运行经济计算器
根据你的VO2max和当前速度, 计算你的运行经济 -- 每公里氧气成本. 了解你将氧气转化为前进运动的效率.
什么是运行经济?
运行经济 (RE)是以给定速度跑步所消耗的氧气量--表示为每公里每公斤体重的mL氧气量 (mL/kg/km). 它衡量了你将氧气转化为前进运动的效率. 两个具有相同VO2max的跑步者可以有显著不同的比赛表现,如果一个跑步经济性更好.
想象一下汽车的燃油效率:两辆发动机相同的汽车 (VO2max) 的燃油消耗 (运行效率) 可能因空气动力学,重量和机械效率而异.
为什么运行经济很重要:路西亚,埃斯蒂夫-拉纳奥和其他人的研究表明,跑步经济解释了与VO2max值相似的跑步者之间的65%的性能变化.许多教练和运动科学家认为,跑步经济是次精英运动员马拉松表现的主要决定因素.
良好的运行经济值:
- 精英长途跑者:175 - 200毫升/公斤/公里
- 很好的俱乐部跑者:200-225毫升/公斤/公里
- 休 跑者:225-260毫升/公斤/公里
- 新手跑者:260 - 300+毫升/公斤/公里
经济运转的决定因素
运行经济受到数十个生物力学,生理学和环境因素的影响:
生物机械因素 (可通过训练进行修改):
- 垂直振荡:过多的反弹浪费能量向上/向下.将垂直振荡减少1厘米可提高经济性约1%.目标:每步8-10厘米以下.
- 接触地面时间:较短的接触=更弹性的能量回报.精英跑步者:150-200毫米.休 者:250-300毫米.
- 手臂摆动:效率高的手臂摆动可以降低车身旋转的能量成本.手臂应该从前向后摆动,而不是穿过身体.
- 脚打:由于阿基里斯肌 的弹性能量储存更大,中脚/前脚攻击者往往比极端脚跟攻击者更经济.
生理因素:
- 线粒体密度 (随着轻松的行驶里程增加)
- 肌肉纤维类型的组成 (更多的I型氧化纤维=更好的经济性)
- 阿基里斯肌 和下肢肌 硬度 (更硬的肌 返回更多的弹性能量)
轮因素:与传统运动鞋相比, 现代碳板跑鞋的经济性提高了3-4%,
运行经济与VO2max:哪一个更重要?
长途跑的性能三角形由三个因素组成:VO2max,跑步经济和乳酸 值. 以下是它们的关系:
VO2最大值排放量最大值 (70+ mL/kg/min) 是必要的,但对于精英的表现来说不够.
运行经济确定你在任何给定的速度时需要的VO2max上限的百分比. 一个有70mL/kg/minVO2max且经济性差的跑步者 (260mL/kg/km) 在马拉松速度时可能在85%的VO2max工作. 一个有相同VO2max但经济性更好的跑步者 (210mL/kg/km) 可能只有68% - 并且可以更长时间保持这种努力.
乳酸 值确定VO2max在没有乳酸积累的情况下长期维持的百分比.
互动:许多精英马拉松运动员的VO2max值为65 - 75毫升/公斤/分钟 - - 不比许多休 跑步者 (55 - 65) 高得多.它们的区别在于特殊的跑步经济性与非常高的乳酸 值相结合.这就是为什么简单地建立一个大规模的有氧基础 (提高了经济性和 值) 是马拉松改进的最成熟的策略.
如何改善运行经济
运行经济对多种训练刺激做出反应, 有些效应需要数月到数年时间:
1. 高里程训练:长期有氧训练 (60+公里/周2年以上) 是最强大的经济改善. 线粒体密度,毛细血管密度和肌肉纤维适应性都在稳定的高里程下得到改善. 没有捷径.
2. 力量训练:重力训练可以在6-12周内提高3-8%的跑步经济性. ,死 和单腿运动可以提高力量产生和神经效率.每周两次4-6次力量 炼就足够了.
