孫祖浩

（寧夏大學體育學院 寧夏 銀川 750021）

前言

現(xiàn)代排球運動經(jīng)過了漫長的發(fā)展演化，戰(zhàn)術、技法開發(fā)越來越完善，因此，如今各個比賽隊伍之間無論是在擊球技巧水平方面，還是進攻防守策略上，整體相差均不大。那么在決定排球運動員成績的客觀因素中，運動員的身體機能素質(zhì)的重要性也就越來越明顯。但傳統(tǒng)訓練模式中，從未注重過運動員能量代謝的特點，系統(tǒng)訓練科目中缺乏針對性的鍛煉提高內(nèi)容，難以切實提高訓練成效。因此只有站在體育科學的視角上，進一步分析排球運動員肌肉的運動供能特點，才能為運動員專門制定科學、合理的訓練計劃。

1、能量代謝理論

生理上的新陳代謝是生物的基本生命特征之一，分為物質(zhì)代謝與能量代謝兩部分。其中能量代謝（energy metabolism）就是指在機體內(nèi)的各種能源物質(zhì)在氧化時會釋放相應的能量，作為人體完成運動機能的重要供能來源。這些能源物質(zhì)所轉化的能量，并不是直接都被用于支持運動的，而是約有50%以上的部分立即被轉化為機體熱能維持人體恒溫；其余不足50%的部分，用以支持運動機能做功。其中支持做功的能量叫做“自由能”，它的主要載體是人體內(nèi)的三磷酸腺苷（adenosine triphosphate），簡稱叫做 ATP，以高能磷酸鍵的形式游離于人體內(nèi)。當人體完成相應運動動作時，ATP既要發(fā)揮它的儲能作用，同時又要作為重要的能耗物質(zhì)，其中優(yōu)先消耗的，便是ATP的儲備能。

但僅僅依靠ATP提供能量消耗是遠遠不夠的，為了限制ATP在機體內(nèi)的過度消耗，還需要一種磷酸肌酸（creatinephosphate），簡稱CP的物質(zhì)來發(fā)揮能量儲存調(diào)節(jié)功能。CP也是一種含有高能磷酸鍵的物質(zhì)，當人體細胞組織的能量消耗增加時，機體的ATP濃度會迅速下跌，此時CP就會將自身儲存的能源按照一定的比例傳輸給二磷酸腺苷（adenosine diphosphate）ADP，使 ADP轉化為新的ATP供給組織細胞消耗；而當人體運動強度較少時，由于細胞組織的能耗強度降低，此時體內(nèi)ATP濃度會升高，所以ATP就會將高能磷酸鍵重新傳導給肌酸，讓肌酸合成為CP作為人體的儲存能量?？偟膩碚f，無論是哪種運動動作，只要身體細胞組織在消耗能量，就勢必會產(chǎn)生ATP的分解與結合反應，這便是人體能量代謝的基本原理。

2、排球運動的性質(zhì)特點

排球比賽具有激烈的對抗特點，盡管雙方運動員是隔網(wǎng)進行對抗，但隨著比賽攻防局勢的不斷轉化，每名運動員的運動路線與發(fā)球接球動作都會隨時進行適應性調(diào)整。其中尤其是一些關鍵運動動作，例如，攔網(wǎng)、扣殺、魚躍救球等，均需要運動員具備一定的彈跳能力、肌肉力量、爆發(fā)速度。但另一方面排球比賽通常要進行至少120min以上，平均每名運動員在一場排球比賽中的跳躍次數(shù)在200-300次左右，長時間的高負荷量運動，使得它對于運動員的身體耐力也有一定要求?？偟膩碚f，排球比賽是一項具有高度技術要求與綜合身體素質(zhì)要求的競技運動。因此以往的系統(tǒng)訓練中，都會將排球運動員的腿部訓練與核心力量訓練作為主要內(nèi)容，同時還要借助各種系統(tǒng)化的強化訓練，提高運動員的彈跳高度、滯空時間以及關節(jié)靈活度。

