短跑運動員無氧代謝能力的一般性規律與特征

□ 馬籍（長春汽車經濟技術開發區第十三小學 吉林 長春 130011）

近幾年，我國短跑成績日益提高，特別是在男子項目上，先后涌現出一批在亞洲稱雄、世界矚目的優秀運動員，如蘇炳添、張培萌、謝振業等，他們成功的證明了中國人在短跑項目上是可以大有作為的。本文從生理學視角入手，探索短跑運動員無氧代謝能力的一般性規律特征，以期為體育教學與訓練提供依據。無氧代謝和有氧代謝在短跑項目中是非常重要的兩個環節，一直以來都是廣大教練員、體育科研工作者十分關注的問題，短跑屬短時間劇烈運動，肌肉依次動用磷酸原、糖酵解、有氧代謝供能系統，運動能力的高低卻決于機體無氧代謝供能系統的強弱，是短跑訓練中要著重發展的能力之一，研究和探索短跑運動員無氧代謝能力的一般性規律特征，不僅具生理學意義，且具有訓練學和選材學的雙重作用，是一個具有現實意義的問題。

1、無氧代謝能力的一般性規律特征分析

生長期的機體無氧代謝能力隨年齡增長而增大。在二十多歲達到最高值，然后逐漸下降，大約每十年下降6%。上述變化無性別差異，在10S、30S、90S最大輸出功率測定中，女子值僅是男子值的65%左右，存在明顯的性別差異。最大無氧代謝能力與身體大小有關，特別是受去脂體重和肌肉質量的影響，最大無氧代謝能力的年齡和性別變化與肌肉質量的差異關系密切。

肌肉形態對肌肉做功能力的影響很大，如肌節的排列和長度、肌纖維長度、肌肉橫截面積、肌肉總量等，這些因素影響肌肉執行無氧運動的能力，在功率輸出的絕對值上具有重要影響，肌纖維類型對無氧代謝能力的影響表現在快肌纖維的比例上，具有高百分率快肌纖維的肌肉，通常在收縮時無氧功率輸出值大，呈現高比例快肌纖維和快肌纖維橫截面積具有最大瞬時功率和短時間無氧功率占優勢的特點，在選材時要注意這種關系，短時間全力運動的能量主要來自內源性高能磷酸化合物和肌糖元，ATP含量在運動中變化很小，CP在力竭時含量接近零，肌糖元含量捎耗不到一半，曾用針刺活檢法和化學分析法研究，提出CP儲量是短時闊無氧運動能力的限力因素，但是這一結論在近年被無損棱磁共振法測定的結果所否定，提出CP在肌肉中的作用主要是緩沖ATP和ADP的濃度，因此，無氧運動的供能物質CP和肌糖元的儲量幾乎不可能與個體的無氧運動能力直接相關，提高機體緩沖酸和耐受酸的能力，有利于提高無氧代謝運動能力，方法是，運動前攝入有緩沖體液酸作用的堿性物質，這在重復性高強度運動中，效果尤其明顯，因為體液中HCOa-和H，可促進肌肉內H的透出，使肌肉內pH下降幅度得到緩沖，大量的研究表明，在局肌糖元儲備充足情況下，肌肉H堆積是影響無氧運動能力的主要限制因素，無氧運動時ATP生成速率也依賴CP和糖元分解的代謝能力，肌酸激酶負責CP分解合成ATP，在肌肉內,尤其是負責高速爆發力的肌肉，有很高的酶活性，對肌肉內CP濃度的變化具有高度應答能力，糖元酵解速率的調節很大程度上受H抑制，能夠導致無氧糖酵解速率衰減，代謝途徑的效率也依賴參與高強度收縮的肌纖維的特性和數目,在極量運動中，快肌纖維有效募集，更能快速分解和再合成ATP,因此，大多數限制因素經高強度訓練后，獲得一定程度的適應性提高。

2、影響無氧代謝能力的條件因素

近年來，有關無氧代謝能力的遺傳問題有了突破性進展，研究表明，遺傳度是影響機體對訓練的應答，從而對無氧代謝運動能力表型的變異起作用，訓練能提高10S、30S、90S無氧運動能力，機體的訓練效果存在很大的個體差異，據相關文獻顯示，普通男、女成人在接受10S、30S、90S高強度間歇訓練后，機體的訓練適應性變化，即訓練敏感性存在高水平或低水平應答的差別顯著，在訓練無氧代謝能力中，受機體基因型影響，短時間無氧運動能力(10S運動時間)的訓練效果相對較小，而長時間無氧代謝能力(90s運動總功)的可訓性，遺傳作用占應答變異的70%，這表明，對從事短時間跑的運動員而言，選拔天資更高的人更易獲得較好訓練效果，而長時間無氧代謝能力的提高，應當從訓練因素揭示成功的原因。