3. 压力测量:边界跳跃,箱子跳跃,深度跳跃和山坡冲刺可以提高肌 的弹性能量储存和回报.研究表明,经过6 - 8周的平衡训练可以提高3 - 5%的经济性,而不会改变VO2max.
4. 运行形式演练:跳过A,跳过B,高膝盖和步伐可以改善神经肌肉模式.每周3天轻松跑步后,包括4-6次20秒的步伐.
5. 鞋子:碳板鞋可以提高3 - 4%的经济效益. 合法和广泛使用,它们代表了最直接的经济改善.
6. 下半身重量:每公斤体重减轻大约有1%的经济效益, 只要减肥不会损害肌肉或健康.
运行经济测试协议
实验室运行经济测试需要跑步机,气体分析系统和训练有素的生理学家.然而,现场测试可以间接估计经济:
在 值测试中的%VO2max:一个运行经济率高的跑步者在乳酸 值速度时会有较低的%VO2max.如果您可以估计您的VO2max (从计时赛) 和您的 值速度,那么这种关系就会产生间接的经济估计.
心率低于最大速度:经济跑步与低于最大力度的心率相对应. 随着时间的推移,以标准化,轻松的速度跟踪心率是一个实用的经济监测器 - - 提高经济应该以相同的速度降低心率.
渐进式跑步机测试:运行在3 - 4标准步伐和测量氧气消耗 (用代谢车或估计从心率) 产生经济价值在每个速度.体育性能中心的实验室测试费用100 - 300欧元,并为严 的跑步者提供有价值的数据.
跑步经济数据:精英与休 跑者
实验室研究提供了不同性能水平的基准运行经济值.下面的表汇总了同行评审研究的数据 (Jones,2006;Barnes & Kilding,2015;Conley & Krahenbuhl,1980):
| 跑者类别 | 典型的马拉松时间 | RE (毫升/千克/公里) | VO2max (毫升/公斤/分钟) | 在马拉松步调下%VO2max |
|---|---|---|---|---|
| 世界一流的男性 | 时间2点02分至2点10分 | 175 - 190 年 | 75 - 85 年 | 80 - 88% 其他 |
| 世界级女性 | 时间: 2:15 - 2:25 | 一百八十五到二百 | 65 - 75 年 | 82 - 88% 其他 |
| 国家级男性 | 2点15分 - 2点30分 | 一百九十-二百零 | 68 - 78 年 | 78 - 85% 的 |
| 国家一级女性 | 时间: 2:35 - 2:50 | 200 - 220 年 | 60 - 70 年 | 78 - 85% 的 |
| 下层精英/快速俱乐部 | 时间: 2:45 - 3:15 | 210 - 230 年 | 58 - 68 年 | 75 - 82% 的 |
| 竞争性娱乐活动 | 三点半到四点五分 | 225 - 250 年 | 50 - 60 年 | 72 - 80% 其他 |
| 休 运动员 | 时间: 3:45 - 4:30 | 在240-270 | 42 - 52 年 | 70 - 80% 的 |
| 新手/慢跑者 | 4:30以上的时间 | 260 年至 310 年 | 35 - 45 年 | 70 - 85% 的 |
来源:丹尼尔斯 (2014年),普菲辛格和道格拉斯 (2019年),巴恩斯和基尔丁 (2015年).RE测量在16公里/小时 (精英) 或马拉松步伐 (其他).
关键的见解:世界级跑步者与休 跑者之间的跑步经济差异可能是50-100毫升/千克/公里,这意味着休 跑者在同一距离上使用的氧气量增加了30-50%.这种"效率差距"在很大程度上是可以训练的,这就是为什么多年持续跑步会显著提高表现,即使VO2max高原.
