美国运动医学学院和疾病预防与控制中心最近面向公众出台了一项最新健身指南，该指南建议：每个成年人每周都应该进行30分钟以上的、中等运动强度的健身活动，而且最好是每天都能健身。他们所谓的“中等运动强度”指的是3～6代谢当量的运动，或者相当于速度4.8～6.4千米/时的快速走路运动。该指南不仅强调增加健身时间的重要性，而且还指出间歇进行中等强度体育锻炼的重要性。该指南的首要目标是提高心肺功能，因为较强的心肺功能是保持健康、预防疾病的前提条件。然而，海豹突击队队员和专业运动员需要强度更大的体能训练指南。本章我们主要讨论以下三方面内容：
心肺功能的基本概念
如何测量最大有氧代谢能力
有氧运动分类和基础训练强度
(第一章)已经阐述了大部分心肺功能相关概念和专业术语。本章将对其他替换性术语做进一步介绍。尤为重要的一点是：通过心肺功能训练，可以全面提高身体健康和生理机能。
第一节心肺功能
心肺功能训练包括有氧运动和无氧运动。有氧运动指的是肌肉在供氧充足的条件下进行的运动，而无氧运动则指在缺氧条件下进行的爆发性运动。正常情况下，日常生活中的绝大多数运动都是有氧运动，通过锻炼提高骨骼肌的输氧功能，可以提高生理机能。影响肌肉使用氧气的因素如下所示：
肌肉的体内呼吸功能，血液向肌肉提供和输送氧气的能力；
肺部向血液输送氧气的能力；
心脏加速跳动和提高每搏供血量的能力；
骨骼肌内及周围血管控制血流的能力；
肌肉收缩与放松时消耗、利用氧气的能力。
上述因素不仅决定人体的最大有氧代谢能力，而且还决定维持极限下运动水平的能力，因此它们都极为重要。当然，基因遗传因素和骨骼肌纤维分布情况也会影响最大有氧代谢能力，有些人天生就有较高的有氧代谢能力，而有些人天生就不高。但是，只要选择正确的心肺功能训练计划，每个人都可以提高自己的有氧代谢能力。
1．体能训练相关术语
有很多术语可以定义、描述训练强度，这里先介绍衡量运动强度的两个最常用指标：最大摄氧量和能量消耗（能量消耗的单位为卡路里/时或千卡/时）。本章后半部分将对其他相关术语做详细讨论。
最大摄氧量
最大摄氧量（VO2max）也叫最大吸氧量、最大耗氧量，是指当人体进行最大强度的运动，机体无力支撑接下来的运动时，单位时间内（通常是分钟）所能摄入的氧气含量。作为耐力运动员的重要选材依据之一，它是反映人体有氧运动能力的重要指标，高水平最大摄氧量是高水平有氧运动能力的基础。通常用升/分（L/min）、毫升/分（ml/min）或者毫升/千克（体重）/分（ml/kg/min）来表示。
最大有氧代谢能力和最大摄氧量是无疲劳感维持极限体育运动的
最佳指标，是制订运动强度的依据。
通常，成年人的最大摄氧量值从30ml/kg/min到80ml/kg/min不等，其中最低值为亚健康人群的最大摄氧量，最高值为优秀耐力运动员的最大摄氧量。假设有一个不健康的成年人和一个优秀的耐力运动员，二者的体重均为70千克，前者的最大摄氧能力为2.1升（氧气）/分，后者的为5.6升（氧气）/分。
每分钟消耗1升（氧气）相当于消耗5千卡能量。
如上所述，一个不健康的人每分钟只能消耗10千卡（2.1L×5）热量，然而，身体素质高的运动员每分钟却能消耗25千卡（5.6L×5）热量。如果一个体育项目需要2升（氧气）/分的最大摄氧量，那就相当于每分钟消耗10千卡热量，剩余能量消耗不足1千卡/分，考虑到体重因素，剩余能量消耗计算公式如下：
3.5ml（氧气）/kg体重/分钟（3.5ml/kg/min）
因此，对于一个体重70千克的海豹队员而言，休息时的能量消耗大约为245ml/min或者0.245L/min（3.5×70），相当于每分钟消耗1～1.25千卡的热量。
无氧代谢能力
