劉祥宏

（廣西師范大學(xué)體育學(xué)院,廣西 桂林 541006）

1 能量供應(yīng)與專項(xiàng)特征

能量是制定訓(xùn)練計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)某一運(yùn)動(dòng)技能或運(yùn)動(dòng)活動(dòng)所必需的專門生理機(jī)能能力，是人們認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)人體生理機(jī)能內(nèi)在規(guī)律的手段。在人體中，輸出高能量的快肌纖維和輸出低能量的慢肌纖維是田徑短跑項(xiàng)目中能量供應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，而ATP-CP、糖酵解和糖的有氧氧化三大供能系統(tǒng)則是機(jī)體能量供能的反應(yīng)機(jī)理。在探尋專項(xiàng)特征時(shí)，應(yīng)該以專項(xiàng)為核心。短跑的距離不同，尤其是能量供應(yīng)系統(tǒng)的特征不同是區(qū)別專項(xiàng)特征的有效手段，因此，認(rèn)識(shí)能量供應(yīng)的專項(xiàng)特征能夠?yàn)閷ｍ?xiàng)訓(xùn)練提供目標(biāo)和依據(jù)?；诠┠芟到y(tǒng)，加強(qiáng)短跑專項(xiàng)特征的認(rèn)識(shí)，可為專項(xiàng)訓(xùn)練提供相應(yīng)理論依據(jù)。

認(rèn)識(shí)專項(xiàng)特征是科學(xué)訓(xùn)練的需要。專項(xiàng)特征是一個(gè)項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的集中表現(xiàn)，是區(qū)別不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目之間異同的主要標(biāo)志。徐本力[1]在論述現(xiàn)代訓(xùn)練與現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練科學(xué)學(xué)科體系的構(gòu)建中，提出最終的目標(biāo)是專項(xiàng)訓(xùn)練實(shí)踐。應(yīng)認(rèn)識(shí)到各項(xiàng)目的特性和特征是發(fā)展專項(xiàng)訓(xùn)練理論的重要內(nèi)涵[2]。基于專項(xiàng)訓(xùn)練這一特征可把握運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的專項(xiàng)特點(diǎn)，在細(xì)節(jié)上對(duì)專項(xiàng)進(jìn)行細(xì)節(jié)上的訓(xùn)練和指導(dǎo)。認(rèn)識(shí)項(xiàng)目的專項(xiàng)特征可以更好的為訓(xùn)練和教學(xué)服務(wù)。

目前基于生理學(xué)能量供應(yīng)這一視角對(duì)專項(xiàng)特征的研究發(fā)現(xiàn)，總體上存在局限在專項(xiàng)特征的總體認(rèn)識(shí)，忽視專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)內(nèi)在的生理、生化特點(diǎn)；方式上以靜態(tài)的專項(xiàng)模型作為項(xiàng)目的主要特征，忽視了運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)體反應(yīng)的特點(diǎn)；在程度上過(guò)于宏觀，運(yùn)用一般或項(xiàng)群的共性特點(diǎn)代替專項(xiàng)特征等問(wèn)題[1]。

2 短跑供能特點(diǎn)綜述

田徑運(yùn)動(dòng)員的積極狀態(tài)可從其訓(xùn)練水平的兩個(gè)方面來(lái)確定，有一個(gè)方面是穩(wěn)定的，另一個(gè)則是缺失變化的。第一個(gè)是運(yùn)動(dòng)員集體形態(tài)、生理、生化、心理方面的變化，這是由于訓(xùn)練的結(jié)果，另一個(gè)方面是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的工作能力。有利的中樞神經(jīng)系統(tǒng)高度緊張將使運(yùn)動(dòng)員更有效的表現(xiàn)出自己的速度、意志品質(zhì)等。但若長(zhǎng)時(shí)間的保持高度的興奮和神經(jīng)的高度緊張，則易導(dǎo)致神經(jīng)活動(dòng)受挫，神經(jīng)系統(tǒng)的衰竭。目前對(duì)于短跑供能特點(diǎn)的闡釋如下：