3、能量代謝理論下排球運動的供能特點

3.1、供能性質(zhì)特點

從上文排球運動的性質(zhì)中分析，盡管排球比賽的進行時間較長，且運動員觸球次數(shù)較多，但每次觸球時間是極短的，一名專業(yè)的運動員完成傳球動作僅需要0.1-0.3s左右，而上手發(fā)球從拋球起跳到擊出也僅僅會用不足0.9s的時間。所以不難發(fā)現(xiàn)，排球是一種間歇性的運動，也就是短時間爆發(fā)式的身體負荷運動與短時間間歇運動呈一定時間軸規(guī)律分布的運動。其中爆發(fā)式運動就是運動員在空中或地面完成的傳球、發(fā)球、墊球、傳球與扣球等有球接觸的運動，以及短時間內(nèi)調(diào)整站位的跑動，而間歇運動則是等待過程的準備姿勢、小距離調(diào)整跑動等運動。所以排球運動是一項以有氧供能為基礎，以組數(shù)密集的無氧供能為突破口的綜合運動，其中無氧供能即為運動員有球接觸的身體運動，而有氧供能則為等待擊球、小幅度調(diào)整站位的身體運動。其中以有氧供能為基礎，是因為在一場平均水平差異性不大的排球比賽中，每名排球運動員平均的無球運動約占整個比賽時長的70%-80%,所以當運動員處于無球或死球狀態(tài)時，必須要盡可能地恢復部分體能，使運動員得以堅持完成整個排球比賽。但無氧供能運動的時長占比不高，并不意味著無氧運動不重要。排球運動員的有球運動，往往是直接關系到比賽結果走向的，在連續(xù)扣攔與攻防的激烈角逐賽況下，運動員平均心率最高可以達到180-200次/min，這樣高強度的劇烈運動，難以單純依靠有氧供能運動來維持。通過以往的科學研究表明，人體在3-5s的高強度爆發(fā)運動，必須完全依靠無氧供能。

3.2、ATP-CP供能系統(tǒng)特點

掌握了排球運動的供能性質(zhì)，接下來探討排球運動供能系統(tǒng)的特點，上文中提及了在能量代謝理論下，機體運動的供能主要來自于ATP-CP供能系統(tǒng)。當排球運動員完成特定動作時，需要依靠肌肉收縮來實現(xiàn)運動供能，此時將優(yōu)先消耗掉肌肉內(nèi)的ATP，但實際即使是專業(yè)訓練的運動員，肌肉中的ATP含量也是非常少的。正常條件下，機體勻稱的男子運動員每公斤身體肌肉組織中，ATP含量僅僅為5.5-6mg左右，女子運動員會更低，僅僅為3.0-3.3mg左右。所以當運動員處于身體最大運動功率的狀態(tài)時，ATP僅僅能提供約1.2kcal的自由能，也就是滿足運動員約1.3-2.7s的身體運動。所以還需要CP來通過高能磷酸鍵的轉移，合成新的ATP來供給肌肉消耗。但即使是加入CP，也仍然無法維持運動員的長時間高負荷消耗，成年男子運動員每公斤身體肌肉組織中，CP含量僅僅為17mg，女子運動員則會更少，所提供的自由能約為3.1kcal，即使不計算細胞組織的維持活力損耗，也僅夠維持運動員約5.5-7.4s時長的運動。ATP-CP供能系統(tǒng)是運動員的基礎能量供應來源，只要運動員在產(chǎn)生體力消耗，ATP-CP就總在發(fā)生作用，所以除了ATP-CP供能系統(tǒng)以外，還需要其它的供能系統(tǒng)來作為能量代謝消耗。

3.3、乳酸能系統(tǒng)

