体力好不好由什么决定？
发布于 2024-06-17 19:25:52 大众保健
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如果一个人扛着桶装水一口气爬到5楼，大概率会被别人赞叹“体力真好！”。“体力”这个词在我们生活中经常被提到，那么到底什么是体力？怎么衡量一个人体力的好坏？又有什么办法能增强体力呢？
要解释这些问题，首先我们需要确定体力的定义。一般来说，在运动生理学中，体力指的就是耐力与肌力这两种力量。
耐力，即人在一定时间内可以承受多强运动的指标。我们进行的运动强度越高，肌肉获取能量时所需的氧气就越多。通过检测人体在一定时间内消耗氧气的最大值，即最大摄氧量，就可以计算出其耐力。也就是说，一定时间内消耗氧气较多的人，其肌肉获得的能量也更多，可以持续进行强度较高的运动，耐力较好。
决定人体最大摄氧量的因素很多，通过呼吸摄取氧气的肺、将氧气输送到肌细胞（又称肌纤维）的心脏与血管、将输送来的氧气转化为能量的肌细胞等等因素都会对其产生影响。举例来说，体重60千克的顶级马拉松选手在1分钟内可以消耗约4.2升的氧气，但体重相同、只进行一定日常运动的中老年人在1分钟内只消耗约2.1升的氧气。
肌细胞将氧气与能量（糖类等）转化为能量，靠的是细胞内的细胞器——线粒体。转化出的能量则是名为“腺苷三磷酸”（ATP）的分子，这是一种生命活动所必需的物质。
另一方面，对于肌力而言，最重要的指标是肌肉收缩力。观察肌细胞（下图），我们可以发现其中有很多丝状的肌原纤维。通过这些肌原纤维拉伸收缩，我们的肌肉也就产生了力量，这一过程会消耗能量。
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肌细胞分为慢肌和快肌两种。慢肌的特点是收缩慢但耐疲劳，能够长时间保持运动状态，且富含能利用氧气产生ATP的线粒体。这些线粒体的内部包含红色的含铁蛋白，所以慢肌通常呈现出红色，也被称为“红肌”。而快肌的特点则是爆发力强，可以不消耗氧气直接合成ATP，但耐力较差。由于快肌中的线粒体较少，通常呈现出白色，因此也被称为“白肌”。在评判肌力时，还有一种指标叫做“肌耐力”。从理论上讲，只要为肌肉提供充分的氧气与能量源，人就可以持续进行不会令自身感到疲劳的低强度运动。肌肉在一定强度下能持续运动多久的指标就是肌耐力。
理解了体力的评判标准后，我们再了解一下人体是如何在运动时供给能量的。运动开始后，我们会先消耗肌肉中已有的ATP，其次再将肌肉中一种叫作“磷酸肌酸”的物质分解产生ATP进行消耗。消耗这些ATP并不需要氧气，但最多也只够我们使用10秒左右。在进行百米跑等时间短强度高的运动时，这一机制能够为我们提供大部分能量。
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这些能量消耗殆尽后，作为能量源的糖类会在细胞中分解，继续产生ATP。由于在供给能量时不需要氧气参与，这一过程也被称为“无氧呼吸”或“糖酵解”。无氧呼吸生产ATP的速度很快，但是1个葡萄糖分子只能产生出2个ATP分子，所以能量转化效率不高。此外，在没有氧气供给的情况下，被分解的葡萄糖会变为乳酸，乳酸再分解出上文所说的氢离子，让人产生“吃力”“难受”的感觉。持续运动约1分钟后，细胞内的线粒体就会开始通过氧气和能量源（糖类、脂肪、蛋白质等）生成ATP了。这一过程需要氧气的参与，因此也被称为“有氧呼吸”。有氧呼吸时，线粒体能将1个葡萄糖分子转化出约30个ATP分子，但是速度较慢。对于短时间内需要大量能量的高强度运动，有氧呼吸往往跟不上能量消耗速度，因此无氧呼吸的占比会偏大，最终生成乳酸导致感到吃力。而在马拉松、健步走等进行时间较长的运动中，我们一般通过有氧呼吸获得能量。
如上文所述，想要增强体力，必须进行一定强度的运动。如果选择步行，最好进行能略感吃力的健步走。通过以往经验发现，当人的摄氧量达到最大值的60%左右，体内就会开始大量产生乳酸。
那么，在我们进行了较高强度的运动后，体内到底会发生怎样的变化呢？
首先，在运动后的几周内，我们的血容量（体内血液的量）会增多，每次心跳输送的血液也会变多，这会使我们的最大摄氧量增加，从而提高耐力。其中，血容量增加的机制目前认为有两个，一是使人略感吃力的运动可以刺激人体分泌激素等物质，导致体液量整体增加，血容量也就随之增加；二是因为这类运动可增加白蛋白（一种蛋白质）的血液浓度，此时为了稀释白蛋白的浓度，水分会由血管外进入血管（这一作用被称为“渗透压”），使得血容量增加。也有人认为，血管壁在运动后会变得比较柔软，因此可以容纳更多血液。顺便一提，血容量增加也会使皮肤血流量增多，这能帮助汗腺更好地发挥作用，改善我们的体温调节机制，使人不容易中暑。
其次，运动后的数月间，人体血液中的红细胞、肌肉细胞中的线粒体会增多，周围的毛细血管也会更加发达，可以更好地进行有氧呼吸。能够产生这样的效果，一是因为肌肉收缩会刺激人体加速合成蛋白质；二是因为乳酸分解出的氢离子会使细胞内部酸性化，这一信息传递给大脑后，会使大脑分泌生长激素等人体调节物质。这些物质不仅能帮助我们增肌，还会对全身各种组织、细胞产生作用，增加我们的基础代谢，对减肥也有很好的效果。
说到这里，你是不是对自己的体力有了一个科学的判断呢？如果大家想增强体力，还需要找到适合自己的运动，量力而为。
本文摘自《科学世界》2022年第2期
新媒体编辑 | 张丽君
文章来源于微信公众号：科学世界
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