翁錫全（廣州體育學(xué)院，廣東廣州510500）

運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)骨骼肌供能、能源物質(zhì)恢復(fù)的生化特點(diǎn)，分析運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練時(shí)間和間歇時(shí)間安排的生化原理。認(rèn)為：運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中應(yīng)根據(jù)不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目供能系統(tǒng)的供能特征，遵循專項(xiàng)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(xiàng)供能系統(tǒng)的供能時(shí)間長(zhǎng)短安排運(yùn)動(dòng)時(shí)間，選擇適宜的間歇，使運(yùn)動(dòng)員盡量恢復(fù)。

能量供應(yīng)系統(tǒng)；運(yùn)動(dòng)時(shí)間；間歇時(shí)間；生化原理

運(yùn)動(dòng)能力受遺傳和環(huán)境的影響，在人體運(yùn)動(dòng)能力發(fā)展過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練是挖掘運(yùn)動(dòng)潛能的重要手段。因此，從運(yùn)動(dòng)生化角度看，不同項(xiàng)目和運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練，應(yīng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)時(shí)骨骼肌能源物質(zhì)利用、恢復(fù)與機(jī)體適應(yīng)的生化特點(diǎn)制訂訓(xùn)練計(jì)劃?？茖W(xué)的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練計(jì)劃應(yīng)使不同個(gè)體通過(guò)訓(xùn)練獲得專項(xiàng)極限負(fù)荷下的良性適應(yīng)，即運(yùn)用運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)體代謝的特點(diǎn)及規(guī)律指導(dǎo)訓(xùn)練，針對(duì)性地改善不同項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的身體化學(xué)組成，發(fā)揮其專項(xiàng)身體素質(zhì)的運(yùn)動(dòng)能力。

1 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練時(shí)間安排的生化原理

從運(yùn)動(dòng)時(shí)骨骼肌供能系統(tǒng)供能過(guò)程來(lái)看，首先是ATP—CP供能系統(tǒng)供能，由于其儲(chǔ)量少，供能時(shí)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(xiàng)目運(yùn)動(dòng)時(shí)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(xiàng)素質(zhì)時(shí)，應(yīng)采用短時(shí)間最高強(qiáng)度訓(xùn)練，一般每次最大用力或最大速度練習(xí)時(shí)間不超過(guò)10 s。

當(dāng)運(yùn)動(dòng)持續(xù)進(jìn)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(guò)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(duì)較多，時(shí)間較長(zhǎng)，然而其輸出功率只有ATP—CP供能系統(tǒng)的一半。一般來(lái)說(shuō)，最大輸出功率時(shí)間在30～90 s，最長(zhǎng)可維持2～3 min?？梢?jiàn)，從供能時(shí)間來(lái)看，糖酵解供能系統(tǒng)是速度耐力項(xiàng)目的主要供能系統(tǒng)，因此，發(fā)展速度、速度耐力素質(zhì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間大強(qiáng)度的訓(xùn)練，每次大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)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(guò)程中，由于機(jī)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(lái)自于糖有氧氧化供能系統(tǒng)?？梢?jiàn)，糖有氧氧化供能系統(tǒng)是數(shù)分鐘以上大強(qiáng)度耐力性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的重要能量來(lái)源。當(dāng)運(yùn)動(dòng)持續(xù)至一定時(shí)間，機(jī)體進(jìn)入穩(wěn)定耗氧狀態(tài)，即運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)、強(qiáng)度越小時(shí)，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(yùn)動(dòng)員的有氧代謝能力。針對(duì)不同專項(xiàng)耐力素質(zhì)的要求，適當(dāng)安排運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和時(shí)間。如有氧代謝間歇訓(xùn)練時(shí)，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度在（乳酸閾強(qiáng)度）以內(nèi)，一次運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間為3～5 min，這時(shí)可動(dòng)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(zhǎng)時(shí)間大強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)耐力。

不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同，運(yùn)動(dòng)中各供能系統(tǒng)參與供能的比例也不一樣，因此，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練要以發(fā)展專項(xiàng)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(duì)于10 s以內(nèi)（100 m跑）的運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)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(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員體能能力訓(xùn)練時(shí)，必須以發(fā)展磷酸原供能能力為主，但也要注意加強(qiáng)糖酵解能力的訓(xùn)練，即安排一定比例的運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)于10 s的高強(qiáng)度速度耐力訓(xùn)練。

