2020年7月2日 星期四

何以一心有三意:為何不同運動項目會有不同的心率反應?

每次出國,我最逛的永遠是.....市場;紀錄於2014加拿大蒙特婁, IM703WC
你是這樣的人嗎?

跑步時要把心率拉升到最大心率的90%並不難,可是騎車時就很困難?游泳更難!

跑步時可以把心率拉升到80-90%,並可持續一段不算短的時間,可是騎車卻沒辦法,游泳也是同理。

同樣的一個心率值(例如160bpm),在跑步時可能覺得還好,騎車時卻覺得痛苦,游泳更是間歇全速全開才可能看到個影。

當然,也有人是恰好反過來,單車或游泳的心率能拉到接近於170, 180甚至190bpm以上,可是跑步到160bpm就想死了,為什麼呢?

明明就同一個心臟,同一副軀體,怎麼體感疲勞會差這麼多呢?
上述的問題,基本上只有在多項運動者身上才會發生,單項目者根本沒此問題或可能也沒想過此問題。

在Joe Friel的《鐵人三項聖經(The Triathlon Training Bible)》一書中就有提到,一般來講,鐵人三項運動員的跑步心率會最高,其次單車,最後游泳。

然後呢?就沒有然後了,沒有特別去解釋原因。

那就我來說說吧。以個人看過的訓練資料裡面,游泳心率比較少見到,樣本數也太少不予以比較,但若比較同一人的單車心率與跑步心率,多少都會有些差異性,少則3-5bpm,多則20-30bpm的誇張數值,不過確實也有人是兩者幾無差異,但大多數人確實是跑步心率比單車心率高一些。

WHY?

那把大蔥應該很好吃

某單項運動之心率高於另兩項的原因?

自問自答這三個問題:為何會如此?可以降低兩者或三者的差異嗎?有沒有人是反過來的,單車心率高於跑步心率的呢?

先講第一題的答案,有四種概括性的情況:

1. 能徵召愈多肌群的運動,心肺負擔更大,心率能拉升更高。

2. 需負擔更多自身體重的運動,心肺負擔更大,心率能拉升更高。

3. 愈是擅長的或是訓練經驗愈久的項目,能徵召的肌群與運用的心肺空間愈大,心率也能拉升更高並持續更長時間。

總合上述三者,跑步所使用的肌群是比單車多的,單車主要發力位置還是集中於腿部肌群,特別是大腿前側的股四頭肌為主,其次後側腿後肌、臀大肌為輔;但跑步需徵召的肌群不只大腿、腿後與臀部肌群,小腿的比目魚肌與腓腸肌都需參與,上身所需負擔的穩定與擺手力量也較單車來得多,是故,跑步的心率往往較單車來得高。

當然你可能會想打我臉,誰說的,我騎車能用上的肌群可以比跑步還多,這點下一節討論。

或是你也許好奇,游泳要參與的肌群也是全面性的,理應會帶出更高心率才對?

這就牽涉到上述第二點了,身體需要負擔的重量愈大,心率能拉升更高。無疑的,跑步不只肌肉參與,還要撐起全身的重量對抗地心引力;單車無此問題(僅管爬坡也會有地心引力的問題,但除非你去爬牆,否則還是比跑步少)。而游泳時,水有浮力可化解了地心引力,所以整體來講,還是跑步較易有高心率的狀況。

4. 第四種解釋是以肌肉的『向心收縮(Concentric Contraction)』『離心收縮(Eccentric Contraction)』來解釋。前者是指肌肉收縮力量大於外在的阻抗力量,讓肌肉縮短;反之,後者是肌肉收縮力量小於外在的阻抗力量,肌肉被拉長。最易理解的例子是,舉起啞鈴時,二頭肌是縮短,此為向心收縮;而放下啞鈴,肌肉又被拉長來,故為離心收縮。

游泳與騎車都是以『向心收縮』為主,不管是對抗水阻還是踩動踏板來人車前進。但跑步則是同時需要『向心收縮』『離心收縮』,跑平路時,抬起大腿與彎曲膝蓋就是種『向心收縮』的力量;而落地時,肌肉需要穩定住膝蓋與腳踝,讓落地時不至於身體失去重心,這時腿部肌群就是種『離心收縮』,尤以跑下坡時最為明顯。

因此,跑步的負擔是較另兩者來得高,這也是種心率易拉高的解釋。

我討厭青椒...所以這張照片比較小XD


有辦法讓三項運動的心率一致嗎?有沒有例外?

