100 米跑訓(xùn)練手段的生理學(xué)分析

張守朝 山東省菏澤市巨野縣實驗中學(xué)

在100 米項目中速度和速度耐力訓(xùn)練是非常重要的兩個環(huán)節(jié)。也是廣大教練員十分關(guān)注的問題。速度和速度耐力這兩方面的訓(xùn)練究竟那個是主要矛盾，這是長期以來有爭議的一個問題。馮敦壽等人曾對速度和速度耐力問題進(jìn)行了研究，指出：我過短跑運動員的速度和速度耐力與國際優(yōu)秀運動員相比都有明顯差距，而且絕對速度的差距大與速度耐力的差距，從而提出“絕對速度是主要矛盾的”的觀點。我模擬從生化原理進(jìn)行探討，為教練員、體育教師進(jìn)行短跑訓(xùn)練提供科學(xué)依據(jù)。

一、100 米跑的供能

（一）肌肉活動的唯一直接能源——ATP

人體內(nèi)儲存的能源物質(zhì)，一般可以分為非磷酸化合物（糖、脂肪、蛋白質(zhì)）和高能磷酸化合物（三磷酸腺苷和磷酸肌酸）兩類。這兩類物質(zhì)在供能過程中是互為聯(lián)系、互為影響的。

生物化學(xué)家認(rèn)為，三鱗酸腺苷是肌肉活動的唯一直接來源。當(dāng)肌肉活動時，最先供給肌肉收縮的能源是三磷酸腺苷（ATP）在三鱗酸腺苷酶的催化下分解為二鱗酸腺苷（TDP）和無機(jī)磷（Pi），同時釋放能量，使橫橋反復(fù)擺動，牽動肌絲滑動，是肌纖維縮短，以完成機(jī)械功。

由于肌肉中三鱗酸腺苷（ATP）的濃度含量甚微，僅能維持運動1-2秒，使肌肉持續(xù)收縮3-4 次，因此，肌肉活動時ATP 必須邊分解邊合成，才能維持肌肉的持久活動。

(二)磷酸肌酸（CP）的分解

隨著三鱗酸腺苷（ATP）分解為二鱗酸腺苷（ADP），這時ADP又促使肌肉中的磷酸肌酸（CP）立即分解為磷酸（Pi）和肌酸（C），并釋放能量，供ADP 和Pi 合成ATP，每1 摩爾CP 可合成1 摩爾ATP。

上述反應(yīng)的特點是非常迅速及時，并且不需要氧，在急需時將能量轉(zhuǎn)移給ADP 在合成，是一種應(yīng)急能源，然而，肌肉中的CP 的能量也很有限，據(jù)研究，ATP 和CP 的比例為1：3，字肌肉劇烈工作時，僅能維持運動5-7 秒，有人估計，ATP 和CP 加在一起持續(xù)供能僅為6-8秒，有訓(xùn)練者肌肉中ATP 和CP 含量稍多，可能維持10 秒左右。

（三）肌糖元的酵解

凡是強(qiáng)度大、持續(xù)時間短的運動，如短跑（100 米200 米）均以無氧代謝供能為主，但是到底哪些項目屬于非乳酸能供能，哪些項目又屬于乳酸供能呢？

根據(jù)沃爾科研究證明，在100 米跑中，主要是物（ATP、CP）分解供能（約占81%），少量是有糖酵解供能（約占16%）；而在400 米跑中糖酵解供能占優(yōu)勢（約占84%），血乳酸含量也最多，可達(dá)300 毫克%上述材料證明，100 米跑是一非乳酸能為主的運動項目，400 米跑是以乳酸能為住的運動項目。

二、100 米跑運動員無氧代謝能力的訓(xùn)練

人體在運動時能量的消耗率隨運動強(qiáng)度的增加而增加，劇烈運動時比安靜時要增加幾十倍，在安靜時肌肉中的ATP 的分解率低，糖酵解和脂肪的有氧分解即能滿足肌肉活動的需要，這時CP 不動用，乳酸也不堆積。當(dāng)人體由于相對安靜狀態(tài)轉(zhuǎn)為活動狀態(tài)時，隨著運動強(qiáng)度的增加，ATP 的分解率也增加，同時由于內(nèi)臟器官的“生理惰性”，氧氣的供應(yīng)不可能立即達(dá)到最大吸樣量水平，即使達(dá)到最大吸樣量水平，由于100 米跑肌肉工作強(qiáng)度大，也不能滿足工作的需要。試驗證明，短跑運動員和訓(xùn)練水平高者進(jìn)行短時間劇烈活動后，ATP 的無氧在合成，能量較多的來自CP，而叫少的來自糖酵解，同一個人短跑成績提高時，血乳酸濃度的降低，可能與肌肉中的CP 濃度增加有關(guān)，由此可見，肌肉的無氧耐力，主要取決于肌肉CP 的貯備量和對乳酸的乃受能力。

