Hiệu Năng Chạy Bộ

Hiệu năng chạy bộ là gì

Chúng ta biết đến giá trị VO2 max, phản ánh thể tích oxy tối đa mà cơ thể có thể sử dụng. Đây là yếu tố rất quan trọng đối với mỗi người chạy bộ. Tuy nhiên, không hẳn VO2 max cao nhất sẽ đồng nghĩa với thành tích chạy bộ tốt  nhất. Lấy ví dụ, hai sinh vật có VO2 max cao nhất là con linh dương và báo đốm (cheetah). Tuy nhiên, cả linh dương và báo đốm đều thua một người chạy bộ trung bình khi phải chạy đua marathon.

Bởi ngoài VO2 max, còn hai yếu tố khác ảnh hưởng tới thành tích, đó là hiệu năng chạy bộ (Running Economy) và ngưỡng lactate. Chay365 đã có bài viết về ngưỡng lactate – tốc độ chạy mà ở đó lượng axit lactic sản sinh ra không vượt quá mức cơ thể có thể đào thải hoặc tái chuyển hoá thành năng lượng. Thế còn hiệu năng chạy bộ thì sao?

Hiệu năng chạy bộ đánh giá hiệu suất sử dụng năng lượng của người chạy bộ. Cùng một vận tốc chạy, người nào sử dụng ít oxy hơn sẽ có hiệu năng chạy bộ tốt hơn. Đây là thông số khách quan hơn VO2 max trong việc dự đoán thành tích của vận động viên.

Hình 1: Hiệu năng chạy bộ ở 2 VĐV có VO2 max tương đương

Hình 1 biểu diễn hiệu năng chạy bộ ở 2 vận động viên có cùng giá trị VO2 max. Ở cùng một tốc độ (VD 15 km/h), vận động viên “hình tam giác” sử dụng ít oxy hơn vận động viên “hình vuông”, đồng nghĩa hiệu năng chạy bộ tốt hơn.

Giá trị trung bình

Hiệu năng chạy bộ được biểu diễn bằng lượng oxy tiêu thụ khi chạy với một tốc độ nhất định (mL/kg/phút), hoặc lượng oxy tiêu thụ khi chạy một quãng đường nhất định (mL/kg/km). Trái với VO2 max càng cao càng tốt, hiệu năng chạy bộ càng thấp càng tốt.

Hiệu năng chạy bộ trung bình của người chạy bộ được ước tính vào khoảng 200 mL/kg/km, nghĩa là để chạy 1 km, một người nặng 60 kg sẽ tiêu thụ trung bình khoảng 12L oxy.

Một thống kê trên tờ Y học Thể thao (Sport Medicine) năm 2015 cho thấy hiệu năng chạy bộ có sự khác biệt đáng kể giữa người bình thường và các vận động viên được tập luyện. Với mỗi cá nhân, hiệu năng chạy bộ khi chạy với tốc độ khác nhau cũng khác nhau. Tốc độ chạy càng nhanh, giá trị hiệu năng chạy bộ càng thấp, tương ứng cơ thể sử dụng oxy càng hiệu quả.

Hình 2: VO2 max và hiệu năng chạy bộ trung bình của nam giới

Hình 3: VO2 max và hiệu năng chạy bộ trung bình của nữ giới

Hình 2 và hình 3 cho thấy, mặc dù VO2 max của nam và nữ có sự khác biệt đáng kể, hiệu năng chạy bộ lại không chênh nhiều đến thế. Ví dụ, nam giới bình thường chạy pace 6 có hiệu năng chạy bộ 36,7 mL/kg/phút, con số này ở người nữ bình thường là 37,7 mL/kg/phút, nghĩa là mỗi phút người nữ chỉ dùng nhiều hơn người nam 0,1 mL oxy (cho mỗi kg cân nặng)

Với mỗi cá nhân, hiệu năng chạy bộ có độ dao động rất cao. Ví dụ, ở pace 3:45 (tốc độ 16km/h), hiệu năng chạy bộ có thể dao động từ 45 mL/kg/phút tới 60 mL/kg/phút.

