人体进行运动所需的能量由三磷腺苷（Adenosine Triphosphate，ATP）提供。它源于人摄入的食物，以有氧和无氧两种方式生成，在这个过程中，有以下三种代谢系统发生作用：

有氧系统，呼吸氧气—进入肺部—进入血液—进入肌肉—氧化碳水化合物和脂肪—产生ATP。

糖酵解系统（乳酸系统），肌肉收缩，肌肉和肝脏中以糖原形式储存的葡萄糖被分解成乳酸，产生少量高能量ATP分子。

磷酸肌酸（CP）系统，ATP被分解并释放能量，CP分子中的能量迅速转移到二磷酸腺苷（Adenosine Diphosphate，ADP）中，ADP被附着一个游离的磷酸分子，形成新的ATP。

有氧供能系统比无氧供能系统效率更高，产生的废物是水和二氧化碳。而无氧供能系统则会生成乳酸，当乳酸生成速度过高，人体会出现明显的疲劳状态。在任何时候，三个代谢系统都在持续发挥作用，而随着运动持续时间与运动强度的变化，发挥主导作用的能量系统也会发生变化。

进行能量代谢系统训练的目的是提高最大摄氧量与细胞的有氧供能能力，提高无氧能量系统上限，从而提高能量转化效率，延缓机体进入疲劳状态，预防运动损伤。通过训练，心脏泵出功率提升，更高训练强度对应相对较低的心率水平，机体能够承受更高强度或更长时间的训练。同时，训练能够刺激无氧和有氧代谢能力的提升，提高抗疲劳能力与耐力。这对于提高人体运动表现具有重要意义。

1.心率公式与训练心率区间

使用公式估算心率，通过特定心率区间控制训练强度，是监测能量代谢系统训练的常用方式。需要注意的是，这一公式反映的是对应人群心率的平均值，实际应用中需要考虑个体差异。心率公式与心率区间仅仅是可供参考的训练工具，个体在训练中的实际感受也应被充分考虑。

最大心率（HRmax）的简单估算方法仅引入年龄作为变量：HRmax＝208-（0.7×年龄）

在此基础上，可以简便地估算目标训练心率（Target Heart Rate，THR）区间：

THR＝HRmax×训练所要求的百分比卡式公式法是一种更精确地估算THR的方法，它引入了静息心率作为变量：

THR＝[208-（0.7×年龄）-静息心率]×训练所要求的百分比+静息心率在一定程度上，静息心率随身体素质水平的变化而变化。经过良好训练的运动员静息心率显著低于人群平均水平——运动员的静息心率可能达到40次/分，而在一般人群中，静息心率通常为60～90次/分。在更低的静息心率水平下，要使心率上升到目标心率水平，可能需要更高的训练负荷。

根据《NA**-PES美国国家运动医学学会运动表现训练指南》所述，训练心率区间要求的百分比如下表所示。

在制订训练计划时，从心率区间的下限开始，逐渐提高训练强度，能够使得训练更容易被接受。目标训练心率区间在控制间歇训练强度时也发挥着重要作用。

2.稳态训练

能量代谢系统的训练方式可分为稳态训练与间歇训练两类。稳态训练强调有氧系统长时间供能的能力，间歇训练则强调从剧烈运动、高心率中恢复的能力。一般而言，间歇训练是更节省总时长的训练方式。采用不同方式刺激能量代谢系统有利于形成更高水平的训练适应，提高整体耐力与在不同运动要求下的适应能力。

稳态训练是指使用一致的强度持续进行的训练。基本保持稳定的运动速度或心率。长距离慢速运动一般采用较低的训练强度，要求训练者达到计划的时间量，这可以有效提高最大有氧能力。而用最大心率速度百分比控制训练强度则可产生不同的训练压力。常用的稳态训练方法有匀速跑、匀速负重爬升、匀速长距离游泳等。

3.间歇训练

间歇训练由多组重复运动构成，每组运动之间设定休息时间进行被动恢复（完全休息）或主动的低强度恢复。可以通过改变运动强度、运动时间与休息时间的比例来控制训练强度。

这种训练方式不能完全替代传统的稳态训练，但在提高训练时间效率、诱导细胞的有氧供能能力提升、训练恢复能力与抗疲劳能力等方面具有优势。间歇训练更多针对代谢能力而非肌肉量，有时也会在抗阻训练中加入高强度间歇训练，以在短时间内提供更大运动量。

根据训练强度的差别，间歇训练可分为中等强度间歇训练与高强度间歇训练（High Intensity Interval Training，HIIT）。中等强度间歇训练不追求每次训练达到体能极限，适合训练初期或是恢复期。高强度间歇训练则追求单组训练达到极限，要求以最大摄氧量90%或以上的强度进行短时训练，反复冲击能量代谢系统极限。这种训练方式具有相当强的挑战性，需要有充足的准备与恢复时间，更适合已经具备较好运动基础的个体。初学者也可以偶尔尝试高强度间歇训练。

高强度间歇训练的一种典型模式是温盖特测试（Wingate test）的一种变形，这种测试方法在20世纪70年代由以色列温盖特研究所运动医学部研发，用于运动员无氧能力评估，借助功率车进行最大能力测试，在30秒之内测量参与者的峰值功率、平均功率和疲劳指数。它在HIIT训练中的应用形式是30秒极限训练（心率达到第三区间）后安排4分钟恢复，连续重复进行4～6次。这对于初学者来说是相当困难的。

另一种常用的间歇训练模式则相对温和，降低每组的训练强度而延长训练时间，在2～3分钟的间歇中安排低强度恢复训练或完全休息，基本保证1∶1的锻炼休息比。

HIIT训练示例（不含热身、拉伸环节）：深蹲跳×15个

波比跳×12个

高抬腿30秒

开合跳30秒

休息2～3分钟，重复3组。

反复冲刺是间歇训练的一种，这种训练由短距离冲刺与一定休息时间构成。在训练者可以承受的范围内，逐步增加冲刺距离和缩短休息时间，提升训练强度。它旨在提高训练者的爆发力与耐力，对训练者身体素质要求很高，需要在充足的稳态练习与相当长时间（至少两个月）的中高强度间歇训练之后进行。

对于从事户外运动者来说，耐力训练可以选择更接近户外实际的实用训练方式。在个体感受方面，负重状态下的长时间运动与不负重存在一定差异，而野外环境中的感受与在田径场上训练也有不同。有必要在平时训练中增加与将要从事的户外运动对应的项目。例如匀速或变速的负重爬升，在野外环境中或者接近野外环境的坡地上开展的匀速或变速训练，以及人工和自然岩壁上的攀岩训练等。

注意：

在进行负重训练时，可以采用“负重上升＋空身下降”的模式，以减轻下降过程对关节的冲击。