耐力训练对心脏机能的影响

　　最大摄氧量、无氧阈值、跑步经济性是评量心肺功能优劣的重要指针 (王顺正、林玉琼，2020)。但是，实际上，影响心肺功能的能力优劣条件，除了人体摄取氧气能力的效益之外，心脏输送血液的功能优劣，也是相当重要的运动生理能力。

　　有关运动训练对于最大摄氧量变化的研究方面。Parmar等 (2021) 整合文献资料，收集针对优秀耐力运动员的持续与间歇训练 (4-8周) 对最大摄氧量效果的研究，发现七篇文献中有六篇研究结果显示训练并不会显著改变最大摄氧量，只有一篇采用间歇训练 (interval-training) 的研究显示可以改善最大摄氧量。这篇研究文献的整合分析结果显示，优秀耐力运动员的最大摄氧量增进并不太容易，似乎需要比较大的间歇训练训练冲量 (training session impulse, STRIMP) 才会进步。

　　Lee等 (2020) 则以8名马拉松跑者 (年龄 33.6±1.6 岁、男性马拉松成绩 <3:00 男性、女性<3:30，女性五位) 为对象，在2017 Boston Marathon马拉松比赛前10周、1-2周进行训练前后的最大摄氧量等测验；研究发现训练 (训练距离85.6±13.6 km/week、409.9±66.6 minutes/week) 前后，体脂从18.7±1.5%减少到16.7±1.6%，VO2max 从51.6±2.4 ml/kg/min增加到63.9±1.1 ml/kg/min，所有受试者的平均马拉松成绩为2小时58分。尽管最大摄氧量有显著增加，但是只有两位马拉松成绩优于个人最佳时间。

　　上述两篇论文的研究结果，呈现出完全相反的结果。有研究结果呈现优秀耐力运动员的最大摄氧量不容易进步，也有研究呈现训练可以让马拉松成绩3小时左右的跑者，达成20%以上的最大摄氧量增加量，但是跑步最佳表现并没有显著进步。由于最大摄氧量通常以单位时间、单位体重的相对值，来代表人体使用氧气的最大能力，因此，耐力运动者如果体重 (或者体脂肪) 减少，往往会提高相对于体重的最大摄氧量数据。直接要用跑步表现与最大摄氧量来对应变化，往往无法由训练前后的变化结果来证实。

　　耐力训练对于心脏循环系统的影响如何呢？Arbab-Zadeh等 (2014) 以12名坐式生活的受试者 (年龄29±6 岁、7名男性、5名女性) 为对象，经过 12 个月的渐进式强化训练 (右图)，每个月的训练冲量 (training impulse, TRIMP) 如右图所示，以便受试者能够在一年后参加马拉松比赛。在训练前与过程中，每3个月评估左右心室质量和体积、最大摄氧量、休息时和运动时的心输出量等。研究结果发现，经过一年的训练之后，有10位受试者完成了马拉松比赛，另外两位则完成标准距离铁人三项、或160公里自行车比赛；在训练的前三个月后，最大摄氧量即由训练前的40.3±5.5 ml/kg/min，显著增加到45.5±5.9 ml/kg/min，在六个月后即一直维持在平均47.4 ml/kg/min左右，最大心跳率下降、最大心脏每跳输出量增加、最大心输出量增加的趋势也都是类似。但是，在心室质量、心室舒张末期容积、心室平均壁厚、心室每跳输出量的变化上，则可以看到随着训练时间增加持续改善的变化，而且左心室舒张末期容积的增加，在训练6个月之后才出现。

一年耐力训练对心肺功能与心脏机能的影响 (Arbab-Zadeh等，2014)

对于一般坐式生活的社会大众来说，有计划的进行长期 (6个月以上) 心肺功能训练，对于心脏机能的促进效果相当显著。而且，心脏机能的进展似乎无法仅透过最大摄氧量的变化来呈现。

　　影响人体使用氧气的能力，包括肺脏氧气与二氧化碳的交换 (通常称为外呼吸) 效率、心脏输送血液机能的效率、以及肌肉组织使用氧气与排除二氧化碳 (通常称为内呼吸) 的效率。运动生理学的教科书中，经常以摄氧量等于心跳率×每跳输出量×动静脉含氧差，来代表人体摄取氧气的生理条件。

　　耐力训练对于这些生理机制的影响，经常是呼吸机能效率的提升最快，然后训练会造成心脏输送血液效率的提升，在长期的训练条件下，则会出现主要作用肌微血管密度增加、粒腺体数量增加的适应，进而提升人体使用氧气的效率。由此可见，耐力训练对于心脏机能影响的重要性。

引用文献

王顺正、林玉琼 (2020)。做个有智慧的跑者。旗标，台北市。

Arbab-Zadeh, A., Perhonen, M., Howden, E., Peshock, R. M., Zhang, R., Adams-Huet, B., Haykowsky, M. J., & Levine, B. D. (2014). Cardiac remodeling in response to 1 year of intensive endurance training. Circulation, 130(24), 2152-2161.

Lee, E. J., Snyder, E. M., & Lundstrom, C. J. (2020). Effects of marathon training on maximal aerobic capacity and running economy in experienced marathon runners. Journal of Human Sport and Exercise, 15(1), 79-93.

Parmar, A., Jones, T. W., & Hayes, P. R. (2021). The doseresponse relationship between interval-training and VO2max in well-trained endurance runners: a systematic review. Journal of Sports Sciences, 39(12), 1410-1427.

声明：本文刊于《运动生理周讯》，经《运动生理学网站》授权发表；中国体育科学学会体能训练分会与《运动生理学网站》合作，推出系列体能训练之运动科学知识，探索运动背后的科学奥秘。