無氧工作能力及其訓(xùn)練

1、第三講： 無氧工作能力及其訓(xùn)練無氧工作能力及其訓(xùn)練河北師大體育學(xué)院河北師大體育學(xué)院王鳳陽(yáng)王鳳陽(yáng)無氧工作能力無氧工作能力n概念？概念？n無氧與缺氧？無氧與缺氧？n指骨骼肌指骨骼肌不需氧產(chǎn)能不需氧產(chǎn)能供肌肉做功的能力供肌肉做功的能力n無氧產(chǎn)能過程主要有兩種方式：無氧產(chǎn)能過程主要有兩種方式： 1、磷酸原系統(tǒng)（非乳酸能）、磷酸原系統(tǒng)（非乳酸能） 2、乳酸能系統(tǒng)（乳酸能）、乳酸能系統(tǒng)（乳酸能）一、一、磷酸原系統(tǒng)磷酸原系統(tǒng)( (Phosphagen system) ) n磷酸原系統(tǒng)通常是指磷酸原系統(tǒng)通常是指ATP和磷酸肌酸（和磷酸肌酸（CP）組組成的系統(tǒng)，由于二者的化學(xué)結(jié)構(gòu)都屬高能磷酸成的系統(tǒng)，由于二者的

2、化學(xué)結(jié)構(gòu)都屬高能磷酸化合物，故稱為磷酸原系統(tǒng)化合物，故稱為磷酸原系統(tǒng)(ATP-CP系統(tǒng)系統(tǒng))。由于由于ATP是直接的供能物質(zhì)，而是直接的供能物質(zhì)，而CP屬間接能源，屬間接能源，所以該系統(tǒng)實(shí)際是指所以該系統(tǒng)實(shí)際是指CP。nCP是是ATP在細(xì)胞內(nèi)的一種儲(chǔ)存形式，當(dāng)在細(xì)胞內(nèi)的一種儲(chǔ)存形式，當(dāng)ATP生生成較多時(shí)，可將含有高能磷酸鍵的成較多時(shí)，可將含有高能磷酸鍵的Pi轉(zhuǎn)移給轉(zhuǎn)移給肌酸肌酸C而形成而形成CP，以備以備“急用急用”。CP是體內(nèi)是體內(nèi)快速可動(dòng)用的快速可動(dòng)用的“能量庫(kù)能量庫(kù)”。 CP在肌肉內(nèi)的儲(chǔ)存，是在在肌肉內(nèi)的儲(chǔ)存，是在ATP充足的情況下：充足的情況下： 一是一是ATP再合成大于再合成大于AT

3、P消耗時(shí)消耗時(shí) 二是運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度在有氧功能范圍內(nèi)二是運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度在有氧功能范圍內(nèi) ATP在肌肉內(nèi)的儲(chǔ)量很少，若以最大功率在肌肉內(nèi)的儲(chǔ)量很少，若以最大功率輸出僅能維持輸出僅能維持2秒左右。肌肉中秒左右。肌肉中CP儲(chǔ)量約為儲(chǔ)量約為ATP的的35倍。倍。CP能以能以ATP分解的速度最直分解的速度最直接的使之接的使之1比比1的再合成。的再合成。 即：CP + ADP CPK C + ATP 特點(diǎn)：快速與直接特點(diǎn)：快速與直接n劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌肉內(nèi)的劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌肉內(nèi)的CP含量迅速減少，而含量迅速減少，而ATP含量變化不大。含量變化不大。n根據(jù)Margaria計(jì)算，人體高能磷酸化合物含量為2325mmolkg1濕肌

4、重。 其中ATP含量約為45mmolkg1濕肌重，CP含量約為1820 mmolkg1濕肌重。該系統(tǒng)供能的總?cè)萘考s為420kJkg1濕肌重。如果用每kg體重作為能量輸出單位，那么，該系統(tǒng)的最大供能速率或該系統(tǒng)的最大供能速率或輸出功率為輸出功率為56Jkg1s1，供能持續(xù)時(shí)間為供能持續(xù)時(shí)間為7.5秒左右。秒左右。 n CP供能能力取決兩點(diǎn)：供能能力取決兩點(diǎn)： 一是一是CP的儲(chǔ)量的儲(chǔ)量 二是這一反應(yīng)的快慢（二是這一反應(yīng)的快慢（CPK活性）活性） 訓(xùn)練的著眼點(diǎn)訓(xùn)練的著眼點(diǎn) 補(bǔ)充肌酸的意義補(bǔ)充肌酸的意義n磷酸原系統(tǒng)供能特點(diǎn)：磷酸原系統(tǒng)供能特點(diǎn)： 供能總量少，持續(xù)時(shí)間短，功率輸出最快，不供能總量少，持續(xù)

