浅谈能量代谢对田径运动速度、耐力训练的影响

何宇坚 福建省福清第三中学

套取前人的经验，在很长一段时间里，我们的日常训练只是机械地套用传统的训练方法、手段，造成运动专项成绩达到一定程度就遇到了“瓶颈”，很难有再一次的突破。当前，科技的高速发展，各级的教练员十分重视研究人体运动生理与运动训练科学、有效的融合。人体的做功能力的强弱就是以有氧代谢能力的高低作为衡量标准。要提高人体的有氧代谢能力，必须进行针对性的有氧训练，人的最大摄氧量与耐力水平的高低密切相关，而高度的无氧代谢是建立在高度的有氧代谢基础上。因此，根据能量代谢及供能的特点，针对不同的田径运动项目，采用相应的训练方法、手段，严格控制相应的运动量与运动强度，对提高田径运动项目成绩起到决定性的作用。

一、田径运动的供能特点

人体向参与运动的肌肉细胞提供能量一般需要磷酸原代谢、无氧代谢和有氧代谢这三个途径。其一，磷酸原供能速度非常快，人体运动器官开始运作时，运动细胞中还含有少量的ATP 直接提供使用，它能维持供能的时间非常的短暂，大概在2～6 秒左右，这种供能方式适用于田径运动的短跑类、跳跃类和投掷类专项。其二，无氧代谢（又称糖酵解）。当人体运动时间超过6 秒以上，且运动强度大，此时磷酸原代谢提供的能量满足运动需求，就必须发挥糖酵解的作用快速产生ATP 能量，糖酵解供能可维持大强度的运动30 秒～2 分钟以内，因此这种供能方式适用于田径运动200 米、400 米、800米等专项。其三，有氧代谢是三种能量代谢过程最慢的一种，它能够长时间提供“无限”的能量。有氧代谢是糖、脂肪、蛋白质在运动细胞内氧化成水和二氧化碳，再生成ATP 能量的过程，它的特点是强度低，需要氧气的参与，而且不产生乳酸代谢物，这种供能方式适用于田径运动中的中长跑及马拉松等专项。综上所述，田径运动从能量代谢的类型与特点可分为有氧运动和无氧运动两大类。有氧运动又可分为高强度的有氧运动、中强度的有氧运动与低强度的有氧运动。高强度的有氧运动供能特点是以糖的有氧氧化为主，中强度有氧运动供能特点是以糖和脂肪有氧氧化为主，低强度的有氧运动供能特点则是以脂肪有氧氧化为主；无氧运动是人体大强度及次剂量强度运动的总称。此类运动不需要氧气参与运动肌肉的供能，这也确定了此类运动不能持久。无氧运动的供能特点是三磷酸腺苷-磷酸肌酸和葡萄糖无氧酵解产生提供肌肉维持运动所需的能量。那么，有氧代谢与无氧代谢对田径运动中速度、耐力专项训练产生如何的影响？

（一）有氧代谢与无氧代谢适用于不同的训练任务

在日常的训练中，为什么耐久跑安排不当会影响速度的成绩呢？从人体生理角度分析，因为速度与耐久跑供能方式各有不同特点，速度是以无氧代谢为主，它要求运动员在最短的时间内充分发挥自己的最大能量，来完成极限程度的任务；同时以速度为主的运动员逐渐地会在神经系统方面表现出反应快、兴奋性高，神经支配肌肉在很快的频率下完成任务，并在负氧债的情况下，坚持完成强度较大的任务。而耐久跑是用均匀的中等速度进行较长时间的运动，所需的大量氧气可以通过运动员的呼吸得到满足，基本上是以有氧代谢为主，因此以耐久跑训练为主的运动员，逐渐地会表现出神经系统方面承受较长时间运动所带来的疲劳压力刺激，适应于在一定的节奏下支配肌肉长时间地运动。

（二）运动强度对有氧、无氧代谢的供能的影响

人体安静时，磷酸原系统ATP 的代谢率低，CP 也不动用，乳酸也不堆积，有氧代谢就可以满足要求，每分钟大约耗氧1.5 千卡，供给氧气0.3 升就能满足人体的需要。由于人体的最大摄氧量是2～4 升，故人体安静时，肌肉ATP 合成反应完全来自有氧代谢。当人体进行一般强度的肌肉活动或人体由相对安静状态转入活动时，因需氧量与产生乳酸量相适应，足以使多余的乳酸循环反应生成肌糖元，减少体内乳酸的积滞，推迟疲劳的产生。人体在常量负荷情况下，心脏功能的“惰性”通过人体的调节机理得到克服，摄氧量与需氧量维持在动态平衡状态，故有氧代谢是持久运动的主要能源。当人体进行大强度的肌肉活动时，ATP 的分解率显著增加，由于人体内脏的“惰性”较大，即使达到了最大的供氧水平，但有氧代谢再合成ATP 的速度较低，也不可能满足肌肉大强度运动的需要，在这种情况下ATP 的再合成就主要来自无氧代谢，参与运动的肌肉在缺氧或无氧的条件下能够持续一定时间的能源，更主要的是它的供能快和效率高，是肌肉进行大强度运动的主要能源。因此，肌肉的无氧代谢和有氧代谢是科学地进行田径运动训练的生理依据，必须根据专项的特点，控制相应的运动强度，才能收到预期的训练效果。（见表1）