Thấy gì từ chỉ số của các vận động viên marathon cao tuổi

Tầm quan trọng của cải thiện hiệu năng chạy bộ

Gia tăng VO2 max giúp người chạy bộ chạy tốt hơn và nhẹ nhàng hơn. Tuy nhiên, giá trị này ít biến đổi thay thời gian, Trong khi đó, hiệu năng chạy bộ lại có thể cải thiện đáng kể, dẫn tới thành tích thi đấu tốt hơn. Một nghiên cứu tiến hành năm 2006 đã cho thấy sự tiến bộ về hiệu năng chạy bộ của Paula Radcliffe, nữ vận động viên marathon nhanh nhất thời điểm đó.

VO2 max cao không phải lúc nào cũng tốt

Hình 4: VO2 max của Paula Radcliffe ít thay đổi từ năm 1992-2003

Hình 5: Hiệu năng chạy bộ của Paula Radcliffe cải thiện đáng kể từ năm 1992-2003

Nói cách khác, nếu như năm 1992, hiệu năng chạy bộ của Paula Radcliffe vào khoảng 205 mL/kg/km, thì năm 2003, hiệu năng chạy bộ của cô là 175 mL/kg/km. Nghĩa là cơ thể Paula sử dụng oxy tốt hơn 15%. Hệ quả là tốc độ của Paula khi chạy ở mức tiêu thụ oxy tối đa (S-VO2 max) là 20,5 km/h năm 1992, đã tăng lên 23,5 km/h năm 2003.

Hình 6: Tốc độ chạy (km/h) của Paula Radcliffe ở ngưỡng VO2 max

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu năng chạy bộ

Trong cuốn “Hiểu về chạy bộ”, Tim Noakes, giáo sư về y học thể thao đồng thời là một marathoner, đã liệt kê một số yếu tố ảnh hưởng tới hiệu năng chạy bộ, bao gồm: cấu trúc cơ thể, dao động lên xuống của cơ thể khi chạy, khả năng hấp thụ sang chấn của hệ cơ, các thông số cơ-sinh học, kỹ thuật chạy, nền tảng thể lực, quá trình luyện tập, sự mệt mỏi, giới tính, cân nặng, và các điều kiện môi trường.

Nhiều nghiên cứu cho thấy vận động viên marathon có hiệu năng chạy bộ tốt hơn vận động viên chạy cự ly trung bình, và tốt hơn các vận động viên chạy tốc độ cự ly ngắn. Phân tích chi tiết video khi các VĐV này chạy ở tốc độ từ 10-20 km/h cho thấy người chạy cự ly ngắn có dao động lên xuống cao hơn người chạy marathon.

Hình 7: Các yếu tố chi phối hiệu năng chạy bộ

Các đặc điểm nhân trắc học

Các đặc điểm nhân trắc giải thích tại sao một số người là chuyển động nhẹ nhàng và hiệu quả hơn những người khác. Cấu trúc cơ thể để có thể có hiệu năng chay bộ tối ưu bao gồm: chiều cao thấp hơn trung bình đôi chút, phần trăm mỡ thấp, khung chậu hẹp, khối cơ chi dưới phân bố gần với khớp háng. Có thể thấy các mô tả này tương tự những vận động viên marathon xuất sắc trong lịch sử, như Eliud Kipchoge.

Cơ sinh học

Sải chân, sự bật nảy của cơ thể đều giữ vai trò rất quan trọng trong việc cải thiện hiệu năng chạy bộ.

Sải chân dài, tương ứng guồng chân thấp, dẫn tới hệ cơ phải sử dụng nhiều năng lượng hơn. Ngược lại, sải chân quá ngắn và guồng chân quá nhanh cũng không tốt. Tuy nhiên, điều thú vị là không có một thông số duy nhất đúng với tất cả những người chạy bộ. Các tác giả Cavanagh và Williams đã kết luận rằng mỗi người thường có xu hướng tự chọn sải chân lý tưởng nhất với mình, và cơ thể sẽ có quá trình tự thích nghi. Tuy nhiên, cần nhớ rằng sải chân quá dài sẽ làm tăng nguy cơ chấn thương.