一个人在缺氧条件下能进行多久的剧烈运动？大多数人只能坚持几分钟的剧烈运动。请注意一点，绝大多数人都不可能长时间维持90%最大摄氧量的有氧运动。这是因为肌肉在运动时，无法从血液中吸取氧气、获得所需能量，此时，供能系统由有氧代谢系统转为无氧代谢，这个临界点叫作无氧阈，血乳酸是判定无氧阈的指标。当然，人体本身知道血乳酸何时“超标”，因为当体内血乳酸聚积到一定水平之后，必须降低运动强度，否则机体将精疲力竭，不能保持原先的速度。
无氧阈值的大小因人而异，通常是在最大摄氧量（VO2max）的60%～100%之间。所有海豹队员的无氧阈都在最大摄氧量的70%以上，他们都能以70%VO2max的运动强度长期作战。海豹体能训练计划的目标是最大限度提高队员的无氧阈，只有这样，他们才能符合更高水平的军事作战需要。
间歇式训练有助于提高人体的抗乳酸能力，
提高无氧阈和有氧代谢能力。
本章后半部分会详细介绍间歇式训练，本书第四章、第五章分别对长跑、游泳中的间歇式训练和法特莱克训练进行了更详细的介绍。
2．如何测定运动强度
心肺功能训练的一个重要指标就是运动强度。运动强度指的是身体运动对人体生理的刺激程度，通常用最大有氧代谢能力（最大摄氧量）的百分比来衡量。例如，50%的最大有氧代谢能力（或最大心率）的运动为低强度运动，70%的为中等强度运动，90%的为剧烈运动。可以通过如下方法测定最大有氧代谢能力，20-29岁的海豹队员的最大摄氧量的平均值为55ml/kg/min，平均每分钟心率为200。
表3-1以一个20岁的海豹队员为例，阐述运动强度、摄氧量、心率之间的相互关系：他的最大摄氧量为55ml/kg/min，心率为200bmp；进行低强度运动时，他的摄氧量为25～30ml/kg/min，心率130bmp；而进行剧烈运动时，他的心率为180bmp左右。确定训练的运动强度之前，首先要测算出最大摄氧量和最大心率。
3．训练效果的影响因素
体能训练、日常健身的常用术语包括运动持续时间、运动频率、运动强度。要想提高训练效果、降低训练损伤风险，训练者应根据项目特点及自身条件，制订不同的训练方案，在运动持续时间、运动频率、运动强度方面的侧重点应有不同。主要有五个因素影响训练效果、氧代谢水平：
训练者本身的有氧代谢功能
运动持续时间
运动频率
运动强度
遗传因素
下面介绍几个体能训练的基本原则，训练者应结合自身情况，制订符合自己的训练计划。
有氧训练通常和运动强度和训练类型密切相关，与运动频率的关系不大，但是建议每周至少锻炼3次（3天）；
每周间歇训练或隔周间歇训练可以有效提高有氧代谢能力，最高可提高至85%VO2max或最大心率的90%；
心率提高到最大心率的70%以上时，有氧能力将大幅提高；
较长的运动持续时间可以弥补较低运动强度的缺点；
游泳等上肢训练的最大心率低于下肢或全身训练。因此，进行游泳等上肢训练时，训练心率（THR）可以比跑步、骑车等下肢、全身的训练心率低；
不能通过最大摄氧量来确定最高运动持续时间。
4．积极性恢复/休息
任何项目的训练计划都应该包含热身运动、放松运动和伸展运动，它们是训练计划不可缺少的部分，发挥着重要的作用。放松运动又称积极性休息，之所以重要，是因为它决定了运动几小时后的人体感觉。恢复包括积极性恢复和消极性恢复两类。消极性恢复，也就是单纯的休息，多年前一直倡导这种恢复方式，现在也可用于强度在50%最大摄氧量以下的低强度运动。在强度超过60%最大摄氧量的运动训练后，积极性恢复有利于消除血液中聚积的乳酸，能有效预防肌肉痉挛、肌肉结块，还可以为下次的体育锻炼保存实力。
积极性恢复指的是在剧烈运动后，进行5-10分钟的
30%～50%最大摄氧量的放松运动。
积极性恢复中的温和有氧运动，可以有效分解血液中聚积的血乳酸。
第二节测量最大有氧能力
