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耐力是人體長時(shí)間進(jìn)行肌肉工作的運(yùn)動(dòng)能力，也稱為抗疲勞能力。耐力素質(zhì)的分類及命名十分繁雜?？砂催\(yùn)動(dòng)方式的外部表現(xiàn)劃分為速度耐力、力量耐力和靜力耐力等；按該項(xiàng)工作所涉及的主要器官劃分為呼吸系統(tǒng)耐力、肌肉耐力及全身耐力等；按運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)劃分為，一般耐力和專項(xiàng)耐力等。運(yùn)動(dòng)生理學(xué)中更多的是從能量供應(yīng)的角度，將其劃分為有氧耐力和無氧耐力。

所謂有氧工作，是指機(jī)體在氧供充足的情況下，由能源物質(zhì)氧化分解提供能量完成的工作。氧供充足是實(shí)現(xiàn)有氧工作的限制條件，也是制約有氧工作的關(guān)鍵因素。因此，單位時(shí)間時(shí)間內(nèi)機(jī)體的最大攝氧量水平及氧利用率是評價(jià)人體有氧工作能力的重要指標(biāo)。

一、最大攝氧量

最大攝氧量是指人體進(jìn)行的大量肌肉群參加的長時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)心肺功能和肌肉利用氧的能力達(dá)到人體極限水平時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)（通常以每分鐘為計(jì)算單位）所能攝取的熱量，也稱為最大耗氧量。它反映了機(jī)體吸入氧、運(yùn)輸氧和利用氧的能力，是評定人體有氧工作能力的重要指標(biāo)之一。

最大攝氧量以VO2max表示。最大攝氧量有絕對值和相對值兩種。絕對值是指機(jī)體在單位時(shí)間（1分鐘）內(nèi)所能吸取的最大氧量，通常以L/min（升/分）為單位。由于人體的個(gè)體間身高及體重差異較大，因此用最大攝氧量的絕對值進(jìn)行個(gè)體間的比較是不適宜的。最大攝氧量相對值則是按照每千克體重計(jì)算的最大攝氧量，以ml/(kg.min)[毫升/（公斤體重.分）]為單位。最大攝氧量相對值消除了體重的影響，在個(gè)體間進(jìn)行比較更有實(shí)際意義。我國正常成年人，最大攝氧量約為3.0-3.5L/min，相對值約為50-55 ml/(kg.min);女子相對較男子略低，其絕對值為2.0-2.5L/min，相對值為40-45 ml/(kg.min)。最大攝氧量受遺傳因素的影響較大，并依據(jù)年齡性別，訓(xùn)練等因素的不同而有所差異。

二、最大攝氧量的影響因素。

有氧工作能力是肌肉攝取并利用氧的能力。因此，凡涉及肌肉攝取利用氧的器官系統(tǒng)都會(huì)成為有氧運(yùn)動(dòng)能力的影響因素。其中主要包括呼吸和循環(huán)系統(tǒng)以及血液肌肉等組織器官。

最大攝氧量受多種因素制約，其及水平的高低主要取決于氧運(yùn)輸系統(tǒng)和心臟的泵血功能和肌肉利用氧的能力。

1、肺的通氣與換氣功能

空氣中的氧通過呼吸器官活動(dòng)吸入肺，并通過物理彌散與肺循環(huán)毛細(xì)血管血液之間進(jìn)行交換。因此，肺的通氣與換氣機(jī)能是影響人體吸氧能力的因素之一。肺功能的改善為運(yùn)動(dòng)時(shí)氧的供給提供了先決條件。

