訓練也能秤斤論兩?科學化訓練的關鍵

發表於 2014/11/06 13,369 次點閱 20 人收藏 0 人給讚
給讚
收藏

我們的心中,都有一條寬敞的馬拉松賽道,初學者練習只為了求真正開跑時「不被回收」;然而,日漸茁壯的我們終會面臨到想要精益求精、卻使不上力的瓶頸,你是否也曾懷疑過:跑那麼多,究竟練到肌肉?耐力?還是技巧?Don't worry, 「科學化訓練」能解答你的所有困惑與盲點,別看到「科學」就退卻,讓最關鍵的據數—心率,來為你開路吧!

 

「量化」是科學化訓練的關鍵

在我們的訓練邏輯中,不管是游泳、騎車還是跑步,都把訓練分成「體能/肌力/技術」三種課表。我們相信若能把這三種訓練課表依照特定的週期化方式排入訓練計畫(Trainning Plan)中,就會形成一份接近完美的課程(當然沒有所謂的100%完美)。其中各項課表的比例當然會依每個人的情況而有所不同,所以我們一直覺得訓練是科學,也是藝術。但們我也相信,訓練的藝術是科學化的極致表現,雖然沒有標準答案,但有一定的原則存在,若一直只是憑感覺與憑經驗來訓練,總會很快碰到瓶頸而無法一再地突破個人的極限。

所以科學化訓練相當重要,而「量化」正是科學化訓練最重要的關鍵。


(圖片來源:123RF)

關於量化,肌力訓練是三者中最容易的,因為它可以藉由「重量」、「反覆次數」和「組數」來量化某一次的訓練壓力是多少(但爆發力就很難量化了,因為很難知道你一次抓舉上抬的速度有多快),也可以藉由重量來控制訓練強度與觀測未來的訓練成效。例如說原本蹲舉只能做50公斤10下,三個月後可以負重80公斤做10下就是進步了,非常明確。但相對來說,技術和體能訓練就比較難以量化,直到第一支無線心率錶被研發出來…。

 

心率錶的興起,讓科學化訓練邁向普及化的第一步

科學化訓練相當重要,而「量化」正是科學化訓練最重要的關鍵。

第一支無線心率錶

一九七七年,芬蘭人(Seppo Säynäjäkangas)創辦了Polar公司,該公司為了讓芬蘭國家越野滑雪隊的訓練更具科學化,研發出歷史上第一支無線傳輸的心率監控裝置,他們在三年後申請了第一個無線心率量測的專利,到了一九八二年(我出生的前一年)Polar發表了首款可以戴在手腕上的心率錶。因此從一九八三年以後,利用心率來監控訓練強度的方式,開始擴展到全世界各種耐力運動之中。


(圖片來源:123RF)

現在,也因為穿戴式心率監控裝置的普及,心率才有辦法為我們即時監控運動強度,甚至到現在把每一秒的心率都紀錄下來到電腦進行分析,才能讓運動員知道進步的到底是體能、肌力還是技術。

心率是「量化體能」的關鍵指標

對耐力運動來說最原始的量化指標就是成績,例如原本五公里跑二十分,訓練三個月後在同樣的跑道上可以跑到十九分,就算變強了。這無庸置疑。但你會不確定這種變強到底是體能、肌力還是技術進步,也就是說你不知道現在的你哪一項較強或較弱,那麼就會無法對症下藥,開課表與訓練時就會模擬兩可,變成矇著眼練,矇對了就進步,矇錯了再換另一種訓練法,訓練效率自然低很多。

尤其,對於跑步這種耐力型運動來說,體能訓練是最重要的,所以也最需要被量化。原本「量化體能」這件事相當困難,但科技進步後出現了心率監控裝置,讓我們可以即時「監控」與「紀錄」訓練心率,因為心率可以當成體能訓練強度的相應指標,你跑得愈用力,心率自然也愈快。

關於「心率」與體能訓練間的關係

身體裡的各種細胞中,能產生「動作電位」的細胞主要是神經細胞與肌細胞,也就是神經和肌纖維這兩種組織,他們都能動,而且大腦具有主動權,它能下指令控制身體各部的肌肉該怎麼動;但其中有一塊肌肉不受大腦的控制,那就是心臟,因為它本身就具有自律心肌細胞,你不用命令它,它本身就能產生節律性的「動作電位」帶動心肌細胞進行有規律的收縮,將血液送往全身組織。

當身體各部器官或組織的血液需求量增加時,例如氣溫升高為了排除體熱,或是苦思難題大腦需氧量大增,或是運動強度增加各部肌肉需要更多能量與氧氣,心臟跳動的頻率(心率)就會自主升高。

