科学2024年1月10日

理解有氧运动与无氧运动的区别

了解无氧和有氧训练各自的好处,它们能帮你实现多种目标,包括减重、提升表现和改善有氧体能。

Understanding the difference between aerobic and anaerobic exercises

训练时,身体主要使用 2 套能量系统:有氧和无氧。在同一次训练里它可以在两者之间切换,比如在 健身车骑行中。这两套系统可以为不同目标服务,无论是减重、提升表现还是改善心血管体能。把有氧和无氧运动都放进日常,你就能把收益最大化,并让训练贴合自己的目标。看看如何用好这两套能量系统,制定一份全面的训练计划。

无氧与有氧能量系统

从食物中获得的能量以三磷酸腺苷(ATP)的形式储存在肌肉里。训练时,ATP 通过 3 套能量系统转回能量:磷酸原系统、无氧系统和有氧系统。

磷酸原系统,也叫无氧 ATP-PC 系统,依靠肌肉中即时储备的 ATP。它不需要氧气就能合成 ATP,能在很短的时间里提供强大的能量爆发,通常持续 8–10 秒。100 米比赛的短跑选手主要依靠磷酸原系统。最初的 10 秒之后,身体会切换到无氧糖酵解或有氧能量系统。

无氧糖酵解系统使用糖原(储存在肌肉里的糖)把它转化为 ATP。与有氧系统不同,它不依赖心肺输送的氧气,因此可以更快启动。这套系统大约能提供 120 秒的能量,适合像 400 米冲刺或间歇游泳这样的短时间高强度运动。

在无氧供能过程中,乳酸作为副产物在肌肉中释放,长时间训练时可能带来疼痛和不适。乳酸阈指的是高强度运动中乳酸在血液里积累的速度超过身体清除速度的那个点,结果就是疲劳。

有氧能量系统最后被启动,大约在运动开始 2 分钟后,此时心肺把氧气送到肌肉,触发化学反应。这套系统让细胞的线粒体用来自糖原储备、血液和脂肪储备的葡萄糖来产生能量。它为长时间的身体活动提供持续而可持续的能量供应。有氧能量系统是低到中等强度耐力运动的主要能量来源,包括长跑等活动。借助有氧能量系统,身体可以在较长时间里保持稳定的能量流动,支撑耐力和心血管体能。

训练中,你可以根据时长和强度在这 3 套能量系统之间切换。你也可以专门针对无氧或有氧运动,来提升某一组体能指标。

一位骑行者穿黑色短裤在 CAROL Bike 上的腿部特写

有氧和无氧系统可以为不同目标服务,无论是减重、提升表现还是改善心血管体能。

有氧运动的好处

有氧运动包含较长时间里连续而有节奏的肌肉活动,会让心率和呼吸频率上升。这类训练通常落在估算最大心率的 60–80%。中等配速的跑步、游泳、划船和骑行都是有氧运动的例子。

规律的有氧运动对建立耐力和强化心血管系统很有效。通过匀速训练,你的心肺会变得更强、更有韧性,让你能更用力地推进并维持更长时间的运动。

一次有氧训练的最短时长是 30 分钟。美国心脏协会 建议 每周 5 到 7 天,每次至少 30 分钟的有氧运动。

无氧运动的好处

无氧运动由短暂的高强度活动与休息交替组成。这类训练通常在估算最大心率的 80–90% 下完成。冲刺间歇训练(SIT)、高强度间歇训练(HIIT)、举重和力量训练是最常见的无氧运动例子。

无氧训练在促进肌肉生长、燃烧脂肪并推动心血管系统极限上非常有效。用高强度的努力挑战心肺,你可以提升 VO2max——这是衡量身体最大摄氧量的指标。

一次无氧训练可以包含多个间歇,时长在 20 到 40 分钟之间,取决于具体的训练计划和个人偏好。

减重:有氧还是无氧运动?

无氧运动在减重上更高效,因为它引发的运动后过量氧耗(EPOC)效应更明显。EPOC 取决于训练中累积的“氧债”。如果身体用掉的氧气多于吸入的,它会在训练后的几个小时里补上这个缺口,让身体回到正常的静息代谢水平。氧气消耗增加,就意味着训练后额外消耗热量。

EPOC 效应取决于运动强度,而不是时长。大量研究已经表明,与有氧运动相比,像 抗阻训练 和 HIIT 这样的无氧训练在激发 EPOC 效应上尤其有效。

通过重复多组高强度运动,你会在每一轮上叠加氧债,形成累积效应。HIIT 训练的 EPOC 效应可能持续长达 72 小时,远长于抗阻训练观察到的 16 小时和匀速有氧训练的 3 小时。

在一项 2021 年研究中,CAROL Bike 高强度的 低负荷高强度训练(REHIT)骑行 和 Fat-burn 骑行 的 EPOC 效应与跑步机运动做了比较。研究发现,跑步机跑者在训练后消耗 45.2 到 72.1 千卡,取决于运动强度。而 CAROL Bike 上高强度 REHIT 计划的参与者消耗了惊人的 87.7 千卡,Fat-burn 骑行的参与者更是翻倍,达到 186.1 千卡。这些发现说明,在 REHIT 计划中有 66% 的热量是在运动之后消耗的,远超常规训练中 6–15% 的典型后燃比例。此外,Fat-burn 骑行之后 EPOC 的持续时间也明显长于 REHIT,为 167.4 分钟对 77.4 分钟。

从背后看到的一位骑行者,身体前倾靠在 CAROL Bike 车把上

减量式高强度间歇训练(REHIT)能在数小时内提升你的代谢率。事实上,66% 的热量消耗发生在 CAROL Bike 训练之后。

心血管健康:有氧还是无氧运动?

