高度增益调整计算器 - 在山上跑步
调整你的跑步速度以增加高度和山坡. 使用Minetti的能源成本方程来计算你在丘陵赛道上跑得多慢. 免费.
高度如何影响跑步速度和表现
上坡跑步需要比平地跑步的速度要多得多,而下坡跑步更快,但会产生肌肉损伤的制动力.理解和计算这些调整对于步道跑者,山坡公路赛车手以及在不同地形上训练的人来说至关重要.
上坡跑步的主要生理效应:增加氧气需求.在5%的坡度下,与平面跑步相比,以相同的速度跑步的代谢成本增加了大约11%.在10%时,它增加了大约27%.这意味着试图保持你的平面道路步伐上坡会使你远远超过你的有氧 值,导致早期疲劳.
下坡跑对心血管负荷有相反的影响,但会在四头肌中产生显著的异常肌肉压力.在比赛速度下降5%的梯度实际上对心血管需求较低,但降落时的冲击力可能是身体重量的3 - 4倍 - 这解释了为什么积极下坡跑的马拉松运动员 (如波士顿的早期课程) 在比赛后期遭受四头肌失败.
我们的计算器使用经过验证的GAP算法,为您提供任何高度配置的调整完成时间预测.
高度对跑步速度的影响:参考表
这些表显示了不同级别的每公里减速 (或加速度) 的数量,以保持相当的有氧力度:
| 级别 | 每公里速度调整 | 对能源成本的影响 |
|---|---|---|
| - - 10% 的 | 时间从1点半到2点 | -15% (快速但高影响) |
| - 5% 的 | -0:45到1点 | -8% (稍微少一些努力) |
| - - 3% 的 | -20点到30点 | -4% (稍微容易) |
| 0% | 基线 | 基线 |
| 增加3% | +0:30到+0:45 | +8%更多的努力 |
| 增加5% | +1:00 至 +1:20 | 增加了11%的努力 |
| 增加8% | +1:45 到 +2:10 | 增加了18%的努力 |
| 增加10% | +2:30 至 +3:00 | 增加了27%的努力 |
| 增加15% | +4:30到+5:30 | +40%+更多的努力 |
| 增加20% | 步行速度 | 运行效率低下 |
经过大约18-20%的等级,跑步变得生物机械效率低下 - - 精英步道跑者在这些等级上提高动力. 步行比跑步更节能的交叉点因人而异,但20-25%是经验丰富的步道跑者常见的经验.
总升高与净升高:为什么这两者都很重要
赛道描述经常引用"净海拔变化"和"总海拔增加".这些是不同的,两者都很重要:
- 净海拔变化:起点和终点高度之间的差异.从海平面到800米的点对点路径具有800米的净增长.在起点结束的循环路径具有0的净变化.
- 总高度增强:所有上坡路段的累积总和. 过山车路线可能没有净变化,但总增长为1500米 - - 这意味着1500米的 登和1500米的下坡. 这比平坦路线要困难得多.
对于比赛难度的估计,总升高是更重要的指标.当赛道的净变化为0,但总升高可能很大时,赛道通常被描述为"平坦".总是检查赛道的升高概况,而不仅仅是标题数字.
根据总高度增益进行时间调整的基本规则:
| 距离 | 每公里收益 | 时间处罚 |
|---|---|---|
| 马拉松赛 | 10米/公里 (共420米) | ~5分钟慢一些 |
| 马拉松赛 | 20米/公里 (共840米) | ~12分钟慢一些 |
| 半程马拉松 | 15公里/公里 (共315公里) | ~6分钟慢一些 |
| 十公里步道 | 40米/公里 (共400米) | ~8分钟慢一些 |
高度和氧气:另一个高度因素
高度 (海平面以上的高度) 与高度增长 (赛道内的山丘) 不同,这通过降低氧气部分压力影响了跑步性能.
