高水平田徑運(yùn)動員無氧代謝能力的研究*

姜旭東，彭多福

（內(nèi)蒙古師范大學(xué)體育學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010022）

高水平田徑運(yùn)動員無氧代謝能力的研究*

姜旭東，彭多福

（內(nèi)蒙古師范大學(xué)體育學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010022）

著名的運(yùn)動生理學(xué)家奧斯特朗指出:“肌肉工作和訓(xùn)練的生理學(xué)，基本上是論述結(jié)合能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的問題”。無氧代謝能力正是將體內(nèi)的化學(xué)能快速地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的能力。其中，磷酸原系統(tǒng)是在短時(shí)間、最大強(qiáng)度或最大用力的運(yùn)動中起主要供能作用的系統(tǒng)，決定運(yùn)動員最大爆發(fā)力。在田徑項(xiàng)目中，無氧代謝能力成為決定運(yùn)動員運(yùn)動成績的重要因素之一。本研究選取內(nèi)蒙古師范大學(xué)30名高水平田徑運(yùn)動員，運(yùn)用國際先進(jìn)水平的Omega Wave體能測試系統(tǒng)（美國），進(jìn)行磷酸原系統(tǒng)功能指數(shù)（W/kg）、糖酵解系統(tǒng)功能指數(shù)（W/kg）等無氧代謝相關(guān)指標(biāo)的測試，采用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，客觀地了解與評價(jià)高水平田徑運(yùn)動員無氧代謝能力水平，為科學(xué)訓(xùn)練提供科學(xué)依據(jù)。

田徑運(yùn)動員;運(yùn)動成績;無氧代謝能力

0 引言

肌肉活動的能量代謝供能系統(tǒng)分為磷酸原系統(tǒng)、糖酵解系統(tǒng)和有氧代謝系統(tǒng)。其中磷酸原系統(tǒng)和糖酵解系統(tǒng)屬于無氧代謝供能系統(tǒng)。無氧代謝是指在人體在缺氧或無氧的狀態(tài)下運(yùn)動時(shí)所進(jìn)行的物質(zhì)和能量相互轉(zhuǎn)化的過程，而無氧代謝能力就是指運(yùn)動中人體肌肉的無氧代謝系統(tǒng)提高ATP的極限能力，它表示肌肉在磷酸原供能和糖酵解供能條件下的做功能力。

1924年L·W·Sa r g e n t利用縱跳實(shí)驗(yàn)法，首次提出了無氧功率的概念，引起體育界專家學(xué)者的廣泛關(guān)注。對于無氧代謝的研究始于20世紀(jì)初，到1974年色列 Wingate運(yùn)動生理研究所創(chuàng)立了Wingate實(shí)驗(yàn)法用于測量無氧功率，這一實(shí)驗(yàn)方法一直沿用至今。

我國學(xué)者白衛(wèi)東等人在Wingate測功法的基礎(chǔ)上，建立了疲勞指數(shù)計(jì)算方法，其他學(xué)者利用Wingate實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行了散打、摔跤等運(yùn)動項(xiàng)目無氧代謝的研究。趙光圣、郭玉成在對不同運(yùn)動水平與性別的散打運(yùn)動員的無氧代謝能力的特征研究表明，無氧代謝能力具有明顯的運(yùn)動能力差異與性別差異。優(yōu)秀運(yùn)動員明顯高于普通運(yùn)動員，并且男運(yùn)動員之間的差異程度要大于女運(yùn)動員之間的差異。孫紅梅、張茂林在對不同性別、不同訓(xùn)練水平的優(yōu)秀中國式摔跤運(yùn)動員的無氧代謝能力特征的研究中又發(fā)現(xiàn)，與自行車、舉重、體操項(xiàng)目相比，優(yōu)秀中國式摔跤男子運(yùn)動員的糖酵解代謝能力稍低于上述項(xiàng)目;與散打項(xiàng)目相比，優(yōu)秀中國式摔跤女子運(yùn)動員則表現(xiàn)出了較強(qiáng)的糖酵解代謝能力。房冬梅、馮美云對女子摔跤運(yùn)動員的無氧代謝能力的研究中發(fā)現(xiàn)，通過增強(qiáng)無氧代謝能力可以提高運(yùn)動員運(yùn)動能力的水平。大量的實(shí)踐與研究證明，優(yōu)秀的無氧代謝能力是競技運(yùn)動員獲得優(yōu)異成績中不可或缺的一部分。

