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献给每一位为热爱而坚持，却因瓶颈而迷茫的运动员与教练。

相信科学，相信积累的力量，你远比想象中更强大。

作者简介与文章来源

  • 作者： Alan Couzens，理学硕士（运动科学），科罗拉多州博尔德市的运动生理学家和耐力运动教练。Alan 与顶尖的业余及职业耐力运动员合作，将最新的运动科学应用于训练，以帮助他们取得最大进步。
  • 原文链接： https://simplifaster.com/articles/how-trainable-is-vo2-max/

摘要

多年来，我们一直被灌输：VO 2 Max 基本上是天生的，由基因决定，几乎练不出来。然而，运动生理学家兼耐力项目教练 Alan Couzens，将通过一则真实的案例，告诉你为何 VO 2 Max 的潜力远超你想象。

“即便进行高强度训练，VO 2 Max 的平均提升幅度也仅有 5-15%。显而易见，一个普通人无论怎么练，其 VO 2 Max 也永远无法企及精英运动员的水平。”

——蒂姆·诺克斯（Tim Noakes），《跑步圣经》（Lore of Running）

大约 25 年前，当我还是个运动生理学本科生时，我就一直被灌输上述“真理”。那就是，对于耐力运动员而言，最重要的生理指标之一——VO 2 Max——基本上是固定的，主要由基因决定。如果你对自己的数值不满意，那就“怪你爹妈吧”。

然而，这个被广泛接受的信条，到底有多站得住脚？

如果我们抛开那些针对久坐双胞胎的短期研究，转而投向真实世界，去看看一位运动生理学家的观察——他的主要工作就是常年追踪、测试同一批运动员——那么，“VO 2 Max 是练不出来”这一观点，还能站得住脚吗？如果我们长期观察真实的运动员，到底能看到多大的进步？这正是我希望通过本文，与大家分享的视角与答案。

VO 2 Max 为何如此重要？（不只关乎耐力）

首先，快速回顾一下什么是 VO 2 Max，以及它为何重要。VO 2 Max，即最大摄氧量，是你的肌肉每分钟能从血液中利用的氧气总量。它代表了整个有氧系统的强弱，是心肺的“供氧能力”和肌肉的“用氧能力”共同作用的结果。

VO 2 Max 对耐力运动员至关重要，因为当身体进行有氧供能时，糖酵解（燃烧糖原）的副产品——乳酸，非但不会在肌肉里“闲逛”并导致酸中毒和疲劳，反而能被用于克氏循环，创造出更多的能量。虽然有氧供能的速度比无氧慢，但它能让运动员用同等燃料跑得远得多。这便是它在耐力项目中的核心价值。

然而，即使是在足球、篮球这类“间歇性运动”中，VO 2 Max 也在高强度回合间的恢复中扮演着关键角色。即便比赛中的决胜时刻由无氧系统主导，一个强大的有氧系统及其带来的一切好处（例如，发展出专门“吞噬”乳酸的 I 型肌纤维、增加肌肉中的毛细血管密度以加速营养物质输入和代谢废物排出），都能让运动员在这些关键回合之间快速恢复，从而在整场比赛中完成更多次高质量的冲刺。这一原则在训练中体现得更为淋漓尽致：在专项训练组间快速恢复的能力，最终决定了你能否在整个训练计划中完成更多的有效训练。

有鉴于此，你会发现，世界上最顶尖的耐力运动员无一不拥有极高的 VO 2 Max 值。甚至连那些通常不被视为“耐力项目”的运动员，其数值也相当可观，如下表所示。


图 1. VO 2 Max 对耐力运动员至关重要，对团队项目运动员同样扮演着重要角色。此图表展示了耐力与团队项目运动员均拥有相对较高的 VO 2 Max 值。（数据来源：Hawley & Burke, 《巅峰表现：运动训练与营养策略》）An image to describe post

好了，现在让我们回到那个令人失望的“现实”：你只有 5-15%的提升潜力。这可没多少可提升空间。如果你到实验室，我测出你的 VO 2 Max 是 50 ml/kg/min，那么就算你“练到天荒地老”，最好的结果也只是提升到大约 57 ml/kg/min。要知道，世界级的男性运动员通常在 75-85 ml/kg/min，女性则在 65-75 ml/kg/min。从 50 提升到 57，别说赢得一场大型比赛的梦想，就连在地方性比赛中获胜都希望渺茫！

