哪个跑步者不梦想跑得更远、更快、更省力？ 事实上，大多数跑步者都知道练习和训练会让你跑得更好，但变好的原因似乎难以捉摸。 科学家们已经做了很多的研究来解释这些跑步能力的提升，在很大的程度上跑步的进步可以归结为一个简单但重要的生理因子：最大摄氧量（VO₂ Max）。
什么是最大摄氧量？
当你开始跑步时，你的身体会进行一系列的生理变化，这些生理变化是用来支持你身体运动强度的增加，两个最明显的生理变化是-心跳和呼吸。 当你的运动强度增加，心脏开始加快跳动时，你的呼吸也会变得更为急促，你需要同时增加呼吸和心跳的频率（你的心脏帮浦含氧血液到你工作的肌肉）是因为你的身体需要足够的氧气来创造能量以维持心肺的运作。
当你可以有效消耗和使用的氧气越多，在一定强度下运动就会越容易，这就是训练提高最大摄氧量的好处。
在运动科学的领域中，一般认为VO₂ Max是有氧运动体适能中最根本的测量依据。 事实上，身体运用氧气的能力非常重要，氧气会用来分解碳水化合物以及脂肪来转化为肌肉组织可以使用的燃料。
接着，我们来了解一下 VO₂ Max 的意义， VO₂ Max 的单位值是ml/min/kg，代表每公斤的体重在每分钟的最大耗氧量。 世界级的耐力型运动员多半会有非常高的 VO₂ Max。 优秀长跑选手的 VO₂ Max 大都高于70 ml/min/kg。 一般没在训练的普通人，最大摄氧量大多落在40ml/min/kg。 所以可想而知要成为一位优秀的跑者，VO₂ Max 是关键数值之一。 这就好比一台跑车，要有一个较大的油箱来提升续航力，也才能为强大的引擎提供充沛的能量，最终才能跑得更快。
Mary Hardin-Baylor大学运动科学教授Jamey Plunk博士说：「 VO₂ Max 是衡量心肺适能锻炼最大氧气输送和利用的指标，它是可训练的，并且在某种程度上，它受遗传学控制 – 任何个体只能通过训练达到其遗传最大潜在的 VO₂ Max。」 因此，虽然每个人都可以通过训练提高他们的VO？Max，但不是每个人都有Eliud Kipchoge的遗传潜力。
发生在运动员身上的生理变化，主要来自心血管系统、呼吸系统、代谢反应，以及肌肉进化的综合反应，最早也最明显的变化是VO₂ Max的增加。
这可以通过费式方程式（Fick principle）说明
VO₂ Max = MHR x SVmax x AVO₂ difference
MHR：最大心跳率
SVmax：最大心动量是指『每次心跳最大血液吞吐量』
AVO₂ difference：动静脉含氧量差是指『动脉与静脉里最大含氧量的差异』
简单的说，VO₂ Max 是呼吸、循环、肌肉这几个系统协力运作，吸入氧气输送并使用的结果。 一般来说肺循环气体交换能力及血红素在健康的人身上是不太有问题的，但是心脏收缩的能力，微血管的密度，血液的容积等等因素都会是影响最大摄氧量是否达到一个跑者遗传极限的因素。
经过训练之后，血液的容积会增加，可以增加氧气运输的总量; 心肌会变得肥大、心室的容积增加，冠状动脉变粗（心脏的血液循环系统，供给心脏的营养），代表着心脏每一次的跳动可以打出更多血液，这也是为什么许多耐力运动员在休息的时候，可以有低于一般人的心跳; 进入肌肉的微血管密度也变得更高，方便血液的进出跟废物的排出。
由于缺乏动机或缺乏训练知识，很少有人达到最大遗传潜力的最大摄氧量。 如果你想在一段时期内看到最大的改进，你必须知道如何有效地训练这个项目。
提高最大摄氧量的好处
增加VO₂ Max最明显的好处是你可以在跑步成绩方面看到进步。 例如，如果你希望在半马减少秒数，那么增加VO₂ Max可以帮助你实现目标，部分原因是由于你在训练VO₂ Max时必须增加无氧阈值（anaerobic threshold）。
