從問題本身來看,這個問題可以從兩個方面來討論,那就是運動當下的 身體感受和單獨完成一個項目所需的 能量消耗。雖然跑步和騎行雖然都是在矢狀面方向的直線運動,但其實兩者有本質上的區別: 跑步是克服重力的運動,騎行是克服空氣阻力的運動。
從生理學的角度來看,人在運動的時候,人體的骨骼肌系統、神經系統、呼吸系統、心肺系統都需要進行高度配合的工作,大腦需要處理眼睛採集的視覺、皮膚採集的觸覺等數據,從而指揮肌肉做出相應的反應。同時心臟快速跳動把血液泵至全身,把氧氣、能量物質、營養、水分帶至全身,帶走代謝產物,汗腺打開,通過出汗蒸發的方式帶走溫度,保持核心溫度穩定。身體在能量代謝時,體內的化學環境會改變,通過神經系統把這一化學信號的改變傳遞給大腦,大腦從而根據過往的運動大數據經驗,判斷並給出「累」和「累的程度」。
因為是42.195公里的馬拉松長跑,和200公里的長距離騎行,屬於耐力運動範疇,也是有氧代謝的狀態,這個運動狀態下,衡量身體狀態的指標就是心率。
在很多年以前,人們就開始尋找如何來衡量「累」的感覺,直到一位瑞典醫生創造了Rating Of Perceived Exertion,即RPE運動自覺量表,從此廣泛用於監測個人在分級運動測試和預防或康復運動計劃,也有教練員將RPE和運動心率搭配在一起用於管理運動員的運動強度。
隨著運動科學的研究深入,教練發現運動員的所描述的「幾分累」,和他的【做功】有一些出入,然後,在自行車領域,人們發明了功率計,用於測量和量化運動員每一次踩踏的力量輸出。目前在自行車功率計上,運動員可以通過對做功的測量,得到相對準確得來量化這個「累」的感受,現在又有了集很多數據監測在一起的碼錶,都是為了方便騎行愛好者們更加科學的記錄當下的運動表現。
舉個例子,上圖是兩次騎行的訓練數據,時間都是80分鐘,通過功率計來量化運動強度。
左邊是一次高強度的VO2max重複間歇訓練,幾個關鍵數據為:
訓練壓力分數TSS:83.4
平均功率:175w
標準化功率NP:211w
強度因子IF:0.781
右邊一次有氧耐力訓練,數據是:
訓練壓力分數TSS:54.2
平均功率:169w
標準化功率NP:175w
強度因子IF:0.649
這些參數由自行車功率計採集每一次踩踏的力量並加以分析得到,分別是功能性輸出功率閾值 (FTP, Functional Threshold Power),訓練壓力指數 (TSS,Training Stress Score),訓練強度因子 (IF, Intensity FactorIF), 標準化輸出功率 (NP, Normalized Power), 考察是否會累,需要把這些數據配合來分析。
同樣的時間,TSS越大,說明做的功(體力)越多,那就是越累。
同樣的TSS,IF數值越高的越累,說明節奏變化多,例如間歇訓練,也會越累。
同樣的平均功率,NP超過平均功率越大,說明節奏變化越大,大強度的體力輸出越多,也會越累。
通過科學的手段來測量運動員的「累」看似是很完美的方式,但實際上,人類是非常感受主導的,雖然有數據可以去衡量運動時用了多少的力量,但人類並是不機械,累的體感,始終是一個個人感官上的體驗。
在了解了身體基本的運作情況之後,再來看看騎行和跑步運動中,影響「累的程度」的因素。
跑步和騎行雖然都是在矢狀面方向的直線運動,但其實兩者有本質上的區別:跑步是克服重力的運動,騎行是克服空氣阻力的運動。
空氣阻力的公式:F=(1/2)CρSV^2
C為空氣阻力係數;
ρ為空氣密度,不同的溫度、海拔、濕度都會改變空氣的密度;
S為物體迎風面積,不同的自行車,和車手的騎行姿態,都會影響這個因素;