运动测试（Exercise Test）是测量心肺功能的常用手段。测量心肺功能和有氧呼吸能力的方法目前可分为两种：递增负荷方式和恒定负荷方式。递增负荷方式是指，在测试过程中，在每个预设时间段内，逐步增加相同运动负荷的测试方法。恒定负荷方式是指，在实验过程中，以相同的极限下对运动负荷进行测试的方法。特定运动负荷水平时的心率可用于测量最大心率。尽管在跑步机上测出的最大心率最为精准，但骑车测试法是最便捷的手段。只要测试者有一辆自行车，就可以通过递增负荷方式测量自己的最大心率，最好有一台心率监测器。如果没有，也可以自己通过测量脉搏计算最大心率。
1．单车测量法
这是一种递增负荷方式，具体包含4个步骤，每一个步骤持续2分钟。当然，你也可以根据自身情况，逐步增加运动负荷，将实验步骤增至5～6个。如果自行车有转数设定器，请将转数设为60转/分。自行车的正常行驶速度为70转/分，所以这个速度看似较慢，但是为了达到预期实验效果，请务必设置成这个速度。无论使用何种自行车，请注意设定运动强度（千卡/时）的方法。
2．测试步骤
调好座位高度和车把位置，最好使用心率测试器，然后以适当的速度开始骑车（详见表3-2）。关键在于你的体重，要看自行车是否能够承受你的体重，这样得出的测试数据更准确。几分钟热身运动结束后，开始第一组测试：运动强度控制在450千卡/时（±25千卡/分），2分钟时测试心率，第一组测试到此结束。然后进入第二组测试：运动强度控制在550千卡/小时，以这个强度骑2分钟，再次记录心率，以此类推，第三组和第四组测试的运动强度分别为650千卡/时、750千卡/时，需要注意每组测试时间均为2分钟；热身运动之后，四组测试的总时间不可超过8分钟。
表3-3为记录心率的具体方法。
3．如何测算最大摄氧量
如图所示：每一阶段的能量消耗不同，相应的心率图也不尽相同。理论最大心率＝220－年龄，将自己的心率测量值标在图表中相应的位置，画出自己的心率图（每一阶段应该是比较平稳的直线）。在该曲线上继续画出理论最大心率，这里算出的最大摄氧量的单位为L/min，然后再除以体重。假设你的最大摄氧量为4.2L/min，体重为85千克，那么你的正常摄氧量为4.2L/min÷85＝49ml/min。通过正常摄氧量，可以和其他同龄人比较自己的有氧呼吸能力(见表3-4)。
下面以一名24岁、体重85千克的海豹队员为例，演示如何计算最大摄氧量（见图3-1）。
第三节有氧运动分类和基础训练强度
1．户外有氧运动
下面对各类户外有氧运动（跑步和游泳除外）做简单介绍。在室内的有氧运动部分将从运动强度方面做更详细的探讨，因为运动器材通常更容易测量运动强度。表3-5是各类有氧运动每小时的能量消耗表，表中所得数据是以体重70千克的成年男子计算而来，训练者在计算自己的能量消耗时，请乘以体重（千克），再除以70。
1）骑自行车
骑自行车是全面提高心肺功能的有效手段。多年来，学者一直研究室内脚踏车在提高心肺功能方面的功效。骑车是一种便捷的运动方式，虽然骑车的身体能耗仅是走路能耗的20%，但是，它的速度却能达到步行速度的5倍。户外骑车训练有很多优点，也是一项有挑战性的训练。剧烈的骑车运动主要锻炼股四头肌，调整座位高低还可以锻炼其他肌群。根据不同的地形和训练目的，训练者可以自行设计运动强度。骑车训练强度从每分40转至100转不等，70转是人体最舒服的速度。
骑车速度和体能能耗成正比，较高的速度可以燃烧较多的热量。
总而言之，尽管骑车训练不在海豹军事体能训练范围之内，但是它可以替代跑步训练，是保持体能的有效运动方式。骑车还是重要的骨骼肌损伤恢复训练项目。在后面的室内有氧运动部分，还会对骑车训练做进一步讲解。
2）越野滑雪
