使用科学的方法去跑马拉松

曹国钧第一赛道

读《智慧马拉松》有感

格雷格.詹姆斯在《智慧马拉松》序中说，“如果我说跑26.2英里(42.195公里)能够获得快感，那么我肯定是在说谎。但这并不影响我参加比赛。”但是这本书作者约翰.布鲁尔（英国圣玛丽大学应用运动科学教授）却利用科学方法“唾手可得”，轻松地完成了19次马拉松。

说起使用科学方法进行运动，让我想到2020东京奥运会有一个所谓最大的黑马安娜·基森霍夫，她创造了自行车赛事的两个纪录：第一是以个人成功单挑以团队作战著称的荷兰军团；第二是以非职业选手（数学家）成功挑战职业选手，她没有教练，也没有营养师，完全是半路出家，却轻松地赢得了女子147公里的自行车冠军。

在采访她时说：“我不是那种只会踩脚踏板的骑手，我要当自己的教练”。在过去的一年半里，她一直在为这次奥运会专注备赛，做了最充足的准备，对比赛做了详细的计划，查看了赛事时间，计算可能会在什么时候完成多少公里，严格执行纪律，包括什么时候应该吃多少食物，从营养和设备到训练和战术准备上，逐一计算各类影响比赛成绩的因素。

她完全用数学的方式研究这场比赛，在一个月前研究了东京气温，记录体温超过38.5°时的反应情况及应急措施，结合自身做出了适合自己的热适应表。从此可以看出科学方法在比赛中很重要，甚至起着关键性作用。

《智慧马拉松》里面大量使用数字及原理介绍马拉松全过程（包括训练、备战、比赛和恢复）以及日常误区。

1、马拉松比赛每公里身体变化

要跑好马拉松，很好地了解比赛每公里身体变化是十分关键的，每一步、每一公里身体能量及液体的缓慢消耗，身体疲劳就在跑步中发生累积。

0至6公里：身体状况很好，在线粒体（肌肉的能量存储室）中，身体肌肉以ATP形式不断产生能量，碳水化合物（糖原）及一些脂肪参与以上能量供给过程，心率将迅速上升至150bpm，核心温度将上升，呼吸频率和氧气摄取量逐步增加并达到顶峰，肾上腺素开始下降（但在起跑时会很高！）身体将进入一种生理上的“稳定状态”。

6-13公里：生理稳定状态保持住，核心温度高于静息时2度左右，会出现一些脱水的早期迹象，体液会有2升左右丢失。

13-20公里：身体经历第一次疲劳，糖原储备开始出现缺乏，身体已消耗1000卡路里能量，核心温度继续保持，需要补充饮料等，否则会继续消耗体液中的储备能量。此时乳酸开始增加，心率和所吸入的氧气维持不变。

21.095公里（半程）：心理上的里程碑，要有“我可以完成”的积极心理状态。

21-27公里：比赛的关键阶段，因地面的冲力、肌肉、肌腱和韧带的持续使用，开始产生各种疼痛，跑马真正痛苦开始出现，此时糖原储备大大减少，身体开始动用脂肪。

27-33公里：心里上第二个里程碑，能量消耗超过2000卡路里，体液消耗超过4升，糖原储备量已很低，身体更多地依赖于脂肪获取跑马的能量。

33-41公里：脱水成为此段的最大挑战，此时体液消耗已超过体重的2%，大量出汗导致关键性电解质的流失，损害肌肉和神经功能，增加痉挛的危险。糖原已接近完全消耗，跑姿可能会发生变化以减轻肌肉疲劳，核心温度会继续上升。

41-42.195公里：越过终点时，糖原消耗殆尽，身体脱水，可能会失去6升左右的体液，由于长时间的地面摩擦和地面的冲力，会出现各种疼痛，产生水疱及肌肉纤维的损伤。内啡肽会出现，愉悦感产生，又开始希望下一场比赛。

2、马拉松训练的科学方法

从体育科学的角度上讲，人体结构是为跑步而设计的，即使如此，在跑马时仍会面临两大挑战：第一是体内能量；第二是液体储备。

在设计马拉松训练计划时，应重视如下方面：肌肉供能；自我代谢能力的计算；心理准备和“思想策略”；合理选择衣服和鞋子；正确训练方法；提高力量和柔韧性；比赛的跑步速度安排；赛后恢复与康复。

3、跑步速度与VO2Max、REI

跑马要获得PB成绩，全程跑步速度的安排是关键因素。这里面会涉及到两个变量。

第一个变量是VO2Max（最大摄氧量），它是人体每分钟可以利用的最大氧气量，它是耐力运动的决定因素之一。实验研究表明，若跑步速度为每小时1英里，跑步者的供氧量为5毫升/千克/分钟，因此，若有跑者在7分30秒内跑完1英里（每小时8英里），那么他的VO2将为40毫升/千克/分钟，也就是说，他的每英里7分30秒的速度接近于VO2max的100%，但对于VO2为50的跑者来说，他按同样的配速跑起来就比较轻松些，因为他们的VO2max为最大容量的80%，以此类推，训练有素运动员的VO2Max为80毫升/千克/分钟，他们仅以最大摄氧量的50%跑同样的配速，这样跑起来就更加轻松些。

