短跑运动员无氧代谢能力的一般性规律与特征

□ 马籍（长春汽车经济技术开发区第十三小学 吉林 长春 130011）

近几年，我国短跑成绩日益提高，特别是在男子项目上，先后涌现出一批在亚洲称雄、世界瞩目的优秀运动员，如苏炳添、张培萌、谢振业等，他们成功的证明了中国人在短跑项目上是可以大有作为的。本文从生理学视角入手，探索短跑运动员无氧代谢能力的一般性规律特征，以期为体育教学与训练提供依据。无氧代谢和有氧代谢在短跑项目中是非常重要的两个环节，一直以来都是广大教练员、体育科研工作者十分关注的问题，短跑属短时间剧烈运动，肌肉依次动用磷酸原、糖酵解、有氧代谢供能系统，运动能力的高低却决于机体无氧代谢供能系统的强弱，是短跑训练中要着重发展的能力之一，研究和探索短跑运动员无氧代谢能力的一般性规律特征，不仅具生理学意义，且具有训练学和选材学的双重作用，是一个具有现实意义的问题。

1、无氧代谢能力的一般性规律特征分析

生长期的机体无氧代谢能力随年龄增长而增大。在二十多岁达到最高值，然后逐渐下降，大约每十年下降6%。上述变化无性别差异，在10S、30S、90S最大输出功率测定中，女子值仅是男子值的65%左右，存在明显的性别差异。最大无氧代谢能力与身体大小有关，特别是受去脂体重和肌肉质量的影响，最大无氧代谢能力的年龄和性别变化与肌肉质量的差异关系密切。

肌肉形态对肌肉做功能力的影响很大，如肌节的排列和长度、肌纤维长度、肌肉横截面积、肌肉总量等，这些因素影响肌肉执行无氧运动的能力，在功率输出的绝对值上具有重要影响，肌纤维类型对无氧代谢能力的影响表现在快肌纤维的比例上，具有高百分率快肌纤维的肌肉，通常在收缩时无氧功率输出值大，呈现高比例快肌纤维和快肌纤维横截面积具有最大瞬时功率和短时间无氧功率占优势的特点，在选材时要注意这种关系，短时间全力运动的能量主要来自内源性高能磷酸化合物和肌糖元，ATP含量在运动中变化很小，CP在力竭时含量接近零，肌糖元含量捎耗不到一半，曾用针刺活检法和化学分析法研究，提出CP储量是短时阔无氧运动能力的限力因素，但是这一结论在近年被无损棱磁共振法测定的结果所否定，提出CP在肌肉中的作用主要是缓冲ATP和ADP的浓度，因此，无氧运动的供能物质CP和肌糖元的储量几乎不可能与个体的无氧运动能力直接相关，提高机体缓冲酸和耐受酸的能力，有利于提高无氧代谢运动能力，方法是，运动前摄入有缓冲体液酸作用的碱性物质，这在重复性高强度运动中，效果尤其明显，因为体液中HCOa-和H，可促进肌肉内H的透出，使肌肉内pH下降幅度得到缓冲，大量的研究表明，在局肌糖元储备充足情况下，肌肉H堆积是影响无氧运动能力的主要限制因素，无氧运动时ATP生成速率也依赖CP和糖元分解的代谢能力，肌酸激酶负责CP分解合成ATP，在肌肉内,尤其是负责高速爆发力的肌肉，有很高的酶活性，对肌肉内CP浓度的变化具有高度应答能力，糖元酵解速率的调节很大程度上受H抑制，能够导致无氧糖酵解速率衰减，代谢途径的效率也依赖参与高强度收缩的肌纤维的特性和数目,在极量运动中，快肌纤维有效募集，更能快速分解和再合成ATP,因此，大多数限制因素经高强度训练后，获得一定程度的适应性提高。

2、影响无氧代谢能力的条件因素

近年来，有关无氧代谢能力的遗传问题有了突破性进展，研究表明，遗传度是影响机体对训练的应答，从而对无氧代谢运动能力表型的变异起作用，训练能提高10S、30S、90S无氧运动能力，机体的训练效果存在很大的个体差异，据相关文献显示，普通男、女成人在接受10S、30S、90S高强度间歇训练后，机体的训练适应性变化，即训练敏感性存在高水平或低水平应答的差别显著，在训练无氧代谢能力中，受机体基因型影响，短时间无氧运动能力(10S运动时间)的训练效果相对较小，而长时间无氧代谢能力(90s运动总功)的可训性，遗传作用占应答变异的70%，这表明，对从事短时间跑的运动员而言，选拔天资更高的人更易获得较好训练效果，而长时间无氧代谢能力的提高，应当从训练因素揭示成功的原因。