Các vận động viên elite có chuyển động lên xuống thấp, nói cách khác cơ thể không bị bật nảy khi chạy. Điều này giúp họ tiết kiệm năng lượng đáng kể.

Ngoài ra, hạn chế chuyển động tay, sự linh hoạt của lưng và chi dưới, góc tạo bởi hông với phương nằm ngang rộng cũng giúp cải thiện hiệu năng chạy bộ.

Đánh tay như thế nào khi chạy bộ đường dài

Các yếu tố cơ sinh học giải thích tại sao khi mệt mỏi, chúng ta lại chuyển động kém hiệu quả hơn, tốc độ chậm đi và lại càng cảm thấy thiếu oxy. Đồng thời, tư thế chạy bộ đúng sẽ giúp người chạy bộ có hiệu năng tốt hơn.

Tập luyện

Trong khi các yếu tố nhân trắc và cơ sinh học không dễ điều chỉnh, quá trình luyện tập có thể giúp người chạy bộ có hiệu năng chạy bộ tốt hơn. Cùng với thời gian, runner sẽ quen dần với chuyển động tối ưu. Không chỉ có thế, hệ tim mạch và hô hấp cũng quen với việc sử dụng oxy sao cho hiệu quả nhất. Cùng với đó là hoạt động dẫn truyền thần kinh – cơ. Cơ thể sẽ biết đưa ra các tín hiệu chỉ huy tại thời điểm phù hợp nhất, để điều khiển vận động của hệ cơ xương khớp. Lâu dần, mọi thứ trở nên thành thục như một kỹ năng, tương tự như vận động viên bóng rổ biết cữ tay để ném bóng vào rổ.

Các bài tập sức mạnh, bài tập bùng nổ (plyometrics) như nhảy bục, giúp gia tăng sự linh hoạt và mạnh mẽ của hệ cơ, giúp cơ thể chuyển động hiệu quả hơn.

Quá trình tập luyện ở độ cao giúp cơ thể quen với trạng thái thiếu oxy. Hormone erythropoetin được sinh ra nhiều, giúp cơ thể sản sinh nhiều hồng cầu hơn, nhờ đó máu sẽ dẫn truyền oxy và chất dinh dưỡng nhanh hơn.

Tập luyện trong điều kiện thời tiết nóng cũng đem lại hiệu quả gần tương tự, khi hệ tim mạch và hệ cơ học được cách sử dụng năng lượng hiệu quả hơn. Khi chuyển từ điều kiện nắng nóng sang thời tiết mát mẻ, chúng ta sẽ có nhiệt độ trung tâm thấp hơn và tần số tim thấp hơn, với cùng tốc độ chạy.

Hình 8: Tập luyện đều đặn giúp cải thiện hiệu năng chạy bộ

Giày chạy bộ

Giày nhẹ đã được chứng minh cải thiện đáng kể hiệu năng chạy bộ. Tuy nhiên, chưa thấy sự khác biệt khi chạy bộ chân trần so với đi giày nhẹ.

Top giày chạy bộ của Chay365

Độ đệm của giày giúp hấp thụ chấn động tốt hơn, và giảm nhu cầu oxy. Tuy nhiên giày đệm êm thường nặng cân, và các nhà sản xuất cần cân bằng các yếu tố để có được hiệu quả tối ưu. Gần đây, các loại giày với lớp đệm carbon ở đế giữa – như đôi Vaporfly – đã tiết kiệm công cho khớp cổ chân và bàn ngón chân, đemlại hiệu năng chạy bộ tốt hơn.