1 研究的目的與意義

能量代謝一直是運(yùn)動人體科學(xué)研究的重要課題，不同運(yùn)動項(xiàng)目中，其能量代謝的特征一直是研究的重點(diǎn)。以無氧代謝供能為主的運(yùn)動項(xiàng)目具有快速供能和最大功率輸出的特點(diǎn)，其中，爆發(fā)力是表明無氧代謝能力的重要指標(biāo)之一。按照運(yùn)動生理學(xué)理論及田徑運(yùn)動項(xiàng)目供能的特點(diǎn)，系統(tǒng)地研究無氧代謝能力，不僅能夠可客觀準(zhǔn)確的評價(jià)運(yùn)動員的運(yùn)動水平，同時(shí)，對于運(yùn)動員的科學(xué)的選材、訓(xùn)練以及評定平具有重要的指導(dǎo)意義。

本研究通過對高校高水平田徑運(yùn)動員無氧代謝能力:磷酸原系統(tǒng)功能系統(tǒng)指數(shù)（W/kg）、糖酵解系統(tǒng)功能指數(shù)（W/kg）的測試，了解和掌握高水平田徑運(yùn)動員的下肢爆發(fā)力水平，并對其進(jìn)行科學(xué)的評價(jià)，從而為高校高水平運(yùn)動員的選材、訓(xùn)練及運(yùn)動能力的評價(jià)提供客觀有效的方法，為運(yùn)動訓(xùn)練提供科學(xué)的依據(jù)。

2 研究內(nèi)容和方法

2.1 實(shí)驗(yàn)對象

選取30名內(nèi)蒙古師范大學(xué)高水平田徑運(yùn)動員，運(yùn)動員基本情況見表1

表1:運(yùn)動員基本情況一覽表

2.2 研究的主要內(nèi)容

本研究采用Omega Wave體能測試系統(tǒng)，對30名內(nèi)蒙古師范大學(xué)高水平田徑運(yùn)動員進(jìn)行測試，測量5次跳躍的平均高度、最高跳躍高度和平均滯空時(shí)間;測量10s跳躍的平均滯空時(shí)間、平均觸墊時(shí)間、跳躍次數(shù)、平均跳躍高度以及依據(jù)上述測量結(jié)果換算得出的磷酸原系統(tǒng)功能系統(tǒng)指數(shù)（W/kg）。測量60s的平均滯空時(shí)間、平均觸墊時(shí)間、跳躍次數(shù)、平均跳躍高度以及換算出的糖酵解系統(tǒng)功能指數(shù)（W/kg）。采用SPSS for Windows統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，依據(jù)被試者的運(yùn)動等級及項(xiàng)目特點(diǎn)，對高水平田徑運(yùn)動員無氧代謝能力水平及最大下肢爆發(fā)力進(jìn)行定量描述。

2.3 研究方法

2.3.1 文獻(xiàn)資料法

查閱有關(guān)無氧代謝以及爆發(fā)力相關(guān)的文獻(xiàn)資料，為本研究的課題設(shè)計(jì)、制訂研究方案、解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果提供理論依據(jù);

2.3.2 專家訪談法

根據(jù)本研究目的和研究內(nèi)容，以及對本文的研究思路、研究方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等，對內(nèi)蒙古師范大學(xué)生理生化教研室相關(guān)的專家學(xué)者進(jìn)行了訪談與咨詢，積極征求其意見和建議。

2.3.3 實(shí)驗(yàn)法

實(shí)驗(yàn)地點(diǎn):

內(nèi)蒙古師范大學(xué)體育學(xué)院身體機(jī)能測定室

實(shí)驗(yàn)儀器:

Omega Wave體能測試系統(tǒng)儀器

實(shí)驗(yàn)步驟:

