成就不凡的你 訓練乳酸耐受度

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乳酸系統就像是帥氣特務柯林佛斯引用William Horman 先生所講的『manner maketh man』。它在身體裡非常守時,循規蹈矩,紳士風度,且文質彬彬!在緊急時刻會忍氣吞聲,在關鍵狀態會捨身取義,沒有它身體很難完成運動的成就!聽起來很玄嗎?不,只要把它兜上最大攝氧量,肌肉徵招,能量系統,它影響的層面之廣,讓我無法認真看待它!

照片來源:kinetic-revolution
照片來源:kinetic-revolution

舉一個概念,當身體進入到運動狀態時,氧氣會開始透過呼吸系統(鼻口氣管肺部)運送到身體所需的部位,當肌肉細胞急需氧氣時,血液循環也會透過所攜帶的氧氣分發給各個肌肉所需要配給,於是,當身體所需的能量已不是光靠氧氣就能夠維持運轉的狀態下,身體會自然啟動乳酸系統產能,稱之為Lactate appearance,然而,剛開始出現時,如同前幾次文章曾經提到,在最大攝氧量初估在45-55%時,肌肉纖維細胞維持在慢縮肌有凍頭抗疲勞纖維,再加上MCT1在慢縮肌裡扮演著將乳酸在肌肉中加速『中和』的中繼站,MCT4則是在快縮肌裡扮演著將乳酸從肌肉運送到血液的中繼站,亦就是說兩者在肌肉細胞裡是不同的角色,卻是同樣輔助在能量系統運轉時,維持身體效能的蛋白質物質,這時候的身體狀態,在乳酸尚未堆積到4 mmol/L之前,Lactate disappearance會與Lactate appearance呈現共同效益。科學家Mader等人則是第一批提出當藉由氧氣所產生的能量已經不足以提供身體能量時,開始改經由無氧狀態,稱之為血液乳酸濃度上升或者無氧閾值(通常這時的最大攝氧量介於65-75%左右),因此,就以運動員而言,這樣的強度可以算是相當的低,一般人卻可能因為『動作效能』『肌肉纖維徵召』『最大攝氧量』『乳酸清運能力』而輕易的就感覺疲累,例如:以能量系統而言,用時間推敲分配比例,當我們執行10秒到兩分鐘的運動,就可能開始分泌乳酸,假使一個肌肉緊繃,肺活量不好,腰痠背痛的人從事同樣的課表,就非常有機會造成身體當下周邊神經肌肉的疲勞。

因此,根據乳酸閾值,往往會衍伸出非常多的訓練表格。這裡我就不一一介紹。(可以參考很多厲害的粉絲專頁,相信大家都比我清楚如何搜尋)

但為什麼我想寫一篇關於乳酸的文章呢?理由是這樣的,我想要有一套自己的邏輯,且清楚如何定義『訓練時,跑乳酸閾值的感受』!

乳酸系統的不疾不徐

為了呼應今天的主題『不疾不徐與成就不凡的乳酸特務』,討論的過程中可以分成非常守時的乳酸轉折點,循規蹈矩的最大乳酸累積濃度速度,捨身取義的最大乳酸穩定狀態,可以清楚地的舉例來說:以能量區間而言在55-75%最大攝氧量穩定的跑動速度維持90-120秒,乳酸的產生會開始有轉折點,然而,當運動強度調高到像是頂尖中距離選手的速度大約是100-104秒(1分40秒-1分44秒)完成八百公尺,除了身體會分泌大量乳酸之外,還運用到了最大攝氧量與無氧能量,運動員之所以能夠維持這麼快的速度,無非就是乳酸濃度堆積到最高點16-20 mmol/L,卻可以維持超高的神經肌肉動作效能,再加上頂尖中長距離選手的週跑量也都會來到100-120公里,所以,本身的耐力亦能夠協助他們在比賽過程中堅持著!

根據Dr. Billat的定義在漸進增加運動強度的過程中,乳酸累積濃度來到4 mmol/L。根據Dr. Hering的定義在則認為身體會在『10公里與半程馬拉松的配速』的距離中達到穩定的乳酸累積濃度,這狀態剛好會和Dr. Billat不謀而合!

因此,如何找到正確的乳酸閾值速度Lactate Threshold Velocity與最大乳酸穩定狀態Maximal Lactate Steady State很重要!

乳酸系統的捨身取義

乳酸閾值速度代表的是乳酸堆積點的瞬間,往往可以推測為身體在有氧狀態時突然轉折的速度,因此,可以推測為『身體進入到穩定運動2分鐘後能量系統開始產生變化或者運動者在最大攝氧量60-65%區間所產生的速度』

最大乳酸穩定狀態代表的是乳酸第二次轉折點,甚至進入到稍微吃力的狀態,此時通常會發生換氣閾值的變化(VT2)與肌肉電位訊號的變化EMG-T2,亦就是說可能在臨界速度Crtical velocity與臨界功率Crtical power同時發生的過程,通常這強度會座落在85-88%最大攝氧量,而時間點會發生在5-10分鐘左右。聽起來的確很玄,原來有科學家研究乳酸系統的啟動與肌肉電位訊號的改變,甚至討論其中的相關性。

因此,究竟怎麼練會比較剛好刺激乳酸,又不會影響隔天狀況呢?