2、血液及循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)輸氧氣的能力

彌散入血的氧由血細(xì)胞中的血紅蛋白攜帶并運(yùn)輸，因此血紅蛋白含量及其載氧的能力與最大攝氧量密切相關(guān)。而血液運(yùn)輸氧的能力則取決于單位時(shí)間內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)輸效率，即心輸出量的大小，它受每博輸出量和心率制約。許多研究證明，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對最高心率影響不大。所有者和無訓(xùn)練者在從事最大負(fù)荷工作時(shí)，心輸出量的差異主要是由每搏輸出量造成的。后者取決于心肌收縮能力和心容積的大小。優(yōu)秀耐力專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員再在系統(tǒng)訓(xùn)練的影響下，出現(xiàn)安靜心率減緩、左心室容積增大和每搏輸出量增加等等一系列心臟形態(tài)機(jī)能的適應(yīng)性變化。表明心臟的泵血機(jī)能和工作效率提高。由此可見，心臟的泵血機(jī)能以及每搏輸出量的大小是決定最大攝氧量的重要因素。這是因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)肺泡氣與毛細(xì)血管血液間的氣體交換，除了要有一定的肺泡通氣外，還必須有相應(yīng)數(shù)量的肺部血液灌流量與其相匹配。“通氣/血流比值”指每分肺泡通氣量與肺血流量（心輸出量）的比值。正常人安靜時(shí)其比值為0.84，此時(shí)通氣量與血流量匹配最合適，氣體交換率最高。但從安靜狀態(tài)轉(zhuǎn)為最大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)，其比值明顯增大。這是由于劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)人體增加心輸出量的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上肺通氣的增加結(jié)果導(dǎo)致肺泡得不到相應(yīng)的血液供應(yīng)，其中的氣體不能實(shí)現(xiàn)血液的交換，使氣體交換率降低。由此可見，心臟的泵血機(jī)能是限制運(yùn)動(dòng)員最大攝氧量提高的重要因素。

3、肌組織利用氧能力對最大攝氧量的影響

當(dāng)毛細(xì)血管血液流經(jīng)組織細(xì)胞時(shí)，肌組織從血液攝取和利用的能力是影響最大攝氧量的重要因素。其組織利用氧的能力，一般用氧利用率來衡量。每100毫升動(dòng)脈血流經(jīng)組織時(shí)，組織所利用和吸入氧的百分率稱為氧利用率。如下公式表示。

氧利用率=（動(dòng)脈血氧含量-靜脈血氧含量）/動(dòng)脈血氧含量*100%

肌組織利用氧的能力主要與肌纖維類型及其代謝特點(diǎn)有關(guān)。許多研究表明，慢性纖維具有豐富的毛細(xì)血管分布，肌纖維中線粒體數(shù)量多、體積大且氧化酶活性高，肌紅蛋白含量也較高，慢肌纖維這些特征都有利于增加慢肌纖維的攝氧能力。研究發(fā)現(xiàn)，慢肌纖維的百分組成與最大攝氧量有密切關(guān)系。優(yōu)秀的耐力專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員，慢肌纖維百分比高，并出現(xiàn)選擇性肥大現(xiàn)象。，使其按攝氧與利用氧的能力增加。

可見，有氧能力的好壞不僅與肺的通氣換氣功能、氧運(yùn)輸系統(tǒng)的機(jī)能密切相關(guān)，而且與肌組織利用氧的能力即肌纖維組成及其營養(yǎng)代謝能力密切相關(guān)。

4、其他因素對最大攝氧量的影響

（1）遺傳

通過對雙生子最大攝氧量的研究表明，最大攝氧量受遺傳因素的影響較大?？扑骼梗↘essouias，1972）等研究了25對雙生子（15對單核，10對雙核），發(fā)現(xiàn)最大攝氧量的遺傳度為93.5%。許多學(xué)者的研究也指出，最大攝氧量與遺傳的關(guān)系十分密切，其可訓(xùn)練性使最大攝氧量提高的可能性較小，一般為20%-25%。

