Se você está realmente interessado na biologia por trás do condicionamento físico, sugiro ler "Daniel's Running Formula" do Dr. Jack Daniel. Parafraseando alguns dos pontos que você leria lá.
O objetivo é obter oxigênio do ar para os músculos que precisam dele. Existem vários sistemas envolvidos nesse processo.
Capacidade pulmonar
Simplesmente, quanto ar seus pulmões retêm? Esse valor não muda muito com o treinamento, mas pode mudar um pouco.
Desenvolvimento capilar pulmonar
Isso é realmente muito mais importante que a capacidade geral. À medida que você treina, o sistema capilar em torno de seus pulmões cresce e se expande. O resultado é que você é capaz de extrair mais oxigênio de cada respiração.
Força do coração
Seu coração é um músculo. Conforme você treina, fica mais forte. O resultado é que você é capaz de extrair mais sangue a cada batida. Assim, mais oxigênio, transportado no sangue, é movido para os músculos.
Absorção de oxigênio muscular
Ok, então seus pulmões respiram o oxigênio e seu coração passa pela corrente sanguínea até os músculos. Agora seus músculos precisam ser capazes de absorver o oxigênio do sangue e para dentro das células para uso. Quanto mais você treina, mais eficientes os músculos se tornam ao fazer isso.
Se você examinar os pontos 1 a 4 juntos, obtém o que às vezes é chamado de "VO2 Max". Isso é basicamente quanto oxigênio você pode obter do ar e dos músculos.
Limiar de ácido láctico
Ok, então se seus músculos estão recebendo oxigênio suficiente, a atividade é puramente aeróbica. No entanto, a maioria dos exercícios não é 100% puramente aeróbica, existe um elemento anaeróbico. O subproduto da atividade anaeróbica é o ácido lático. O ácido lático começa a acumular-se nos músculos (o que é uma grande parte do motivo pelo qual você sente a "queimação"). Seu corpo é capaz de limpar o ácido lático para aliviar isso. O limiar de ácido lático é basicamente o ponto em que seu corpo mal consegue limpar o quanto você está produzindo. Se a atividade se intensificar muito além desse ponto, muito em breve os músculos ficarão sobrecarregados e você terá que parar para respirar.
Quando se trata de treinamento, certos tipos de exercícios podem atingir determinados sistemas. Uma execução de tempo, por exemplo, é ótima para atingir o limiar de ácido lático. Se você estiver interessado em aprender mais, confira o livro, é FANTÁSTICO. Então pegue alguns bons tênis de corrida e pegue a trilha!
Edit 1: Quando eu disse que o desenvolvimento capilar pulmonar é mais importante que a capacidade pulmonar, quero dizer da perspectiva do treinamento. A capacidade pulmonar pode mudar como resultado do treinamento, mas não tanto assim. O desenvolvimento capilar pulmonar, por outro lado, pode ser aumentado dramaticamente.
Edit 2: Acima, havia principalmente uma visão geral do que está envolvido em "Cardiovascular Fitness", mas abordarei algumas de suas outras perguntas mais diretamente.
Estou curioso para saber o que o faz (e os caminhantes que vi) "em forma" - de onde vem sua resistência?
O exercício em geral envolve uma dinâmica de "recuperação do estresse". Quando você enfatiza um sistema em seu corpo, ele reage, fortalecendo esse sistema durante a recuperação . É o mesmo, seja o estresse causado por algo como levantamento de peso ou algo como caminhar. Corredores e caminhantes, como você viu, têm ótima forma física, porque enfatizam o sistema cardiovascular e o corpo o fortalece como resposta. Acima, escrevi sobre sistemas específicos em seu corpo envolvidos nisso.
Ele era magro como eu, então acho que os músculos não desempenham um papel importante nisso. Só posso supor que isso se deva à eficiência do coração e dos pulmões?
Na verdade, isso é apenas parcialmente verdade. Se você olhar para as minhas descrições do VO2máx e do limiar de ácido lático, ambos são pelo menos parcialmente específicos do músculo. No VO2max, o músculo deve ser capaz de absorver oxigênio da corrente sanguínea. Você pode bombear tanto oxigênio quanto quiser, mas se o músculo não puder absorvê-lo, não ajudará. Da mesma forma, músculos mais fracos resultarão em limites mais baixos de ácido lático, o que causará fadiga mais rapidamente.
Alguns anos atrás, eu corria diariamente, a 100 quilômetros por semana, e tinha uma boa aptidão geral. Eu tive que desistir de correr (devido a uma lesão), mas não queria sacrificar a forma física, então acrescentei natação. Ao correr, eu poderia fazer uma corrida de 20 milhas em um ritmo bastante agressivo, mas ao nadar eu ficaria arrasada em apenas 15 a 20 minutos, porque os grupos musculares envolvidos eram completamente diferentes. Claro que meus pulmões e coração estavam em ótima forma, mas meus braços eram como macarrão molhado.
Outra observação: Até certo ponto, a aptidão está "nos olhos de quem vê". Conheço levantadores de peso (levantadores a granel / de potência) que pensam que estão em ótima forma, mas não conseguem correr muito. Da mesma forma, a maioria dos corredores não levanta. Quem pode dizer que um é mais "apto" que o outro? Claramente, minha formação como corredor expõe minha própria preferência, mas eu só queria observar que a idéia de "condicionamento físico" pode variar.