如果没有转换的话,那么将发生灾难性的失败,最后便必须稍微减速,因为下一个能量系统无法以相同速率提供能量。

另一个范例为肝糖的使用,体内的肝糖存量有限,当存量开始下降,身体必须改用产能较低的能量(如脂肪)才能继续前进,这样的情况会发生在马拉松或较长距离赛事中;因此我们可以说肝糖耗尽会引发疲劳;其他的范例还包括血糖支链胺基酸(Branch Chain Amino Acids)(Hargreaves & Spriett, 2006)。

事实上,疲劳是一个动态过程,不会单独发生,因此会依个人状况和跑速而异。也有可能是许多产物聚积,而其他产物耗尽,造成了身体疲劳。

▲《跑步的科学与实务:如何探索极限,透过训练达到最佳表现》,晨星出版社出版。(图/晨星出版社提供)本文摘自《跑步的科学与实务:如何探索极限,透过训练达到最佳表现》,晨星出版社出版作者史蒂芬麦格尼斯(译者:田昕旻)

史蒂芬.麦格尼斯是跑者、教练,也是运动科学家。2007年从休士顿大学运动科学系毕业,2010年取得乔治梅森大学运动体适能与健康促进-运动硕士学位。是德州高中1英里纪录保持人,也在越野赛项目中以个人取得NCAA全国赛资格。 史蒂芬目前在休士顿大学担任越野赛教练,除了担任大学教练,他同时担任多位世界级跑者和铁人三项选手训练、科学、医学营养方面的顾问,以及多国教练训练课程的顾问。近年开始从事写作,已在《IAAF体育新研究》、《跑步时光》、《竞争者杂志》、《男性健康》和《跑者世界》撰写专文多年,并经营了跑者网站www.ScienceofRunning.com。