越野滑雪训练可以有效地提高心肺功能，在这里先做简单介绍，详细讲解请见冬季训练项目。该项目是一个全身性有氧运动，可以锻炼所有重要的肌肉组织。与同距离徒步训练相比，它能燃烧更多的能量。训练线路是决定体能能耗的重要因素；上坡滑雪体内耗能颇高，下坡滑雪体内能耗则较低。在所有接受调查的运动员中，优秀的越野滑雪运动员的有氧呼吸能力最强（详见第二章）。但是，进行该项目训练需要专业滑雪用具和滑雪场地。
3）跳绳运动
在船上或其他密闭空间里，可以进行跳绳训练来保持体能。持续时间较长的快速跳绳属于高强度运动，可以有效地提升心肺功能。从运动量来说，持续跳绳10分钟，与慢跑30分钟或跳健身舞20分钟的体能消耗相差无几，可谓耗时少、耗能大的有氧运动。
跳绳花样繁多，可简可繁，随时可练。
跳绳的种类繁多，且容易购买。跳绳的质量决定了跳绳的运动效果。有很多书籍专门介绍跳绳用具、跳绳方法和跳绳步法。但大部分专家建议采用轻薄型皮质跳绳。总而言之，跳绳是一种老少皆宜、简单便捷的室内健身方法。
2．室内健身器械有氧运动
1）划船机
划船机可燃烧身体多余脂肪，塑造背部的性感线条，同时还能锻炼手臂的肌肉线条，是一个综合性很强的健身器材。市面上的划船机种类繁多，良莠不齐。优质的划船机应该具备调节阻力、运动强度的功能。大多数划船机有功率、每小时耗热量和运动里程三个指标。在训练中遵循一定的训练技巧，既能大幅提高心肺功能，又能避免腰背部损伤。以下是训练注意事项：
保持整个划船动作连贯性；
运动强度应达到每分钟24～30圈；
手腕部肌肉要放松；
进行划船机训练时，首先考虑持续时间，而不是运动强度。
单纯进行划船机训练难免会感到枯燥乏味，下面介绍一些训练技巧，以提高该项运动的趣味性。
2）室内脚踏车
长期以来，室内脚踏车一直是十分重要的健身器材。目前室内脚踏车上的测试器主要以千卡/时为指标测算体能消耗。训练者可以根据表3-8（在不同的运动强度下，室内脚踏车的能量消耗分级表：以体重为基本指标）设定自己的运动强度。
3）跑步机
尽管户外跑步练习的优点更多，但是对于那些不便去户外的训练者而言，跑步机是保持健康、提高心肺功能的极佳的运动器材。与划船机和室内脚踏车不同，测量跑步机的体能消耗时，要考虑到体重因素。此外，跑步机训练是一种全身性综合健身活动，训练时要注意保护关节，尽量避免关节损伤。
运用跑步机健身时，应该如何设定运动强度呢？如果进行其他项目的辅助训练，每周3天的跑步练习就足够了。训练者可以通过变换皮带阻力控制运动强度。请注意，剧烈运动的标准是每小时消耗750千卡的热量，中等强度则每小时消耗450～600千卡热量。表3-9总结了跑步机在不同跑速时的能量消耗。训练者可以根据表3-9，制订室内跑步训练的速度与强度。
4）滑雪训练机
模拟滑雪机是有效提高身体素质的全身性健身器材，既可用于上肢训练，也可进行下肢训练。滑雪训练机有低、中、高等多种运动强度的模拟场景，训练者可根据自身需要进行训练。训练者应注意循序渐进、量力而行，最好坚持一段时间的中低强度练习，再进行高强度练习。请注意，与室内外滑雪训练不同，此运动对各关节有轻微压力。大部分滑雪机都可以调控皮带阻力，常见的腿部阻力范围在1.8～14.5千克之间。运动强度主要由平均滑雪速度决定，当然还有很多其他的影响因素。这里先以体重70千克的男子为例，简要介绍滑雪机在不同难度和速度下的体能消耗情况。请看表3-10。
5）踏步机
与跑步机、室内脚踏车一样，踏步机能够有效地提高心肺功能，是一种常见的有氧运动健身器材。尽管踏步机训练是一种承重训练项目，但是它的心肺功效却远不及跑步训练。有些人喜欢训练时手握扶手，这将大大降低训练功效。想要获得最佳训练效果，必须遵循一些训练守则，必须模拟真实的上楼场景进行训练：不能手握扶手。如果握着扶手，扶手会支撑身体的一部分重量，这样会降低体能消耗，也就削弱了训练效果。