Lựa chọn giày chạy bộ

Hình 10: Cơ thể thả lỏng và tư thế chạy bộ đúng giúp cải thiện hiệu năng chạy bộ

Nhiệt độ trung tâm cơ thể

Điều này rất dễ hiểu. Cơ thể của chúng ta hoạt động như một chiếc xe. Nếu chiếc xe khi vận động bị nóng lên, hiệu suất của xe sẽ giảm. Đây là lý do khiến báo đốm cheetah dù có VO2 max rất cao và tốc độ cực đại lên tới 100 km/h vẫn chạy kém một người bình thường. Cơ thể báo không có khả năng thoát nhiệt bằng mồ hôi và sẽ nóng lên nhanh chóng, dẫn tới cạn kiệt oxy và năng lượng.

Chính vì thế, điều kiện môi trường có ảnh hưởng rất rõ rệt tới hiệu năng chạy bộ. Theo tính toán, điều kiện nhiệt độ lý tưởng để đạt thành tích chạy marathon tối ưu là khoảng 5ºC.

Nhiệt độ cao ảnh hưởng tới thành tích chạy bộ như thế nào?

Hiệu năng chạy bộ trong dự án Breaking2 và INEOS 159

Khi tiến hành dự án Breaking2, các nhà tổ chức đã vận dụng mọi tiến bộ về công nghệ để cải thiện hiệu năng chạy bộ của những vận động viên tham gia, bao gồm: điều kiện thời tiết tối ưu, phân tích dáng chạy và nồng độ lactate của vận động viên, sử dụng dòng giày tân tiến nhất. Hệ quả là lần đầu tiên con người tiến gần tới mốc 2 giờ cho cự ly marathon đến thế (2:00:25). Điều này cũng được lặp lại trong thử thách INEOS 159, khi Eliud Kipchoge trở thành người đầu tiên chạy marathon dưới 2 giờ.

Phim tài liệu Breaking2

Tính toán hiệu năng chạy bộ

Lý tưởng nhất là định lượng được thể tích oxy tiêu thụ khi chạy với các tốc độ khác nhau, so sánh các giá trị theo thời gian để đánh giá sự tiến bộ. Tuy nhiên điều này là bất khả thi với đa số chúng ta. Một cách tương đối để ước tính hiệu năng chạy bộ là thông qua tần số tim. Nhu cầu oxy của cơ thể càng cao, tần số tim sẽ phải gia tăng tương ứng.

Hiệu năng chạy bộ tương đối được tính toán dựa trên số nhịp tim cần dùng để hoàn thành một cự ly nhất định (VD: 1km). Có thể tính hiệu năng chạy bộ tương đối như sau:

• Tổng tần số tim = (Tần số tim trung bình – Tần số tim khi nghỉ) * thời gian chạy bộ (phút)
• Năng lượng để chạy 1 km = Tổng tần số tim / Quãng đường (km)
• Hiệu năng chạy bộ = 1 / Năng lượng mỗi km * 100000

Trái với hiệu năng chạy bộ, giá trị hiệu năng chạy bộ tương đối càng cao càng tốt.

Lấy ví dụ, trong bài tập này, tôi chạy 8,8 km, trong thời gian 52 phút, với nhịp tim trung bình 115. Lấy nhịp tim khi nghỉ là 40 Chu kỳ/phút, tôi tính ra hiệu năng chạy bộ tương đối là 224,3.

Hình 11: Các thông số tần số tim trung bình, thời gian và quãng đường chạy, giúp ước tính hiệu năng chạy bộ tương đối

Kết luận

Không phải ngẫu nhiên mà có người chạy nhanh, có người chạy chậm. Các đặc điểm giải phẫu, sinh lý, cũng như quá trình luyện tập, trang thiết bị thi đấu, đều có ảnh hưởng tới thành tích chạy bộ. Bài viết này không nhằm cuốn độc giả vào các chỉ số phức tạp, mà chỉ muốn cung cấp các bằng chứng khoa học để mỗi người có thể hiểu rõ hơn cơ thể mình và chạy bộ tốt hơn.