從生理生化規律來分析100m跑運動員的速度變化發現，后程減速是不可避免的，不同訓練水平的運動員大都在起跑后5-6秒發揮出最大速度水平,并把這一最高跑速保持20-30m后出現明顯衰減。究其原因，H在于CP供能只能維持5-7秒，由于肌肉活動時CP的消耗和乳酸的堆積，ATP再合成不能恢復到原來水平，其次由于大腦皮層神經過程的增強，神經細胞易疲勞，致使肌肉工作能力下降。進而引發的后蹬力量不足，步頻減少。發展速度素質,主要是發展ATP快速分解和CP再合成的能力，這種能力只有通過肌肉最大強度工作才能獲得，但隨著最大強度工作，肌肉中CP含量減少，乳酸明顯堆積，這樣就難于保持ATP的最大分解和無氧再合成，故發展絕對速度時，持續運動時間一般不宜超過6-8秒，發展跑速的最適合段落為30-60m，最長不能超過80m。一般說來，8秒以后就轉化為速度耐力訓練了。在強度上，可采用90%本人強度或全速跑，訓練方法可用60m重復跑、50m波浪跑、60m沖刺跑等來發展絕對速度，此外，在發展速度素質時，還要根據不同訓練水平和年齡特點進行，兒童在7-9歲階段，速度素質發展最快，年增長值為0.16秒；由于兒童時期大腦皮層興奮性和靈活性高，反應快，是發展速度素質的良好時期。其次，在發展速度的同時,應合理安排一定量的速度耐力訓練，其意義在于推遲后程減速的出現,使最高速度保持較長一段距離,可使后程減速盡量減少。一般來說，在無氧代謝情況下，發展速度耐力劇烈運動的持續時間一般不應少于10秒，最多不宜超過1分鐘，在訓練手段上可以通過短于專項距離的反復跑配合不完全休息與超專項距離的反復跑配完全休息的兩種方法進行。以100m、200m專項為例，段落安排在150m以下，3-4次一組，強度在85-95%為宜。研究證明，400m運動員超主項100m以內也能發展速度耐力，但要控制強度，可用比全速跑慢5秒左右的500m跑來發展速度耐力。

3、有氧代謝是無氧代謝的基礎

決定跑的快慢的因素，除了跑的加速度、最高速度外，很重要的是要有最快的平均速度與保持最高速度的能力，以及跑的技術合理程度。據相關研究表明，從5O-70m后就開始減速，最大速度只是一小段距離的跑。約為14-16%，而加速大約要跑33-35%的距離，減速約為49-53%的過程。從女子完成100m的時間上看，加速度占38%，最大速度占12%，而減速在50%，這是由于機體疲勞的產生，能量代謝的能量受到很大的抑制，后程的跑速就會越來越低，如果單靠提高絕對速度是無濟于事的。這必須不斷提高“非乳化”與“乳化”的無氧代謝能力，使其有很高的對抗疲勞與疲勞后快速復原的能力。無氧代謝能力高的運動員，特別能耐受較高的乳酸水平，推遲疲勞的出現，它對運動員保持最高速度起著關鍵的作用。良好的有氧耐力是無氧耐力不斷提高的基礎，當然，鑒于短跑訓練的特點，我們在重視有氧代謝提高的基礎上，還必須不斷發展無氧代謝功能。因為再好的有氧代謝訓練只是基礎，不能代替無氧代謝，因此在每周訓練計劃中應安排有氧代謝、有氧與無氧之間、無氧代謝三者的訓練。比例應以1：1：3為宜，這樣既保證一般耐力訓練，體力能較快地恢復，而又不影響速度及其他內容的訓練，當我們掌握了能量代謝的基本過程和短跑訓練的供能特點后，就可以選擇最適合于發展該能量供應的訓練方法。

練磷酸原能量系統的運動時間一般不超過10秒，讓運動員反復進行8秒的極限跑，因為ATP分解釋放的能量只能維持6-7秒，發展跑速的距離在30-70m之間，跑距過短就不能最大消耗ATP-CP，也就達不到增進無氧功率的目的，對提高跑速不利，跑距過長會造成乳酸生成并堆積，促使疲勞產生。研究表明；當力竭性運動后30秒CP恢復約為70%，基本恢復的時限為2-5分鐘。速度訓練能有效地利用和刺激AT-CP系統，達到最大量的消耗和利用的目的。所以次數與組數之間的間歇要嚴格控制，間歇時間不得低于30秒，組休息間歇在4-5分鐘之間，不超過8分，這樣才能補充足夠的氧氣，消除訓練時由ATP-CP消耗而產生的氧債。當ATP-CP得到良好恢復時，就可以在較長時間內保持大強度訓練。

4、小結

短跑水平的提高除了受訓練學因素影響外，重要是的是了解無氧代謝能力的一般性規律與特征，在明確應該發展的能量系統后，著力選擇最有可能獲得所期望效果的訓練方法至關重要。分析供能原理可知，發展磷酸原供能系統的超負荷訓練應當給ATP-CP系統最大刺激，由于磷酸原系統與糖酵解系統之間存在著代謝調節關系，當ATP-CP分解時會激活糖酵解系統使乳酸增多，選擇與確定訓練方法要盡可能少地動用糖酵解系統，使肌肉中CP消耗最大和最少乳酸生成，采用快速疾跑對發展磷酸原系統能力，提高跑速最為有利。