糖有氧運(yùn)動后骨骼肌超量恢復(fù)的相關(guān)研究

姜燕 殷勁 武俸羽

(1.齊齊哈爾大學(xué)體育學(xué)院 黑龍江齊齊哈爾 161000; 2.成都體育學(xué)院 四川成都 610041;3.哈爾濱冬訓(xùn)中心 黑龍江哈爾濱 150000)

超量恢復(fù)理論發(fā)展至今已有幾十年的歷史,關(guān)于超量恢復(fù)在運(yùn)動訓(xùn)練中的應(yīng)用仍需進(jìn)一步完善,糖酵解供能運(yùn)動的恢復(fù)規(guī)律現(xiàn)已有了研究成果,但以糖有氧供能為主的超量恢復(fù)理論及應(yīng)用,至今仍鮮有研究,糖的有氧氧化作為有氧運(yùn)動的主要供能形式,其超量恢復(fù)的研究對運(yùn)動成績的提高及運(yùn)動員機(jī)能的恢復(fù),均具有重要意義。因此,本文通過對骨骼肌能源物質(zhì)的恢復(fù)及代謝酶活性的變化,去推斷超量恢復(fù)規(guī)律從而將其應(yīng)用到有氧訓(xùn)練上,為運(yùn)動員的訓(xùn)練和比賽提供相關(guān)的理論支持。

1 超量恢復(fù)理論

1.1 超量恢復(fù)理論的提出與發(fā)展

超量恢復(fù)理論是由前蘇聯(lián)科學(xué)家雅科甫列夫發(fā)現(xiàn)的,現(xiàn)已成為經(jīng)典體育理論和訓(xùn)練原則,已在體育科研、競技訓(xùn)練界中得到了認(rèn)可,對訓(xùn)練和比賽的指導(dǎo)起到了重要作用。

超量恢復(fù)是指運(yùn)動消耗掉的能源物質(zhì)及其所降低的各器官系統(tǒng)機(jī)能在運(yùn)動后恢復(fù)期內(nèi)不僅恢復(fù)到原來水平,還會超過原來的水平。這也指當(dāng)機(jī)體承受了超過了原有的運(yùn)動負(fù)荷后,達(dá)到的適應(yīng)性恢復(fù)水平與原有恢復(fù)水平之差。[1]

超量恢復(fù)理論也被認(rèn)為是訓(xùn)練負(fù)荷刺激超出了打破機(jī)體已經(jīng)形成的內(nèi)環(huán)境平衡,物質(zhì)能量的貯備超過原來的水平,從而提高機(jī)體的工作能力,建立了新的平衡。[2]

1.2 超量恢復(fù)的規(guī)律

(1)在一定范圍內(nèi),能源物質(zhì)消耗越多,機(jī)體恢復(fù)潛力越大,超量恢復(fù)效果就越明顯,故訓(xùn)練應(yīng)采取較大的負(fù)荷量,但不宜過大。

(2)超量恢復(fù)不可能持續(xù)太長時間,為了使超量恢復(fù)進(jìn)一步提高,就必須要重復(fù)訓(xùn)練,并進(jìn)行小周期的訓(xùn)練。[3]

(3)在訓(xùn)練后的超量期內(nèi)安排下一次重復(fù)性訓(xùn)練,才能不斷提高運(yùn)動能力,使機(jī)能水平呈持續(xù)上升的趨勢。

(4)在訓(xùn)練過程中,休息期和訓(xùn)練期同樣重要,應(yīng)該把運(yùn)動計劃和機(jī)體恢復(fù)的方式統(tǒng)一起來進(jìn)行合理安排,以達(dá)到最佳效果。[4]

根據(jù)以上超量恢復(fù)理論的特點(diǎn),訓(xùn)練時應(yīng)該合理安排訓(xùn)練周期,調(diào)整訓(xùn)練強(qiáng)度,進(jìn)而促進(jìn)超量恢復(fù)。

2 糖有氧運(yùn)動的代謝特征

2.1 糖有氧代謝的生理特點(diǎn)

