体能训练基本原理的生化分析

余帆

近年来，随着运动科学的迅速发展，对体能训练规律的认识，训练方法，模式不断创新。体能训练的理论依据，重点在于有机体对运动负荷的生物适应过程，任何一项体能的提高都是有机体自各系统，器官，肌肉在运动负荷刺激下的适应性改变。通过训练，人体机能和素质得到有效提高。因此寻，要把握体能训练的内在规律。在训练过程中，根据这一原理，有目的的对机体进行刺激，使有机体对负荷刺激产生良好的应答，产生一系列生理上改变。以下，从训练和适应性，运动负荷与能量消耗的恢复过程这两个方面探索体能训练的基本原理。

1.训练与适应性

1.1训练适应的本质

从生化角度来看，训练适应是指不同运动方式所引起化学组成发生适应变化的现象。训练适应的结果被认为是运动能力和身体机能提高的标志。运动训练的任务就是通过合理的训练负荷打破机体原有的生物适应和平衡，使机体在新的水平上产生适应与平衡，这就是训练适应。训练适应使反映运动员机体在长期训练和外环境刺激下所产生的生物学的内态平衡。这种适应能满足竞技比赛所需要的各种机能能力，并按照“刺激-反应-适应-再刺激-再反应-再适应”的规律变化，运动员通过长期训练所获得的生物学适应，即为适应比赛和训练要求的运动能力。

1.2训练适应性变化的生化分析

1.2.1力量训练适应性

（1）肌肉力量的生化特点

快肌纤维收缩时可产生高水平力量，但维持时间相对短，慢肌纤维募集比率高时，只能获得较低的力量，但维持时间较长。肌肉收缩时表现的力量潜能和最大输出功率的能量基本上有磷酸原和糖酵解提供。

（2）力量训练的适应性变化

力量训练最明显的效果是肌纤维增粗，肌肉收缩力增大和横截面增大，两者存在明显的增相关。

1.2.2 速度训练适应性

（1）速度素质真的生化特点

骨骼肌以快收缩肌纤维为主。磷酸原和糖酵解是主要供能来源，很少有氧代谢供能。供能物质为肌肉CP和糖原，肌外能量物质基本不起作用。

（2）速度训练的适应性变化

磷酸原供能能力增强，糖酵解供能能力增强，快肌纤维选择性肥大，收缩能力增强。

1.2.3速度耐力訓练适应性

（1）速度耐力训练的生化特点

运动肌肉主要以募集快收缩肌纤维为主，运动时能量供应以无氧代谢糖酵解为主。

（2）速度耐力训练的适应性变化

提高糖酵解关键酶活性，耐酸能力增强，肌糖原恢复及合成能力提高，改善缓冲乳酸的能力。

1.2.4 耐力训练的适应性

（1）耐力训练的生化特点

短时（2-10分钟）耐力运动，运动肌快慢肌纤维募集同时增多，能量代谢以消耗肌肉内CP和糖原为主，无氧代谢和有氧代谢协同供能。

长时耐力运动，运动肌主要募集慢肌纤维，以有氧代谢供能为主。开始以肌糖原氧化供能起主要作用，当超过1小时以后，脂肪酸氧化代谢逐渐代替糖代谢成为主要供能途径，同时，也有一定量的血糖参与供能，血糖呈下降趋势。

（2）耐力训练的适应性变化

长时间持续耐力训练能明显改善呼吸循环系统和心血管系统机能，有效提高转运氧和利用氧的能力，提高有氧耐力，肌纤维增粗效果不明显。

在运动的影响下，人体的化学和代谢调节水平会发生适应性变化。因此，对人体运动训练适应的生化研究，不但提示了训练效果生物化学本质，而且还能指导选材和机能评定。

2.运动负荷与能力消耗的恢复过程

体能训练的全过程是经过对受训者施加运动负荷，引起机体功能的改变和生物适应而实现的，训练中如机体没有承受一定的负荷刺激，便不可能产生新的适应现象，同时，在适宜的运动负荷刺激之后，体内被消耗的能源物质需要有一个复原过程，训练才能持续不断进行。因此，负荷与恢复始终是两个紧密相连的训练过程，是决定训练成效的两个基本因素。

