二、有氧工作能力
有氧工作能力是指机体在氧供充足的情况下，由能源物质氧化分解、长时间提供能量的能力。氧供充足是实现有氧工作的先决条件，也是制约有氧工作的关键因素。因此，单位时间内机体的最大摄氧水平及氧利用率是评价人体有氧工作能力的重要指标。
1.最大摄氧量
1）最大摄氧量（VO2max）的概念及正常值
机体每分钟摄取的氧有一个极限，主要与呼吸系统的吸入、血液系统的运输、血液循环系统的推动以及骨骼肌系统对氧的利用有关系。只有心肺功能、血液循环功能以及骨骼肌摄氧达到各自的极限，这时单位时间内摄入的量才能叫最大摄氧量。最大摄氧量是指人体在进行有大量肌肉群参加的长时间剧烈运动中，当心肺功能和肌肉利用氧的能力达到本人极限水平时，单位时间内所能摄取的氧量，也称为最大耗氧量或最大吸氧量。
最大摄氧量反映了机体吸入氧、运输氧和利用氧的能力，是评定人体有氧工作能力的重要指标之一。
2）最大摄氧量的测量
（1）直接测量法。通常在实验室条件下，让受试者在一定的运动器械（如跑步机、功率自行车等）上进行逐级递增负荷运动实验并测定其摄氧量。在测量过程中必须满足几个条件：①进行大肌肉群参与的运动，且运动募集达到全身肌肉量的50％。②除特殊专项运动（如田径、游泳、划船等）外，运动实验不应受到受试者体型、力量和速度以及运动技巧的影响。③实验应持续足够长的时间（一般在12～15分钟内完成），以充分调动呼吸、心血管系统机能，但不能太长，否则出现骨骼肌疲劳。④要求受试者运动耐受性良好，老人和小孩一般不适合，受试者应提前接受医学检查，运动过程中应有心电监控防止出现意外情况。
实验室条件下直接测定的VO2max数据可靠、重复性好，并能准确客观地评定有氧工作能力，但是要求通过强烈的运动刺激来充分调动呼吸、循环机能，并非所有人群都能耐受这一刺激，同时在受试者中由于个体的差异，运动能力不同，对于实验的结束时机有一定的标准。终止实验判定标准：①心率达到180次／分钟（青少年达到200次／分钟）；②呼吸熵达到或接近1.15；③摄氧量随运动强度增加而出现平台或下降；④受试者已发挥最大力量并无力保持规定的负荷，即达运动上限主观感受精疲力尽时。
（2）VO2max的间接推算法：直接测定VO2max实验仪器昂贵、方法复杂，花费时间、精力长，风险大，这些都限制了VO2max直接测定法的普及。目前比较流行的VO2max的间接推算法主要包括Astrand-Ryhming列线图法、12分钟跑和台阶测试。
①Astrand-Ryhming列线图法。受试者进行亚极量运动时，根据其心率及达到某一特定心率的做功量来推算或预测出最大摄氧量。②12分钟跑（Cooper实验）。通过计算全力12分钟跑的距离推算最大摄氧量（表3-4）。③台阶测试。受试者以22.5b／分钟的频率上下高40cm的台阶5分钟，记录4分30秒到5分钟的心率，然后乘以2代表台阶负荷时第5分钟的心率。
3）VO2max的影响因素
有氧工作能力是肌肉摄取并利用氧的能力，因此凡是涉及肌肉摄取、利用氧的器官、系统都会成为有氧运动能力的影响因素。其中主要包括呼吸和循环系统以及血液、肌肉等组织器官。
（1）氧运输系统对VO2max的影响。有肺的通气和换气功能、血红蛋白含量及运载氧气的能力、心脏的泵血功能及每博量。
（2）肌肉组织利用氧能力对VO2max的影响。一个是肌组织从血液摄取氧的能力，另一个是肌组织利用氧的能力。慢肌纤维具有丰富的毛细血管分布，肌纤维中的线粒体数量多、体积大且氧化酶活性高，肌红蛋白含量也较高，有利于增加慢肌纤维的摄氧能力。
表3-4 12分钟跑成绩推算最大摄氧量
（3）其他因素如遗传、年龄、性别和训练因素等对VO2max的影响。遗传度占比非常大，约为93.5％；男性比女性的VO2max大；随着年龄增加到25～30岁时VO2max达到最高峰，35～40岁时VO2max急剧下降；长期系统进行耐力性运动训练可以提高最大摄氧量25％左右，但是受遗传的影响比较大，训练提高的幅度受到影响。
VO2max受多种因素制约，其水平的高低主要决定于氧运输系统和肌组织利用氧的能力。
4）VO2max在运动实践中的意义
（1）VO2max是评定有氧工作能力的客观指标，VO2max越大，有氧工作能力越强，如800米游泳成绩与VO2max相关系数为-0.75，5000米跑成绩与VO2max相关系数为-0.81。