短跑運(yùn)動(dòng)員肌肉中白肌纖維和無(wú)氧代謝酶占優(yōu)勢(shì)，而長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員肌肉中則幾乎全部是紅肌纖維和有氧代謝酶[3]。王春平（2006）短跑運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短及肌肉中糖原、磷酸肌酸、二磷酸腺苷、乳酸含量的變化，證明了無(wú)氧代謝是短跑活動(dòng)中最主要的供能方式。孫哲東（2001）在100米跑運(yùn)動(dòng)員的磷酸原供能能力與場(chǎng)地運(yùn)動(dòng)成績(jī)具有高度的相關(guān)性，并建立了對(duì)應(yīng)的回歸方程。對(duì)于100米而言，主要以無(wú)氧非乳酸系統(tǒng)供能為主，200米則是高能磷酸化合物及乳酸混合供能，而400米主要以乳酸系統(tǒng)供能為主[4]。

3 短跑供能的專項(xiàng)特征分析

3.1 短跑的速度特征

3.1.1 100米跑的速度特征

根據(jù)博爾特在奧運(yùn)會(huì)和世錦賽百米決賽美10成績(jī)改編。

表1 每10米的平均速度（m/s）[5]

在短跑項(xiàng)目中，速度是由步頻和步長(zhǎng)決定的，一個(gè)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的步頻與步長(zhǎng)結(jié)構(gòu)不同，但是成績(jī)相近的運(yùn)動(dòng)員必然有著相近似的跑動(dòng)速度，否則丟失任意一個(gè)指標(biāo)都會(huì)造成運(yùn)動(dòng)成績(jī)的大幅改變。根據(jù)表1的數(shù)據(jù)，運(yùn)動(dòng)員開(kāi)始階段是呈加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到最大速度后，運(yùn)動(dòng)員的步頻和步長(zhǎng)會(huì)達(dá)到一個(gè)相對(duì)的穩(wěn)定狀態(tài)，這時(shí)運(yùn)動(dòng)員做勻速直線運(yùn)動(dòng)。我們認(rèn)為在此階段的運(yùn)動(dòng)能量充足，由（ATP-CP）直接供能，博爾特這樣的世界頂級(jí)短跑運(yùn)動(dòng)員其磷酸原系統(tǒng)供能能持續(xù)供能。當(dāng)機(jī)體直接供能物質(zhì)不足時(shí)，需要能量的替代物繼續(xù)供其運(yùn)動(dòng)。在短跑中，我們認(rèn)為在這階段由糖的無(wú)氧酵解繼續(xù)為其供能，基于生理生化的思考，這種合成ATP供能的形式需要的時(shí)間較磷酸元系統(tǒng)供能多，速度會(huì)相應(yīng)下降。當(dāng)人體乳酸積累過(guò)多，無(wú)氧供能必然會(huì)參與消除乳酸和提供能量，速度會(huì)進(jìn)一步減慢，100米最后20米必定有糖酵解參與。

3.1.2 200米跑的速度特征

表2 以第廿屆奧運(yùn)會(huì)決賽200米分段成績(jī)[3]

200米跑成績(jī)?cè)谙喈?dāng)程度上取決于速度耐力水平[3]。經(jīng)過(guò)以上表中信息，我們可以明確的發(fā)現(xiàn)第一個(gè)100米的成績(jī)要小于第二個(gè)100米，通過(guò)差數(shù)可以發(fā)現(xiàn)，前后兩個(gè)100米分段的時(shí)間不會(huì)差距過(guò)大。經(jīng)由第一個(gè)100米的跑動(dòng)，第二個(gè)100米速度曲線同樣是逐漸減慢的，體現(xiàn)出速度分配問(wèn)題和明顯的速度耐力趨向。

