400m跑运动员有氧机制特征研究

□ 布仁巴图（内蒙古师范大学体育学院田径教研室 内蒙古 呼和浩特 010022）

1、前言

能量的供应是限制400m运动员训练成绩的主要因素，若想要“能量损失”最小，跑步技术应是高效的经济的。1999年麦克尔·约翰逊（Michael Johnson）以43.18秒创造世界纪录。从此，400m跑不再是中距离跑项目，而是一种“延长的短跑”，“杀手项目”，只因为他超过了一名经过良好训练的运动员能够保持他最大的速度和限度，对机体造成巨大的压力，不断地被加重疲劳、“加码”、“捆绑”，尤其在结束阶段，有学者称之为“在到达终点线前的瞎眼跑的运动员”。由于400m跑主要是在无氧代谢的情况下进行，佛斯和凯特延（FOSS&KETEYAN，1998）甚至提出有氧代谢的贡献率仅占400m跑项目代谢系统的18%。当比较不同组类别的运动员时，运动员通过无氧酵解，伴随乳酸的酸化作用，是跑400m出色能力的主要决定因素；成功的400m运动员的特征是，高的无氧功率；无氧乳酸系统是400m比赛最重要的供能系统，为了追求最高成绩，专项耐力、速度耐力和专项力量是需要发展的最为关键的方面。然而，不能忽视速度、一般耐力、一般力量的效果。然而一些学者也提出了有氧代谢机制参与的百分比高达（64%-70%），实际上有氧代谢机制比无氧代谢机制更加重要。

2、研究方法

2.1、文献资料法

根据本论文研究的需要，在中国知网、万方、内蒙古师范大学图书馆、内蒙古师范大学体育学院体育类资料库查找并翻阅有田径训练有氧机制方面的研究，汇集了国内外各学者有关此的研究成果，本作者还查阅了大量与研究内容各种相关的运动训练学、运动生物化学、运动生物力学等体育学科的相关材料，对所查资料进行归纳与总结，为本次撰写论文提供科学的理论支撑。

2.2、数据统计法

运用数据统计法对国外学者研究的结果进行数据统计，并进行整理分析。

2.3、逻辑分析法

运用逻辑学的理论知识和科学方法，对所调查的数据进行推理、分析、归纳及总结，并得出所研究的结果，给出有效建议。

3、研究结果与分析

3.1、400m项目运动员的类型及供能特征

根据调查研究，400m运动员类型分为两种。一类是以速度为基础的运动员，另一类是以耐力为基础的运动员。然而，这两种运动员具有不同的跑400m的战术方法，从所采集1968年墨西哥城奥运会的统计数据来看，得出还没有看到后半程比前半程跑得更快的比赛运动员。很显然，短跑型运动员在前面各个阶段确实具有很大的优势，但是如果训练方法不当，在接近比赛结束时，这种短跑优势将失去作用。而耐力型运动员在300m处到400m终点之间的赛程仍具有绝对的优势。则短跑型运动员发展速度耐力，比耐力型运动员发展速度能力更加容易的400m短跑型运动员的成功原因。由于没有人能够自始至终全力跑完400m，那么在供能方面应以最有效的方式在全程分配速度和能量，良好的体力分配是至关重要的，这是取得400m跑比赛成功的主要原因。

3.2、400m项目训练原理与训练方法的研究

（1）400m项目训练原理。

400m项目的主要能量来源是糖原分解成乳酸，乳酸转化成盐的过程，这种机制必须在训练中加以强调。可以采用10-15次重复30-60秒的最大速度跑，期间采用2-4分钟休息间歇。在这些重复跑的过程中，达到的内环境与400m运动员在比赛过程中相似。身体必须经受这样的疲劳环境，在训练过程中，对训练负荷的增加应遵循逐渐的进行加量，同时，重复跑的速度是逐渐加快的。另外，努米拉和卢斯科的研究表明，高原训练也可以是400m跑训练的有用因素。数据显示：8名400m跑运动员，在经过10天的正常气压的低氧环境居住，在海平面高度训练之后，他们的成绩有很大的提高，研究结论得出，引起这种成绩提高的原因是酸基平衡和乳酸代谢方面产生的变化。训练中身体负荷的加大，运动员的生理与心理也有一定的要求，运动员心理结构对比赛成绩的影响有很重要的作用。