公認計算「心率」的標準是心臟每分鐘的跳動次數(beat per minutes, 簡稱bpm)。普遍來說一般人的心臟在處於靜止的情況下,每分鐘會跳動60到90次,運動時心跳會加速,耐力較好的運動員在同等運動強度下的心率會比正常人來得低。

心臟像是壓縮幫浦

簡單來說:心率可以反應目前身體對於血液的需求量。所以當你跑得更快時,前傾角度增加,腳掌要拉得更高,落地也變重,肌肉的負荷與收縮範圍變大,身體要更快速地把能量和氧氣運來供給肌肉使用,除此之外還要趕快把肌肉大量運動後所產生的副產物運走。身體此種運送的工作就是由血液來做。運送的需求量愈高,心臟輸出的血液量(心輸出量)也愈高,而心輸出量=心率×心搏量。所以當身體提出更大量的血液需求時,心率就會自動升高。

那麼,提升心搏量(心臟每搏動一次所輸出的血液量)不也能增加心輸出量嗎?沒錯,雖然心臟的大小在成人後就幾乎不會改變,但藉由有氧訓練,心臟的肌力會增加,所以許多馬拉松跑者會發現,訓練到後來心率都會變得很低,那即是因為心搏量變大後,心臟已經不用跳那麼快就能應付相同的活動量。

對於耐力運動員來說,當你的運動強度提高時,不管是在平路段提高速度或是進入陡坡要面對地心引力向上爬,心臟就需更費力地輸出更多的血液。心臟像是壓縮幫浦,當身體的需求量愈高,它壓縮的頻率就要跟著提高。所以,心率其實是一個被動而非主動的數據。

 

為何不直接用公式直接計算最大心率?

最大心率=最高強度

一個人的每分鐘的最高心跳次數(最大心率),表示心臟目前所能輸出血液的最大極限值。我們可以想像一些工業用的液壓幫浦,不管打開一到十個水龍頭,它都能衡壓輸出相同的水量,我們每個人胸腔裡這個幫浦的主要差別則在於:能同時滿足多少水龍頭的需求量,只要一滿足不了,運動表現就必須被迫降低,就像你在賽場必須放慢下來一樣。

每個人的最大心率都不一樣,有些人可以高到200bpm,有些人卻只有160bpm,而且不管是高或低都會隨著年齡而下降,每年平均會下降1bpm。但這也只是平均,還是必須每年都量測比較符合個人需求。


(圖片來源:123RF)

在使用心率表衡量跑步的訓練強度時,必須先知道自己的「最大心率」才能依百分比依序算出各訓練強度區間的訓練心率。大部分人為直接採用網路或書本上的公式進行計算,但那「非常不妥」,原因在公式算出來的最大心率是某個年齡的平均值,若把這個年齡的最大心率都等同於公式計算的結果那可犯了相當嚴重的錯誤。

在網路上就可以搜尋到數種最大心率計算公式,可以統整成下列六種。不管用何種公式,計算出來都不一定是你實際的最大心率,而是那次實驗針對特定的族群所分析出來的實驗結果。以我來說,年齡31歲,體重65公斤,用這六種公式所計算出來的最大心率如下:

公式1 220 – age 189 bpm
公式2 214 – (0.8 x age) 189 bpm
公式3 206.3 – (0.711 x age) 184 bpm
公式4 217- (0.85 x age) 191 bpm
公式5 (210 – (0.5 * Age) – (0.1 * Body Weight)) + 4 192 bpm
公式6 202 – [0.55 × age] 185 bpm

下面以美國知名教練丹尼爾(Daniels)在《丹尼爾博士跑步方程式》(Daniels' Running Formula,3ed, p41)一書中舉了兩個例子,丹尼爾教練說:最低184,最高192,而我實際用跑步測出來的最大心率是192  bpm,還算準的。看起來使用最普遍的「220-年齡」也差不多……但對某些人來說可差多了……以某位55歲的跑者來說,用此公式計算出來的最大心率是220-55=165  bpm,但165 bpm並非這位跑者的最大心率,而是55歲跑者的「平均」最大心率,他實際測出來是185。所以如果把公式用在特定的個人身上就會有誤導的問題。


(圖片來源:123RF)
 