乳酸能系統(tǒng)是指人類機體內(nèi)的糖原與葡萄糖兩種物質(zhì)，在細胞漿的無氧酵解作用下生成乳酸，而酵解過程中會釋放出大量的ATP物質(zhì)，因系統(tǒng)最終的作用產(chǎn)物為乳酸，所以叫做乳酸能系統(tǒng)。由此可知，乳酸能系統(tǒng)可以看做是ATP-CP供能系統(tǒng)的二級來源，它并不直接產(chǎn)生肌肉消耗的能量，而是以合成ATP的方式，使進入到ATP-CP基礎供能系統(tǒng)中完成能量代謝。乳酸能系統(tǒng)的供能總量往往是ATP-CP供能系統(tǒng)的數(shù)倍，這樣的供能系統(tǒng)主要特點是維持時間較短，不需要氧氣作用，功率輸出較高。但乳酸能系統(tǒng)存在著一個明顯的弊端問題，就是它的最終產(chǎn)物——乳酸，是致使機體出現(xiàn)生理疲勞的主要因素之一。在高負荷的運動作用下，該供能系統(tǒng)產(chǎn)生的乳酸會經(jīng)過細胞進入血液系統(tǒng)擴散，而這種乳酸物質(zhì)是一種強酸，一旦在人體內(nèi)血液積累至一定量時，就會使人體內(nèi)部的環(huán)境酸堿度（pH）穩(wěn)態(tài)失衡，使人體內(nèi)糖原與葡萄糖物質(zhì)的酵解效率受到極大程度的抑制，最終體現(xiàn)為運動員的身體耐力承受到達極限，超過機體緩沖，最終因ATP-CP供應不足導致機體出現(xiàn)疲勞反應。乳酸能系統(tǒng)在運動員能量代謝循環(huán)中起到的主要作用，就是在運動員到達機體耐力承受極限前，為ATP-CP基礎供能系統(tǒng)快速高效率充能，滿足運動員完成數(shù)十秒的高功率運動的短期快速供能需求。而我們?nèi)粘Ｋf的“無氧運動”，就是指通過特定的訓練項目，使人體肌肉的耐乳酸的承受能力得到提升，從而起到增加運動功率與高負荷時長的鍛煉效果。

3.4、有氧供能系統(tǒng)的特點

有氧供能系統(tǒng)是一種相對于乳酸能系統(tǒng)無氧酵解的相對說法，它同乳酸能系統(tǒng)同樣屬于間接的二次供能系統(tǒng)，由于在生成ATP時存在氧化條件，所以可供有氧供能系統(tǒng)消耗的能量物質(zhì)比乳酸能系統(tǒng)需要的要復雜，主要是以糖、脂肪、蛋白質(zhì)三類物質(zhì)為主。當氧氣參與能量代謝循環(huán)時，糖、脂肪與蛋白質(zhì)會氧化分解生成二氧化碳與水，這個過程中也會產(chǎn)生大量的ATP。有氧供能系統(tǒng)參與供能作用的物質(zhì)較多，由于糖、脂肪、蛋白質(zhì)在人體中的儲存含量較多，就以糖原來說，在不攝入任何能量物質(zhì)的情況下，人體需要高強度運動至少2h以上，才能將肌糖原物質(zhì)消耗殆盡，而脂肪與蛋白質(zhì)物質(zhì)在人體大強度運動至少30min時才會參與消耗，理論上來講有氧供能系統(tǒng)的作用時間并不會受到嚴格的時間限制，所以它被作為長時間耐力運動的主要能量供給來源。但由于其ATP的輸出功率低，每公斤體重每秒僅能產(chǎn)出約3.4kcal的能量，僅僅為乳酸能系統(tǒng)能效的1/4左右，所以難以維持人體高功率運動狀態(tài)的能量供給。且另一方面，有氧供能系統(tǒng)雖然消耗能量物質(zhì)上不受限制，也會存在機體的疲勞反應，這是因為在長時間的能量供給作用下，當體溫回落時運動員的肺活量、體內(nèi)紅細胞比值、體細胞活性等指標就會隨之下跌。而血紅細胞活性下降，就會影響到機體血液的攜氧能力，在同樣氧氣含量的條件下，由于身體吸收氧氣的含量變少，導致身體難以維持此前高強度的體溫水平，那么自然會直接影響有氧供能系統(tǒng)合成ATP的效率。