在高海拔地区,空气的密度较低,每次呼吸含有较少的氧分子.身体通过增加通风和心率来补偿,但对于未经适应的跑步者来说,表现仍然下降:
| 高度 | 氧气减少 | 节奏冲击 (五公里马拉松) |
|---|---|---|
| 海平面 | 基线 | 0% |
| 1000米 (丹佛~1600米) | ~3% 的 | 0 - 1% 较慢 |
| 1500米 (内罗毕) | ~8% 的 | 2 - 4% 慢一些 |
| 2,000米 (亚的斯亚贝巴) | ~10% 的 | 4 - 6% 慢一些 |
| 两千五百米 | ~14% 其他 | 速度减慢6-10% |
| 三千米 | ~18% 的 | 10~15%的速度减慢 |
经过2 - 3周的高度适应,身体通过增加的红蛋白质 (EPO) 生产,更高的红细胞质量和改善的肌肉氧气提取来适应.这就是为什么高空训练营 (肯尼亚裂谷2400米,Font Romeu1800米) 在精英长途跑者中很受欢迎的原因 - - 你在压力下努力训练,然后在海平面上竞争,红细胞数量增加.
用于步道跑步的调整速度
步行需要随着地形的变化不断调节步伐. 带有GAP功能的GPS手表会自动计算这一点 - - 但了解底层的数学可以帮助你在没有技术的情况下开发步行直觉.
间隔公式 (简化):调整的步伐 = 实际步伐 x (1 + 0.033 x grade_percent). 例:在+8%的梯度上以6:00/km运行 -> 间隔 = 6:00 x (1 + 0.033 x 8) = 6:00 x 1.264 = 7:35 间隔 - 相当于平坦地形上以7:35/km的努力.
实际的步行策略:
- 通过努力而跑,而不是步伐:在频繁变化的技术路径上, 感知力度和心率比GPS速度更可靠.
- 电力徒步旅行切断:预先确定您将转换为电动徒步旅行的等级 (通常为15 - 20%). 这可以防止在 的 登中出现无氧冲击,而在随后的平面段上,这种冲击会使您付出高昂的代价.
- 保守主义的下降:最快的步道跑者通常在技术性下坡上保持保守, 节省的时间比不小心下坡跑的伤害风险和肌肉损伤要小.
波士顿马拉松赛:高度调整的案例研究
波士顿马拉松以其令人欺骗的赛道而闻名--从霍普金顿到博伊尔斯顿街的直升降幅为136米,
- 总收益:牛顿山 (英里16 - 21) 包括四个 登, 达到"心碎山"的高潮 - - 跑步者最疲 时到达.
- 早期下坡造成的四脚损伤:一至十六英里平均下坡率为3%,这造成了巨大的异常四旋翼压力. 到21英里,许多跑者四旋翼因下坡跑步而受损 - 使相对温和的牛顿山感觉灾难性.
- 参与资格:只有预先合格的跑步者才能参加比赛,
对于波士顿计划:将5 - 10分钟添加到您的标准平面马拉松预测中.专门为下坡跑步进行训练 (四重强化练习,下坡重复),并准备在上半场保守地跑步,以保护您的腿部免受牛顿.
著名的山地赛道及其高度
了解海拔增高在现实赛道上如何发挥作用,有助于你对期望进行校准. 以下是世界上一些最具标志性的山地赛,每个认真的跑步者都应该知道的海拔数据:
| 种族 | 距离 | 总收益 | 净变化 | 主要特征 |
|---|---|---|---|---|
| 波士顿马拉松 | 42.2 公里 | ~480米 | -136米 | 纽顿山 (英里16 - 21),心碎山在英里20.5 |
| 纽约城市马拉松 | 42.2 公里 | ~300米 | -14米的 | 五座桥梁,穿过五个市区的滚滚地形 |
| 马拉松同志 (下) | ~87公里 | ~870米 | -610米 | 在"下"方向 (皮特马里茨堡到德班) 进行大规模的下坡 |
| UTMB (蒙特布朗超级步道) | 171公里 | ~1万米 | 0m | 超过2500米的高山口,循环路线 |
| 西部国家 100 | 一百六十一公里 | ~5500米 | - 3300米 | 斯科瓦谷到奥本,峡谷极端炎热 |
| 大苏尔马拉松 | 42.2 公里 | ~580米 | - - 110米 | 在10英里 (120米在3公里) 的 风点 登 |
| 青岛马拉松 | 42.2 公里 | ~1830米 | 超过1600米 | 在瑞士的Kleine Scheidegg海拔2,095米的终点 |
| 派克斯峰马拉松 | 42.2 公里 | ~2380米 | 0m | 在科罗拉多州的4302米高峰 |
值得注意的是距离的差距很大:像柏林这样的平坦城市马拉松的总得分不到50米,而UTMB的总得分是1万米 - - 相当于从海平面爬到珠穆朗玛峰,然后再爬回来.赛道选择是最容易控制的变量.追求时间目标的跑步者应该选择平坦的赛道;寻求冒险和挑战的跑步者应该拥抱山脉.
