運動訓(xùn)練的生化原理

翁錫全（廣州體育學(xué)院，廣東廣州510500）

運動訓(xùn)練的生化原理

翁錫全
（廣州體育學(xué)院，廣東廣州510500）

從運動時骨骼肌供能、能源物質(zhì)恢復(fù)的生化特點，分析運動訓(xùn)練時間和間歇時間安排的生化原理。認為：運動訓(xùn)練中應(yīng)根據(jù)不同運動項目供能系統(tǒng)的供能特征，遵循專項供能能力為主、其他供能能力為輔的全面發(fā)展原則，依據(jù)專項供能系統(tǒng)的供能時間長短安排運動時間，選擇適宜的間歇，使運動員盡量恢復(fù)。

能量供應(yīng)系統(tǒng)；運動時間；間歇時間；生化原理

運動能力受遺傳和環(huán)境的影響，在人體運動能力發(fā)展過程中，運動訓(xùn)練是挖掘運動潛能的重要手段。因此，從運動生化角度看，不同項目和運動員的訓(xùn)練，應(yīng)根據(jù)運動時骨骼肌能源物質(zhì)利用、恢復(fù)與機體適應(yīng)的生化特點制訂訓(xùn)練計劃?？茖W(xué)的運動訓(xùn)練計劃應(yīng)使不同個體通過訓(xùn)練獲得專項極限負荷下的良性適應(yīng)，即運用運動時機體代謝的特點及規(guī)律指導(dǎo)訓(xùn)練，針對性地改善不同項目運動員的身體化學(xué)組成，發(fā)揮其專項身體素質(zhì)的運動能力。

1 運動訓(xùn)練時間安排的生化原理

從運動時骨骼肌供能系統(tǒng)供能過程來看，首先是ATP—CP供能系統(tǒng)供能，由于其儲量少，供能時間只維持6～8 s，但該系統(tǒng)的輸出功率最大，是力量、速度項目運動時主要的供能系統(tǒng)。顯然，在發(fā)展爆發(fā)力、爆發(fā)速度、沖刺速度和力量耐力專項素質(zhì)時，應(yīng)采用短時間最高強度訓(xùn)練，一般每次最大用力或最大速度練習(xí)時間不超過10 s。

當(dāng)運動持續(xù)進行，除了ATP—CP供能系統(tǒng)供能外，糖酵解供能系統(tǒng)供能比例逐漸加大，并過渡至以糖酵解供能系統(tǒng)供能為主。該系統(tǒng)供能數(shù)量相對較多，時間較長，然而其輸出功率只有ATP—CP供能系統(tǒng)的一半。一般來說，最大輸出功率時間在30～90 s，最長可維持2～3 min?？梢姡瑥墓┠軙r間來看，糖酵解供能系統(tǒng)是速度耐力項目的主要供能系統(tǒng)，因此，發(fā)展速度、速度耐力素質(zhì)時應(yīng)進行長時間大強度的訓(xùn)練，每次大強度運動時間控制在1 min左右。

在ATP—CP供能系統(tǒng)和糖酵解供能系統(tǒng)供能的過程中，由于機體獲氧量增加，且糖有氧氧化供能在利用氧的效率上明顯大于脂肪酸和蛋白質(zhì)氧化供能（在相同氧量的情況下，糖有氧氧化供能約比脂肪氧化供能多10 ），骨骼肌的能量主要來自于糖有氧氧化供能系統(tǒng)。可見，糖有氧氧化供能系統(tǒng)是數(shù)分鐘以上大強度耐力性運動項目的重要能量來源。當(dāng)運動持續(xù)至一定時間，機體進入穩(wěn)定耗氧狀態(tài)，即運動時間越長、強度越小時，骨骼肌利用脂肪有氧氧化供能的比例越大。所以，有氧耐力訓(xùn)練的關(guān)鍵在于提高運動員的有氧代謝能力。針對不同專項耐力素質(zhì)的要求，適當(dāng)安排運動強度和時間。如有氧代謝間歇訓(xùn)練時，運動強度在（乳酸閾強度）以內(nèi)，一次運動持續(xù)時間為3～5 min，這時可動用更多的脂肪酸參與供能，并起到糖節(jié)省化作用，更有利于發(fā)展長時間大強度的運動耐力。

不同運動項目的運動強度和運動時間不同，運動中各供能系統(tǒng)參與供能的比例也不一樣，因此，運動訓(xùn)練要以發(fā)展專項供能系統(tǒng)為主，其他供能系統(tǒng)為輔，身體素質(zhì)全面發(fā)展。如對于10 s以內(nèi)（100 m跑）的運動專項主要由磷酸原系統(tǒng)供能，糖酵解供能也占一定比例，故在發(fā)展這類項目運動員體能能力訓(xùn)練時，必須以發(fā)展磷酸原供能能力為主，但也要注意加強糖酵解能力的訓(xùn)練，即安排一定比例的運動時間長于10 s的高強度速度耐力訓(xùn)練。