2 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練間歇時(shí)間安排的生化原理

2.1 訓(xùn)練課中間歇時(shí)間安排的生化原理

10 s的全力運(yùn)動(dòng)中消耗的ATP和CP，運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)時(shí)間在10 s以內(nèi)，磷酸原只有少量恢復(fù)，而要達(dá)到一半的恢復(fù)程度，需要20～30 s；力竭性運(yùn)動(dòng)后30 s，CP恢復(fù)約70 ，基本恢復(fù)的時(shí)限為2～5 min。這就意味著在10 s以內(nèi)的全力運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中，二次運(yùn)動(dòng)間歇時(shí)間不能短于30 s，保證磷酸原在盡可能短的時(shí)間內(nèi)至少恢復(fù)一半以上，可維持下一次訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。組間休息間歇控制在機(jī)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(dòng)在磷酸原完全恢復(fù)后開(kāi)始。

如果運(yùn)動(dòng)肌中有大量的乳酸生成，則選擇H+透過(guò)肌膜1/2量的時(shí)間，作為適宜間歇休息時(shí)間。但是，由于運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和時(shí)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(shí)反應(yīng)時(shí)間也不一樣。研究認(rèn)為，30 s全力運(yùn)動(dòng)的H+半時(shí)反應(yīng)時(shí)間為60 s，其最適宜的休息間歇為60 s左右；而1 min全力運(yùn)動(dòng)的H+半時(shí)反應(yīng)時(shí)間約為3～4 min，因此，1 min全力運(yùn)動(dòng)后休息時(shí)間至少要4～5 min；而4×400 m跑后血乳酸消除的半時(shí)反應(yīng)為15 min左右。當(dāng)然，運(yùn)動(dòng)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(dòng)性的休息有助于乳酸的消除。如力竭運(yùn)動(dòng)后休息性恢復(fù)血乳酸消除的半時(shí)反應(yīng)需要25 min，恢復(fù)至運(yùn)動(dòng)前水平則需要2 h；活動(dòng)性休息血乳酸消除半時(shí)反應(yīng)為11 min，恢復(fù)至運(yùn)動(dòng)前水平只需要1 h。實(shí)驗(yàn)證明，進(jìn)行輕量的活動(dòng)（如散步、慢跑）比靜坐和躺臥休息方式對(duì)乳酸的消除速度快。因?yàn)檩p量活動(dòng)時(shí)，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(shí)間安排的生化原理

大強(qiáng)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(shuō)，肌糖原儲(chǔ)備在運(yùn)動(dòng)后5～24 h后便可恢復(fù)。因?yàn)樵诖髲?qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，肌糖原不會(huì)大量消耗而引起血糖降低，相反，間歇運(yùn)動(dòng)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谩Ｒ虼?，大?qiáng)度間歇性耐力運(yùn)動(dòng)后間歇休息可根據(jù)具體情況選擇在運(yùn)動(dòng)后5～24 h進(jìn)行。

長(zhǎng)時(shí)間大強(qiáng)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?yàn)檫@時(shí)體內(nèi)糖異生作用較強(qiáng)，肌肉中糖原合成酶活性較高。因此，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間大強(qiáng)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(bǔ)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(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)。比賽期運(yùn)動(dòng)時(shí)能源物質(zhì)主要來(lái)源于糖，體內(nèi)糖儲(chǔ)備的恢復(fù)和膳食中糖含量關(guān)系密切。賽前或大負(fù)荷訓(xùn)練期食物中糖類占總熱量的60 ～70 ，每天糖類補(bǔ)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(shí)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(dòng)植物蛋白質(zhì)的攝入量，可加快機(jī)體蛋白質(zhì)的合成，縮短訓(xùn)練課后的恢復(fù)時(shí)間，同時(shí)也能提高訓(xùn)練效果。

3 小結(jié)

運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中應(yīng)根據(jù)不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目供能系統(tǒng)的供能特征，遵循專項(xiàng)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(shí)，以專項(xiàng)供能系統(tǒng)的供能時(shí)間長(zhǎng)短安排運(yùn)動(dòng)時(shí)間，選擇適宜的間歇，使運(yùn)動(dòng)員盡量恢復(fù)。這樣才能在運(yùn)動(dòng)員承受的能力范圍內(nèi)使訓(xùn)練課的負(fù)荷總量達(dá)到最大。

[1]馮連世,馮美云,馮煒權(quán).運(yùn)動(dòng)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

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