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                运动生理学《有氧、无氧工作能力》

                来源:中公教师招聘网  时间:2021-08-16 17:53:43

                一切运动的能量供应过程都是由有氧代谢和无氧代谢过程以不同的比例组成。因此,运动能力又可分为有氧工作能力和无氧工作能力。代谢过程与运动能力密切相关。

                需氧量:指机体为维持某种生理活动所需要的氧量??捎闪礁霰淞烤龆ǎ旱ノ皇奔淠诘男柩趿亢妥艿男柩趿?。

                摄氧量:通常将单位时间内机体能够摄取并利用的氧量,也称为耗氧量。摄氧量通常以每分钟为单位计算。

                一、有氧工作能力

                所谓有氧工作,是指机体在氧供充足的情况下由能源物质氧化分解提供能量所完成的工作。氧供充足是实现有氧工作的先决条件,也是制约有氧工作的关键因素。因此,单位时间内机体的最大摄氧水平及氧利用率是评价人体有氧工作能力的重要指标。

                (一)最大摄氧量

                1.概念

                最大摄氧量是指人体在进行有大量肌肉群参加的长时间剧烈运动中,当心肺功能和肌肉利用氧的能力达到人体极限水平时,单位时间内(通常以每分钟为计算单位)所能摄取的氧量,也称最大耗氧量。

                它反映了机体吸入氧、运输氧和利用氧的能力,是评定人体有氧工作能力的重要指标之一。

                2.测量方法

                最大摄氧量的测量方法有直接测量法与间接测量法。间接测量法中有Astrand-Ryhmin列线图法;Cooper实验;Fick公式法;摄氧量峰值。

                3.最大摄氧量在运动实践中的意义

                (1)最大摄氧量是评定有氧工作能力的客观指标;

                最大摄氧量是反映心肺功能的综合指标。大量研究结果表明,最大摄氧量水平高低是耐力性项目取得优异成绩的基础和先决条件之一。

                (2)最大摄氧量是评定心肺功能的指标;

                (3)最大摄氧量是选材的生理指标;

                最大摄氧量有较高的遗传度,故可以作为选材的生理指标之一。

                (4)最大摄氧量是制定运动强度的依据。

                (二)乳酸阈

                1.概念

                在递增负荷运动中,血乳酸浓度随运动负荷的递增而增加,当运动强度达到某一负荷时,血乳酸浓度会急剧增加。血乳酸出现急剧增加的那一点(乳酸拐点)称为“乳酸阈”,这一点所对应的运动强度即乳酸阈强度。它反映了机体的代谢方式由有氧代谢为主过渡到无氧代谢为主的临界点或转折点。

                人体从事渐增负荷运动时,机体能量的供给是从有氧供能为主过渡到无氧代谢供能为主的连续过程。最大摄氧量反映了人体在运动时所摄取的最大氧量,而乳酸阈则反映了人体在渐增负荷运动中血乳酸开始积累时的最大摄氧量百分利用率,其阈值的高低是反映人体有氧工作能力的又一重要生理指标。

                2.测量方法

                通常在实验室条件下进行渐增负荷运动(跑台或功率自行车)试验,通过连续测得血乳酸浓度的变化来确定乳酸阈,或通过测得运动中呼出气体参数的变化来无损伤测定乳酸阈。

                (1)乳酸阈测定

                受试者在渐增负荷运动试验中,连续采集每一级运动负荷时的血样(一般用耳垂或指尖末梢血)测得其血乳酸值。

                (2)通气阈测定

                在渐增负荷运动中,将肺通气量变化的拐点称为“通气阈”。通气阈是无损伤测定乳酸阈常用的指标。具体方法是让受试者在自行车功率计或跑台上进行渐增负荷运动,通过气体分析仪记录运动过程中的肺通气量、摄氧量和二氧化碳呼出量等生理参数。

                3.乳酸阈在体育运动实践中的应用

                (1)评定有氧工作能力

                最大摄氧量和乳酸阈是评定人体有氧工作能力的重要指标,二者反映了不同的生理机制。前者主要反映心肺功能,后者主要反映骨骼肌的代谢水平。

                (2)制定有氧耐力训练的适宜强度

                理论与实践证明,个体乳酸阈强度是发展有氧耐力的最佳强度。

                4.提高有氧工作能力的训练

                发展有氧能力的训练方法主要有持续训练法、乳酸阈训练法、间歇训练法和高原训练法。

                二、无氧工作能力

                无氧工作能力是指运动中人体通过无氧代谢途径提供能量进行运动的能力。它由两部分组成,ATP-CP分解供能和糖无氧酵解供能(乳酸能)。与有氧工作相比,无氧工作的强度提高,但持续时间减少。ATP-CP是无氧功率的物质基础,一切短时间、高效率运动,如冲刺、短跑、投掷、跳跃和足球射门等活动能力均取决于ATP-CP供能的能力;而乳酸能则是速度耐力的物质基础。在长时间剧烈运动的开始和运动中加速过程中,无氧工作也占主导地位。

                (一)能源物质的储备

                1.ATP和CP的含量

                人体在运动中ATP和CP的供能能力主要取决于ATP和CP含量,以及通过CP再合成ATP的能力。在极限强度运动中,肌肉中的ATP和CP在10秒内就几乎耗竭。因此,这一时期的最大输出功率可用于评估ATP和CP的供能能力。

                2.糖原含量及其酵解酶活性

                糖原含量及其酵解酶活性是糖无氧酵解能力的物质基础。糖无氧酵解供能是指由肌糖原无氧分解为乳酸时释放能量的过程,其供能能力主要取决于肌组织中糖原的含量及其酵解酶活性的高低。

                (二)代谢过程的调节能力及运动后恢复过程的代谢能力

                代谢过程的调节能力包括参与代谢过程的酶活性、神经与激素对代谢的调节、内环境变化时酸碱时平衡的调节以及各器官活动的协调等。如肌酸激酶、磷酸果糖酶等对提高ATP在合成速度及快速恢复ATP含量是十分重要的。

                糖酵解产生的乳酸进入血液后,对血液PH值产生影响。当体内酸度超过一定限度时,神经细胞的兴奋性降低,工作能力下降。

                (三)最大氧亏积累

                最剧烈运动时,需氧量大大超过摄氧量,肌肉通过无氧代谢产生能量造成体内氧的亏欠,称为氧亏。最大氧亏积累是指人体从事极限强度运动时(一般持续运动2~3分钟),完成该项目运动的理论需氧量与实际耗氧量之差。许多研究发现,最大氧亏积累是衡量机体无氧供能能力的重要指标。短跑运动员的无氧工作能力和运动成绩与最大氧亏积累高度相关。

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