從100-150米的速度水平可以發(fā)現(xiàn)，短跑主要任務(wù)之一就是要提高絕對(duì)速度水平。200米世界紀(jì)錄保持者博爾特其主項(xiàng)就是200米，后來(lái)才改跑100米、200米。在適當(dāng)進(jìn)行有氧代謝訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，大量采用以混合性代償性為主的訓(xùn)練手段，優(yōu)先發(fā)展絕對(duì)速度，逐步而謹(jǐn)慎地變?yōu)樗俣扰c耐力緊密相結(jié)合的快速耐力訓(xùn)練，提高單個(gè)較長(zhǎng)段落跑的強(qiáng)度。[7]由博爾特的速度分析可以看出，每秒12.35的速度水平體現(xiàn)的是絕對(duì)速度水平，由此作為發(fā)展運(yùn)動(dòng)員速度水平的指標(biāo)之一，每10米的平均速度是步頻與步長(zhǎng)綜合作用的結(jié)果，對(duì)于形態(tài)各異的運(yùn)動(dòng)員，把握好步頻和步長(zhǎng)的關(guān)系，并且提升全程跑動(dòng)的保持能力是發(fā)展100米、200米短跑成績(jī)的關(guān)鍵。在短跑項(xiàng)目中，有的運(yùn)動(dòng)員身高不占優(yōu)勢(shì)，但是步頻快尤其是在啟動(dòng)加速階段，這樣的結(jié)果是步幅不是特別大，步頻很快，如我國(guó)短跑運(yùn)動(dòng)員蘇炳添。還有一類身高適中，步頻快速如美國(guó)短跑運(yùn)動(dòng)員加特林。再一種便是如博爾特這種身高明顯占優(yōu)勢(shì)，頻率快的運(yùn)動(dòng)員。在這三種運(yùn)動(dòng)員的類型中，必然會(huì)有優(yōu)缺點(diǎn)，但這也是短跑項(xiàng)目發(fā)展過(guò)程中的必然結(jié)果。

3.1.3 400米跑速度特征

表3 世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員400米跑的分段距離成績(jī)[3]

400米的速度特征具有明顯的速度變化，從總體的反應(yīng)來(lái)看，最開(kāi)始100米的時(shí)間要保持在11秒以內(nèi)，即速度特征為9-10m/s,速度持續(xù)保持到300米的距離，最后100米明顯的相對(duì)前300米有所下降。這是人體生理機(jī)能能量供應(yīng)的結(jié)果，是無(wú)氧代謝功能適應(yīng)的結(jié)果。400米世界紀(jì)錄是美國(guó)運(yùn)動(dòng)員邁克爾·約翰遜保持的為43.18s。根據(jù)這一成績(jī)100米的平均速度為9.27m/s，若按照100米的速度10m/s來(lái)計(jì)算，全程要保持最快速度的93%。以目前100米取得的突破性進(jìn)展，100米平均速度10.43m/s，那么需要保持最快平均速度的88.88%以上。那么，400米必定會(huì)有所突破，重點(diǎn)是在如何保持長(zhǎng)時(shí)間的速度耐力基礎(chǔ)，以上表中，400米明顯與200米跑不同，200米跑后半程要快于前半程。

3.1.4 短跑無(wú)氧供能的預(yù)測(cè)

基于此，思考200米運(yùn)動(dòng)的供能方式，若以以上數(shù)據(jù)作為參考，100米之后，后程將繼續(xù)做減速運(yùn)動(dòng)其成績(jī)最高不會(huì)超過(guò)17.88s，200米世界紀(jì)錄的保持者博爾特其實(shí)際紀(jì)錄成績(jī)?yōu)?9.19s。然而成績(jī)19.19s的展現(xiàn)從速度上說(shuō)明，200米必然需要無(wú)氧糖酵解系統(tǒng)供能參與，之余還需要少量的有氧供能作為補(bǔ)充。相應(yīng)的400米跑，是建立在200米后速度繼續(xù)下滑的基礎(chǔ)上，以100米之后每100米下降1.31s，則400米成績(jī)?yōu)?1s。目前400米世界紀(jì)錄43.18s，必然是磷酸原系統(tǒng)、糖酵解系統(tǒng)、有氧氧化系統(tǒng)共同作用的結(jié)果。