（2）400m项目训练方法。

表1 重点等级训练办法

400m跑项目主要是在无氧代谢的情况下进行，取得最佳成绩的训练必须根据无氧供能系统的发展情况来安排。在无氧非乳酸系统，磷酸肌酸（CP）一种高能化合物，提供了三磷酸腺苷（ATP）在合成直接能源。在训练情况下，这意味着持续7秒的高速重复跑；在非乳酸系统耗竭后，无氧乳酸系统成为代替能源。在训练情况下，意味着三类被人们承认的练习：持续7-20秒的跑（60-150m）；持续 20-40 秒的跑（150-300m）；持续 40-120 秒的跑（300-600m）。与400m跑相关的关键因素，速度、一般耐力、一般力量，虽然不具备直接的效果，但也不容忽视。国外研究学者哈特（HART，2000），根据400m项目的要求，建议在年度训中采用变化重点等级的训练办法，见表1。

3.3、不同方法中有氧与无氧机制贡献率的比较分析

杜菲尔等人（DUFFIELD et al，2005）报告：采用两种不同的方法，测试评价400米跑的有氧供能机制和无氧供能机制贡献率的研究结果。

表2 不同方法中有氧与无氧机制贡献率的比较分析

根据表 2 得出，杜菲尔等人（DUFFIELD et al.，2005）采用“累加氧债”方法测量得到的有氧代谢贡献率的值是（男子是41.9%、女子44.5%）比采用评价乳酸和估计乳酸肌酸的消耗得到的值更高。两种方法的差别分别为男子6.1%、女子7.5%。根据研究者邦斯博的“累加氧债”方法，就趋于理解高强度测试中的“估计消耗量”，并以此来思考关于400m的问题。按照这种思路，有氧代谢参与的百分比被高估，而无氧代谢的百分比被降低，而且，400m最后阶段，跑的能量消耗增加。据调查研究，在实验中的运动员的动机比在实际比赛中弱，这很可能使他们达到有氧代谢机制的最大参与度，而非无氧代谢机制。

3.4、国外不同作者对400m运动员有氧与无氧机制贡献率的结果

表3 有氧与无氧机制贡献率的结果

为了达到建立有氧代谢更高的或更低的参与水平目的，我们必须考虑400m跑运动员是男子还是女子。表3显示：威岩德等人(WEYAND et al，1994)指出，有氧代谢参与的数值，男子为64-67%、女子为66-70%，女子的有氧代谢参与比男子的更加重要。无氧代谢参与男子为33-36%，女子为30-34%，女子比男子更加重要；希尔（HILL，1999年）的报告是，男子的有氧机制能量贡献是37%,女子是38%。无氧代谢参与男子为63%，女子为62%；威岩德等人(WEYAND et al，2005)表明，男子的有氧机制能量贡献等于41%，女子等于45%。无氧供能参与男子59%，女子55%。在数据中显示：在研究者中多数人的研究成果在400m跑中，女子运动员与男子运动员相比，使用了1%-4%的有氧代谢能量的贡献。

3.5、400m跑成绩水平和有氧供能机制贡献率

表4 400m跑成绩水平和有氧供能机制贡献率

不同成绩水平的运动员，决定着供能机制的不同贡献率方面的影响程度，根据表4的文献中男运动员和女运动员400m项目的各种不同数据。当女子400m运动员的成绩变差时，似乎不伴随有氧代谢工作百分比的相应增加。然而，男子运动员的情况是，当考虑到这些数值是采用不同的标准计算出来的，并且更加趋向于短跑或耐力测试，可以注意到400m成绩越好，有氧代谢的贡献率就越少。

4、结论

（1）当比较不同组类别的运动员时，运动员通过无氧酵解，伴随乳酸的酸化作用，是跑400m出色能力的主要决定因素；通常在短跑中速度较快的运动员，400m速度也是更快的；成功的400m运动员的特征是，高的无氧功率，具有与参加其他需要结合速度和无氧耐力项目的运动员相似的无氧功率；无氧乳酸系统是400m比赛最重要的供能系统，为了追求最高成绩，专项耐力、速度耐力和专项力量是需要发展的最为关键的方面。然而，不能忽视速度、一般耐力、一般力量的效果；

（2）400m跑比赛的前期，由于运动员能够利用的氧是有限的，但随着身体运动的时间延长，有氧供能也逐渐增加；400m成绩能力决定性地代表着最重要的定量因素，目的在于说明有氧供能机制不同的参与过程。运动员速度越快产生的乳酸就越多，而速度较慢的运动员更多的能量来自有氧代谢机能供能。