人体发动机是什么？为什么要打牢耐力基础？

假如把人比作一个跑步机器，那么这台机器的发动机是什么？可以先在心中想象一个答案写在纸上。我们之所以能进行每天的活动，能够跑步，人体到底是如何实现这个过程的呢？

把人体看作一个机器，把跑步想象成像驾驶汽车进行比对理解。讲在这之前要明白物理世界的能量守恒原则，无论能量如何转换都是不可能凭空出现也不可能凭空消失。只存在一种能量形态转换为另一种能量形态！

汽车之所以能够行驶是因为发动机所带来的机械动能让车轱辘转起来。机械动能可以由汽油、天然气、电、煤或其它的能源转换而来！人能够走路、做各种动作是因为人体内最直接的能量物质ATP（三磷酸腺苷），它可以在人体内的任何地方通过酶的作用发生水解释放能量让人做出包括眨眼、勾指头等任何一个动作。在人体活动与汽车行驶过程中ATP释放的能量与发动机释放能量扮演着相同的过程，都会产生动能和热能。动能是为之有用的，而热能会带来负担，这也是为什么汽车发动机需要水箱冷却系统，人体运动需要排汗系统来解决散热问题。（本文暂时只考虑动能。）

ATP是如何储存能量的呢？人体内还有一种叫ADP的物质，ADP+能量以及Pi（磷）可以转化为ATP，ATP水解产生ADP和能量，ATP与ADP之间通过不同的酶相互转化。但是能人体内的ATP是非常有限的，人体能存储的所有ATP大概为50g，只能提供约0.3秒的剧烈运动。当要进行更长时间的活动时就需要进行额外的能量代谢。短时间的剧烈运动可以通过无氧代谢即时产生能量去转化生成ATP供使用。无氧代谢产生能量的效率很低，因此人体不可能做长时间的需要很多能量的剧烈运动。如果要进行长时间的运动需要更高效的有氧代谢来产生能量。而有氧代谢系统又只能在需要较少能量的相对低强度的运动情况下才能被激活。这就是人体的自我调控机制。所以可以相对简单的理解为短时间的高强度活动多为无氧运动。长时间的相对低强度活动多为有氧运动，比如800米以上距离的跑步（这里的跑都理解为体力均匀分配的全力跑）。

接下来就可以更好的理解最大摄氧量（VO2）的概念。最大摄氧量就是在做最大程度有氧运动时身体所消耗的氧气，单位为ml/kg/min，即每分钟每公斤体重所消耗氧气（毫升）。顶尖的耐力运动员能够达到80ml/kg/min以上，精准的最大摄氧量比较难测，需要戴上氧气面罩在实验室测。但是也有其它方式可以计算相对准确的值。芬兰的Firstbeat公司是做专业运动生理科学研究，有一套基于心率计算最大摄氧量的算法。它也是佳明的技术供应商。因此我们作为一名普通跑者要想知道自己的最大摄氧量完全可以参考佳明手表提供的数据。但前提是必须在手表中准确设置自己的资料（例如：年龄、性别、身高、体重等）。设备会结合你的资料及你近期的运动数据包含心率等进行估算。近期查看到我的最大摄氧量为61ml/kg/min。

那么不同人之间的最大摄氧量具体的差异会如何体现在人体上呢。这就跟上文提到的能量供应有关系。我们已经知道人体的能量工厂为细胞中的线粒体。而每一个线粒体的产能是有限的。当人体有更多的能量需求，细胞长时间感受到能量需求的压力，体能的线粒体数量就需要增加，以提供更多能量，同时也需要更多的氧气。有研究表明耐力运动员身体细胞内的线粒体数量要多于普通人，越优秀的运动员细胞内线粒体数量越多，最大摄氧量也越大。这里也必须要备注一下：最大摄氧量不能绝对的衡量运动表现，因为运动表现跟运动技术以及运动用到的肌肉力量也有关系，这也体现在运动项目上术业有专攻的特性。比如，虽然都是耐力运动的跑步运动和自行车运动所用到的肌肉就不同。

现在再回到文章开始来回答问题。人体运动过程中的“发动机”其实是线粒体。线粒体越多，有氧运动能力越强。就像汽车的汽缸一样，汽缸越多动力越强劲！此时不仅又要引发思考，那么心脏和肺又扮演什么角色呢？心脏其实是一个“液泵“，肺是一个”气泵“。这两个器官同样扮演着重要的角色。肺部收缩吸入氧气，氧气从肺部毛细血管进入到血液，之后心脏收缩再将带有氧气的血液运送到全身的细胞，氧气再进入人体发动机——“线粒体”产生能量。跑步能力与这三项机能都有关系，但是发动机是基础，训练的过程必须是先打基础再扩建。因此要想提高跑步成绩的第一步必须是让发动机变强，不然肺活量再大、心脏再强壮运送的氧气再多，你也没办法充分利用。有了基础以后再提高心脏和肺部能力才是锦上添花。

研究表明长期的进行低强度有氧运动才可以刺激细胞内的线粒体数量增加，所以如果你刚开始跑步，一定要循序渐进。先从慢跑开始，先让“发动机”变强，达到一定程度以后再进行其它强度训练。如果你是一名跑者，相信你多半知道基普乔格也会花大量时间去进行低强度的有氧训练。因此耐力基础是提升长跑能力的关键！