3.2 肌肉力量特征

在評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員無(wú)氧代謝能力時(shí)，要考慮到體重因素，特別是克服重力做功的項(xiàng)目，無(wú)氧代謝能力與肌肉的量有關(guān)，要提高無(wú)氧能力應(yīng)強(qiáng)化力量訓(xùn)練。原因在于肌肉具有儲(chǔ)存人體運(yùn)動(dòng)所需能量的作用，增加人體的能量?jī)?chǔ)備功能，要相應(yīng)增加肌肉的量，進(jìn)而才能提升無(wú)氧能力。優(yōu)秀的短跑運(yùn)動(dòng)員在加速能力，最高速度能力和保持速度能力方面都發(fā)展到了很高的水平。不同水平運(yùn)動(dòng)員之間存在姿勢(shì)發(fā)展程度上的差異。從項(xiàng)目的特征看，快速伸髖在短跑力量方面的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)快速伸腿。股四頭肌與股后肌群力量最適宜的比例是10：6[8]。另一方面，提升無(wú)氧能力，血乳酸的積累就會(huì)增多，當(dāng)血乳酸達(dá)到一定程度就會(huì)造成酸中毒，不利于身體機(jī)能的發(fā)展，有氧供能的優(yōu)勢(shì)是保持心血系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的水平，提高機(jī)體消除乳酸能力具有積極意義。此前得到過(guò)關(guān)于我國(guó)短跑運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，“中國(guó)運(yùn)動(dòng)員的步頻過(guò)快，步長(zhǎng)過(guò)小”的結(jié)論[9]。運(yùn)動(dòng)中的有氧、無(wú)氧是協(xié)同發(fā)展的，因此發(fā)展運(yùn)動(dòng)員的肌肉力量的過(guò)程中要增加相應(yīng)的堿儲(chǔ)備。

3.3 有氧供能與無(wú)氧供能特征

各專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員的有氧和無(wú)氧能力并無(wú)顯著相關(guān)，更不存在此消彼長(zhǎng)的負(fù)相關(guān)。這說(shuō)明，不同專項(xiàng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各供能系統(tǒng)都起著一定的作用，只不過(guò)存在何者為主，何者為輔的區(qū)別。由于訓(xùn)練手段不同，無(wú)氧能力和有氧能力增加的幅度不同。[9]基于以上的分析發(fā)現(xiàn)，有氧、無(wú)氧這一評(píng)定指標(biāo)對(duì)于短跑來(lái)說(shuō)是訓(xùn)練選擇的結(jié)果，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中都有著各自的功能，我們可以認(rèn)為，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)專項(xiàng)特征采用合適的方法提升運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力，對(duì)于占主導(dǎo)因素的方面就要多強(qiáng)化，由于有氧能力、無(wú)氧能力在運(yùn)動(dòng)中是相互協(xié)同的，要把握訓(xùn)練的正確方向。

對(duì)一般人而言，當(dāng)PH=7.10時(shí)，神志昏迷，降到7以下可引起生命危險(xiǎn)。希爾發(fā)現(xiàn)，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)PH值降低到6.3時(shí)，乳酸生成反應(yīng)即停止[10]。基于人體乳酸供能的科學(xué)依據(jù)發(fā)現(xiàn)，人體不能無(wú)限制的進(jìn)行無(wú)氧運(yùn)動(dòng)，因而后期達(dá)到這個(gè)相應(yīng)的極限程度，人體將會(huì)逐漸消除無(wú)氧供能造成的積累，速度進(jìn)一步下降。這是朝著人體運(yùn)動(dòng)及極限思維思考的結(jié)果，前提是距離的長(zhǎng)度在人體承受的極限之內(nèi)。否則，人體仍然需要有氧供能來(lái)承擔(dān)人體的過(guò)量氧耗，因此，有氧能力和無(wú)氧能力是協(xié)同增加的。

3.4 血乳酸的生理學(xué)指標(biāo)與無(wú)氧供能

肌肉酸痛是人體開(kāi)始動(dòng)用糖酵解系統(tǒng)功能的標(biāo)志之一。400米是以乳酸原供能為主，運(yùn)動(dòng)時(shí)血乳酸濃度可達(dá)19.08mMol/L[10]。這一觀點(diǎn)中，機(jī)體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中隨著距離的增長(zhǎng)，能量消耗的增多，逐漸產(chǎn)生乳酸這一代謝產(chǎn)物，肌肉疼痛應(yīng)是乳酸積累的結(jié)果。運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)上將運(yùn)動(dòng)引起的肌肉酸痛分為兩種：一種是運(yùn)動(dòng)后疼痛立即出現(xiàn)，但其消失得也快，這種叫做急性肌肉酸痛。另一種是在運(yùn)動(dòng)后幾小時(shí)或一夜之后才出現(xiàn)，并伴有疲倦乏力，甚至?xí)霈F(xiàn)肌肉痙攣、僵硬等癥狀。這種癥狀則稱為延遲性肌肉酸痛或運(yùn)動(dòng)后疲勞。我們常說(shuō)的肌肉酸痛主要是指后一種，即延遲性肌肉酸痛。如果說(shuō)肌肉酸痛是人體無(wú)氧酵解產(chǎn)生乳酸的開(kāi)始，這明顯是錯(cuò)誤的。