（2）年齡、性別

最大攝氧量在少兒時(shí)期隨著年齡的增長而增加，并于青春發(fā)育期出現(xiàn)性別差異，男子一般在18-20歲時(shí)最大攝氧量達(dá)到峰值，并保持到30歲左右；女子在14-16歲時(shí)即達(dá)到峰值，一般可保持到25歲左右。以后，最大攝氧量隨年齡的增加而遞減。若堅(jiān)持體育鍛煉，最大攝氧量隨年齡增加而遞減的幅度減少。最大攝氧量出現(xiàn)性別差異的主要原因一般認(rèn)為和女子的心容積、血紅蛋白含量和心輸出量等均比男子低有關(guān)。

（3）運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練

長期系統(tǒng)進(jìn)行耐力訓(xùn)練可以提高最大攝氧量水平。戴維斯（Davis）對系統(tǒng)訓(xùn)練的人進(jìn)行了研究，受試者的最大攝氧量可提高25%。表明經(jīng)訓(xùn)練最大攝氧量是可以得到一定程度提高的。最大攝氧量運(yùn)動(dòng)員所從事的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目有密切關(guān)系。橫向與縱向的研究資料表明，越野滑雪和長跑等耐力性項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員最大攝氧量最大，明顯高于非耐力性項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員和無訓(xùn)練者。據(jù)報(bào)道，男子最大攝氧量最高值為越野滑雪運(yùn)動(dòng)員，可達(dá)94 ml/(kg.min)，女子最高值達(dá)85.1 ml/(kg.min)?？梢娮畲髷z氧量的大小與耐力訓(xùn)練密切相關(guān)。

在訓(xùn)練引起最大攝氧量增加過程中，訓(xùn)練初期最大攝氧量的增加主要依靠心輸出量的增加；訓(xùn)練后期最大攝氧量的增加，則主要依賴于肌組織利用氧的能力的增加。但是由于遺傳因素影響，最大攝氧量提高幅度受到一定程度的制約。

三、最大攝氧量在運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中的意義

1、最大氧量是評定有氧工作能力的客觀指標(biāo)。

最大攝氧量是反映心肺功能的綜合指標(biāo)。許多學(xué)者對最大攝氧量與有氧工作能力之間的關(guān)系進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)，耐力性項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)成績與最大攝氧量高度相關(guān)。如800米游泳成績與最大攝氧量相關(guān)系數(shù)為-0.75；5000米跑成績與最大攝氧量相關(guān)系數(shù)為-0.81。因此可以根據(jù)最大攝氧量預(yù)測耐力項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)成績。大量研究結(jié)果表明，最大攝氧量水平高低是耐力性項(xiàng)目取得優(yōu)異成績的基礎(chǔ)和先決條件之一。如何在先天因素的基礎(chǔ)上最高限度的提高一個(gè)人的最大攝氧量水平也是耐力性項(xiàng)目取得優(yōu)異成績的重要因素之一。

2、最大攝氧量是評定心肺功能的指標(biāo)

在運(yùn)動(dòng)過程中人體達(dá)到最大攝氧量時(shí)，心肺的功能達(dá)到極限水平。因此，最大攝氧量的大小可以客觀較客觀的評定心肺功能。

3、最大攝氧量是選才的生理指標(biāo)

最大攝氧量有較高的遺傳度，故可作為選材的生理指標(biāo)之一。有學(xué)者指出最大攝氧量尤其可以作為兒童少年心肺功能和有氧耐力最好的選材指標(biāo)。

4、最大攝氧量是制定運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的依據(jù)

將最大攝氧量強(qiáng)度作為100%最大攝氧量強(qiáng)度，然后根據(jù)訓(xùn)練計(jì)劃制定不同百分比最大攝氧量強(qiáng)度。運(yùn)動(dòng)負(fù)荷更客觀更實(shí)用，為運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練服務(wù)。