高度和温度对经济运行的影响
环境条件对运行经济和实际性能有重大影响:
高度影响:
| 高度 | 氧气可用性 | 经济影响 | 性能影响 |
|---|---|---|---|
| 海平面 (0米) | 百分之百 | 基线 | 基线 |
| 中等 (1000 - 1500米) | 88 - 92% 在 | RE 恶化 3 - 5% | 距离乘以2 - 4%的速度减慢 |
| 高 (1,500 - 2,500 米) | 82 - 88% 其他 | RE 情况恶化 5 - 10% | 马拉松时间 4 - 8% 慢 |
| 非常高 (2500 - 3500 米) | 75 - 82% 的 | RE 情况恶化 10 - 18% | 显著的损失 |
在海拔高度,身体通过增加通风 (呼吸速率和深度) 来补偿,这本身消耗额外的氧气 - 恶化经济.经过2 - 4周的高度适应,随着身体适应增加的血红蛋白和改善的氧气提取,经济部分恢复.这是精英跑步者使用的"生活高,训练低"协议的基础.
温度影响:热量增加心率和血液流向皮肤冷却,使血液从工作肌肉中转移.在15°C以上 (59°F) 的5°C中,跑步经济状况会恶化约1-2%.在35°C (95°F) 时,经济状况可能比最佳温度差5-8%.寒冷天气 (低于0°C/32°F) 也会由于肌肉 硬和 的代谢成本增加,使经济状况稍微恶化.
为了准确的运行经济测试,标准化条件:测试在相同的温度 (18 - 22°C / 64 - 72°F),同一时间,相同的水分状态和相同的鞋子.可变条件使比较不可靠.
改善运行经济的培训计划
根据Saunders等人 (2004年),Beattie等人 (2014年) 和Daniels (2014) 的研究,下列8周的 位专注于节约改善,同时保持有氧健身:
| 一天 | 会议 | 经济目标 |
|---|---|---|
| 星期一 | 轻松跑 (45 - 60分钟) + 6x100米步伐 | 神经肌肉效率,腿部周转 |
| 星期二 | 力量训练:4×5 ,4×5死 ,3×8单腿 ,3×10小腿 | 力量产生,肌 硬化 |
| 星期三 | 轻松运行 (45 - 60 分钟) | 有氧基,线粒体发育 |
| 星期四 | 山坡冲刺:8 - 10 x 10 秒最大上坡力度,完全恢复 | 神经肌肉力量,地面力应用 |
| 星期五 | 休息或轻松的交叉训练 (30分钟骑自行车/游泳) | 恢复 |
| 星期六 | 长跑 (90-120分钟缓慢的步伐) +形式演练 (A-skips,B-skips,高膝盖) | 有氧经济,运动模式 |
| 星期日 | 度学:3x10箱跳,3x10边界跳,3x10单腿跳+轻松30分钟慢跑 | 弹性能量回报,反应强度 |
主要编程原则:
- 强度的工作应该是重的,低反复(4 - 6次在80 - 90%的1RM) - 不是循环训练.目标是最大限度的力量产生,而不是肌肉耐力.轻重和高次的重复不会提高运行经济性 (Beattie等,2014).
- 气体测量仪应具有爆炸性移动的质量比数量更重要. 地面接触应该是短暂而有反应性的 - - 想象一下地面是一个热炉.
- 步骤(100米加速度~95%的力度与完全恢复) 是最简单和最有效的经济演练.在轻松运行后每周包括它们3 - 4次.
- 不要忽视轻松行驶的里程.持续轻松跑步的有氧适应 (毛细血管密度,线粒体,脂肪氧化) 是跑步经济的基础.没有多少力量工作或压力计取代跑步量.
预期改善:8-12周的跑步经济改善3-8%,经过多年的持续训练持续增长.肯尼亚和埃塞俄比亚的精英跑步运动员通常表现出经过几十年的高里程跑步从童年开始,结合自然的生物机械优势 (长 ,轻松的下腿) 发展起来的卓越的跑步经济.
经济运行公式的解释
我们的计算器使用VO2max,跑步速度和氧气成本之间的关系来估计运行经济性:
运行经济性 (mL/kg/km) = VO2 速度×每公里时间
在给定的速度下,VO2可以从ACSM代谢运行方程:
VO2 (mL/kg/min) = 0.2 × 速度 (m/min) + 0.9 × 速度 × 级别 + 3.5
对于平地运行 (等级=0),这简化为:VO2=0.2x速度+3.5
在给定的速度下使用的VO2max的百分比是:%VO2max = (步行中的VO2 / VO2max) × 100
经济性较好的跑步者在任何给定的步伐中使用较低的VO2max百分比,这意味着他们在达到有氧天花板之前有更多的"头部空间".这直接转化为能够在更长的时间内保持更快的步伐.