我測試過他們多次,測試出來實際的最大心率遠低於他們用公式推出來的預測值。有一位三十歲的男性跑者,以最嚴謹的方式測出最大心率為148 bpm,他到了55歲測出來的最大心率為146  bpm。你可以想像這跟用年齡推估出的差距有多大,如果你告訴這位跑者在三十歲時用他推估出來的最大心率(220-30=190)的86%來訓練,那代表心率需要到163  bpm,這對實際最大心率只有148的他來說根本不可能。

另一位受試者在二十五歲時所測出的最大心率是186(比公式推估的220-25=195低),同一位跑者在他到五十歲時測出的最大心率反而提高到192(比公式推估的220-50=170高很多)。我的意思是如果你要用心率來監控相對的訓練強度,你必須很清楚你個人目前實際的最大心率為何。

另一個不能用公式的理由是:跑步、自行車與游泳時的最大心率都不一樣?

跑步時,因為兩腳騰空從某高度落地,用單腳承擔體重與落地衝擊,所以最大心率會最高。騎自行車時,因為是坐姿,身體還有略微往前傾(騎計時車趴在休息把上時上半身前傾最多,幾乎跟地面平行) ,所以騎自行車的最大心率會比跑步時低。


(圖片來源:123RF)

游泳的最大心率又更低,原因是心臟的結構是兩個大動脈先向上之後再轉變往下流遍全身,所以直立時心臟要把花更多的力氣把血液打上去。游泳時,在水中的姿勢是完全平游,所以僅管在最大訓練強度時,心臟也不用搏動那麼多下就能把最大血量送出去。而且在水中的水壓會幫助皮膚表面的血液回流,這會再進一步降低心臟的負荷。

以國外某位直接實測的鐵人選手來說:

他的跑步最大心率為:195 bpm

騎自行車最大心率為:185 bpm(跑步最大心率的94%)

游自由式最大心率為:170 bpm(跑步最大心率的87.1%)

總而言之,要知道自己最大心率的最佳方式還是「實測」,至於游/騎/跑的實測方式,下面有我和耐力網教練團測試後擬出來的實測方法供大家參考:

-跑步最大心率測驗方式

-游泳最大心率測驗方式

-自行車最大心率測驗方式

 

資料來源:耐力網經理人國際鐵人三項訓練營

 


耐力運動經過這兩三年的大量催化,馬拉松與路跑人口已擁有足夠的量體,跑者開始朝質化的目標努力;加上鐵人運動風潮悄悄隨之升起,關於耐力運動訓練的科學方法逐漸被討論.近2014年尾聲,國內文人運動員兼教練─徐國峰,一口氣推出關於科學化運動的譯作與著作,敲響臺灣島內運動科普的鐘聲;接下來,將會有更多相關的知識著作與科學概念的訓練活動陸續推出。

以推動科學化訓練為主軸的「經理人國際鐵人三項訓練營」,本次與運動筆記共同推出「科學化訓練知識有獎徵答」,閱讀知識後回答問題,將有機會獲得免費參加鐵人三項訓練營的機會

方法相當簡單,只要到討論區回答問題,就取得抽獎資格。一個帳號限回答一次,不可重覆回答。我們將依討論區留言的數字編號,以電腦隨機抽出一名跑友!可以全程免費參加經理人國際鐵人三項訓練營兩天(11/15-16)體驗營填答時間:即日起至2014年11月11日23:59

 

問題:你有觀察過「心率」嗎?

→什麼時候開始了解心率和訓練的重要性?從何得知?

無→看完本篇知識後,你是否想要開始觀察心率以控制訓練強度呢?為什麼?

 

1.本活動由運動筆記和經理人國際鐵人三項訓練營主辦,Facebook並未贊助,背書,管理,或者與本活動有任何關連。所有在活動中給予的個人資料僅用於與活動相關用途,不會傳送給Facebook。所有活動相關問題,完全由主辦單位負責,Facebook與活動無關連,不會為本活動負任何責任。
2.活動贈獎得主將於活動截止後,於2014年11/12中午12:00公布於問答討論串,運動筆記將聯絡得獎跑友之Facebook帳號,請得獎者主動提供聯絡方式,活動報到細節將由經理人國際鐵人三項訓練營告知,若未於2014年11/14中午12:00前回覆聯絡資訊,則視為主動放棄獲獎資格。 
3.運動筆記保有以上活動最終修改、解釋、變更之權利。 
 

*跑步知識 盡在運動筆記*

AD【評測】2024全新翼型碳板跑鞋 HOKA Cielo X1 再創新巔峰 唯獨自己才能突破自己

往下滑看下一篇

抵達終點!沒有更多文章了!

請在此留下訊息,我們會盡快回覆您的問題

跑步足跡 + 30