雖然最大攝氧量在運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中有較高的應(yīng)用價(jià)值，但它具有一定的局限性，如受實(shí)驗(yàn)設(shè)備等條件限制難以普遍推廣和應(yīng)用。其數(shù)值有時(shí)并非與運(yùn)動(dòng)成績的提高絕對相關(guān)等。因此，最大攝氧量只是諸多影響運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)能力的因素之一。

提高有氧工作能力的訓(xùn)練要掌握在有氧代謝范疇之內(nèi)。因此運(yùn)動(dòng)負(fù)荷量和負(fù)荷強(qiáng)度的安排至關(guān)重要。只有在運(yùn)動(dòng)負(fù)荷與負(fù)荷量適宜，即在最大限度動(dòng)用機(jī)體有氧代謝系統(tǒng)使其處于最大應(yīng)激狀態(tài)下訓(xùn)練，才能有效的提高機(jī)體有氧工作能力。目前，用于發(fā)展有氧能力的訓(xùn)練方法主要有持續(xù)訓(xùn)練法、乳酸閾訓(xùn)練法、間歇訓(xùn)練法和高原訓(xùn)練法。

持續(xù)訓(xùn)練法是指強(qiáng)度降低，持續(xù)時(shí)間較長且不間歇地進(jìn)行訓(xùn)練的方法，主要用于提高心肺功能和發(fā)展有氧代謝能力。阿斯特蘭德（Astrand）指出，對發(fā)展有氧代謝能力來說，總的工作量比強(qiáng)度更重要，由于機(jī)體器官內(nèi)的機(jī)能惰性較大，需要在運(yùn)動(dòng)開始后約3分鐘才能發(fā)揮最高機(jī)能水平。因此，為發(fā)展有氧代謝能力而采取訓(xùn)練訓(xùn)練時(shí)間至少要在5分鐘以上，甚至可以持續(xù)20-30分鐘以上。

長時(shí)間持續(xù)運(yùn)動(dòng)，對于人體生理機(jī)能產(chǎn)生諸多良好的影響。主要表現(xiàn)在，能提高大腦皮質(zhì)神經(jīng)過程的均衡和機(jī)能穩(wěn)定性，改善參與運(yùn)動(dòng)有關(guān)中樞間的協(xié)調(diào)關(guān)系，并能提高心肺功能及最大攝氧量，引起慢肌纖維出現(xiàn)選擇性肥大，肌紅蛋白也有所增加。對發(fā)育期的少年運(yùn)動(dòng)員及訓(xùn)練水平低者尤其要以低強(qiáng)度的勻速持續(xù)練習(xí)為主。

個(gè)體乳酸閾強(qiáng)度是發(fā)展有氧代謝訓(xùn)練的最佳強(qiáng)度。以此強(qiáng)度進(jìn)行耐力訓(xùn)練，能顯著提高有氧工作能力。目前在田徑中長跑、自行車、游泳及劃船等訓(xùn)練中，已經(jīng)廣泛采用個(gè)體乳酸閾強(qiáng)度進(jìn)行訓(xùn)練。

有氧能力提高的標(biāo)志之一，是個(gè)體乳酸閾提高。由于個(gè)體乳酸閾的可訓(xùn)練性較大，有氧耐力提高后，其訓(xùn)練強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)新的個(gè)體乳酸閾強(qiáng)度來確定。一般無訓(xùn)練者，常以其50%VO₂max的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行較長時(shí)間的運(yùn)動(dòng)，而血乳酸閾幾乎不增加或略有上升。經(jīng)過良好訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)員可以達(dá)到60%-70%VO₂max強(qiáng)度。而優(yōu)秀的耐力專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員（馬拉松、滑雪）可以達(dá)到85%VO₂max強(qiáng)度進(jìn)行長時(shí)間運(yùn)動(dòng)。這表明，隨著運(yùn)動(dòng)員隨著訓(xùn)練水平的提高，有氧能力的百分利用率明顯提高。在具體應(yīng)用乳酸閾指導(dǎo)訓(xùn)練時(shí)，常采用乳酸閾心率來控制運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。