（一）速度素質(zhì)的訓(xùn)練問題

目前，在我國短跑運動絕對速度較外國運動員有交大差距的前提下短跑訓(xùn)練必須堅持以速度為主的觀點，提高絕對速度的能力是短跑運動的基礎(chǔ)，如果沒有高水平的絕對速度，即使速度耐力最好，那么也只能以低速度跑完全成。

發(fā)展速度素質(zhì)，主要是發(fā)展ATP 快速分解和CP 無氧再合成的能力，這種能力只有通過肌肉最大強(qiáng)度、工作才能獲得，但是隨著最大強(qiáng)度工作，肌肉中CP 含量減少，乳酸明顯堆積，這樣就難于保持ATP 和CP 的數(shù)量僅能維持肌肉工作6-8 秒，發(fā)展跑速的最適段落為30-60 米，最長不能超過80 米，一般說來，8 秒后就轉(zhuǎn)變?yōu)樗俣饶土τ?xùn)練了，再強(qiáng)度上可采用90%本人的強(qiáng)度或全速跑。訓(xùn)練方法可勇60 米重復(fù)跑，50 米波浪跑，60 米沖刺跑等來發(fā)展絕對速度。此外，再發(fā)展速度素質(zhì)時，還要根據(jù)不同訓(xùn)練水平和年齡特點，兒童在7-9 歲，速度素質(zhì)發(fā)展最快，年增長值為0.6 秒，國外文獻(xiàn)報道，10-13 歲階段，速度增長率最大，由于兒童時期，大腦皮層興奮性和神經(jīng)靈活性高，反映快，是發(fā)展速度素質(zhì)的良好時期。

（二）速度耐力的訓(xùn)練問題

在發(fā)展速度的同時，需要進(jìn)行速度耐力訓(xùn)練，速度耐力訓(xùn)練的意義在于推遲后程減速的出現(xiàn)，使最高速度保持較場的一端距離，可使后程減速盡量少。

在無氧代謝情況下，肌肉活動不能持久。劇烈運動時，在35 秒時，乳酸的產(chǎn)生大到最大值，故認(rèn)為糖酵解供能僅維持35 秒左右，要發(fā)展速度耐力，從理論上盡量使CP 耗竭和造成乳酸的明顯堆積，如持續(xù)工作時間太段，CP 還未消耗到一定程度，不能造成乳酸明顯堆積，這樣就不利于提高肌肉對乳酸的耐受力。一般說來，發(fā)展速度耐力劇烈運動的持續(xù)時間一般不少于10 秒，最多不宜超過1 分鐘。再訓(xùn)練手段上可以通過短于專項（100 米）距離的反復(fù)跑配以不完全休息和超過專項距離反復(fù)跑配以完全休息的兩種方法進(jìn)行。

三、結(jié)語

根據(jù)我國目前100 米跑運動的現(xiàn)狀，我認(rèn)為“要著重提高速度，相應(yīng)地發(fā)展速度耐力”的提法是符合生理規(guī)律的。100 米跑是以無氧代謝供能為主的運動項目，通過速度和速度耐力訓(xùn)練，可以發(fā)展無氧代謝能力，提高肌肉中乳酸脫氧氫酶（LDH）的活性和CP 的含量。要根據(jù)運動員的不同訓(xùn)練水平進(jìn)行速度和速度耐力訓(xùn)練以及短跑的供能特點，選擇訓(xùn)練的最適時間和段落。進(jìn)行速度和速度耐力訓(xùn)練才能獲得最佳的訓(xùn)練效果。從生理角度將，從事100 米跑訓(xùn)練要特別注意提高肌肉的放松能力，這樣才有利于ATP 的在合成。