实际解释指南:
| 在跑步速度下%VO2max | 可持续的持续时间 | 种族等价 |
|---|---|---|
| 60 - 70% 的 | 几个小时 | 轻松的训练跑步,超级马拉松 |
| 70 - 80% 的 | 1.5 - 3小时 | 马拉松步伐 |
| 80 - 88% 其他 | 30 - 60 分钟 | 半程马拉松到10K的步伐 |
| 88 - 95% 的 | 10 - 30 分钟 | 5千米的步伐 |
| 95 - 100% 其他 | 5 - 10 分钟 | 一千五百米到一英里的速度 |
| 百分之百以上 | <5分钟 | 800米或更短 (无氧贡献) |
根据丹尼尔斯的"跑步公式" (2014年) 和Pfitzinger和道格拉斯的"先进马拉松" (2019年) 改编.
运行经济案例研究:前后
现实实例表明运行经济的改进如何转化为业绩增长:
| 跑步者的个人资料 | 在训练区之前 | 在12周隔离后 | 干预 | 种族的改善 |
|---|---|---|---|---|
| 男35岁,每周60公里 | RE: 245毫升/公斤/公里 | RE: 228毫升/公斤/公里 (-7%) | 添加重量 腰 + 压力测量 2x/周 | 马拉松3点28分~3点14分 |
| 女 28,45公里/周 | RE:258毫升/公斤/公里 | RE:240毫升/公斤/公里 (-7%) | 增加里程到70公里/周 + 步行 | 半程马拉松: 1:48 -> 1:41 |
| 男,42岁,80公里/周 | RE: 218毫升/公斤/公里 | RE:208毫升/公斤/公里 (-5%) | 在山上跑步 + 碳板鞋 | 10K: 38:20 -> 36:45 时间 |
| 女性,50,35公里/周 | RE: 272毫升/公斤/公里 | RE:252毫升/公斤/公里 (-7%) | 跑步训练 + 力量训练 | 5K: 25:10 -> 23:30 时间 |
这些案例研究说明了研究中的一个一致的发现:5 - 8%的运行经济改善可以在8 - 12周内实现使用有针对性的干预措施 (力量训练,压力测量,增加里程,或形式校正) 这大约可以提高比赛时间的2 - 5%,相当于马拉松跑分钟或5K跑分30 - 60秒.
最显著的改善来自从未做过力量训练或压力测量的跑步者 - - 经济改善的"悬挂的果实".经验丰富的,经历过长里程的跑步者,有着成熟的力量计划,看到较小但仍然有意义的收益 (2 - 4%).
鞋子,表面和运行经济
除了培训之外的外部因素也会对运行经济产生重大影响:
鞋类技术和经济:
| 鞋类型 | 估计对经济的影响 | 机制 | 最好的 |
|---|---|---|---|
| 碳板超级鞋 | +3 - 4% 的改善 | 碳板的能量回报 + PEBA泡 | 赛车 (5公里到马拉松) |
| 轻量级赛车平板车 | +1 - 2% 的改善 | 减小质量 (每100克增加~1%的能源成本) | 赛车,节奏跑步 |
| 标准训练鞋 | 基线 | 缓冲和保护 | 每日训练 |
| 重型稳定/运动控制 | - - 2% 的恶化 | 增加的质量和刚性 | 在必要时预防伤害 |
| 极简主义者/赤脚 | 变量 (+/-2%) | 较少的质量但较少的缓冲;需要调整 | 足部强化,成型工作 |
运行表面的影响:与光滑的道路或轨道 (基线) 相比,在柔软的沙子上跑步会使经济状况恶化20-30%,在草地上跑步会使经济状况恶化5-10%,在 石路径上跑步会使经济状况恶化3-8%,在精心打理的轨道上跑步会使经济状况改善1-2%,而在粗 的路面上跑步会使经济状况改善1-2%.在设置为1%的斜率 (模拟空气阻力) 时,跑步机跑步与平面道路跑步相当.