大部分踏步机自带预设好的电脑训练程序，以满足训练者的各种要求。这类程序包括：各种运动强度的踏步训练、间歇训练、爬楼练习、操作指南等。尽管每个踏步机都有自己的体能消耗测算方式，但是，每分钟的踏步数量是确定运动强度的重要指标，每步的垂直高度为0.2米。低强度踏步运动指的是每分低于35步的训练，而高强度训练指的是每分超过95步的踏步运动。踏步训练并不是简单的训练项目，训练者需要持之以恒。下面以体重70千克的海豹突击队队员为例，计算踏步运动在不同运动强度时的能量消耗（详见表3-11）。
6）登山机
登山机能极好地锻炼上身肌肉，也是提高心肺功能的有效运动器材。登山机种类齐全，功能各异，但是它们有一个共同的基本特点：能够有效地锻炼上身肌肉。
有权威专家表示，登山机比其他健身器材的体能消耗都要大。体重和登山速度是影响体能消耗的重要因素。其他的影响因素还包括个人力量素质和运动强度。表3-12介绍了不同体重条件和运动强度下的登山机的体能消耗情况。
3．基础训练强度
与体能训练密不可分的另一个专有名词，就是“恢复”。剧烈运动训练后，及时恢复体能很重要，而休息是体能恢复的重要环节。专家不提倡连续进行剧烈运动，建议一个高强度的训练日伴随一个恢复性训练日，如果不能满足这个要求，一周的高强度训练至少要有一天的恢复性训练。上述情况是理想的训练计划，训练者也可以根据自身情况自行调节。训练者应该选择身体状态好时进行高强度训练，如果感到状态不佳，则可以选择进行低强度训练，或者干脆休息一天。
低强度训练日可以进行1小时以上的低速跑步训练、低速骑车训练，或者短程负重训练。高强度训练日可以进行一定时间的间歇训练、法特莱克训练和长程负重训练，或者和队友进行基本项目竞赛。总之，进行基本训练的关键是要避免乏味，要有趣味性和挑战性。
第四节运动强度其他术语
描述运动强度经常运用以下术语：
运动量
爆发力（Power）
代谢当量
瓦特（Watts）
正确理解上述四个专有名词，便可将其应用到各类器械健身和体能训练计划当中。但是，运动量和爆发力这两个专有名词经常被人误用，所以，正确理解这些术语至关重要，至少要了解这些术语的基本测量单位。
运动量与爆发力
运动量＝力量×距离，基本单位是千卡
爆发力＝运动的速率，基本单位是瓦特
代谢当量与瓦特
代谢当量（METs）是表示相对能量代谢水平和运动强度的重要指标。代谢当量以安静且坐着时的能量消耗为基础，是表达各种活动时相对能量代谢水平的常用指标。
根据个人体重和身材的不同，1代谢当量每分钟耗氧0.2～0.25升，或者每分消耗大约1千卡的热量；2代谢当量每分耗氧约0.5升，或者消耗约2千卡的热量；以此类推，3MET＝3×（0.2～0.25）氧气/分，或者3MET＝3×1千卡/分。
如上所述，瓦特是计算运动率的基本单位，等于工作量除以时间。大多数健身器材都用瓦特表示运动率，但是，也有一些健身器用代谢当量表示。表3-13是各种运动强度单位转换表。训练者可以根据此表自行转换不同单位之间的运动强度。
本章小结
毫无疑问，未来肯定会出现新的体能训练项目。训练者要综合考虑多方面因素，选择合适的训练项目。然而，最终决定因素是要看自己能否坚持这一运动强度，是否能取得预期效果。很多学者对室内健身器材的热量消耗做过大量研究，他们对跑步机、划船机、室内脚踏车、臂力练习器、踏步机和模拟滑雪机做出比较，比较结果显示：在以低、中、高三种运动强度进行练习时，每小时不同器械的热能消耗差值竟能高达261千卡。跑步机的热能消耗最大，其次是划船机和踏步机，室内脚踏车最低。运动强度、运动时间相同的情况下，跑步机的热能消耗最多，是提升心肺功能最有效的锻炼项目。