以無(wú)氧代謝為主是短跑能量代謝的主要特點(diǎn)。當(dāng)組織缺氧70%或者肌肉中ATP和CP余下的數(shù)量約為原來(lái)的50%左右時(shí)，肌肉便開(kāi)始糖酵解供能，所以肌糖元含量及其酵解能力是速度耐力的物質(zhì)基礎(chǔ)[11]。有觀點(diǎn)認(rèn)為，在進(jìn)行高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)能量供給主要來(lái)自三磷酸腺苷和磷酸肌酸儲(chǔ)備，當(dāng)磷酸肌原儲(chǔ)備還沒(méi)消耗完時(shí)，糖原無(wú)氧分解及其產(chǎn)物乳酸是不會(huì)產(chǎn)生的[12]。觀點(diǎn)的沖突造成人們認(rèn)識(shí)的沖突，說(shuō)明人們?cè)趯?duì)短跑能量供應(yīng)上的認(rèn)識(shí)還有不足,對(duì)于機(jī)體的內(nèi)在專項(xiàng)特征還要進(jìn)一步挖掘。

4 小結(jié)

隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步，在競(jìng)技運(yùn)動(dòng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的今天，各項(xiàng)目的發(fā)展越來(lái)越體現(xiàn)項(xiàng)目極致的專項(xiàng)化特點(diǎn)。高水平運(yùn)動(dòng)員之間的差距越來(lái)越小，處于同一層次運(yùn)動(dòng)員的數(shù)量也日益增多。在這種趨勢(shì)下，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員之間的競(jìng)爭(zhēng)更多地集中在對(duì)訓(xùn)練和比賽細(xì)節(jié)的把握上。專項(xiàng)化的發(fā)展已成為現(xiàn)代競(jìng)技體育發(fā)展最為明顯的趨勢(shì)。對(duì)專項(xiàng)的微觀、內(nèi)在動(dòng)態(tài)和運(yùn)動(dòng)特征進(jìn)行深入了解已成為教練員重新探尋專項(xiàng)特征的重點(diǎn)。

[1]陳小平著.競(jìng)技運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練實(shí)踐發(fā)展的理論思考[M].北京：北京體育大學(xué)出版社,2005：17-19.

[2]徐本力.專項(xiàng)理論到運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練科學(xué)——兼論運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練科學(xué)理論的形成與發(fā)展趨向[J].北京體育大學(xué)學(xué)報(bào) ,2004,27(6)：721-726.

[3][蘇]勒·斯·霍緬科夫主編.田徑教練員教科書[M].武漢：武漢體育學(xué)院編印,1983：19,168-169,204.

[4]邢華城譯.高級(jí)運(yùn)動(dòng)員的無(wú)氧能力和有氧能力[J].歐洲應(yīng)用心理學(xué),1981：46-48.

[5]李鴻江主編.田徑運(yùn)動(dòng)高級(jí)教程[M].北京：高等教育出版社，2010：250-251.

[6]姜勤佳等.博爾特百米技術(shù)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析[J].遼寧體育科技 ,2011,33(6)：76-79.

[7]姚珍杲.論短炮無(wú)氧耐力訓(xùn)練中的若干問(wèn)題[J].中國(guó)體育科技 ,1983(21)：1-6.

[8]文超主編.田徑熱點(diǎn)論[M].北京：人民體育出版社，1996：14-14,99.

[9]秦學(xué)林等.在不同專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員無(wú)氧代謝能力特征[J].中國(guó)臨床康復(fù),2003,7(15)：2244-2245.

[10]郭成吉.400米跑訓(xùn)練手段的生理學(xué)剖析[J].體育與科學(xué) ,1996(5)：36-38.

[11]盧美華.談?wù)劧膛苓\(yùn)動(dòng)的代謝與能量問(wèn)題[J].哈爾濱師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)，1989,5（1）：108-112.

[12]弗拉基米爾·尼古拉耶維奇·普拉托諾夫普.黃簽名等譯.奧林匹克運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練的理論與方法[M].天津：天津大學(xué)出版社，2014：138-139.