对于比较赛道的一种有用的启发式方法:在马拉松比赛中,每100米的总高度增加,将大约1到2分钟增加到平面赛道的等效时间.这意味着纽约市马拉松的300米的增益成本大约是3到6分钟,而比尔林的580米的增益成本是6到12分钟.这些估计与主要马拉松赛场在控制跑者质量时观察到的终点时间差异很好地一致.
丘陵马拉松和超级马拉松的节奏策略
丘陵赛跑步的黄金规则:以力度跑,而不是步伐.在 登时的GPS步伐是误导性的 - 7:30/公里上坡可能代表平地5:00/公里的同样努力.经验丰富的小径和公路赛车手使用心率,感知力度或运行功率计来调节在变化的地形上的强度.
丘陵赛道的具体策略:
- 银行时间在下坡,而不是上坡:许多跑步者试图通过 登来"储存时间". 这在代谢上是昂贵的 - - 在激烈的 登中积累的氧气负债需要几分钟才能恢复,之后会伤害你的平面和下坡部分. 相反,谨慎地 登,让重力在下坡上做这项工作.
- 预先研究海拔形状:根据地形将路线划分为部分. 知道爬坡的位置,持续时间,以及接下来的恢复平面. 波士顿跑者不研究牛顿山的个人资料总是比那些专门为他们计划的人更糟糕.
- 登山前和登山期间的燃料:在大 登之前,在平坦或下坡的路段服用凝 和液体. 胃在较低的强度下更好地处理营养,你需要在 登期间使用这种燃料,而不是试图消化,而你的胃肠道血液流量因艰难的上坡努力而减少.
- 谨慎使用徒步棒 (超级):根据Giandolini等人 (2019) 的研究,在15%以上持续 登的超级马拉松比赛中,徒步杆将负载分配到上半身,并将四肢疲劳减少15-25%.大多数UTMB终点运动员使用杆;大多数西州跑步者不这样做 (由于技术地形较差).
对于带有滚动山坡的公路马拉松 (纽约,波士顿,东京),节奏方法与山地超级不同.你应该计算你的目标平均速度,然后计划在上坡上跑10 - 15秒/公里慢,在下坡上跑10 - 15秒/公里快,在整个过程中保持相同的总体努力.这感觉不舒服 - 你会觉得你上坡太慢,让自己沿着山坡下坡 - 但平衡的努力方法会比在山坡上的节奏锁定策略产生更快的总体时间.
一个实用的例子:对于一个3:30马拉松目标 (4:58公里平均) 在300米总增长的路线上,计划在上坡公里上5:15公里,在下坡公里上4:45公里.你的平均值仍然是4:58公里,但你的能量消耗将在整个路线上均 分布,而不是在爬坡上 升.
人们常问的问题
高度增长会让你的跑步速度有多慢?
对于每5%的上坡,每公里增加大约1分钟,以保持相当的有氧力度.在平坦的地形上,您可能会跑5:00/公里;在5%的上坡上,您的相当力度速度大约是6:00 - 6:15/公里.对于整体比赛时间,在马拉松中增加每1000英尺 (300米) 的总高度增加大约10分钟.
什么是等级调整的步伐 (GAP)?
档次调整步伐将您在山坡上的实际步伐转换为平地等效的努力.在+5%的梯度上跑6:00/km的GAP约为7:00/km - - 这意味着它需要与在平地跑7:00/km相同的生理努力.GPS手表自动计算GAP;我们的计算器可以从高度和距离输入中估计它.