而且，这个“经验法则”确实有其科学依据。一项针对双胞胎的研究¹得出结论，遗传因素解释了 VO 2 Max 差异的 72-74%，即便将“运动参与度”考虑在内，遗传因素仍然解释了 57%到 63%的差异。这类研究，想必就是“VO 2 Max 天生论”的基石。

我大学期间的第一次 VO 2 Max 测试，结果是 62 ml/kg/min。不算差，但也不出彩，尤其对于一个在过去十年里大部分时间都在泳池里埋头苦游的人来说。这个数字似乎很好地解释了我职业生涯的瓶颈：总是差那么一点点，迈不上更高的台阶。一个“训练有素”的 62，意味着我这一辈子从不运动到训练有素的 VO 2 Max 区间大概就在 53-62 ml/kg/min，注定了我只能是个“重在参与”的运动员。然而，故事变得更加戏剧性了……

多年后，我们在科罗拉多州的博尔德建立了自己的运动生理学实验室，我搞到了一台崭新的代谢车。我当然得亲自上阵试试。这次，我测出的结果是 49 ml/kg/min！当时的我，远谈不上没训练——我还在从业余角度参加铁人三项比赛。我的年龄也还没到会大幅影响这个数值的地步。然而，我的 VO 2 Max 竟然下降了约 20%！这个结果非但没让我沮 presidente，反而让我开始思考：如果我的 VO 2 Max 能发生如此剧烈的负向变化，远超书本里教的“正常范围”，那它是否也能朝相反的方向，发生同样剧烈的正向变化呢？

幸运的是，我不仅是一名运动生理学家。作为耐力教练，我的“第二职业”的核心任务，就是想方设法提升我所指导的运动员的 VO 2 Max。这意味着，在很长的时间里——通常是数年——我会对同一名运动员进行反复测试，同时精细地监测和量化他的训练负荷，并观察 VO 2 Max 这个数值如何随训练而改变。剧透一下：我所见证的变化，远比我被教导的 5-15%要惊人得多！

在这些案例中，有一位运动员的经历尤其突出，他的 VO 2 Max 提升幅度，彻底颠覆了那 5-15%的“铁律”……

案例研究：为何真实世界的追踪如此重要

我开始指导一位还算年轻、成绩平平但心怀大志的运动员。他之前尝试过好几种以高强度为主的训练计划，但尽管“拼尽全力”，成绩却始终停滞不前，这让他备受打击。具体来说，他之前的计划通常是在重点赛事前进行 3-4 个月的集中备战，从高强度的骑行台间歇（阈值和“VO 2”强度）开始，然后逐渐加入几次专项长距离训练。赛后，他会花几个月时间彻底放松或无系统训练，以从高强度训练的“心累”中恢复，然后开始下一个循环。作为初始评估的一部分，我们让他进实验室做了全套测试，包括 VO 2 Max。结果呢？一个相当普通的 53 ml/kg/min。

按照我们“已知”的知识，我们可能会告诉他（或者至少在心里嘀咕）：一个常年备战大铁的选手，显然不是“未经训练”的状态。所以，以一个 53 ml/kg/min 的“训练后”水平，他想要获得 Kona 世锦赛资格的长期目标，说得好听点是“雄心勃勃”，说得难听点就是痴人说梦。作为参照，我指导过的同年龄组中，能达到那个水平的男性运动员，VO 2 Max 大多在 65-70 ml/kg/min。即便按最低标准，也意味着他需要（在已经训练过的基础上）再提升 22%！或许，我当时应该劝退他？或者至少告诉他：“洗洗睡吧，冠军梦是没戏了。”幸运的是，我们没有那么做……

在接下来的三年里，这位运动员将他的 VO 2 Max 从 53 ml/kg/min，提升到了 74 ml/kg/min——从一个普普通通的路人水平，飙升了 40%，达到了精英级别！在此期间，他也成功实现了进军 Kona 铁人三项世界锦标赛的目标。

图 2 展示了这位运动员在每一年训练中 VO 2 Max 的惊人进步……

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图 2. 我们所指导的一位运动员的 VO 2 Max 进阶之路。在三年时间里，他的 VO 2 Max 从 53 ml/kg/min 的中游水平，跃升至 74 ml/kg/min 的精英水准，并最终实现了他的 Kona 世锦赛梦想。

