速度訓練的生物化學分析

譚冬平, 張枝尚, 楊貴明, 林文弢

(1.廣東體育職業技術學院,廣東 廣州 510663; 2.廣東醫科大學,廣東 東莞 523808; 3.中山大學 南方學院,廣東 廣州 510900; 4.廣州體育學院,廣東 廣州 510500)

速度素質是指人體快速運動的能力。從生化角度分析,運動員的速度素質主要取決于體內能源物質——三磷酸腺苷(ATP)和磷酸肌酸(CP)的含量及其分解的化學反應速度等。速度是運動競賽中許多項目運動員取勝的主要身體素質。例如:在短跑、跳躍及短距離游泳、自行車、滑冰等項目中,速度素質是運動員競技能力的主導素質;在拳擊、擊劍、球類等運動項目中,速度起重要作用;在其他項目中,可以將速度訓練作為提高訓練強度的手段[1]。因此,速度素質幾乎與所有運動項目有關。

1 速度素質的生化基礎分析

速度素質的生化基礎是運動員的無氧代謝能力,磷酸原和糖是速度素質的主要能源物質。在磷酸原(ATP—CP)供能系統中,ATP是肌肉活動的直接能源,但人體骨骼肌內ATP含量少,只能維持1 s左右的運動。這時體內 CP迅速分解釋放能量合成ATP,以維持ATP的相對恒定。研究證明,CP是速度素質的主要能源物質,而肌肉中CP含量較少,僅能維持5～7 s的運動。當激烈運動超過數秒,肌漿內ADP和AMP濃度上升到一定水平即可激活無氧酵解系統,開始動用肌糖原進行無氧酵解產生乳酸供能,30～60 s后就要依靠有氧氧化供能。而在最大快速跑時,能量消耗極快,持續時間短,因而總能耗不多,磷酸原代謝和糖酵解是其主要供能方式。

2 速度素質的訓練生化分析

在速度訓練中,乳酸生成量較少,主要靠無氧代謝供能。因此,速度訓練時間短、強度大,常用方法是最大速度間歇訓練和重復訓練法。

2.1 最大速度間歇訓練

進行無氧—低乳酸間歇訓練,間歇時間需適當,間歇時間太短或太長都不利于磷酸原供能能力的提高。采用最大速度間歇訓練時,要求保持最大速度運動,同時產生最少的乳酸。最大強度練習時間應掌握在5～10 s,間歇30～90 s效果最佳。如Margaria運用10 s全力跑(間歇30 s),陳萬通用全力蹬踏功率自行車10 s(間歇30 s),都收到了非常好的訓練效果,并且產生的乳酸非常少[2]。5～10 s最大速度間歇訓練時,磷酸原系統是其主要供能系統,恢復期間歇僅有少量乳酸產生,因而能保證快速運動的需求。每次練習間歇時間至少30 s,能在休息過程中保證ATP、CP有一定的恢復。另外,不同項目采用無氧—低乳酸間歇訓練法訓練時,間歇時間需根據項目進行設定。如在足球短沖訓練中,保持10次6 s最大功率輸出,采用30 s間歇休息,第10次時,做功能力下降13.2%;而用60 s間歇休息,第10次時,做功能力下降3%。因此,同樣是發展速度素質,跑步與足球短沖訓練的運動與間歇時間不一樣。需根據不同項目運動員的專項能力,選擇運動與間歇時間。此外,林文弢對廣東省羽毛球隊6名運動員進行 10組60 m跑、每次間隔30 s的訓練,發現血乳酸峰值與安靜值相差較低的運動員,運動成績較好[3]。訓練中乳酸產生的量與運動成績密切相關。