高度如何影响马拉松的表现?
对于未经适应的跑步者来说,海拔每1000米的高空降低了大约2 - 4%.在海拔3:30的马拉松跑步者可能在丹佛 (1,600米) 跑3:38 - 3:45.在较短时间的比赛中,完全适应 (2 - 3周的高度) 很大程度上抵消了这一影响;即使在适应之后,较长时间的比赛在海拔上仍然更难.
在选择比赛目标时, 我应该考虑高度吗?
绝对. '平坦'路径PR不等同于山丘路径PR. 如果您的目标是特定的时间,请选择与您的目标相匹配的路径 - 柏林,伦敦和芝加哥是世界上最快的马拉松路径,因为高度变化最小. 对于第一次PR尝试,经过认证的平坦路径提供了成功的最佳机会.
我应该从哪个山坡开始徒步旅行?
大多数经验丰富的步道跑者在15 - 25%的级别上转向动力徒步旅行.研究表明,在大约20%的级别以上,步行实际上比跑步对大多数人来说更节能.关键是快速有效地徒步 - 手臂驱动,核心参与 - 而不是散步.精英步道跑者在 的段落上以6 - 8公里/小时的速度行走.
我如何训练一个山丘的比赛?
主要训练要素: (1) 重复 - 6 - 10 x 90秒的艰难上坡与慢跑恢复; (2) 长跑与地形匹配的赛道; (3) 下坡跑步训练 - 控制的节奏在3 - 5%的等级上运行以增强奇特的四脚力量; (4) 力量训练:单腿 ,步骤和罗马尼亚死 以增强特定的力量.
我如何使用GPS手表来调节速度?
大多数现代的 Garmin,COROS 和 Suunto 腕表都会将"等级调整步伐" (GAP) 显示为数据字段.在 Garmin 上,在运行设置下,将"等级调整步伐"字段添加到您的活动屏幕.GAP 使用腕表的气压高度计和加速度计来估计您正在运行的等级,并将您的实际步伐转换为平等效力.这在步道上是无价的 - 它可以防止在实际运行时看到"缓慢"步伐数的心理陷 .
下坡跑步真的会损害你的肌肉吗?
是的,下坡跑导致四头肌的奇特肌肉收缩,肌肉在负荷下延长.这会在肌肉纤维中产生微小的撕裂,导致24-72小时后延迟发作的肌肉疼痛 (DOMS).研究表明,与平面跑相同的速度相比,下坡跑在10%级产生3 - 4倍的肌肉损伤标志物 (肌酸激酶).然而,身体迅速适应 - - "重复冲击效应"意味着单次下坡跑会在2 - 6周内提供保护.这就是为什么在山坡比赛 (如波士顿) 之前进行特定的下坡训练是必不可少的原因.
对于斜坡运行,Minetti的能源成本模型是什么?
阿尔贝托·米内蒂 (Alberto Minetti) 和同事发表了一项具有里程碑意义的2002年研究,量化了在各种梯度上运行的代谢成本.该模型使用了第5阶多项式方程,将梯度 (作为小数) 与运输的能源成本 (以J/kg/m) 相关联.在0%级别下,成本约为3.6J/kg/m.在+10%时,它上升到约4.6J/kg/m.在+20%时,它接近6.5J/kg/m.该模型还表明,温和的下坡运行 (-5%到-10%) 实际上比平面运行便宜,最低的能源成本约为-10%到-15%的梯度 - 这就是为什么净下坡课程可以在避免四边形跑者损坏的情况下产生更快的时间.
在山坡超级马拉松比赛中使用徒步棒值得吗?
对于15%级以上长时间 登的比赛,研究强烈支持使用杆. 吉安多利尼等人在2019年的一项研究发现,杆在40公里山坡比赛中将四肢EMG活动降低了15 - 25%,导致下半场疲劳减少. 在UTMB (10,000m增长),超过90%的终点运动员使用杆. 在西方国家等更平坦的超级比赛中 (5,500m增长与更少的技术地形),杆不太常见. 权衡:杆增加重量,需要身体上部健身,并且必须在平坦/下坡部分携带或储存. 在与它们比赛之前,在训练中使用杆.