那么，我们是如何做到（远超文献理论的）如此巨变的呢？

尽管大多数研究 VO 2 Max 提升的短期文献，都聚焦于高强度训练（即所谓的“VO 2 Max 间歇”）的效果，但我们采取了截然不同的策略。在这个案例中，该运动员绝大部分的训练，都围绕着有氧阈（即第一个乳酸拐点，乳酸值在 1-2 mmol/L 左右）进行。这个强度，离 VO 2 Max 强度差了十万八千里。

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我之所以将低强度、大容量训练作为撬动 VO 2 Max 巨变的有力杠杆，其理论依据在于训练量与心脏每搏输出量之间的密切关系——后者是决定 VO 2 Max 的最重要且最具可塑性的因素之一。在一项关于运动员心脏形态的大型心电图研究中，Berbalk 发现，训练量与总心脏容积之间存在着一种强烈的、近乎线性的关系²，如图 3 所示。

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图 3. 我选择以低强度、大容量训练来显著提升 VO 2 Max，其理论基础在于训练量与心脏每搏输出量之间的关联，而心脏每搏输出量是决定 VO 2 Max 的关键因素之一，同时也是最容易通过训练改善的部分。（数据来源：Berbalk 研究 (2)）

也就是说， <span style="background-color:#ffdddd; color:#C00000;">运动员心脏的总容积，其增长并非与训练强度挂钩，而是与平均每周的训练量成正比！ </span> 这在生理上完全说得通，因为我们知道，对大多数人而言，每搏输出量在相对较低的训练强度（约 40-60% VO 2 Max）下便已达到峰值³。然而，<span style="background-color:#ffdddd; color:#C00000;">正如 Berbalk 的数据所示，要让心脏发生如此显著的结构性改变，需要的是海量的心跳次数！ </span>

此外，LSD（“长距离低强度运动”）训练还有利于外周（肌肉层面）的积极适应。Harms 和 Hickson 的研究结论是，有氧肌纤维内的线粒体含量变化，主要取决于收缩的总次数，而非单次收缩的强度⁴。鉴于线粒体是肌肉内的“氧气处理工厂”，更多的线粒体就意味着每一次心跳输送来的血液中，有更多的氧气能被提取利用。

这种对低强度有氧训练的侧重，与该运动员之前的训练方法形成了鲜明对比。作为教练，当前这波技术和数据收集浪潮最让我着迷的一点是，我能单从运动员带来的训练日志中，就了解到其他教练的执教思路。在这个案例中，他过去一直在进行大量的阈值和 VO 2 Max 训练。从图 4 中，你可以清晰地看到，从他与我合作的前一年（第 0 年）到他体能达到巅峰的第 3 年，其年度训练强度分布发生了根本性的转变。

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图 4. 我为该运动员制定的训练，重点强调了低强度有氧，这与他之前的训练理念大相径庭。矛盾的是，更少的高强度“VO 2 课”，反而带来了 VO 2 Max 的巨大飞跃。

在与我合作之前，这位运动员很少进行低于 80%最大心率的训练，大部分这个强度的训练都只是为“主菜”热身。我们对这一训练重点进行了大刀阔斧的改革：加入了大量轻松的有氧训练（约 65-80%最大心率），并大幅削减了高强度训练（约 85-100%最大心率）。吊诡的是，更少的“VO 2 训练”，反而极大地提升了运动员的 VO 2 Max！

虽然我们没有他开始高强度计划之前的 VO 2 数据，但据他回忆，他的自行车功率曾一度快速提升，但很快就进入了平台期，并且在每次备赛后都“卡”在那个水平。这种专注于高强度（传统“VO 2 Max”）训练的运动员所遇到的停滞模式，其实非常普遍。

这并不意味着传统的 VO 2 Max 间歇训练（每组持续 3-5 分钟，强度为 95-100%最大心率，工作与休息比例约为1:1）毫无价值，而是强调它们只是“锦上添花”，而不是“最核心的部分”。运动员确实可以通过纯有氧训练达到一个瓶颈，即他们的运动效率变得极高，以至于无法再充分刺激到他们的最大有氧能力。其表现就是在测试中无法达到 VO 2“平台期”——即尽管功率仍在增加，但摄氧量却不再上升。当运动员无法达到这个平台期时，一小剂 VO 2 Max 间歇，对于榨干最后那几 ml/kg/min 的潜力，会非常有效。<span style="background-color:#ffdddd; color:#C00000;">在我们的这个案例中，这种训练只是将数值从 70 提升到 74 ml/kg/min 的最后一步，而不是将其从 53 提升到 70 的关键因素。那种显著的变化，实际上是通过日复一日的基础有氧训练实现的！</span>