（1）讓受試者進(jìn)行4分鐘左右的基本準(zhǔn)備活動，如慢跑，以自我活動準(zhǔn)備好為準(zhǔn);

（2）受試者休息2分鐘后在Omega Wave測試墊上正式開始實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前，說明具體要求和注意事項(xiàng)，提醒受試者注意不能跳出測試墊;而且要做下蹲跳（又稱CMJ）;實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)該語言鼓勵受試者，讓其發(fā)揮最大運(yùn)動能力。

（3）實(shí)驗(yàn)次序?yàn)?次跳躍、10s跳躍、60s跳躍。實(shí)驗(yàn)中的間隔時(shí)間分別為60s、120s;

（4）收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2.3.4 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

利用Excel2003和SPSS for Windows統(tǒng)計(jì)軟件對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表2:內(nèi)蒙古師范大學(xué)田徑運(yùn)動員縱跳測試均值一覽表（n=30）

在5次最大縱跳測試中，肌肉運(yùn)動主要是以磷酸原供能為主。男子田徑運(yùn)動員的最大縱跳高度為46.85 ±6.39厘米，女子田徑運(yùn)動員的最大縱跳高度為33.26±4.73厘米。數(shù)據(jù)表明，男子田徑運(yùn)動員的爆發(fā)力明顯要高于女子田徑運(yùn)動員。

在10s連續(xù)縱跳中，男子田徑運(yùn)動員的平均縱跳高度和跳躍次數(shù)都略高于女子，而且男子運(yùn)動員磷酸原能力高于女子。在10s連續(xù)縱跳中，肌肉運(yùn)動主要是依賴磷酸原供能系統(tǒng)。

在60s連續(xù)縱跳測試中，肌肉主要是依賴糖酵解供能系統(tǒng)為主，磷酸原供能系統(tǒng)為輔。其中男子運(yùn)動員的糖酵解能力要高于女子。

4 分析與結(jié)論

4.1 高水平田徑運(yùn)動員無氧代謝能力分析

4.1.1 高水平田徑運(yùn)動員磷酸原代謝能力的分析

磷酸原供能系統(tǒng)的特點(diǎn)是僅能維持肌肉做快速劇烈運(yùn)動7—8秒，作為極量運(yùn)動的能源，供能速度快，無需氧氣的參與，而且代謝產(chǎn)物沒有乳酸，是運(yùn)動員爆發(fā)力的基礎(chǔ)。運(yùn)動員在突然起動，靈活轉(zhuǎn)變速度或其它動作時(shí)等等，都需要依賴于磷酸原代謝供能。一般是通過10秒左右的持續(xù)最大運(yùn)動試驗(yàn)來完成測試。由表2可知，高水平田徑運(yùn)動員具有較強(qiáng)的起動能力和爆發(fā)力，而且其磷酸原代謝能力表現(xiàn)出明顯的性別差異。

4.1.2 高水平田徑運(yùn)動員糖酵解代謝能力的分析

糖酵解供能系統(tǒng)是運(yùn)動員無氧代謝能力的基礎(chǔ)，供能速度較快，不需要氧氣的參與，一般是通過60s左右的持續(xù)運(yùn)動試驗(yàn)來完成的，也不產(chǎn)生乳酸。由表2可知，男子高水平田徑運(yùn)動員比女子具有較強(qiáng)的短時(shí)間內(nèi)發(fā)揮機(jī)體最大工作能力并維持高消耗耐力運(yùn)動的能力，但是差異不顯著。

4.2 結(jié)論

（1）高水平田徑運(yùn)動員具有較強(qiáng)的無氧代謝能力，他們具有較強(qiáng)的快速供能和最大功率輸出的能力，但是高水平田徑運(yùn)動員的無氧代謝能力表現(xiàn)出性別差異，男子運(yùn)動員要高于女子運(yùn)動員。

（2）高水平田徑運(yùn)動員的訓(xùn)練中應(yīng)加強(qiáng)速度耐力練習(xí)，才能系統(tǒng)、全面的提高運(yùn)動員無氧代謝能力，進(jìn)而提高運(yùn)動成績。