3.5、排球運動員供能需求

已知上述三個供能系統(tǒng)是互相聯(lián)系且互相約束的，且有著不同的功能區(qū)分，根據(jù)運動能量消耗的效率與時長不同，三者在同一個供能系統(tǒng)中的供能總量是存在極大差異的。那么根據(jù)排球運動的特點可知，運動員的所有供應能量來源中，ATP-CP基礎供能系統(tǒng)由于含量較低，僅僅視為乳酸能系統(tǒng)與有氧供能系統(tǒng)的轉化容器，其中乳酸能系統(tǒng)產(chǎn)出能量約占20%-35%，其余均為有氧供能系統(tǒng)的產(chǎn)能。若是乳酸能供應系統(tǒng)的效率過低，運動員完成有球運動時，例如，撲救、扣殺等就會出現(xiàn)力量不足、速度過慢的問題；而反之若是有氧供能系統(tǒng)產(chǎn)能效率達不到體能消耗要求，運動員就會難以在比賽中使身體恢復到完美的反應準備狀態(tài)。而在激烈的排球競技比賽中，由于比賽節(jié)奏緩急不定、進攻防守頻率變化無規(guī)律，所以排球運動員為了獲得足夠的機體運動能量，就必須在肌肉抗酸能力、抗缺氧能力與身體耐受力上達到一定水平，這樣才能夠使運動員在比賽中能夠抵抗機體疲勞反應，把握合適的時機做出特定的運動動作。

4、提高排球運動員素質(zhì)能力的生化訓練原則

4.1、增加有氧代謝水平，提高抗缺氧能力

有氧運動是排球運動員的主要體力消耗內(nèi)容，而有氧代謝水平也是運動員恢復高功率運動機能的關鍵。所以生化訓練原則中，應當始終將運動員的有氧代謝練習作為基礎內(nèi)容，采取如下訓練原則，提高運動員大強度運動狀態(tài)的攝氧能力：

一是保持或提高運動員機體的呼吸與能量循環(huán)水平，且保持一定的平衡狀態(tài)的凈體重，運動員運動強度控制在適中水平，控制在最高心率的70%-85%，以接近最高心率的85%為宜，或者最大攝氧量的55%-60%?？梢圆捎酶？怂埂伴g歇訓練”模式開展64m間歇疾跑訓練。首先測定運動員心率水平后即刻開展訓練運動，運動員先進行短距離疾跑使身體進入高心率水平的預熱狀態(tài)，此時心率水平應達到180-190次/min。而后運動員進入靜走或慢跑狀態(tài)，使心率調(diào)整降為150-160次/min的水平。接著適度把握組間的休息時長，控制組間平均心率水平為125次/min。最后跑完8組64m疾跑后，測定運動員此時心率水平是否達到180-190次/min水平，若未達到該水平，應當繼續(xù)補加1-2次疾跑訓練，使組間平均心率不小于125次/min水平；每3組疾跑完成后，若運動員心率未達到180-190次/min水平，應當追加1次疾跑訓練的同時，適當縮減組間歇時長；

二是訓練周期與時長，每次有氧代謝運動的訓練總時長盡量控制在40min以上，鍛煉次數(shù)控制在每周3-6次作用，持續(xù)時間的具體長短應當根據(jù)運動員的身體素質(zhì)狀況權衡，不宜盲目拉長，使運動員訓練過程中產(chǎn)生潛在的訓練傷風險。例如，可以采用1500m×3的長跑訓練項目，期間每次休息2min，以此提高運動員的最大吸氧量與脂肪供能能力?；蛘呖梢赃x擇其它諸如長跑、游泳、劃船、跳繩、騎行等有氧代謝為主的運動項目。