从生理生化规律来分析100m跑运动员的速度变化发现，后程减速是不可避免的，不同训练水平的运动员大都在起跑后5-6秒发挥出最大速度水平,并把这一最高跑速保持20-30m后出现明显衰减。究其原因，H在于CP供能只能维持5-7秒，由于肌肉活动时CP的消耗和乳酸的堆积，ATP再合成不能恢复到原来水平，其次由于大脑皮层神经过程的增强，神经细胞易疲劳，致使肌肉工作能力下降。进而引发的后蹬力量不足，步频减少。发展速度素质,主要是发展ATP快速分解和CP再合成的能力，这种能力只有通过肌肉最大强度工作才能获得，但随着最大强度工作，肌肉中CP含量减少，乳酸明显堆积，这样就难于保持ATP的最大分解和无氧再合成，故发展绝对速度时，持续运动时间一般不宜超过6-8秒，发展跑速的最适合段落为30-60m，最长不能超过80m。一般说来，8秒以后就转化为速度耐力训练了。在强度上，可采用90%本人强度或全速跑，训练方法可用60m重复跑、50m波浪跑、60m冲刺跑等来发展绝对速度，此外，在发展速度素质时，还要根据不同训练水平和年龄特点进行，儿童在7-9岁阶段，速度素质发展最快，年增长值为0.16秒；由于儿童时期大脑皮层兴奋性和灵活性高，反应快，是发展速度素质的良好时期。其次，在发展速度的同时,应合理安排一定量的速度耐力训练，其意义在于推迟后程减速的出现,使最高速度保持较长一段距离,可使后程减速尽量减少。一般来说，在无氧代谢情况下，发展速度耐力剧烈运动的持续时间一般不应少于10秒，最多不宜超过1分钟，在训练手段上可以通过短于专项距离的反复跑配合不完全休息与超专项距离的反复跑配完全休息的两种方法进行。以100m、200m专项为例，段落安排在150m以下，3-4次一组，强度在85-95%为宜。研究证明，400m运动员超主项100m以内也能发展速度耐力，但要控制强度，可用比全速跑慢5秒左右的500m跑来发展速度耐力。

3、有氧代谢是无氧代谢的基础

决定跑的快慢的因素，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与保持最高速度的能力，以及跑的技术合理程度。据相关研究表明，从5O-70m后就开始减速，最大速度只是一小段距离的跑。约为14-16%，而加速大约要跑33-35%的距离，减速约为49-53%的过程。从女子完成100m的时间上看，加速度占38%，最大速度占12%，而减速在50%，这是由于机体疲劳的产生，能量代谢的能量受到很大的抑制，后程的跑速就会越来越低，如果单靠提高绝对速度是无济于事的。这必须不断提高“非乳化”与“乳化”的无氧代谢能力，使其有很高的对抗疲劳与疲劳后快速复原的能力。无氧代谢能力高的运动员，特别能耐受较高的乳酸水平，推迟疲劳的出现，它对运动员保持最高速度起着关键的作用。良好的有氧耐力是无氧耐力不断提高的基础，当然，鉴于短跑训练的特点，我们在重视有氧代谢提高的基础上，还必须不断发展无氧代谢功能。因为再好的有氧代谢训练只是基础，不能代替无氧代谢，因此在每周训练计划中应安排有氧代谢、有氧与无氧之间、无氧代谢三者的训练。比例应以1：1：3为宜，这样既保证一般耐力训练，体力能较快地恢复，而又不影响速度及其他内容的训练，当我们掌握了能量代谢的基本过程和短跑训练的供能特点后，就可以选择最适合于发展该能量供应的训练方法。

练磷酸原能量系统的运动时间一般不超过10秒，让运动员反复进行8秒的极限跑，因为ATP分解释放的能量只能维持6-7秒，发展跑速的距离在30-70m之间，跑距过短就不能最大消耗ATP-CP，也就达不到增进无氧功率的目的，对提高跑速不利，跑距过长会造成乳酸生成并堆积，促使疲劳产生。研究表明；当力竭性运动后30秒CP恢复约为70%，基本恢复的时限为2-5分钟。速度训练能有效地利用和刺激AT-CP系统，达到最大量的消耗和利用的目的。所以次数与组数之间的间歇要严格控制，间歇时间不得低于30秒，组休息间歇在4-5分钟之间，不超过8分，这样才能补充足够的氧气，消除训练时由ATP-CP消耗而产生的氧债。当ATP-CP得到良好恢复时，就可以在较长时间内保持大强度训练。

4、小结

短跑水平的提高除了受训练学因素影响外，重要是的是了解无氧代谢能力的一般性规律与特征，在明确应该发展的能量系统后，着力选择最有可能获得所期望效果的训练方法至关重要。分析供能原理可知，发展磷酸原供能系统的超负荷训练应当给ATP-CP系统最大刺激，由于磷酸原系统与糖酵解系统之间存在着代谢调节关系，当ATP-CP分解时会激活糖酵解系统使乳酸增多，选择与确定训练方法要尽可能少地动用糖酵解系统，使肌肉中CP消耗最大和最少乳酸生成，采用快速疾跑对发展磷酸原系统能力，提高跑速最为有利。