（3）在高水平運(yùn)動員的科學(xué)選材和運(yùn)動訓(xùn)練中，應(yīng)該有針對性的選擇測試，對其進(jìn)行科學(xué)、有效的評價(jià)。結(jié)合Omega Wave體能測試系統(tǒng)所得實(shí)驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)，能夠準(zhǔn)確、方便地反映運(yùn)動員無氧代謝的能力。

［1］R·J·莫安博士（英）.無氧代謝在田徑運(yùn)動中的重要性［J］.福建體育科技，1986（4）:46 －50.

［2］劉楊波.男子短跑運(yùn)動員無氧代謝能力特征研究［D］.吉林:東北師范大學(xué)，2011.

［3］喬卡特·維塔薩洛（美）.關(guān)于青少年運(yùn)動員爆發(fā)力的評定［J］.體育研究，1988，（2）:64 －67.

［4］馬世武.關(guān)于爆發(fā)力靈活性和平衡能力的測定方法介紹［J］.體育教學(xué)，1984，（1）:55 －60.

［5］房冬梅，馮美云.女子摔跤運(yùn)動員無氧代謝能力和體成分的初步研究［J］.山西體育科技，1996，（1）:18 －23.

［6］何強(qiáng)，趙琳琳.青年女子摔跤運(yùn)動員無氧代謝能力的變化特點(diǎn)［J］.體育科學(xué)研究，2012，16（1）:63 －66.

［7］馮美云.運(yùn)動生物化學(xué)［M］.北京:人民體育出版社，1999.

［8］趙光圣，郭玉成.優(yōu)秀武術(shù)散打運(yùn)動員無氧代謝能力特征的研究［J］.體育科學(xué)，2006，26（3）:46 －49.

［9］李崇華.縱跳立定跳遠(yuǎn)與等速測試評價(jià)下肢爆發(fā)力的相關(guān)性研究［D］.西安:西安體育學(xué)院，2011.

［10］楊樹堃，杜洪印.大學(xué)生下肢爆發(fā)力運(yùn)動處方的開發(fā)與應(yīng)用［J］.首都醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，（1）:413－418.

［11］孫紅梅，張茂林.優(yōu)秀中國式摔跤運(yùn)動員與氧代謝能力特征的研究［J］.體育科學(xué)，2008，28（8）:34 －39.

［12］王琨，李崇華.原地縱跳與等速測試評價(jià)下肢爆發(fā)力的相關(guān)性研究［R］.南京:第十五屆全國運(yùn)動生物力學(xué)學(xué)術(shù)交流大會，2012:128－129.

The Study of Anaerobic Metabolism Capacity in High Level Track and Field Athletes

JIANG Xu－Dong，PENG Duo－Fu
（College of Physical Education，Inner Mongolia Normal University，Huhhot 10022）

Famous exercise physiologist Oster said:"the muscles work and the training of physiology，is basically discusses the problems of the binding energy into mechanical energy".Anaerobic ability to chemical energy from the body to quickly converted into mechanical energy.Among them，the phosphagen system is in a short time，maximum intensity or strength of movement in one of the main power system，decided to athletes maximum explosive.It becomes one of the important factors in decision performance in track and field events.This study selected thirty Inner Mongolia normal university high level track and field athletes，using the international advanced level of Omega Wave fitness test system（USA），in the phosphagen system function index（W/kg），glycolysis system function index（W/kg），and other related parameters of anaerobic metabolism test，using SPSS statistical software to analyze data processing，objectively understanding and evaluation of high － level track and field athletes anaerobic metabolism ability level，which will provide a scientific basis for scientific training.

Track and field athlete;Performance;Anaerobic capacity

G82

A

1004－1869（2015）03－0044－04

10.13388/j.cnki.ysajs.2015.03.006

2015－04－21

內(nèi)蒙古自治區(qū)2014年碩士研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)（S20141013510）。

姜旭東（1989－），安徽省合肥市人，碩士研究生，研究方向:運(yùn)動生理學(xué)。