（2）VO2max是评定心肺功能的指标，VO2max越大，心肺功能越强大。
（3）VO2max是选材的生理指标，年龄小而VO2max大的人，可以作为一个耐力专项的运动员进行合适的专项运动训练，将来一定会有发展前途。
（4）VO2max是制定运动强度的依据，通常用VO2max的百分比表示选择的训练项目，如50％的VO2max健身、70％的VO2max减脂，或者80％～90％的VO2max进行无氧能力训练等。
VO2max是反映人体有氧工作能力的客观生理指标，并已广泛应用于运动实践，用于评定心肺功能和有氧能力。但VO2max具有一定的局限性，如受实验设备等条件限制难以普遍推广和应用；其数值有时并非与运动成绩的提高绝对相关等。因此，VO2max只是诸多影响运动员运动能力的因素之一。
2.乳酸阈
近年来耐力性项目的竞技水平有了大幅度提高，而实际检测运动员的VO2max并没有明显增加。这不是说训练是失败的，只是训练的结果在VO2max这个指标上体现不明显，实际上经过训练之后，另外一个指标——乳酸阈是急剧增加的。乳酸阈（LT）或个体乳酸阈（ILAT）是与VO2max具有同等重要意义的评价指标。
1）乳酸阈与个体乳酸阈的概念
在递增负荷运动中，血乳酸浓度随运动负荷的递增而增加，当运动强度达到某一负荷时，血乳酸浓度会出现急剧增加。血乳酸出现急剧增加的这一点（乳酸拐点）称为“乳酸阈”，其对应的运动强度即乳酸阈强度。人体有三大能源系统为ATP供能，即：氧化能系统、酵解能系统及磷酸原（ATP-CP）系统。这三大供能系统的特点是：在低、小强度运动时是氧化能系统的供能，此系统供能不产生乳酸，随着逐渐增加负荷从氧化能系统供能变成了酵解能系统供能，一旦当糖酵解供能加速，乳酸就会急剧的增加。所以，在逐渐递增负荷的运动过程中，供能方式就是从有氧过渡到糖酵解供能，即这个拐点是从有氧代谢过渡到无氧代谢的临界点。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，也叫无氧阈。
对个体来说，乳酸拐点有一定的差异，无氧阈的出现从VO2max的40％到80％不等，个体的差异性拐点就叫个体乳酸阈。个体乳酸阈越高的运动员有氧能力越强，对个体来说训练之前和训练之后乳酸阈是变化的。一般情况下达到个体参与乳酸阈的时候，机体血液里面的乳酸大概在1.4～7.5mmol／L范围内，在运动实践中经常用乳酸达到4mmol／L的这个运动强度表示个体乳酸阈。
2）乳酸阈的测定方法
（1）采血测定。受试者在渐增负荷运动实验中连续采集（耳垂或指尖末梢）每一级运动负荷时的血样，测其血乳酸值。逐渐递增的运动负荷中，乳酸是逐渐增加的，可以找到乳酸突然变化的拐点乳酸阈，是有氧过渡到无氧的转折点。
（2）通气阈测定。在渐增负荷运动中，将肺通气量变化的拐点称为通气阈。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，肺通气量也出现明显的变化，通气阈为肺通气量变化的拐点。可由此判断乳酸阈的高低。通气阈是无损伤测定乳酸阈常用的指标。
3）乳酸阈在运动实践中的应用
（1）评定有氧工作能力。VO2max和乳酸阈是评定人体有氧工作能力的重要指标。VO2max主要反映心肺功能，乳酸阈主要反映骨骼肌代谢水平。系统训练对VO2max提高较小，它受遗传因素的影响较大。系统训练对乳酸阈提高较大，很显然乳酸阈值的提高是评定人体有氧能力增进更有意义的指标。
（2）评定有氧耐力训练的适宜强度。训练有氧耐力的时候，个体乳酸阈强度是发展有氧耐力的一个最佳强度。如果在个体乳酸阈偏低点的强度训练有氧能力，对人体的刺激稍小，应激反应以及适应轻；在个体乳酸阈高点的强度，已经过渡到无氧代谢并产生乳酸，已不是训练有氧耐力的强度。所以，有氧耐力训练最好的点是在个体乳酸阈强度。个体乳酸阈强度是发展有氧耐力的最佳强度。
3.提高有氧工作能力的训练
提高有氧工作能力的训练强度要掌握在有氧代谢范畴之内。因此，运动负荷量和负荷强度的安排至关重要。只有在运动负荷量和强度适宜，即在最大限度动用机体有氧代谢系统使其处于最大应激状态下训练，才能有效地提高机体有氧工作能力。目前，用于发展有氧能力的训练方法主要有持续训练法、乳酸阈训练法、最大乳酸稳态强度训练、间歇训练法和高原训练法。（第七章将详做介绍）