有氧运动和无氧运动都对心血管系统有益。规律的身体活动会强化心肌、提升你的 VO2max,并降低静息心率、血压和胆固醇水平。

根据 研究,有氧训练在整体心血管体能上比抗阻训练更有效,能提升 VO2max 并降低舒张压。

不过,HIIT 显示出最大的心血管收益。在一项 研究 中,研究者把 8 周的 HIIT 计划与中等强度持续训练做比较,发现 HIIT 组参与者的血压和心率都低于持续训练组。

此外,另一项 研究 考察了 3 种为期 8 周的训练方案:SIT(冲刺间歇训练)、高强度间歇有氧训练和持续有氧运动。结果显示,两种间歇训练之后,静息心率、每搏输出量和左心室质量都有明显改善,而持续有氧运动没有带来同样的变化。

慢肌纤维与快肌纤维

所有肌群都由 2 种纤维组成,对应 2 套主要的能量系统。慢肌纤维力量较小,但耐力出众。它们用有氧代谢产生力量,非常适合长距离、中等强度的骑行。相反,快肌纤维产生的力量更大,且比慢肌纤维快 2–3 倍,但也很快疲劳。快肌纤维通过无氧系统合成能量。这类纤维非常适合高强度冲刺,也对肌肉生长贡献最大,在举重和抗阻训练中被调动。

大多数人天生一半是慢肌纤维、一半是快肌纤维,不过具体比例还取决于基因和训练。30 岁之后,你开始失去肌纤维;根据研究,到 75–80 岁,这种流失可能 达到去脂体重的 50%。虽然导致肌肉量随年龄下降的因素很多,但缺乏活动是最重要的一个。快肌纤维对不活动尤其脆弱,因为它们用于无氧运动,而多数人较少做这类运动。这些纤维减少会影响你的力量和爆发力,增加受伤风险,并让体成分变差。这就是为什么每周的训练安排里要包含不同类型的运动,以同时照顾两种肌纤维。

REHIT——最有效、有科学依据的无氧训练

CAROL Bike 带来新一代的 HIIT——低负荷高强度间歇训练(REHIT),经科学验证,用少 90% 的时间带来优于传统有氧运动的收益。作为最短、最高效的无氧训练, REHIT 由 2×20 秒的冲刺组成,在超最大强度下完成。能量需求的增加会让肌肉动用远多于实际需要的糖原。这种能量储备的快速消耗会激活生理适应,让你更强、更健康——也就是说,一次 5 分钟的训练就能带来 45 分钟跑步同样的健康与体能收益。

一项 为期 8 周的研究 的结果显示,与传统训练相比,REHIT 在心肺体能、收缩压和体成分上带来更有力、更省时的改善。REHIT 计划的参与者每周只做 3 次 5 分钟的课程,心肺体能就提高了 12%,而进行更长、更传统运动的一组为 7%。

穿蓝色上衣的骑行者在室内骑 CAROL Bike

CAROL Bike 经科学验证,用少 90% 的时间带来优于传统有氧的收益。

白色背景下单独拍摄的 CAROL Bike

用 CAROL Bike,一次 5 分钟的训练就能带来 45 分钟跑步同样的健康与体能收益。

制定你的训练计划

要优化训练计划并取得理想结果,建议在日常中同时安排有氧和无氧活动。

如果你是初学者,先专注有氧运动可以帮你打好心血管的基础,再进入更费力的无氧训练。有氧运动强度较低,是提升心血管体能很好的起点。

对 HIIT 和抗阻训练这类无氧训练,给足恢复时间很重要。这类训练通常需要两次之间间隔 24 到 48 小时。每周最多安排 3 次无氧训练,让身体有足够时间修复和重建。

别忘了在计划中把休息和恢复放在重要位置。每周至少留出 1 天完全休息,对预防过度训练和保持最佳表现非常关键。

在 CAROL Bike,我们建议每周做 2–3 次 REHIT 训练——它们强度高,以高强度间歇训练为核心。此外,再加入 2–3 次强度较低的课程,比如 Fat Burn 骑行 或 分区 Free Ride,就能构成一份全面的健身安排。

通过平衡有氧和无氧运动并安排恰当的恢复,你可以制定一份有效且可持续的训练计划,既贴合你的目标,也促进整体的健康与状态。

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