糖的有氧代謝,即以糖質(zhì)為供能底物,在氧氣的參與下徹底分解生成ATP的過程。三大能源物質(zhì)在氧化供能時,一分子葡萄糖徹底氧化成二氧化碳和水,可生成38分子ATP,而同一分子的脂肪甘油,氧化分解只能合成22分子ATP。故糖原的氧化供能能力最強(qiáng),生成ATP的數(shù)量最多,因此有氧氧化過程中對能源底物的利用率最高。

2.2 運(yùn)動時糖有氧代謝的特點(diǎn)

機(jī)體進(jìn)行耐力運(yùn)動時,運(yùn)動3分鐘時供能系統(tǒng)從糖酵解轉(zhuǎn)向了有氧供能為主的方式,先將糖原分解的丙酮酸,經(jīng)三羧酸循環(huán),徹底氧化成二氧化碳和水并生成大量ATP為機(jī)體供能,運(yùn)動持續(xù)30min之后,當(dāng)糖原逐漸被耗盡,脂肪和蛋白質(zhì)才開始依次分解。

相比其他能源物質(zhì),糖質(zhì)供能的利用率最高,且過程中不產(chǎn)生乳酸等代謝產(chǎn)物,故糖原被稱為有氧氧化系統(tǒng)主要能量物質(zhì)的來源。因此,糖有氧代謝是以消耗糖原氧化供能為主的能量代謝系統(tǒng)。

3 糖有氧運(yùn)動后機(jī)體指標(biāo)的變化與恢復(fù)

有氧訓(xùn)練使骨骼肌產(chǎn)生的變化,主要體現(xiàn)在骨骼肌能源物質(zhì)、有氧代謝酶活性的變化等方面。

3.1 糖有氧運(yùn)動與骨骼肌糖原

糖有氧運(yùn)動中的供能底物主要為糖原,出現(xiàn)超量恢復(fù)的必要條件首先就是能源物質(zhì)的恢復(fù),并且能量的消耗也是運(yùn)動疲勞產(chǎn)生的原因之一,所以運(yùn)動后恢復(fù)過程中糖原含量的變化決定了能否出現(xiàn)超量恢復(fù)。

實(shí)驗(yàn)證明長時間耐力運(yùn)動時糖原供能可達(dá)95%左右,故糖原是維持機(jī)體工作的重要能源,充足的糖原儲備是耐力訓(xùn)練的基礎(chǔ)。有關(guān)研究顯示:訓(xùn)練持續(xù)第二十周時,有氧訓(xùn)練組的肌糖原含量顯著增加,且訓(xùn)練時間越長肌糖原增加得越明顯。[6]耐力訓(xùn)練會消耗體內(nèi)大量的能量物質(zhì),故每次訓(xùn)練后肌糖原的含量都會明顯下降,經(jīng)過一段耐力訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)組其肌糖原的水平高于對照組;說明耐力訓(xùn)練能促進(jìn)體內(nèi)能源物質(zhì)的合成,使機(jī)體對訓(xùn)練產(chǎn)生適應(yīng)性變化。因此,耐力訓(xùn)練能增加機(jī)體的能源儲量,提高骨骼肌的抗疲勞能力,[7]從而促進(jìn)超量恢復(fù)。

3.2 糖有氧運(yùn)動對骨骼肌有氧代謝酶活性的影響

3.2.1 骨骼肌中琥珀酸脫氫酶的變化

琥珀酸脫氫酶(SDH)是有氧氧化系統(tǒng)中重要的有氧代謝酶。琥珀酸脫氫酶存在于所有需氧細(xì)胞的線粒體中,在三梭酸循環(huán)過程中起到重要作用的限速酶,琥珀酸脫氫酶作為評定運(yùn)動員有氧代謝能力的常用指標(biāo),以反映運(yùn)動訓(xùn)練對機(jī)體的有氧氧化能力產(chǎn)生的影響。有研究結(jié)果表明,長跑運(yùn)動員訓(xùn)練后骨骼肌中琥珀酸脫氫酶活性明顯高于非耐力訓(xùn)練運(yùn)動員,間歇重復(fù)訓(xùn)練可使SDH活性增高27.5%,耐力訓(xùn)練可以顯著提高SDH活性,而力量訓(xùn)練和短時間速度訓(xùn)練卻不能。[8]通過長時間的有氧耐力訓(xùn)練,可提高骨骼肌細(xì)胞的有氧代謝酶的活性和氧化磷酸化能力,從而增強(qiáng)機(jī)體的抗疲勞能力。