間歇訓(xùn)練法是指在兩次練習(xí)之間有適當(dāng)?shù)拈g隙，并在間歇期進(jìn)行強(qiáng)度較低的練習(xí)，而不是完全休息。由于間歇訓(xùn)練對練習(xí)的距離、強(qiáng)度及每次練習(xí)的間隙時(shí)間有嚴(yán)格的規(guī)定，往往不等身體機(jī)能完全恢復(fù)就開始下一次練習(xí)。因此，對機(jī)體機(jī)能要求較高，能引起機(jī)體結(jié)構(gòu)、機(jī)能及生物化學(xué)等方面較深刻的變化。

從生理學(xué)角度分析，間歇訓(xùn)練主要有以下特點(diǎn)：

1、完成的總工作量大

間歇訓(xùn)練法比持續(xù)訓(xùn)練法能完成更大的工作量，并且用力較少，而呼吸、循環(huán)系統(tǒng)和物質(zhì)代謝等功能得到較大的提高。阿斯特蘭德發(fā)現(xiàn)，讓受試者用兩種不同方法進(jìn)行每分鐘完成2160千克米（kg*m）的工作，如果持續(xù)工作，只能進(jìn)行9分鐘，完成總工作量為19940千克米；如果用同樣的負(fù)荷強(qiáng)度，每活動(dòng)30分鐘休息30秒，則可以堅(jiān)持一小時(shí)，總工作量為64800千克米。對于發(fā)展有氧代謝能力來說，總的工作量遠(yuǎn)比強(qiáng)度更為重要。

2、對心肺機(jī)能的影響大

間歇訓(xùn)練法是對內(nèi)臟器官進(jìn)行訓(xùn)練的一種有效手段。在間歇期內(nèi)，運(yùn)動(dòng)器官（肌肉）能得到休息，而心血管系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的活動(dòng)仍處在較高水平。如果運(yùn)動(dòng)時(shí)間短，練習(xí)期肌肉運(yùn)動(dòng)引起內(nèi)臟機(jī)能變化，都是在間歇期達(dá)到較高水平。無論在運(yùn)動(dòng)時(shí)，還是在間歇休息期，均可以使呼吸和循環(huán)系統(tǒng)承受較大負(fù)荷。因此，經(jīng)常進(jìn)行間歇訓(xùn)練能使心血管系統(tǒng)得到明顯的鍛煉，特別是心臟工作能力以及最大攝氧能力得到明顯提高。

目前許多項(xiàng)目的訓(xùn)練中，除了大量采用間歇訓(xùn)練法。其方法運(yùn)用成功與否的關(guān)鍵是要根據(jù)不同年齡、不同訓(xùn)練水平以及不同項(xiàng)目的特點(diǎn)，科學(xué)合理的安排每次練習(xí)的距離、強(qiáng)度及間歇時(shí)間。

隨著運(yùn)動(dòng)水平的不斷提高，人們在謹(jǐn)慎加大運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的同時(shí)，著眼于提高訓(xùn)練難度，給予機(jī)體更強(qiáng)強(qiáng)烈的刺激，以調(diào)動(dòng)人體的最大潛力。高原訓(xùn)練法就是基于這種設(shè)想逐漸開展起來的一種訓(xùn)練方法。在高原訓(xùn)練時(shí)，人們要經(jīng)受高原缺氧和運(yùn)動(dòng)缺氧兩種負(fù)荷，這對身體造成的缺氧刺激比平原上更為深刻，可以大大調(diào)動(dòng)身體的機(jī)能潛力，使機(jī)體產(chǎn)生復(fù)雜的生理效率和訓(xùn)練效應(yīng)。研究表明，高原訓(xùn)練能使血紅蛋白數(shù)量及總血容量增加，并使呼吸和循環(huán)系統(tǒng)的工作能力增強(qiáng)，從而使有氧能力得到提高。