表1 运动时间及强度与供能系统的相互关系

二、提高肌肉有氧代谢和无氧代谢的训练方法

（一）提高有氧代谢能力的训练法

提高有氧代谢能力的训练中，通常以跑量为主要特征的持续跑训练方法，另外还有一种是高强度间歇训练法。持续跑训练方法是以中低强度的运动负荷持续完成规定的时间或距离，比如定时8 分钟、12 分钟、30 分钟等，定距离3KM、5KM、10KM 等。持续跑训练法是提高人体运动细胞最大摄氧能力之一。在日常训练中要关注运动负荷的控制，判断运动负荷大小以心率为标准，大强度的持续跑训练心率为（220－年龄）值，中等强度持续跑训练心率大概在最大心率的60～70%，而且每次训练总时间不少于20 分钟。间歇训练法是在一次或一组训练后，严格控制间歇时间，在运动员机体还未完全恢复情况下，进行下一次或下一组的训练方法。间歇训练法一般可分为三种类型：“高强性间歇训练法、强化性间歇训练法、一般性间歇训练法”，判断三种训练法是以心率来确定训练间歇时长。高强性间歇时间心率190 次／分钟恢复到120～140 次／分钟，间歇时间少于40 秒；强化性间歇时间心率180 次／分钟恢复到120～140 次／分钟，间歇时间在40～90 秒；一般性间歇时间170 次／分钟恢复到120～140 次／分钟，间歇时间在90～180 秒；此外，根据间歇时间的长短，间歇训练法还可以分为短距离间歇训练法、中距离间歇训练法、变换距离间歇训练法，在田径运动中长跑专项训练中，我们可根据中长跑专项特点，发展相应的专项能力，如速度、速度耐力以及冲刺跑能力等。因此，训练中应科学、灵活运用间歇训练法，严格控制间歇时间，使运动负荷尽量接近运动员个人的最大训练值，才能达到理想的训练效果。

（二）提高无氧代谢能力的训练法

发展运动员的速度素质，主要是促进ATP 的快速分解与CP 的再合成能力，这种能力的提高主要通过肌肉的最高强度的工作才能达到。运动强度的大小主要取决于运动负荷（也称运动量），那么，运动负荷的大小主要由训练内容、训练时间、心率来决定的。在发展绝对速度时，持续运动时间一般不宜超过6～8 秒，最适宜的训练距离为30～60 米，最长不能超过80米。一般来说，8 秒以后就转化为速度耐力训练了。在强度上可采用90%以上的本人强度（即90%以上的本人最大速度）。训练方法可用30 米加速跑、50 米快速跑、60 米冲刺跑等来发展绝对速度。在发展速度素质的同时，还要加强速度耐力的训练，速度耐力训练的目的在于推迟后程减速的出现，使最高速度保持全程的距离。在无氧代谢条件下，肌肉活动不能持久，剧烈运动时，在35 秒左右，乳酸产生达到最大值，故认为糖酵解供能只能维持35 秒，要发展速度耐力，尽量使CP 耗竭并造成乳酸明显的堆积，这样就不利于提高肌肉对乳酸的耐受力。因此，发展速度耐力，最大强度运动的持续时间一般不少于10 秒，最多不宜超过1 分钟。训练方法可以采用短于专项距离的重复跑配以不完全的休息，或超过专项距离重复跑配以完全休息相结合进行。（见表2）

表2 不同心率区间的能量消耗及功能

三、结语

人体的三种能量代谢方式（磷酸原代谢、无氧代谢、有氧代谢）为不同的运动提供所需的能量，能量代谢是人体运动的生理基础，也是运动员进行专项训练的理论依据之一。实践证明，持续训练法是提高运动员耐力素质的基本手段，而高强度的间歇训练是提高运动员速度能力的有力保障；因此，在实际训练过程中要根据运动员的专项特点、运动员的体质，科学、合理地安排运动负荷（运动量、运动强度、运动时间），当然，训练中也不能一味地照本宣科、生搬硬套，也要根据每个运动员的具体情况、气候情况以及训练周期的调整，灵活制定训练计划，切实提高基层田径训练水平。