4.2、針對性地組織無氧運動訓練，提高運動員身體耐酸能力

ATP-CP基礎供能系統(tǒng)的反應時長約為20-30s左右，這也是許多訓練方法中，將短間歇訓練的休息時長控制為30s的原因，但在開展實際訓練時，還需要根據(jù)運動員的身體實際狀況，科學合理地安排組間休息時長。無氧運動的生化訓練原則分為兩部分：

無氧—低乳酸訓練，每次訓練時長維持在10-15s以內(nèi)，在運動員機體不出現(xiàn)拉傷、扭傷情況下，追求最大速度或最大力量的負荷訓練。同時進行無氧運動訓練時，每組間歇時長不能少于20s，成組練習結束后，組間間隔休息時長不應小于3min。無氧—低乳酸訓練主要有兩種實現(xiàn)途徑，一是間歇訓練法，當運動員完成一次或一組無氧運動訓練時，應根據(jù)身體實際進行后續(xù)訓練，若身體機能未完全恢復，不宜開展后續(xù)的訓練內(nèi)容。主要訓練內(nèi)容以無氧閾訓練為主，這樣可以使運動員的肌肉組織內(nèi)積累少量的乳酸，通過長期的刺激使肌原纖維對乳酸產(chǎn)生抵抗能力。例如，移動防守訓練，讓運動員在不同的擊球方式下，完成30次/min的墊球防守動作，每次訓練時長維持在3min左右，每組4-5次，每周組織3次以上；二是重復訓練法，依靠例如箭步蹲，安排每組20個，每次訓練保持組間間隔20s，連續(xù)完成3組。或者是俯臥撐訓練，仍然安排每組20個，訓練間隔及組數(shù)同上。意在通過重復的機體動作訓練，提高運動員短時間內(nèi)的機體爆發(fā)效率，提高運動員進入高功率運動的機體反應速度。例如，60m折返跑，每周進行4-5次，每次進行3組，每組4次，每次沖刺跑步后，通過慢走和加快呼吸來調(diào)整機體迅速恢復體能，每次的休息間隔時長控制在40-60s左右。

糖原酵解代謝能力的訓練，也是我們所說的耐力訓練。排球運動員的無氧耐力素質(zhì)能力主要取決于無氧代謝能力，從上文可知，由于磷酸原具有供能效率高、供能時間短的特點。所以為了使運動員能夠獲得更長的高功率運動時間，就必須要提高運動員的糖原酵解代謝能力，這樣才能促使運動員的乳酸能系統(tǒng)供應更多的ATP。而提高糖酵解代謝能力的普遍做法是通過高強度的無氧運動，使機體組織內(nèi)沉積明顯量的乳酸，以保證乳酸能系統(tǒng)的ATP供應量?？梢栽谟柧氈袊L試開展以提高400m短跑速度或者200m自由泳速度為主的訓練內(nèi)容，讓運動員在1-2min運動時長內(nèi)，盡可能地提高機體的運動效率，每次大強度運動后間歇時長應當為1-2min左右。或者可以進行杠鈴半蹲訓練，將杠鈴負重加至最大重量負荷的50%，讓運動員舉起后快速半蹲10s，而后卸下杠鈴慢跑或者輕跳30s后，繼續(xù)進行，每次安排10組訓練，每周進行3次。

5、結語

綜上所述，從能量代謝理論來看，運動員體內(nèi)的供能系統(tǒng)主要為三種，TDP-CP基礎供能系統(tǒng)、乳酸能系統(tǒng)與有氧供能系統(tǒng)。而分析排球競技對運動員身體素質(zhì)的需求，應當以運動員的有氧代謝能力訓練為基礎，提高運動員大強度運動狀態(tài)下的攝氧量水平，使運動員得以完成長時間的體能消耗需求。以此為基礎，根據(jù)運動員的身體素質(zhì)水平，有針對性地開展無氧—低乳酸訓練與提高糖原酵解代謝能力的訓練，綜合提高運動員的機體耐酸抗性，延長高效率運動的時長，使運動員的抗疲勞能力與爆發(fā)能力得到綜合提高。