400m跑運動員有氧機制特征研究

□ 布仁巴圖（內蒙古師范大學體育學院田徑教研室 內蒙古 呼和浩特 010022）

1、前言

能量的供應是限制400m運動員訓練成績的主要因素，若想要“能量損失”最小，跑步技術應是高效的經濟的。1999年麥克爾·約翰遜（Michael Johnson）以43.18秒創造世界紀錄。從此，400m跑不再是中距離跑項目，而是一種“延長的短跑”，“殺手項目”，只因為他超過了一名經過良好訓練的運動員能夠保持他最大的速度和限度，對機體造成巨大的壓力，不斷地被加重疲勞、“加碼”、“捆綁”，尤其在結束階段，有學者稱之為“在到達終點線前的瞎眼跑的運動員”。由于400m跑主要是在無氧代謝的情況下進行，佛斯和凱特延（FOSS&KETEYAN，1998）甚至提出有氧代謝的貢獻率僅占400m跑項目代謝系統的18%。當比較不同組類別的運動員時，運動員通過無氧酵解，伴隨乳酸的酸化作用，是跑400m出色能力的主要決定因素；成功的400m運動員的特征是，高的無氧功率；無氧乳酸系統是400m比賽最重要的供能系統，為了追求最高成績，專項耐力、速度耐力和專項力量是需要發展的最為關鍵的方面。然而，不能忽視速度、一般耐力、一般力量的效果。然而一些學者也提出了有氧代謝機制參與的百分比高達（64%-70%），實際上有氧代謝機制比無氧代謝機制更加重要。

2、研究方法

2.1、文獻資料法

根據本論文研究的需要，在中國知網、萬方、內蒙古師范大學圖書館、內蒙古師范大學體育學院體育類資料庫查找并翻閱有田徑訓練有氧機制方面的研究，匯集了國內外各學者有關此的研究成果，本作者還查閱了大量與研究內容各種相關的運動訓練學、運動生物化學、運動生物力學等體育學科的相關材料，對所查資料進行歸納與總結，為本次撰寫論文提供科學的理論支撐。

2.2、數據統計法

運用數據統計法對國外學者研究的結果進行數據統計，并進行整理分析。

2.3、邏輯分析法

運用邏輯學的理論知識和科學方法，對所調查的數據進行推理、分析、歸納及總結，并得出所研究的結果，給出有效建議。

3、研究結果與分析

3.1、400m項目運動員的類型及供能特征

根據調查研究，400m運動員類型分為兩種。一類是以速度為基礎的運動員，另一類是以耐力為基礎的運動員。然而，這兩種運動員具有不同的跑400m的戰術方法，從所采集1968年墨西哥城奧運會的統計數據來看，得出還沒有看到后半程比前半程跑得更快的比賽運動員。很顯然，短跑型運動員在前面各個階段確實具有很大的優勢，但是如果訓練方法不當，在接近比賽結束時，這種短跑優勢將失去作用。而耐力型運動員在300m處到400m終點之間的賽程仍具有絕對的優勢。則短跑型運動員發展速度耐力，比耐力型運動員發展速度能力更加容易的400m短跑型運動員的成功原因。由于沒有人能夠自始至終全力跑完400m，那么在供能方面應以最有效的方式在全程分配速度和能量，良好的體力分配是至關重要的，這是取得400m跑比賽成功的主要原因。

3.2、400m項目訓練原理與訓練方法的研究

（1）400m項目訓練原理。

400m項目的主要能量來源是糖原分解成乳酸，乳酸轉化成鹽的過程，這種機制必須在訓練中加以強調?？梢圆捎?0-15次重復30-60秒的最大速度跑，期間采用2-4分鐘休息間歇。在這些重復跑的過程中，達到的內環境與400m運動員在比賽過程中相似。身體必須經受這樣的疲勞環境，在訓練過程中，對訓練負荷的增加應遵循逐漸的進行加量，同時，重復跑的速度是逐漸加快的。另外，努米拉和盧斯科的研究表明，高原訓練也可以是400m跑訓練的有用因素。數據顯示：8名400m跑運動員，在經過10天的正常氣壓的低氧環境居住，在海平面高度訓練之后，他們的成績有很大的提高，研究結論得出，引起這種成績提高的原因是酸基平衡和乳酸代謝方面產生的變化。訓練中身體負荷的加大，運動員的生理與心理也有一定的要求，運動員心理結構對比賽成績的影響有很重要的作用。