2 運動訓(xùn)練間歇時間安排的生化原理

2.1 訓(xùn)練課中間歇時間安排的生化原理

10 s的全力運動中消耗的ATP和CP，運動后恢復(fù)時間在10 s以內(nèi)，磷酸原只有少量恢復(fù)，而要達到一半的恢復(fù)程度，需要20～30 s；力竭性運動后30 s，CP恢復(fù)約70 ，基本恢復(fù)的時限為2～5 min。這就意味著在10 s以內(nèi)的全力運動訓(xùn)練中，二次運動間歇時間不能短于30 s，保證磷酸原在盡可能短的時間內(nèi)至少恢復(fù)一半以上，可維持下一次訓(xùn)練的運動強度。組間休息間歇控制在機體磷酸原完全恢復(fù)，以4～5 min為宜，這樣可使骨骼肌的活動在磷酸原完全恢復(fù)后開始。

如果運動肌中有大量的乳酸生成，則選擇H+透過肌膜1/2量的時間，作為適宜間歇休息時間。但是，由于運動強度和時間不同，骨骼肌中生成的乳酸數(shù)量不一樣，乳酸水解出的H+半時反應(yīng)時間也不一樣。研究認為，30 s全力運動的H+半時反應(yīng)時間為60 s，其最適宜的休息間歇為60 s左右；而1 min全力運動的H+半時反應(yīng)時間約為3～4 min，因此，1 min全力運動后休息時間至少要4～5 min；而4×400 m跑后血乳酸消除的半時反應(yīng)為15 min左右。當(dāng)然，運動后恢復(fù)期骨骼肌乳酸的消除速率也受休息方式的影響，活動性的休息有助于乳酸的消除。如力竭運動后休息性恢復(fù)血乳酸消除的半時反應(yīng)需要25 min，恢復(fù)至運動前水平則需要2 h；活動性休息血乳酸消除半時反應(yīng)為11 min，恢復(fù)至運動前水平只需要1 h。實驗證明，進行輕量的活動（如散步、慢跑）比靜坐和躺臥休息方式對乳酸的消除速度快。因為輕量活動時，血液循環(huán)較快，輸送至肌肉中的氧較靜坐狀態(tài)多，肌肉中有氧代謝水平也較高，有利于血乳酸的消除。

2.2 訓(xùn)練課后恢復(fù)期時間安排的生化原理

大強度間歇性耐力訓(xùn)練后肌糖原恢復(fù)較快，前5 h恢復(fù)速度最快，24 h后即可完全恢復(fù)。也就是說，肌糖原儲備在運動后5～24 h后便可恢復(fù)。因為在大強度間歇運動過程中，肌糖原不會大量消耗而引起血糖降低，相反，間歇運動后血糖上升，血乳酸也較高，血糖可用于合成肌糖原，血乳酸也可經(jīng)肝臟糖異生作用轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟嵌患∪饫?。因此，大強度間歇性耐力運動后間歇休息可根據(jù)具體情況選擇在運動后5～24 h進行。

長時間大強度訓(xùn)練后肌糖原的恢復(fù)速度和數(shù)量受到膳食中糖含量的影響，若采用高糖膳食最快也需48 h才能恢復(fù)，但在前10 h恢復(fù)速度最快，因為這時體內(nèi)糖異生作用較強，肌肉中糖原合成酶活性較高。因此，進行長時間大強度訓(xùn)練課的間隔最好在48 h。

體內(nèi)能源物質(zhì)被消耗后，其恢復(fù)與膳食有關(guān)，膳食補充可以加快能源物質(zhì)的恢復(fù)和超代償。因此，恢復(fù)期一定要合理補充營養(yǎng)。比賽期運動時能源物質(zhì)主要來源于糖，體內(nèi)糖儲備的恢復(fù)和膳食中糖含量關(guān)系密切。賽前或大負荷訓(xùn)練期食物中糖類占總熱量的60 ～70 ，每天糖類補充在600 g左右。蛋白質(zhì)消耗后的恢復(fù)比糖原需要更多的時間，恢復(fù)期食物中的蛋白質(zhì)供給量要充足，尤其在力量訓(xùn)練期間，合理增加動植物蛋白質(zhì)的攝入量，可加快機體蛋白質(zhì)的合成，縮短訓(xùn)練課后的恢復(fù)時間，同時也能提高訓(xùn)練效果。

3 小結(jié)

運動訓(xùn)練中應(yīng)根據(jù)不同運動項目供能系統(tǒng)的供能特征，遵循專項供能能力為主、其他供能能力為輔的全面發(fā)展的原則。同時，以專項供能系統(tǒng)的供能時間長短安排運動時間，選擇適宜的間歇，使運動員盡量恢復(fù)。這樣才能在運動員承受的能力范圍內(nèi)使訓(xùn)練課的負荷總量達到最大。

[1]馮連世,馮美云,馮煒權(quán).運動訓(xùn)練的生理生化監(jiān)控方法[M].北京:人民體育出版社,2006:6

[2]林文弢.運動生物化學(xué)[M].北京:人民體育出版社,2009:1

[3]翁錫全.運動訓(xùn)練生物化學(xué)[M].廣州:廣東高等教育出版社,2016:5