运动员 2 区训练背后的科学

如果您像我一样是自行车迷，或者喜欢跑步或其他耐力运动，您可能已经遇到过 2 区训练的概念。

简而言之，2 区是燃烧最多脂肪来为运动提供动力的代谢状态。 这也是一个很容易长时间锻炼而不会爆炸的区域。

第 2 区的想法是，低强度训练应占训练量的大部分，通过这样做，您将提高整体心血管健康水平，而不必耗尽自己的精力。

这与高强度训练和间歇训练的概念形成鲜明对比，高强度训练和间歇训练一度风靡一时，尤其是对于时间匮乏的人来说。 这个想法是，短时间、剧烈、高强度的训练可以构成你的整个健身方案。

Zone 2 的最大支持者之一是科罗拉多大学家庭医学系教授伊尼戈·圣米兰 (Inigo San Millan)，他专门从事生理学、新陈代谢、线粒体和癌症研究。

San Millan 博士是阿联酋酋长国车队的表现总监，该车队是两届环法自行车赛冠军塔德杰·波加查 (Tadej Pogačar) 的自行车队。

圣米兰博士表示，波加查将在 2 区进行大约 80% 的训练，他说这对我们所有人来说都应该是一样的。

Zone 2 到底是什么，它是如何工作的，以及它有多简单？

为了回答这个问题，我做了一个实验。

我的向导是安东尼·斯塔德尼克 (Antony Stadnyk)，他是悉尼科技大学运动、锻炼和康复学院的讲师，也是新南威尔士体育学院自行车项目的前生理学家。

“这就是我们长期以来所说的有氧耐力训练区，”斯塔德尼克博士说。

“它有一个很奇特的新名字，2 区，但它基本上是低强度训练区的顶端。

“所以这应该感觉很容易，你应该能够进行对话，但到了最高端，你就会开始失去这种能力，需要在呼吸空气之前用更短的句子或几句话说话。

“2 区和我们的基础训练，有氧基础训练，确实是我们所有训练的基础。”

Stadnyk 博士对我进行了一系列测试以确定我的代谢阈值和最大摄氧量，随后我和他进行了交谈。

我们去年十月就做过测试。

我的实验是进行长时间的训练（大部分是在第 2 区），看看我是否变得更健康并增强我的耐力。

我需要一个目标，所以我决定参加雪地经典赛——三月份在雪山举办的格兰芬多赛。

有一个 170 公里的版本，我认为这对我来说太远了——至少今年是这样——所以我从金德拜恩出发，进行了 107 公里的环路，需要大约 1,500 米的攀爬。

回到测试——我在悉尼科技大学骑着自行车，坐在戴着心率监测器的固定训练器上。

斯塔德尼克医生在我头上戴了一个面罩，以记录我吸入的氧气和呼出的二氧化碳量。

热身后，他要求我以特定的功率输出（以瓦特为单位）骑行三分钟。

Stadnyk 博士正在实时采集我的所有数据，并在我的耳朵上扎了一个小针，收集血样，以测量我的乳酸水平。

然后我就下车踩踏板。 Stadnyk 博士让我从容不迫地从 80 瓦开始，然后每三分钟他要求我将瓦数增加 20 瓦。每次我增加功率时，他都会采集血样来测量我的乳酸。

当然，一开始很简单，但 24 分钟后，我的功率达到 220 瓦，心跳速度为每分钟 153 次 (bpm)——大约是我最大心率的 91%。

我可以花更长的时间，但 Stadnyk 博士现在有足够的信息来确定我的各个代谢区域。

对于那些数据迷来说，这就是一位身材中等、体重稍超重的 56 岁老人所输出的结果。

喘口气后，我再次热身，全力以赴进行三分钟的训练，Stadnyk 医生将用它来确定我的摄氧量峰值和最大心率。

至少本来应该是三分钟的努力，但我犯了一个错误，就是出去得太用力，然后不得不坚持下去，而斯塔德尼克博士很快将其重新调整为两分钟的努力。

我记录的平均瓦数为 322，但他警告我应该谨慎对待瓦数，因为这只是两分钟的努力 – 这意味着它主要是无氧的。 他估计，如果我再继续一分钟，平均功率将达到 265 瓦左右。 下次我会进行更有节奏的三分钟训练，并期望得到更低的分数。

但至少现在他掌握了数字。 我的 VO2 峰值为 45.6，最大心率为 169bpm。 我希望在训练结束时，摄氧量峰值至少会更高。

Stadnyk 博士确定我的 Zone 2 介于 115-130bpm 或 130-160 瓦之间。

理想情况下，我们在骑行期间使用功率作为指标，但我的自行车上没有功率计，所以我只测量心率。

他通过观察我的乳酸和通气反应得出了这些数字。 您可以看到，在 120bpm 和 140 瓦以上时，我的乳酸水平从 1 毫摩尔每升 (mM) 跃升至 1.5mM。 在 130bpm 和 162 瓦之后，还有另一个大跳跃，达到 2.4mM。

该图显示，虽然我的心率随着我的瓦数输出呈直线稳步增加，但我产生的乳酸量缓慢增加，然后开始猛增至 162 瓦标记 – 这表明我开始燃烧更多碳水化合物和更少的脂肪。

那么，我们到底在谈论所有这些乳酸、心率和区间的东西什么呢？

请记住，在第 2 区，我们处于新陈代谢状态，燃烧最多的脂肪来提供氧气。

“所以，我们拥有的是漂浮在身体周围、血液中的游离脂肪酸，”斯塔德尼克博士说。

这些脂肪酸被我们细胞中的线粒体转化为三磷酸腺苷或 ATP。

“我们的身体利用 ATP 来产生维持生命所需的实际肌肉收缩和生理过程，”Stadnyk 博士说。

现在，在 2 区及以下，我们的运动强度使得线粒体能够跟上我们的能量需求——持续燃烧脂肪，为我们的运动提供动力。

Stadnyk 博士解释说，当我们持续在第 2 区锻炼时，随着时间的推移，我们的线粒体数量会增加，这意味着我们的身体变得更有效率，并且有更大的能力氧化脂肪作为燃料。

我们已经讨论了一些关于线粒体的问题，所以 Stadnyk 博士带我们回到学校：

“可能在高中时，你就听说过线粒体被称为细胞的动力室——这绝对是真的，”他说。

“因此，我们拥有的线粒体密度和数量越大，系统就越健康。”

总结一下：当我们在 2 区进行更多训练时，我们会产生更多线粒体，这意味着我们代谢脂肪的能力更强。

当我们的氧化能力变得更强时，我们的身体可以更长时间地使用脂肪，并推迟使用碳水化合物作为燃料来源，从而在高强度运动中真正需要时保存这些储存。

因此，从理论上讲，随着我变得更健康，上图中的乳酸曲线应该向右移动，但一旦我们开始增加运动强度，这种情况就只能持续这么长时间，Stadnyk 博士解释道：

“虽然脂肪确实能量密集，但它们的氧化速度不足以维持运动，”他说。

“2 区的顶端就是我们所说的第一代谢阈值——您可能听说过它被称为乳酸阈值一或通气阈值一。

“这代表我们开始增加碳水化合物提供的能量，而碳水化合物提供的能量较少 [per unit]，但可以以更快的速度被氧化。

“这样一来，我们的乳酸产量就开始增加。”