至於有沒有可能降低兩項或三項的心率差異?或是有沒有人是單車心率比跑步心率高的呢?當然是有可能的!

最大關鍵點還是在『訓練』,若一開始所從事或較為擅長的運動項目是游泳或單車,往往該項目的心率最容易拉高,也最容易發生當進入三項運動時,原本擅長的項目能有較高心率或是高心率時能撐更長久時間(也可以說更能承受更大的痛苦)。

目前我發現跑步心率遠高於另兩項心率的人,大多是從跑步跨到三項運動,或是小時候就有跑步訓練背景,這類人在這項目上往往更能徵召出更多肌群,更能把自己拉升到乳酸閾以上並持續較長久時間,但轉至單車或游泳項目時,就有因不熟悉而讓心率還沒拉升到90%甚至80%就撐不住的現象。

反之,從單車或游泳轉換過來的人,也是原擅長強目的心率容易拉高,且對於高強度的訓練課表都能甘之如飴!? 但這類人往往都很痛恨跑步,心率上升快,但卻不一定到得了較高的心率,能撐的時間也不久,對高強度的跑步課表往往排斥感也較高。

不過若能長期觀察下來,只要拉升較不擅長項目的訓練量,心率落差是會慢慢變小的。

市場,其實也是可以成為一種裝飾美學


研究怎麼說?

再來看幾篇研究:

第一篇研究,純粹看一個心率差異而已,研究是:Transferability of Running and Cycling Training Zones in Triathletes: Implications for Steady-State Exercise

樣本共16人(10男6女),平均有10場鐵人賽經驗(半程標鐵至226km皆有),平均週訓練時間是13.2小時,算是蠻頻繁在訓練者,經過測驗後,他們的最大單車心率(Y軸),與跑步心率(X軸)如下圖所示,每一個黑點皆為一樣本,大致上仍是呈現正相關,相關係數為0.55。16人的平均單車最高心率是177.1,跑步最大心率是178.1。但若細看各點,其實還是能抓出有些人的單車最高心率是比跑步高的(留意在斜線上方的黑點,大多是單車心率高於跑步心率),不過這些人的差異其實不算太大,最多頂多到10bpm左右,也有不少人幾無差異。


額外再補充一張圖談VO2MAX差異,同樣來自該研究。下圖X軸是跑步的VO2MAX(不知何為VO2MAX的話,可查我過去幾篇文章,此不多述),Y軸是單車VO2MAX,16人的平均單車VO2MAX是68.4、平均跑步VO2MAX是69.0,兩者相關係數達0.817的高度正相關,所以下圖可明顯發現,黑點相當趨近於該相關線上,當然也是有人的跑步VO2MAX與單車VO2MAX差異較大者(黑點離斜線越遠,表兩者差異越大),但大致上來說,兩者VO2MAX不會有過大差異。



當然,你可以解釋這個研究只有16個樣本,很難有足夠的說服力,我也同意,尤其這16人的挑選條件並不算太嚴謹,樣本也不夠大。

我很愛歐式麵包,簡單就很美味
所以我再找了第二篇研究:Physiological Differences Between Cycling and Running: Lessons From Triathletes,這是一篇整合性的研究,統整了過去42篇研究,樣本涵蓋就大得多了。

結果上還蠻分歧的,有些人的研究是發現跑步最大心率會比單車心率略高6-10下,但也有研究是發現兩者並沒有差別;而這研究探討的主題相當多,跟心率還有關的結論還有跑步與心率進入AT(Anaerobic Threshold, 無氧乳酸閾, 個人過去文章介紹LT時提過,有興趣可再查詢)或VT(Ventilatory Threshold, 換氣閾值;個人還沒提過,這裡簡單白話講就是開始需要大量換氣或明顯開始喘的狀況,有機會再詳談)。

結論上來說也是分岐,有研究發現跑步心率進入AT與VT狀態時,會比單車心率高的,甚至可高到10bpm以上,但也有研究發現兩者並沒有明顯差異。

該怎麼這種現象呢?個人認為最大可能還是在該選手對騎車的訓練、熟悉、技術程度到那裡?當他越能利用潛在的肌肉力量,他更可能把單車心率拉高到與跑步一致,甚至超過。

而個人在閱讀此研究時,也發現一個現象,如果最大心率或AT有明顯高的話,多半都是跑步心率較高,我想這也是能用上一章節的解釋,畢竟一般來講,跑步所用的肌群與身體負擔都是較高的。

但是我一直搞不懂Cheese到底怎麼買?又差別在那裡?