5、時(shí)間短，功率輸出最快，不需要需要O2，不產(chǎn)生乳酸類等中間產(chǎn)物。不產(chǎn)生乳酸類等中間產(chǎn)物。 磷酸原系統(tǒng)是一切高功率輸出運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的物質(zhì)磷酸原系統(tǒng)是一切高功率輸出運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的物質(zhì)基礎(chǔ)，數(shù)秒鐘內(nèi)要發(fā)揮最大能量輸出，只能依靠基礎(chǔ)，數(shù)秒鐘內(nèi)要發(fā)揮最大能量輸出，只能依靠ATP-CP系統(tǒng)。如短跑、投擲、跳躍、舉重等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)系統(tǒng)。如短跑、投擲、跳躍、舉重等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。目。 測(cè)定磷酸原系統(tǒng)的功率輸出，是評(píng)定高功率運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目訓(xùn)練效果和訓(xùn)練方法的一個(gè)重要指標(biāo)。 二、二、乳酸能系統(tǒng)乳酸能系統(tǒng)( (Lactic acid system) ) n乳酸能系統(tǒng)是指糖原或葡萄糖在細(xì)胞漿內(nèi)無氧分解生成乳酸乳酸能系統(tǒng)是指糖原或葡萄糖在細(xì)胞漿內(nèi)

6、無氧分解生成乳酸過程中（又稱酵解），再合成過程中（又稱酵解），再合成ATP的能量系統(tǒng)。的能量系統(tǒng)。n人體骨骼肌中肌糖原含量約為5090mmolkg1濕肌重，據(jù)此計(jì)算的乳酸能系統(tǒng)供能的最大容量約為962Jkg1體重，其最大供能速率或輸出功率為29.3Jkg1s1，供能持續(xù)時(shí)間為33秒左右。n由于最終產(chǎn)物是乳酸故稱乳酸能系統(tǒng)。因?yàn)?mol葡萄糖或糖原無氧酵解產(chǎn)生乳酸，可凈生成23molATP。因此，該系統(tǒng)ATP的生成速率取決于底物消耗 (糖原, 葡萄糖)到產(chǎn)物生成 (乳酸)之間的反應(yīng)速率。 乳酸能系統(tǒng)供能特點(diǎn)：乳酸能系統(tǒng)供能特點(diǎn)： 供能總量較磷酸原系統(tǒng)多，持續(xù)時(shí)間較短，功率輸出次供能總量較磷酸原系

7、統(tǒng)多，持續(xù)時(shí)間較短，功率輸出次之，不需要氧，終產(chǎn)物是導(dǎo)致疲勞的物質(zhì)之，不需要氧，終產(chǎn)物是導(dǎo)致疲勞的物質(zhì)乳酸。乳酸。 由于該系統(tǒng)產(chǎn)生乳酸，并擴(kuò)散進(jìn)入血液。因此，血乳酸水平是衡量乳酸能系統(tǒng)供能能力的最常用指標(biāo)。乳酸是一種強(qiáng)酸，在體內(nèi)聚積過多，超過了機(jī)體緩沖及耐受能力時(shí)，會(huì)破壞機(jī)體內(nèi)環(huán)境酸堿度pH的穩(wěn)態(tài)，進(jìn)而又會(huì)限制糖的無氧酵解過程，直接影響ATP的再合成，導(dǎo)致機(jī)體疲勞。 乳酸能系統(tǒng)供能的意義在于：乳酸能系統(tǒng)供能的意義在于：保證磷酸原系統(tǒng)最大供能后仍能維持?jǐn)?shù)十秒快速供能，以應(yīng)付機(jī)體短時(shí)間內(nèi)的快速需要。該系統(tǒng)是1分鐘以內(nèi)要求高功率輸出運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。如400m跑、100m游泳等。專門的無氧訓(xùn)練可有效提高該系統(tǒng)的供能能力。 乳酸能系統(tǒng)供能能力體現(xiàn)在：乳酸能系統(tǒng)供能能力體現(xiàn)在：n1、從、從G或或Gn到乳酸生成的速率到乳酸生成的速率n2、肌肉內(nèi)、肌肉內(nèi)Gn儲(chǔ)量?jī)?chǔ)量n訓(xùn)練的著眼點(diǎn)：訓(xùn)練的著眼點(diǎn)： 提高反應(yīng)速度（酶的活性） 肌肉內(nèi)Gn儲(chǔ)量（肌糖原的充填）決定決定乳酸能系統(tǒng)供能能力的生理因素乳酸能系統(tǒng)供能能力的生理因素n1、肌肉中糖酵解的、肌肉中糖酵解的供能能力（供能能力（Gn儲(chǔ)量和酶的活性）n2 2、血液中緩沖酸的能力（、血液中緩沖酸的能力（NaHCONaHCO3 3）n3 3、腦細(xì)胞耐受酸的能力腦細(xì)胞耐