起草时间:在竞争速度下跑在另一个跑者后面 (草稿) 降低了空气阻力,并根据风速和风速提高了2-6%的经济性.在马拉松速度下,草稿每公里大约节省4-8秒.为此,精英跑者使用步行者和包装运行策略 - - Eliud Kipchoge的2小时马拉松尝试使用旋转的步行者阵列来最大限度地提高草稿的效益.
年龄,性别和经济运行
随着年龄和性别而有系统的变化,这对培训和绩效预期有重要影响:
年龄影响:跑步经济随着年龄的增长而恶化,在40岁以后每十年下降约1-2%.这是由于肌 硬度降低 (弹性能量回报较低),肌肉力量下降和微妙的生物机械变化造成的.然而,保持高训练量并包括力量训练的跑步者可以显著减缓这种下降 - 继续练习和力量工作的40岁以上的运动员可以保持经济更接近年轻的价值.
性别差异:女性通常在相同的相对速度下比男性跑步经济率低5 - 15%,主要是由于身体组成的差异 (更高的必需体脂百分比),血红蛋白 度较低以及生物机械差异 ( 部更宽的Q角).然而,女性在超长距离比赛中往往具有优越的疲劳抵抗力和节奏策略,部分抵消了经济劣势.
对培训的影响:随着跑者年龄的增长,力量训练和多重度测量对于保持经济性变得更加重要. 通过每周2 - 3次重力训练和爆炸式演练,可以显著减轻快速 动的肌肉纤维和肌 弹性的损失. 忽视力量训练的大师跑者通常会看到性能下降,远远超过仅仅衰老的预测.
人们常问的问题
什么是良好的运行经济得分?
精英长途跑者通常表现为175 - 200毫升/千克/公里.好的俱乐部跑者达到200 - 225毫升/千克/公里.大多数休 跑者在225 - 260毫升/千克/公里.较低的数字表明更好的经济性.经过多年的高里程训练和力量训练,可以显著改善 (15 - 30毫升/千克/公里).
在不提高VO2max的情况下, 能提高运行经济性吗?
是的,这是非常常见的. 力量训练,压力测量和跑步练习可以提高3-8%的经济性, VO2max变化最小. 这意味着以较低的心率和氧气消耗以相同的速度跑步--在不增加训练量的情况下显著提高性能.
碳板鞋真的能提高跑步经济性吗?
是的,多项独立的同行评审研究证实了这一点.碳板鞋 (Nike Vaporfly,Adidas Adizero Adios Pro,ASICS Metaspeed) 与传统的赛车平板相比,提高了3 - 4%的跑步经济性.这意味着马拉松大约2 - 4分钟.该机制涉及碳板和最佳调节的泡 的能量回报.
运行形式是否会影响运行经济?
是的,显著. 过度的垂直振荡,严重的超步,横身手臂摆动和前方的干部倾斜都是浪费能量. 然而,研究警告不要过度训练形式 - 跑步者自然会选择接近最佳的机械. 微小的有针对性的调整 (减少反弹,稍微增加节奏) 可以提高经济性; 批发形式的整顿通常不会.
体重如何影响运行经济?
跑步经济表达为每公斤体重,因此体重变化直接影响它.减轻1公斤通常会提高跑步经济率约0.5-1%,并降低每公里的能源成本.然而,如果体重减轻来自脂肪,而不是肌肉,这只会提高性能 - 减轻肌肉质量会使经济状况恶化,尽管体重较低.
运行经济是遗传性的还是可以训练的?
两者.遗传学决定了肌肉纤维组成,阿基里斯肌 结构和人体测量 (腿长度,宽度),所有这些都影响了经济基线.通过对线粒体,肌肉力学和神经协调的适应,训练可以在几年内提高15-30%的经济.大多数跑步者都有显著的未开发的训练潜力.
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