乳酸特務之訓練耐受度

根據研究,這裡提供兩個重要的方法,一個是每四分鐘加0.1 m/s的移動速度做持續性跑步,直到身體感受到衰竭為止,漸進式四分鐘為一間隔,另外一個以個人半程馬拉松成績換算,透過2000公尺做五趟的測驗,透過0.3 m/s做速度變化由負轉正的測驗,亦就是說會從減0.9-0,6-0.3-原來半馬速度,在第五趟的時候則是多0.3 m/s的方式。

例子:

熱身五分鐘,跑步機選擇每小時8-10公里的速度,初學者建議以8為主,中高階跑者可以10為主,熱身完畢後讓自己每四分鐘調整跑步機的跑速,直到約略30-45分鐘後停止。一開始的第四分鐘左右,會出現身體乳酸轉折點,接近45分鐘前的最後四分鐘,很有可能出現第二次轉折點,這就是身體最能夠忍受的區間。身為初學者,必須先開始感受什麼是真正的乳酸堆積,因此,剛開始利用跑步機是最有效率的方法。

例子:

熱身五分鐘,在戶外跑2000公尺,並且根據自己半程馬拉松成績作五趟,中間休息1分鐘,假設半程最佳成績是80分鐘,一公里配速約等於3:45,第一趟為3:58配速2000公尺,第二趟為3:55配速2000公尺,第三趟為3:50配速2000公尺,第四趟為3:45配速2000公尺,第五趟則是3:42配速2000公尺。假設身體在第三趟或第四趟感覺到疲憊,腳很沉,代表當天的乳酸耐受能力已經達到訓練目標,便可以停止。

當然,一定會有能力好的跑者認為這樣會不會太輕鬆,不妨讓自己嘗試看看跑步機跑步每四分鐘加1-1.5公里的時速,甚至改為每三分鐘增加跑速,通常不難發現,身體並無法維持將近30分鐘以上的訓練,特別是以10-12公里時速(5分速到4分半速)時,會發現身體非常有可能第三到四次的四分鐘時,通常訓練時間來到接近15-20分鐘,在可能提早啟動第二次血液乳酸堆積點的狀況下,身體進入到臨界速度(或功率)時,便會產生肌肉纖維徵召的變化(第二型快速收縮無凍頭的肌肉),也因為二型肌肉纖維讓攝氧量提高,乳酸大量從肌肉運送出血液中,通常爆掉的可能性也會增加。

特別是針對不同族群的跑者,在上圖則需要特別小心,因為有時候突然的爆掉,就可能發生在50-75%最大攝氧量。所以,有目的的調整自己速度變化很重要,也不是每一種速度變化都是屬於乳酸訓練,時間過短或者強度變動差異(從0.1突然大增為0.5)太大,會造成身體有不一樣的感受。

JRS行動跑步教室結語:

特別小心的是乳酸閾值與最大攝氧量與跑者經濟性,如果研究中討論個體彼此之間相關性並不高,像是同樣攝氧量的跑者,假設都在頂尖選手層級(70 ml/kg/min),個體A乳酸閾值速度與個體B乳酸閾值速度可能會不同,又或者個體A的跑者經濟性可能優過於個體B,我們卻不能推論誰的乳酸耐受度就一定比較好。

針對初學者如何進行乳酸閾值訓練,仍持保守態度,基本上我建議用較長的時間(4-5分鐘),較小的變動(0.05-0.1 km/hr)做漸進式訓練,讓身體可以維持45-60分鐘的訓練。至於,最大乳酸穩定狀態,務必考量到每位跑者的特性,在A.W. Midgley L. R等人的研究『The Relationship between the Lactate Turnpoint and the Time atV˙O2max during a Constant Velocity Run to Exhaustion』結論提到:“This investigation has demonstrated that the correlation between the relative vLTP and TV˙ O2max was not statistically significant, although a lack of statistical power probably influenced this finding.”根據文中談到乳酸專折點的速度與最大攝氧量時間彼此之間沒有相關性,理由在於用肌肉能量學討論的話,可以清楚得知,假設肌肉纖維分佈不同(A的二型肌肉纖維較多)時,組間差異太大(十位受試者裡頭有八位是練武奇才)時,便很難完全證實相關性,這當然也算是生理學最有趣的部分。

幸好,Dr. Billat在乳酸訓練中曾經提到一般未經訓練的成人,在連續十天做兩小時的59%最大攝氧量訓練,仍可以提昇其乳酸清運能力高達50%!!!亦就是說『乳酸系統』之所以像金士曼組織般的高深莫測且可大可小,就在於做的訓練究竟是在強化『乳酸清運能力』,或者『乳酸閾值』,或者『最大乳酸穩定狀態』,都要小心拿捏。每一項都是武器,但身為跑者必須好好運用!

參考資料:

Guide to Lactate Threshold Workouts (Chart)

https://slideplayer.com/slide/5135139/

A theory of the metabolic origin of “anaerobic threshold.”作者:Mader, A., and Heck, H.

The Traditional Maximal Lactate Steady State Test versus the 5×2000 m Test,作者:Alejandro Legaz-Arrese, Luis Enrique Carranza-García, Enrique Serrano-Ostáriz, Jose Maria Gonzalez Rave, and Nicolás Terrados

A Lactate Kinetics Method for Assessing the Maximal Lactate Steady State Workload作者:Gernot O. Hering, Ewald M. Hennig, Hartmut J. Riehle and Jens Stepan

The Concept of Maximal Lactate Steady State A Bridge Between Biochemistry, Physiology and Sport Science作者:V´eronique L. Billat, Pascal Sirvent, Guillaume Py, Jean-Pierre Koralsztein and Jacques Mercier

Analysis of the aerobic-anaerobic transition in elite cyclists during incremental exercise with the use of electromyography. 作者:Lucía, A., Sanchez, O., Carvajal, A., and Chicharro, J. L.

內容來源:JRS行動跑步教室 / Ching-Min Josh Huang

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