V為物體與空氣的相對運動速度,不同的風向,風的速度,車手的速度,都會影響V這個變量。
重力加速度公式是:g=GM/r^2
在和上面的空氣阻力的公式:F=(1/2)CρSV^2相比較的話,其實會發現,從物理層面來說,並沒有什麼相關性。
有經驗的跑者都知道,同樣的跑步路線,同樣的配速,炎熱的夏天和涼快的冬天下,明顯在涼快的冬天心率會更低,這裡面的決定性因素就是散熱。
人體的軀幹溫度也叫核心溫度,核心溫度過高會導致導致衰竭、中暑等嚴重問題,所以身體會通過呼吸、排汗蒸髮帶走熱量等問題自主調節體溫。所以,跑步和騎行中,更具有散熱優勢的必然是騎行,因為速度更快,相對的空氣流動速度更快,可以增加汗液蒸發的速度,從而降低核心溫度,也就相應得降低了心臟的壓力,所以在做同樣的功的情況下,騎行相對於跑步「沒那麼累」。
騎行,假設在水平路面騎行,車手主要用下肢的肌肉群進行力量,核心和上肢做一個支撐穩定和抗旋轉的功能,主要是做離心等長的肌肉運動。
跑步,不管在什麼路面上,跑者都需要通過擺臂來保證的身體平衡,同時核心其支撐和力量傳遞、抗旋轉的功能,所以調用的全身肌肉更多,大部分肌肉做要做收縮-拉長的運動。
因為跑步的肌肉參與更多,肌肉產生的位移更多,從而調用的神經系統也會更多,所以跑步的對體能的消耗也會更多,也就是會「更累」。
騎行雖然是對抗空氣阻力的運動,但也可以是反過來是利用空氣的運動,在順風時,車手可以用同樣的力量輸出獲得更快的速度;在逆風時,車手則可以通過改變身體的姿態來減少迎風面積,從而減少空氣阻力。
不管怎麼風怎麼吹,太陽怎麼曬,跑者都只能用同一個姿勢去運動(聽起來真的是有點苦),逆風跑得固然是比較痛苦,但順風可能也不是什麼好消息,如果天氣炎熱,跑者的配速又剛好和順風風速一致的情況下,空氣相對靜止,反而得不到有效的汗水蒸發速度導致體溫上升。
綜上所述,只從一個瞬間來看,同樣的運動強度和時長下,跑步的整體的「累」的感受要強於騎行。
在這裡可以參考熱量消耗這一個數據,因為它是根據個人化的數據如:體重、心率、年齡、性別以及運動類型和實時氣溫、海拔的影響等數據來綜合計算的,能夠比較貼合身體的主觀感受。
以下是我們的一位小編,同時也是鐵三愛好者在一場IRONMAN 226公里大鐵中的數據,該比賽中他在該年齡組中拿到第三名,屬於整體能力都均衡的類型。同一天內連續進行3.8公里游泳+180公里騎行車+42.195公里跑步,因為由同一個人在同一天同一個地方,氣溫,風向等等變量也控制到最小。
180公里自行車完成時間5小時31分,總消耗2721千卡,我們換算成200公里騎行的總消耗大約為3023千卡。
馬上接跑步的完成時間為4小時08分,總消耗是1946千卡。
200公里騎行的熱量消耗要比一個馬拉松的消耗多了將近1000千卡,完成時間也多了約90分鐘,從個體的數據來說,200公里騎行要比跑一個馬拉松要更累。
不過以上這裡有一個前提,就是兩項的能力水平比較均衡、環境相對統一。如果條件變成專項騎行運動員或者是專項長跑的運動員,分別在差異較大的環境下,這個結論可能又未必成立了,這個問題還是要回到非常個人化的能力範疇和具體的環境因素。我們僅給出一個在比較均衡的前提下的數據對比,希望可以給大家一些參考。
雖然有數據可以去衡量整體的做功,但累始終是個人感官上的體驗。在實際生活中,同樣是一個日常10公里5分配速的慢跑,關於累的感受前後幾天都會有明顯的差異,也會受到如:今天天更熱了/颱風天來臨前很悶、前一天晚上睡得好不好、今天上班/學習累不累、有沒有和男朋友女朋友吵架、昨天的運動量太大今天還沒恢復過來等諸多因素而影響到實際的「累」的體驗。
騎友們可以通過數據結合日常的體驗來判斷,養成記錄數據和復盤的習慣對訓練將會很有幫助。