所谓的无氧阀值，是你的运动强度太高而无法满足仅通过氧气消耗来提供运动所需的能量需求的临界点（有氧意味着“带氧”）。 即使你越来越努力地呼吸，你开始感觉你的工作肌肉在燃烧，这表明你没有获得足够的氧气来产生维持你所付出的努力所需的能量。 你的身体已经开始使用厌氧系统（厌氧意味着“没有氧气”）来帮助你继续前进。 最终，你必须减速或停止，恢复到有氧程度。
较高的VO₂ Max也表明有较高的无氧阈值，根据定义，其表示较高水平的乳酸耐受性。 从功能上来说，这意味着过去一段时间用于生产乳酸的厌氧和短程运动，现在可以变成有氧运动，而持续更长的时间。 换句话说，如果保持每公里5分钟（5分速）的速度跑8公里，当你的VO₂ Max越大，你能够保持5分速超过8公里或在相同的时间内提高速度的可能性就越大。
即使你没有任何重大的表现性能提升目标，改善VO₂ Max也可以为一般健康带来实际好处。 这种改进减少了心脏的日常工作量，VO₂ Max的提升基本上可以改善因应任何类型工作的心肺适能。 基于心血管疾病仍然是大部份国家的主要死亡原因，大多数人的心脏在日常活动中会因降低负担而受益。
如何提高你的最大摄氧量？
身体的摄氧能力可以分为心肺端与肌肉端。 心肺端主要跟肺脏的大小以及气体扩散交换能力、心脏与血管功能（血液帮浦与运输量的大小）与红血球的携氧能力有关，它们会影响引擎的进气效率。 肌肉端则跟肌肉里的红肌比例及微血管与粒线体的密度有关，影响的是引擎的燃氧效能。
1. 如果你是一位入门跑者，一开始要提升最大摄氧量的方式，不是练那种跑到很喘的高强度间歇运动，而是先从低强度长距离慢跑（Long Slow Distance; LSD）开始，其运动强度则设定在60~75% MHR的有氧燃脂区间。 LSD有氧低强度的跑步，对于肌肉微血管密度的增加的效果远比高强度运动显著。 只要持续LSD一段时日，虽然没有练到太多心肺适能，但肌肉端的有氧能力变好之后，VO₂ Max也会与时俱进。 一开始会进步很快，过了一段时间若VO₂ Max不再提升时，就表示你肌肉端的有氧体能基础已经建立得差不多了，此时就可以开始从事心肺端的锻炼了。
2. 已长跑多年的跑者接受高强度间歇训练（HIIT）被认为是增加VO₂ Max的最佳方法之一。 研究后确认此类HIIT训练可有效提高你的VO₂ Max。 这是因为HIIT会让你在恢复到较低的有氧强度之前暂时超过你的无氧阀值。 这种类型的过载导致你的心肺去适应它们被要求的强度。 为了刺激身体的最大摄氧量，跑者必须在高强度下维持3分钟以上才有效果。
HIIT 的做法可以如下，在充分热身之后，将训练分若干单元，每个单元分为两个相等的时段，一个时段至少为3分钟，最多不超过5-6分钟。 跑者先在约为90% MHR的强度下持续运动一个时段，然后休息一个时段，然后再紧接下一个相同的单元（如图一，这是风哥利用跑步机的训练纪录，我的最高心率是171bpm）。 要注意的是，这里的休息是放慢速度，而不是停止运动。 每个单元的长度和进行单元的数量跑者的运动水平而定。 可以先从3分钟一个时间段，即运动3分钟，休息3分钟，且从2个单元开始。
提高VO₂ Max的过程类似于增加肌力强度，我们都知道肌肉的强度只对当它被要求提升时才会增加。 一般的需求下，它不会变得更强。 这同样适用于VO₂ Max。 如果对心肺系统有更高的要求时，那么因应这些需求的能力将提升到遗传极限。 这个概念解释了为什么在完全相同的时间内以完全相同的速度与距离持续跑步不会帮助你提升VO₂ Max。
其实除了HIIT，任何规律性并能对心肺系统提出更高与持续需求的锻炼都会增加你的VO₂ Max。 关键是你的锻炼强度应该恰好落在稍低于你的无氧阀值（你开始感觉你的工作肌肉中会产生乳酸的程度），你应该在这个强度水平上运动至少15分钟。 除了间歇运动，连续的山坡地冲刺，节奏跑，飞轮锻炼或任何交叉训练活动，都能对你的心肺系统提出类似的要求。