結論與建議

個人總結幾點建議如下:

1. 很少有人是能練到游、騎、跑三項的最大心率或乳酸閾心率一致的,但只要差異在個位數以內;或在同心率下,三項的體感疲勞差異不太大,都並不是大問題。

2. 若有單項心率偏低且偏異值蠻大的狀況,這也表示你在該項目上的訓練是最為缺乏的項目,也是最有開發潛力的,透過訓練是能改善的。

3. 若有某項目的心率格外低,建議也可設定該項的心率區間(若有用TrainingPeaks軟體的話,可做到不同項目的心率設定),或是以其他資料(例如功率)作為訓練基礎。

4. 心率的個人差異化是相當大的,有心長期訓練的話,一定要留下各種配速、功率與心率資料,長久下來,是個很重要的資產,也能觀察每一大週期結束後,是否原本較低心率的項目有所提升。

5. 最後,心率是個比較值而非絕對值,拿自己的心率去跟他人作比較是完全沒意義的。就算兩個人以同樣速度運動完,也同是160bpm,也不代表兩人的疲勞負荷是相同的,得看這數值在這兩人身上各是最大心率的百分之幾才準確。


市場外還有街頭表演可看,不知不覺就逛了一整個早上。



喜歡這篇文章嗎?可以請我喝杯咖啡喔!
想瞭解『請J帥喝咖啡』計劃說明,請點選此處

8 則留言:

  1. 受益良多~謝謝J帥分享😊

    回覆刪除
  2. 照片都是遊記,我還以為點錯了DDDDD

    回覆刪除
    回覆
    1. 圖文不符是我的風格XD

      不是啦,是因為文章一直被偷,也阻止不了,只好讓人更難偷.......

      刪除
  3. 這麼讚的文章,當然要來挖寶啊������

    回覆刪除
  4. J教練您好,拜讀了這篇一心三意,我的一個「猜想」想請J教練指正:近年由於Garmin945/955這幾年的普及,游泳時的心率數據已可以大規模被蒐集了,先撇開水中光學心率準確度的問題不談,至少在心率趨勢上,已經可以觀察到它(Garmin)有一定程度的可靠性。

    教練文中提到4點概括性的因子:肌群徵召、體重負擔、擅長程度、肌肉收縮方向。(完全同意,並在自身有得到驗證)。
    我覺得個人游泳最大心率普遍低於騎車跑步最大的原因是【呼吸(換氣)】。因為換氣百分之百相關於你的划頻,與陸上運動不同,在水中換氣的頻率被姿勢限制住了,沒辦法像在陸上隨心所欲,造成了攝氧/供氧的瓶頸,以至於肌肉乳酸堆積快速,還沒達到最大心率時你的肌肉沒辦法再持續維持強度、或只能維持在閾值附近無法向上推升尋求極大值。
    以上猜測還請教練指正。

    回覆刪除
    回覆
    1. Unbeata 謝謝您提供的意見,您講的並沒有錯! 而關鍵字在"隨心所欲",從事三項運動或成年後才游泳者,比起從小就訓練的游泳選手來說,少了數百數千小時在水裡的時光,就難以"隨心所欲"的換氣與呼吸了,這個限制點確實就讓大多數人的游泳心率低於另兩者

      但若將時間線拉長來說,還是能夠慢慢讓單項的心率成長,當呼吸換氣與肌肉使用越趨平衡與越"隨心所欲"時,訓練心率還是會慢慢往上走的

      我就看過相當多實例,例如最近一個在測1000mCSS,從原本2年多前的平均1000m心率只能撐到150bpm出頭就受不了,慢慢的最近變16Xbpm,成長了不少。反應出整體的耐受性與換氣節奏都抓到那個平衡點,故只要是持續在訓練者,收集資訊並長期觀察下來,確實能找到個資料的趨勢

      所以整體三項來看,游騎跑一定會有一項運動是心率能拉到最高的,那項往往也是該選手最擅長的項目,那另兩項心率與這擅長項的GAP,就是這人可突破的瓶頸與空間

      刪除