“那些只专注于高强度（传统‘VO 2 Max’）训练的运动员，往往会陷入停滞的怪圈。”——Alan Couzens

上述的训练强度分布，对于无氧项目运动员的训练具有重要启示。传统的 VO 2 Max 间歇，其效果往往与速度/爆发力型运动员的目标背道而驰：它更倾向于在 II 型（快肌）纤维中发展乳酸耐受性（耐力），而非乳酸生成能力（速度）。通过将有氧能力的培养集中在强度谱的另一端（低强度），速度/爆发力型运动员就能让他们的 II 型纤维的适应性更专注于专项任务，同时进一步发展那些 I 型“恢复纤维”的有氧能力——坦白说，这些 I 型纤维在爆发力项目中本就帮不上什么忙。

我很幸运曾与一些顶级的场地冲刺自行车手一同训练，他们的训练方法正是如此——耐力训练极其轻松，而速度训练则极其迅猛。这种训练的“极化”，对于那些既希望发展无氧爆发力、又希望提高有氧恢复能力的运动员来说，可能最具价值。

这种幅度的 VO 2 Max 提升普遍吗？

我必须承认，40%的提升是我见过的最大飞跃之一，并不常见。然而，根据我的经验，通过持续的有氧训练，实现远超文献中 5-15%的提升，是家常便饭。

事实上，当我将我手头所有拥有 VO 2 和长期训练数据的运动员群体进行平均响应建模时，我发现，当他们进行一项长期、大容量的训练计划后，其 VO 2 Max 平均从 54 ml/kg/min 提升到了 67 ml/kg/min（增幅 24%）。

相反，当进行一项短期、高强度的训练计划时，模型显示其最大增幅（在 4-6 周内）仅能达到 63 ml/kg/min（增幅 16%）。

所以，尽管 40%的 VO 2 Max 增幅可能不“典型”，但在我过去 10 余年测试和观察运动员的经验之后，我可以说，只要有正确的训练方法和足够长的时间（这正是早期那些强调基因限制的研究中所缺失的两个要素），实现约25%的 VO 2 Max 提升，是非常典型的。

激发你运动员的真正潜力

总而言之，鉴于有氧系统不仅为绝大多数运动项目提供能量，还在加速无氧回合后的恢复中扮演着至关重要的角色，所有运动员都应给予其发展足够的重视。对于耐力项目来说，这显然是重中之重；但对于“无氧项目”而言，其重要性也远超人们通常的认知，一个扎实的有氧基础，对运动员的整体做功能力有着巨大影响。

“无论何种运动，只要有恰当的训练并持之以恒，VO 2 Max 都是一个极具可塑性的能力。”——Alan Couzens

我希望我在这方面促成改变的经验，能增强所有教练的信心，让他们能在这个领域做出有效的改变。我多年来通过测试和调整来发展这项能力的经历，让我得出结论：无论何种运动，只要有恰当的训练并持之以恒，VO 2 Max 都是一个极具可塑性的能力。

引用文献

  1. Fagard, R., Bielen, E. and Amery, A. “Heritability of aerobic power and anaerobic energy generation during exercise.” Journal of Applied Physiology. 1991; 70 (1): 357-362.
  2. Berbalk, A. “Echokardiographische Studie zum Sportherz bei Ausdauerathleten” in: Zeitschrift fur Angewandte Trainingswissenschaft. 1997; 4: 34-64. Aachen: Meyer & Meyer
  3. Åstrand, Per-Olof, Cuddy, T. Edward, Saltin, Bengt and Stenberg, Jesper. “Cardiac output during submaximal and maximal work.” Journal of Applied Physiology. 1964; 19 (2): 268-274.
  4. Harms, S.J. and Hickson, R.C. “Skeletal muscle mitochondria and myoglobin, endurance, and intensity of training.” Journal of Applied Physiology. 1983; 54 (3): 798-802.

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结语

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