2.2 最大速度重復訓練

進行最大速度重復訓練時,要求強度達到最大,運動時間在10 s以內,間歇時間不少于30 s。一方面能在休息過程中恢復一定量的ATP、CP,以維持下一次運動時運動強度和運動速度;另一方面,ATP、CP恢復一半的時間為20～30 s,而ATP、CP超代償時間需要3 min,組間間歇不能少于3 min,這樣可以保證下一組訓練時運動員有足夠的能量完成要求的強度。如短跑訓練中20～60 min的行進間跑、30～60 min成組跑;籃球訓練中10 s內的30 m跑、運球跑、曲線變向跑、10 m沖刺跑;網球訓練中10 s內的30 m碰線折返跑、快速移動揮拍、高抬腿原地收腹跳、原地快速擊打多球;排球訓練中10 s內起跳扣半快球等訓練方法,都能發展運動員的磷酸原供能能力。此外,研究發現,乒乓球訓練中,80球、間歇50 s、共20次的多球訓練,對高水平女子乒乓球運動員較適宜,既能達到大強度、大運動量訓練的要求,又能保持較高的擊球成功率,是發展專項素質較適宜的訓練方法,有利于提高乒乓球運動員的磷酸原供能能力[3]。

3 速度素質訓練效果的生化分析

快速運動時,機體能量來源主要是ATP和CP,因此,速度素質訓練效果可通過定量負荷下磷酸原的供能能力進行評定。10 s內快速運動和磷酸原能商(AQ)評定法是磷酸原供能能力的主要評定方法。

3.1 10 s內快速運動評定法

以最大強度快速運動時,磷酸原供能時間在10 s內。在此過程中,糖酵解供能比例的大小取決于磷酸原供能能力,而糖酵解代謝產物血乳酸是其供能比例大小的標志物。因此,測定10 s內最大負荷前后血乳酸變化,可間接反映磷酸原系統供能能力。

磷酸原供能系統具有快速和最大功率輸出的特點,是進行10 s內最大功率輸出運動的基本能量來源。運動員在10 s內進行最大負荷運動時,完成的最大跑速快,且運動前后乳酸差值少,說明其磷酸原供能系統供能能力強。

另外,10 s內最大負荷快速運動還可用于監控磷酸原供能系統能力訓練。如羽毛球多球訓練,從訓練內容分析,其可訓練運動員的技術,而從多球訓練的組合、時間和球數來看,則可訓練運動員的各供能系統供能能力。可監測訓練后血乳酸值,了解訓練對發展運動員磷酸原供能系統能力的情況。林文弢報道,運動員進行10球、20組羽毛球訓練與60 m跑后的血乳酸值接近。用血乳酸評定磷酸原供能能力時,運動后的血乳酸量越少越好,血乳酸增加值越低,磷酸原能商值越大,說明運動員的磷酸原供能能力越強[3]。

3.2 磷酸原能商(AQ)評定法

乳酸是糖無氧酵解的產物,在短時間大強度運動或比賽時,如果運動員乳酸的生成速率或量增大,說明此時糖無氧酵解代謝占優勢;若相反,則說明以磷酸原代謝為主。因此,缺氧狀態下運動,乳酸生成量可作為區別磷酸原供能系統和糖酵解供能系統供能能力的主要指標。

AQ測定可反映機體在極量負荷運動時磷酸原與糖酵解供能的比例。在15 s的極量負荷運動中,若完成總功多,運動過程乳酸生成少,運動后最高血乳酸濃度低,磷酸原能商值大,表示運動員的磷酸原供能能力強。因此,AQ測試適合于評價短跑、短跨、跳躍、投擲和25 m游泳等速度項目運動員的運動能力,以及速度素質訓練的效果。如許玲對短跨運動員夏訓期前后AQ進行2次測試發現,在15 s極大強度運動中,機體主要以磷酸原供能系統為主,糖酵解供能系統為輔,機體產生乳酸較少,血乳酸濃度較低[3]。

4 小結

速度素質主要取決于運動員體內的磷酸肌酸含量和無氧代謝供能能力。發展速度素質主要采用最大速度間歇或重復訓練法,評定速度素質訓練的效果主要采用10 s內快速運動評定法和磷酸原能商(AQ)評定法。

[1] 圖多·博姆帕.運動訓練理論與方法[M].北京:人民體育出版社,1990

[2] 陳萬通,田詩彬.游泳運動員短時間高強度間歇訓練中肌氧含量及相關指標的變化特征[J].成都體育學院學報,2015,41 (5):42-46

[3] 林文弢.運動生物化學[M].北京:人民體育出版社,2009