速度訓(xùn)練的生物化學(xué)分析

譚冬平, 張枝尚, 楊貴明, 林文弢

(1.廣東體育職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣東 廣州 510663; 2.廣東醫(yī)科大學(xué),廣東 東莞 523808; 3.中山大學(xué) 南方學(xué)院,廣東 廣州 510900; 4.廣州體育學(xué)院,廣東 廣州 510500)

速度素質(zhì)是指人體快速運(yùn)動的能力。從生化角度分析,運(yùn)動員的速度素質(zhì)主要取決于體內(nèi)能源物質(zhì)——三磷酸腺苷(ATP)和磷酸肌酸(CP)的含量及其分解的化學(xué)反應(yīng)速度等。速度是運(yùn)動競賽中許多項目運(yùn)動員取勝的主要身體素質(zhì)。例如:在短跑、跳躍及短距離游泳、自行車、滑冰等項目中,速度素質(zhì)是運(yùn)動員競技能力的主導(dǎo)素質(zhì);在拳擊、擊劍、球類等運(yùn)動項目中,速度起重要作用;在其他項目中,可以將速度訓(xùn)練作為提高訓(xùn)練強(qiáng)度的手段[1]。因此,速度素質(zhì)幾乎與所有運(yùn)動項目有關(guān)。

1 速度素質(zhì)的生化基礎(chǔ)分析

速度素質(zhì)的生化基礎(chǔ)是運(yùn)動員的無氧代謝能力,磷酸原和糖是速度素質(zhì)的主要能源物質(zhì)。在磷酸原(ATP—CP)供能系統(tǒng)中,ATP是肌肉活動的直接能源,但人體骨骼肌內(nèi)ATP含量少,只能維持1 s左右的運(yùn)動。這時體內(nèi) CP迅速分解釋放能量合成ATP,以維持ATP的相對恒定。研究證明,CP是速度素質(zhì)的主要能源物質(zhì),而肌肉中CP含量較少,僅能維持5～7 s的運(yùn)動。當(dāng)激烈運(yùn)動超過數(shù)秒,肌漿內(nèi)ADP和AMP濃度上升到一定水平即可激活無氧酵解系統(tǒng),開始動用肌糖原進(jìn)行無氧酵解產(chǎn)生乳酸供能,30～60 s后就要依靠有氧氧化供能。而在最大快速跑時,能量消耗極快,持續(xù)時間短,因而總能耗不多,磷酸原代謝和糖酵解是其主要供能方式。

2 速度素質(zhì)的訓(xùn)練生化分析

在速度訓(xùn)練中,乳酸生成量較少,主要靠無氧代謝供能。因此,速度訓(xùn)練時間短、強(qiáng)度大,常用方法是最大速度間歇訓(xùn)練和重復(fù)訓(xùn)練法。

2.1 最大速度間歇訓(xùn)練

進(jìn)行無氧—低乳酸間歇訓(xùn)練,間歇時間需適當(dāng),間歇時間太短或太長都不利于磷酸原供能能力的提高。采用最大速度間歇訓(xùn)練時,要求保持最大速度運(yùn)動,同時產(chǎn)生最少的乳酸。最大強(qiáng)度練習(xí)時間應(yīng)掌握在5～10 s,間歇30～90 s效果最佳。如Margaria運(yùn)用10 s全力跑(間歇30 s),陳萬通用全力蹬踏功率自行車10 s(間歇30 s),都收到了非常好的訓(xùn)練效果,并且產(chǎn)生的乳酸非常少[2]。5～10 s最大速度間歇訓(xùn)練時,磷酸原系統(tǒng)是其主要供能系統(tǒng),恢復(fù)期間歇僅有少量乳酸產(chǎn)生,因而能保證快速運(yùn)動的需求。每次練習(xí)間歇時間至少30 s,能在休息過程中保證ATP、CP有一定的恢復(fù)。另外,不同項目采用無氧—低乳酸間歇訓(xùn)練法訓(xùn)練時,間歇時間需根據(jù)項目進(jìn)行設(shè)定。如在足球短沖訓(xùn)練中,保持10次6 s最大功率輸出,采用30 s間歇休息,第10次時,做功能力下降13.2%;而用60 s間歇休息,第10次時,做功能力下降3%。因此,同樣是發(fā)展速度素質(zhì),跑步與足球短沖訓(xùn)練的運(yùn)動與間歇時間不一樣。需根據(jù)不同項目運(yùn)動員的專項能力,選擇運(yùn)動與間歇時間。此外,林文弢對廣東省羽毛球隊6名運(yùn)動員進(jìn)行 10組60 m跑、每次間隔30 s的訓(xùn)練,發(fā)現(xiàn)血乳酸峰值與安靜值相差較低的運(yùn)動員,運(yùn)動成績較好[3]。訓(xùn)練中乳酸產(chǎn)生的量與運(yùn)動成績密切相關(guān)。