2.1运动负荷

负荷强度是反映负荷时对有机体的刺激深度，一般是由密度、难度、质量及重量等因素构成，如：周期性运动项目的负荷强度，多次练习中所完成的时间、高度、远度及重量等来衡量，非周期性运动项目中，动作难度与完成质量则是反映负荷强度的两个重要因素。在训练中，负荷强度的掌握应因人而异，根据不同训练对象来合理安排。实际应用时，通常以本人最快速度、最大远度、高度以及最高负荷量的百分比值作为衡量强度大小的指标。安排负荷强度时，必须遵循超负荷原则，即刺激必须超过已适应的负荷强度。在原有的负荷水平基础上，在可能范围内不断增加负荷，已获得超量恢复，使机体产生新的生理适应，从而达到运动机能的不断提高。

德国训练学博士黑廷格通过实验指出，发展力量训练的负荷强度，如果小于最大力量的30%，其训练效果等于零。只有采用最大力量的30%以上的负荷强度训练才会看到增长的效果，当力量得到增长后，强度指标的负荷值也要随之改变。应保证每一个负荷强度都在适应前次负荷的基础上逐步增长，运动机能才会得到不断改善，以获得新的训练刺激。在实际训练中，负荷强度的大小决定了训练效果，因为在机体可承受的范围内，刺激强度越大，机体所产生的变化就越明显，运动素质的提高也就越快。

在力量训练时，采用低次数，大重量的负荷强度进行训练，主要促进肌蛋白的合成和最大神经募集能力的增长，能有效提高最大肌力，若采用能保持一定重复次数的中等负荷刺激，可有效提高肌肉收缩速度。重复次数加上轻重量的强度刺激，可提高肌肉，保持长时间紧张及抗疲劳能力，达到发展力量耐力素质的效果。

发展最快速度的训练强度刺激，并达到本人比赛强度的80%-100%才可能取得训练效果，非周期项目一般都以最大心率作为负荷强度的指标。众多学者的实验都证明，为使新陈代谢产生适应，尽快提高机体对酸性代谢产物的补偿和忍耐力，训练时心率必须超过130次/分钟，由于负荷强度的刺激与人体的应激反应是相互联系的，我们在训练中一定要保持较高的负荷强度，才有可能对人体各大系统达到更有效的刺激。

由此，体能训练中一般基础训练和一个训练周期的初期阶段，通常以增加负荷量，使机体的适应过程逐步实现。在专项训练和接近比赛期，体能训练则以提高负荷强度刺激来加深人体的适应过程，训练水平越高，训练的负荷强度越大。在发展一般耐力、基础力量等基础素质时，大多采用大强度，低负荷的方式，相反，发展最大力量、爆发力、速度等专项素质的负荷主要特征是突出刺激强度，所以负荷强度和负荷量是构成运动负荷的两大要素，两者之间相互依存，不可分割，任何量都是包含着强度的因素。而任何强度又都是通过量才可反映出来，整个训练过程实际就是通过调节变换负荷量和负荷强度的各组成因素来合理安排运动负荷，使之提高运动素质。

2.2 能量消耗与恢复过程

众所周知，机体承受负荷需要消耗相应的能量，能量耗尽后必须得到迅速补充，恢复是人体机能和能量物质由负荷后的暂时性下降和减少状态回到并超过负荷前水平的过程，它大致分为三个阶段，即运动是恢复运动，停止后恢复和超量恢复。运动时恢复是运动中随着能源物质的分解就开始合成的过程，运动停止后的恢复使消耗过程减慢，恢复大于消耗，因而能源物质和人体机能可逐步恢复到原有水平，超量恢复是运动后的恢复过程中，人体内运动时的被消耗的能源物质在一段时间内，不仅能恢复到原有水平，而且还能超过原有水平，由此可见，超量恢复的形成与运动负荷密切相关，在一定的运动负荷刺激下，有机体的消耗过程越激烈，超量恢复过程也越明显。如不及时给予新的负荷，超量恢复在保持一段时间后，又会回到原有水平。超量恢复的客观存在，为训练过程中如何提高机能、增进素质以及合理安排运动负荷提供了极为重要的生物学依据。这一规律和生物的应激适应性原理同等重要，也是我们在训练中掌握体能训练的重要理论依据之一。

可见，在体能训练中，不仅必须掌握人体机能特点及训练规律，还应遵循训练原则等运动水平才能稳步提高。