3.2.2 肌酸激酶活性的變化

肌酸激酶(CK)主要存在于骨骼肌和心肌,是骨骼肌細(xì)胞能量代謝的主要催化酶,并且在肌肉收縮與ATP再合成過程中起重要作用。

肌酸激酶是評價運(yùn)動員的訓(xùn)練強(qiáng)度和運(yùn)動時間的指標(biāo),CK活性升高的幅度與運(yùn)動量的大小成正比,尤其當(dāng)訓(xùn)練的強(qiáng)度增大會使CK上升得更明顯,很多研究表明,劇烈運(yùn)動后往往CK活性會明顯升高,這種活性的升高可能與骨骼肌組織的微細(xì)損傷有關(guān);定量負(fù)荷運(yùn)動后,訓(xùn)練水平高的運(yùn)動員肌酸激酶活性上升幅度小于訓(xùn)練水平低的運(yùn)動員,恢復(fù)得也較快,[9]因此CK活性的變化也可作為評定機(jī)體恢復(fù)能力和骨骼肌微細(xì)結(jié)構(gòu)損傷及其適應(yīng)的重要生化指標(biāo)。

3.2.3 超氧化物歧化酶的變化

超氧化物歧化酶(SOD)是生物體內(nèi)重要的抗氧化酶,是需氧生物體內(nèi)清除自由基的首要物質(zhì)。

運(yùn)動時可使體內(nèi)自由基生成增加,大量自由基可使細(xì)胞和組織損傷,堆積的自由基是產(chǎn)生運(yùn)動性疲勞的重要原因,超氧化物歧化酶是專一對抗體內(nèi)自由基的酶,以消除自由基氧化體內(nèi)的某些組成成分而造成的機(jī)體損害,所以SOD的補(bǔ)充有助于降低氧化的速度,可減慢細(xì)胞衰老與疲勞。

有關(guān)研究證明運(yùn)動后即刻機(jī)體內(nèi)SOD活性降低,在恢復(fù)過程中其活性逐漸恢復(fù)正常值甚至高于運(yùn)動前水平,可見運(yùn)動后機(jī)體組織中SOD酶活性的高低可以反映機(jī)體的疲勞恢復(fù)程度,并有研究發(fā)現(xiàn)一段時間的耐力訓(xùn)練可提高SOD酶的活性,所以有氧運(yùn)動可提高SOD的活性進(jìn)而增強(qiáng)機(jī)體的恢復(fù)能力。

4 小結(jié)與展望

綜上所述,糖有氧供能運(yùn)動后,外周疲勞在物質(zhì)代謝上主要靠肌糖原的恢復(fù);而機(jī)體能量代謝的恢復(fù)則體現(xiàn)在有氧代謝酶的變化上。

有氧訓(xùn)練的適應(yīng)會使骨骼肌糖原與有氧代謝酶出現(xiàn)超量代償,表現(xiàn)在肌糖原儲備量增加,骨骼肌細(xì)胞內(nèi)SDH、SOD酶活性的提高,利于增強(qiáng)骨骼肌的耐疲勞性,提高有氧代謝潛能,促進(jìn)機(jī)體的超量恢復(fù)。

可見糖有氧運(yùn)動能使骨骼肌產(chǎn)生適應(yīng)性變化,再次證明了超量恢復(fù)理論適用于有氧訓(xùn)練,應(yīng)該將其運(yùn)用到實(shí)踐中去,合理地安排訓(xùn)練周期,產(chǎn)生超量恢復(fù)疊加的效果,以增強(qiáng)運(yùn)動員的身體機(jī)能和訓(xùn)練成績。

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