（2）400m項目訓練方法。

表1 重點等級訓練辦法

400m跑項目主要是在無氧代謝的情況下進行，取得最佳成績的訓練必須根據無氧供能系統的發展情況來安排。在無氧非乳酸系統，磷酸肌酸（CP）一種高能化合物，提供了三磷酸腺苷（ATP）在合成直接能源。在訓練情況下，這意味著持續7秒的高速重復跑；在非乳酸系統耗竭后，無氧乳酸系統成為代替能源。在訓練情況下，意味著三類被人們承認的練習：持續7-20秒的跑（60-150m）；持續 20-40 秒的跑（150-300m）；持續 40-120 秒的跑（300-600m）。與400m跑相關的關鍵因素，速度、一般耐力、一般力量，雖然不具備直接的效果，但也不容忽視。國外研究學者哈特（HART，2000），根據400m項目的要求，建議在年度訓中采用變化重點等級的訓練辦法，見表1。

3.3、不同方法中有氧與無氧機制貢獻率的比較分析

杜菲爾等人（DUFFIELD et al，2005）報告：采用兩種不同的方法，測試評價400米跑的有氧供能機制和無氧供能機制貢獻率的研究結果。

表2 不同方法中有氧與無氧機制貢獻率的比較分析

根據表 2 得出，杜菲爾等人（DUFFIELD et al.，2005）采用“累加氧債”方法測量得到的有氧代謝貢獻率的值是（男子是41.9%、女子44.5%）比采用評價乳酸和估計乳酸肌酸的消耗得到的值更高。兩種方法的差別分別為男子6.1%、女子7.5%。根據研究者邦斯博的“累加氧債”方法，就趨于理解高強度測試中的“估計消耗量”，并以此來思考關于400m的問題。按照這種思路，有氧代謝參與的百分比被高估，而無氧代謝的百分比被降低，而且，400m最后階段，跑的能量消耗增加。據調查研究，在實驗中的運動員的動機比在實際比賽中弱，這很可能使他們達到有氧代謝機制的最大參與度，而非無氧代謝機制。

3.4、國外不同作者對400m運動員有氧與無氧機制貢獻率的結果

表3 有氧與無氧機制貢獻率的結果

為了達到建立有氧代謝更高的或更低的參與水平目的，我們必須考慮400m跑運動員是男子還是女子。表3顯示：威巖德等人(WEYAND et al，1994)指出，有氧代謝參與的數值，男子為64-67%、女子為66-70%，女子的有氧代謝參與比男子的更加重要。無氧代謝參與男子為33-36%，女子為30-34%，女子比男子更加重要；希爾（HILL，1999年）的報告是，男子的有氧機制能量貢獻是37%,女子是38%。無氧代謝參與男子為63%，女子為62%；威巖德等人(WEYAND et al，2005)表明，男子的有氧機制能量貢獻等于41%，女子等于45%。無氧供能參與男子59%，女子55%。在數據中顯示：在研究者中多數人的研究成果在400m跑中，女子運動員與男子運動員相比，使用了1%-4%的有氧代謝能量的貢獻。

3.5、400m跑成績水平和有氧供能機制貢獻率

表4 400m跑成績水平和有氧供能機制貢獻率

不同成績水平的運動員，決定著供能機制的不同貢獻率方面的影響程度，根據表4的文獻中男運動員和女運動員400m項目的各種不同數據。當女子400m運動員的成績變差時，似乎不伴隨有氧代謝工作百分比的相應增加。然而，男子運動員的情況是，當考慮到這些數值是采用不同的標準計算出來的，并且更加趨向于短跑或耐力測試，可以注意到400m成績越好，有氧代謝的貢獻率就越少。

4、結論

（1）當比較不同組類別的運動員時，運動員通過無氧酵解，伴隨乳酸的酸化作用，是跑400m出色能力的主要決定因素；通常在短跑中速度較快的運動員，400m速度也是更快的；成功的400m運動員的特征是，高的無氧功率，具有與參加其他需要結合速度和無氧耐力項目的運動員相似的無氧功率；無氧乳酸系統是400m比賽最重要的供能系統，為了追求最高成績，專項耐力、速度耐力和專項力量是需要發展的最為關鍵的方面。然而，不能忽視速度、一般耐力、一般力量的效果；

（2）400m跑比賽的前期，由于運動員能夠利用的氧是有限的，但隨著身體運動的時間延長，有氧供能也逐漸增加；400m成績能力決定性地代表著最重要的定量因素，目的在于說明有氧供能機制不同的參與過程。運動員速度越快產生的乳酸就越多，而速度較慢的運動員更多的能量來自有氧代謝機能供能。