2.2 最大速度重復(fù)訓(xùn)練

進(jìn)行最大速度重復(fù)訓(xùn)練時,要求強(qiáng)度達(dá)到最大,運(yùn)動時間在10 s以內(nèi),間歇時間不少于30 s。一方面能在休息過程中恢復(fù)一定量的ATP、CP,以維持下一次運(yùn)動時運(yùn)動強(qiáng)度和運(yùn)動速度;另一方面,ATP、CP恢復(fù)一半的時間為20～30 s,而ATP、CP超代償時間需要3 min,組間間歇不能少于3 min,這樣可以保證下一組訓(xùn)練時運(yùn)動員有足夠的能量完成要求的強(qiáng)度。如短跑訓(xùn)練中20～60 min的行進(jìn)間跑、30～60 min成組跑;籃球訓(xùn)練中10 s內(nèi)的30 m跑、運(yùn)球跑、曲線變向跑、10 m沖刺跑;網(wǎng)球訓(xùn)練中10 s內(nèi)的30 m碰線折返跑、快速移動揮拍、高抬腿原地收腹跳、原地快速擊打多球;排球訓(xùn)練中10 s內(nèi)起跳扣半快球等訓(xùn)練方法,都能發(fā)展運(yùn)動員的磷酸原供能能力。此外,研究發(fā)現(xiàn),乒乓球訓(xùn)練中,80球、間歇50 s、共20次的多球訓(xùn)練,對高水平女子乒乓球運(yùn)動員較適宜,既能達(dá)到大強(qiáng)度、大運(yùn)動量訓(xùn)練的要求,又能保持較高的擊球成功率,是發(fā)展專項素質(zhì)較適宜的訓(xùn)練方法,有利于提高乒乓球運(yùn)動員的磷酸原供能能力[3]。

3 速度素質(zhì)訓(xùn)練效果的生化分析

快速運(yùn)動時,機(jī)體能量來源主要是ATP和CP,因此,速度素質(zhì)訓(xùn)練效果可通過定量負(fù)荷下磷酸原的供能能力進(jìn)行評定。10 s內(nèi)快速運(yùn)動和磷酸原能商(AQ)評定法是磷酸原供能能力的主要評定方法。

3.1 10 s內(nèi)快速運(yùn)動評定法

以最大強(qiáng)度快速運(yùn)動時,磷酸原供能時間在10 s內(nèi)。在此過程中,糖酵解供能比例的大小取決于磷酸原供能能力,而糖酵解代謝產(chǎn)物血乳酸是其供能比例大小的標(biāo)志物。因此,測定10 s內(nèi)最大負(fù)荷前后血乳酸變化,可間接反映磷酸原系統(tǒng)供能能力。

磷酸原供能系統(tǒng)具有快速和最大功率輸出的特點,是進(jìn)行10 s內(nèi)最大功率輸出運(yùn)動的基本能量來源。運(yùn)動員在10 s內(nèi)進(jìn)行最大負(fù)荷運(yùn)動時,完成的最大跑速快,且運(yùn)動前后乳酸差值少,說明其磷酸原供能系統(tǒng)供能能力強(qiáng)。

另外,10 s內(nèi)最大負(fù)荷快速運(yùn)動還可用于監(jiān)控磷酸原供能系統(tǒng)能力訓(xùn)練。如羽毛球多球訓(xùn)練,從訓(xùn)練內(nèi)容分析,其可訓(xùn)練運(yùn)動員的技術(shù),而從多球訓(xùn)練的組合、時間和球數(shù)來看,則可訓(xùn)練運(yùn)動員的各供能系統(tǒng)供能能力?？杀O(jiān)測訓(xùn)練后血乳酸值,了解訓(xùn)練對發(fā)展運(yùn)動員磷酸原供能系統(tǒng)能力的情況。林文弢報道,運(yùn)動員進(jìn)行10球、20組羽毛球訓(xùn)練與60 m跑后的血乳酸值接近。用血乳酸評定磷酸原供能能力時,運(yùn)動后的血乳酸量越少越好,血乳酸增加值越低,磷酸原能商值越大,說明運(yùn)動員的磷酸原供能能力越強(qiáng)[3]。

3.2 磷酸原能商(AQ)評定法

乳酸是糖無氧酵解的產(chǎn)物,在短時間大強(qiáng)度運(yùn)動或比賽時,如果運(yùn)動員乳酸的生成速率或量增大,說明此時糖無氧酵解代謝占優(yōu)勢;若相反,則說明以磷酸原代謝為主。因此,缺氧狀態(tài)下運(yùn)動,乳酸生成量可作為區(qū)別磷酸原供能系統(tǒng)和糖酵解供能系統(tǒng)供能能力的主要指標(biāo)。

AQ測定可反映機(jī)體在極量負(fù)荷運(yùn)動時磷酸原與糖酵解供能的比例。在15 s的極量負(fù)荷運(yùn)動中,若完成總功多,運(yùn)動過程乳酸生成少,運(yùn)動后最高血乳酸濃度低,磷酸原能商值大,表示運(yùn)動員的磷酸原供能能力強(qiáng)。因此,AQ測試適合于評價短跑、短跨、跳躍、投擲和25 m游泳等速度項目運(yùn)動員的運(yùn)動能力,以及速度素質(zhì)訓(xùn)練的效果。如許玲對短跨運(yùn)動員夏訓(xùn)期前后AQ進(jìn)行2次測試發(fā)現(xiàn),在15 s極大強(qiáng)度運(yùn)動中,機(jī)體主要以磷酸原供能系統(tǒng)為主,糖酵解供能系統(tǒng)為輔,機(jī)體產(chǎn)生乳酸較少,血乳酸濃度較低[3]。

4 小結(jié)

速度素質(zhì)主要取決于運(yùn)動員體內(nèi)的磷酸肌酸含量和無氧代謝供能能力。發(fā)展速度素質(zhì)主要采用最大速度間歇或重復(fù)訓(xùn)練法,評定速度素質(zhì)訓(xùn)練的效果主要采用10 s內(nèi)快速運(yùn)動評定法和磷酸原能商(AQ)評定法。

[1] 圖多·博姆帕.運(yùn)動訓(xùn)練理論與方法[M].北京:人民體育出版社,1990

[2] 陳萬通,田詩彬.游泳運(yùn)動員短時間高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練中肌氧含量及相關(guān)指標(biāo)的變化特征[J].成都體育學(xué)院學(xué)報,2015,41 (5):42-46

[3] 林文弢.運(yùn)動生物化學(xué)[M].北京:人民體育出版社,2009