第二个变量是REI，即最大跑步速度的百分比（即跑者的相对运动强度），REI对于个体对跑步运动的反应具有重要意义，与跑步速度也密切相关。研究发现，高训练质量的运动员在比赛中可以维持接近80%的REI，而业余选手只能维持到60-70%的REI，这种维持REI的能力可能与时间而不是距离有关。其他生理变量，如心率、核心温度、能量储备的代谢、流向胃部、肠子的血液分布等等，均与REI有紧密关联。研究表明：REI越小，出现疲劳的可能性越小，这在跑马早期十分重要。

4、心率、摄氧量、体温与能量

在跑马过程中，这四个变量是相辅相成的。首先要说一下身体储备的三种能量类型：碳水化合物（糖原）、脂肪及ATP-PC，在具体消耗时都是以ATP形式提供出来的。

心率在跑马中是不断上升的，在起跑时，心率在60-70bpm，并且1千克的体重需要使用3毫升的氧气，体温在37度的正常水平，但一旦发枪跑起来后，这些变量均会发生动态变化，首先跑步需要能量，肌肉供能原理如图所示。在静息时，心脏每分钟为身体输送5升的血液，一旦在心率达到150bpm后，每分钟为身体泵出的血液可以达到30升左右，氧气与身体内的血红蛋白（Hb）迅速结合产生能量。

在肌肉产生能量后，同时也会产生热量，身体的核心温度迅速上升，会超出正常温度的2度左右。一旦热量散发的速度与发热量相同，核心温度将逐步趋于稳定，心率、氧气摄取量、呼吸频率也会平稳，此时身体将达到一个“稳定状态”，这样的状态能维持好，跑起来就相对比较轻松，直到马拉松终点。

5、参与马拉松主要身体器官

在马拉松比赛中了解参与的身体器官有助于提高跑马能力与效率。

第一个是大脑，与使用糖原、脂肪的肌肉不同，大脑使用葡萄糖提供能量，这由血液提供出来。在马拉松后期阶段，血糖水平下降，大脑的能量供给会减少，从而会导致头晕目眩。

第二个是心脏，在跑马阶段心率会达到150bpm，全程会有35000次跳动，但为了满足马拉松跑步速度要求，从开始至结束心脏将向全身输送5000升血液。

第三个是肺部，肺部的表面积为50-75平方米，为网球场面积的50%，大量空气会快速地进出肺部，其中21%是氧气。

第四个是肝脏，这是一个能量存储器，为肌肉补充糖原。在起跑时通常会有100-120g糖原存储在肝脏中，但到终点时，几乎消耗殆尽。

第五个是肾脏，一旦开始跑马，肾脏的血液供应量就下降至静息水平的25%左右，确保肌肉和大脑的血液供应得以保持。

第六个是胃，在跑马时胃部应没有固体食物，液体或凝胶是比赛期间补给的最为明智方法，否则极容易引起胃部痉挛或其他不适。2020东京奥运会上李芷萱因跑马时出现胃部极度不适，影响她的正常发挥，最终以2小时45分23秒完赛，关键是到41公里还在路旁呕吐几次。

第七个是肠道，因为马拉松跑步时会导致肠道血液减少，会出现肠道疼痛和失调等诸多情况，这主要是赛前营养战略错误的结果。

第八个是皮肤，这是跑马容易忽视的器官，其实它在整个马拉松比赛最为忙碌，它要为不断身体产生的热量散发出去，保持身体凉爽，防止身体温度过高。

当然，《智慧马拉松》里面介绍了其他内容，如营养学、心理学、恢复与康复科学、递进、边际增益、生存的科学、训练科学以及各类日常误区等等。还有马拉松跑步成绩提高1%的100种策略值得学习与借鉴。

最后要说明的，《智慧马拉松》这本书是我们在梅州客商银行参加新中体万名教练计划第五期（梅州站）时第二组获得的奖品，组内已完成分享学习。其中主译之一宁远喜是客商银行董事长，是一位马拉松爱好者，梅州马拉松一直由客商银行领衔赞助，感谢给我这个机会学习这本书，希望能在未来马拉松比赛中实践应用。

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万名教练计划是新中体发起的大众教练培训计划，计划在三年内培养一万名跑步知识分享者，共同实现“传递运动之美，带动三亿国人跑起来”的使命。该计划邀请了众多跑者精英及知名教练组成优质的师资队伍，以“线上+线下”相结合的模式，让万名教练系统地学习训练方法，与他人无偿分享跑步知识，带动更多国人科学、健康、无伤地跑起来。

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万名教练计划发起人：致未来教练的一封信

来源：曹国钧

编辑：李玉仪

终审：冯洁雯、周嘉栋

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