搏击类项目的能量代谢特点,本文主要内容关键词为:能量论文,项目论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
中图分类号:G886.147 文献标识码:A 文章编号:1001-747X(2004)01-0058-03
人体各种生命活动和运动中肌肉收缩都是一个消耗能量的过程。体内能量的供应主要通过无氧代谢和有氧代谢两个基本过程来完成。不同运动项目,其运动特点、训练方法、负荷强度和负荷量不同,运动员的训练水平和机能状态也不尽相同,这就决定了不同运动项目在运动过程中各供能系统参与供能比例的不同,亦决定其能量代谢特征不同。因此,只有掌握各运动项目能量代谢过程的特点和规律,才能制定出合理的训练计划,科学地进行训练。正如美国著名运动生理学专家E.L.福克斯(FOX)指出:“训练计划应选择最能发展运动专项中主要利用的能量系统的生理能力[1]。”早在70-80年代人们就已开始对不同运动项目的能量代谢特征进行研究[2],并应用“运动时物质和能量代谢规律”的研究成果指导运动训练并取得显著成绩[3-5]。因此,对各种运动项目能量代谢特征进行研究,在了解其基本理论的基础上,才能从根本上制定出合理的训练计划,有效提高训练的科学性,提高运动成绩。
在各运动项目中,搏击项目属技能类同场格斗对抗性项目群,主要包括:摔跤、柔道、拳击、散打、击剑、跆拳道、空手道等。运动员的运动成绩很大程度上取决于战略、战术和技术水平的发挥[6-11],但起重要作用的还是运动员机体能量代谢系统的供能水平[1,8]。同时,搏击类项目属间歇运动,其特点是在大强度的运动期和非运动期之间进行小强度的调整。这类项目的动作结构既有周期性运动,又有非周期性运动,属混合性运动。因此,该项目群的能量代谢特征非常复杂。通过研究掌握其能量代谢特征和规律,对于科学指导训练,提高运动员身体机能水平均具有重要的理论和实践意义。
1 搏击类项目的竞技能力与能量代谢特征
搏击类项目属技战术类项目,其动作结构和运动形式均无一定规律,运动成绩或多或少取决于运动员战术和技术水平的提高程度,而起重要作用的还应该是运动员能量系统的供能水平和身体素质的好坏[8,12,13]。德国学者L·格尔哈特对世界优秀运动员的比赛情况进行长期的追逐研究清楚地发现[8],搏击类项目对运动员的攻击能力、活动能力、速度以及各项身体素质随运动员等级的提高均要求越来越高。这一倾向就要求我们清楚掌握项目特点和能量代谢特征后,教练员才能对每个运动员的各项身体素质提出正确的发展要求,根据运动员在比赛中所要达到的成绩目标调节专项训练强度,同时把运动员的各种机能素质有机的融为一体,从而使其具有一种综合能力,以期提高运动成绩。
1.1 搏击类项目竞技能力特征
竞技能力是指运动员参加训练和比赛所具有的充分展示自己运动技术水平和身体素质的能力[14]。它包括身体形态、机能、素质(力量、速度、耐力、柔韧、灵敏)、技术、战术、心理、智力等七个方面,而这七个方面涉及上百种因素。现代系统论的观点认为[15-17]:运动员的竞技能力是多年系统训练,多因素、多方面能力综合作用的结果。搏击类项群中不同项目动作结构和运动形式不同,又可分为:①身体相接触的搏击项目,如摔跤、柔道等。特别是摔跤项目,由于人体肌肉在运动时须承受高强度的等长收缩负荷以及完成的所有动作都必须靠大肌群的力量,因此该项目运动强度很大[11,18,19]。②运动时对抗双方的身体间隔一定的距离项目,如跆拳道、拳击、散打、击剑、空手道等。这些项目的运动员在比赛中虽然完成动作的速度很快,但大部分时间都在静观对手的举动,而且与对手也不进行直接的身体接触,因此运动密度和强度相对较小[20,21]。在搏击类项群中,无论身体是否接触,其能力的结构特征均是鼓励主动进攻,运动员的相持能力即技术和体力在比赛中作用较大,所以应特别重视运动员全面发展和个人得意技。同时,在双方激烈的格斗对抗中,必须以对手的身体为攻击目标,积极进攻才能取胜,因此比赛中运动强度大,运动员的中枢神经系统处于极度紧张和高度兴奋状态,可见搏击类项目对运动员竞技能力要求很高,对运动员身体素质要求也非常全面。
1.2 搏击类项目的能量代谢特征
人体运动是肌肉利用能量完成做功的过程。运动时输出功率越多,运动员的运动能力就越强,输出功率的多少与运动时有氧代谢和无氧代谢能力密切相关。有氧代谢和无氧代谢能力的大小取决于三个因素:①能源物质的储备量,即ATP、CP、肌糖原的数量。②代谢过程的调节能力,包括酶的含量,神经内分泌系统,肌体的酸碱平衡。③运动后恢复过程的代谢能力等。
大量研究证明,运动中肌肉的能量代谢速率和比例是由比赛的持续时间和内容决定的,因此许多运动项目三种能量代谢系统都参与供能,在比赛中的某一阶段可能以某一种能量代谢系统供能为主,而在另一阶段可能发生转换又以另一种能量代谢系统供能为主。因此,运动时能量供给的有氧代谢和无氧代谢过程,包括了各种供能物质和一连串的代谢过程,其中乳酸是这个代谢体系中的一个重要产物。由于运动时和运动后肌肉中的乳酸和血液中乳酸相平行,因此可以用测定血乳酸浓度的变化来反映肌肉中乳酸浓度的变化。
研究表明[22-24],血乳酸的变化和动用的能量系统有关。不同运动项目因其运动强度和时间的不同,有氧和无氧代谢供能所占比例不同,血乳酸数值也会不同。当运动时以动用磷酸原系统供能为主时,血乳酸较少,一般不超过4mmol/L;以糖酵解系统供能为主时,可达15mmol/L;以有氧氧化系统供能为主时,则在4mmol/L左右。因此,在训练和比赛过程中测定血乳酸值的变化,可以掌握不同运动项目的运动强度和运动过程中能量代谢能力和特点的变化情况,间接的反映该运动项目的能量代谢特征。
由于各搏击类比赛项目规则不同,各项目比赛持续时间和技术动作的持续时间不同,因此它们对人体能量代谢的要求也就不同。也就是说,比赛中由于负荷强度无规律的变化,机体也需持续进行相应的无氧——非乳酸、无氧——乳酸和有氧能量代谢的变化[8]。
在搏击类项目中,摔跤、柔道等项目运动时身体相互接触并维持一定时间。西科斯基(1989)和卢肯(1991)研究认为[8,25],在柔道比赛中每次积极进攻的时间平均为20-30s,停顿时间为5-15s,在每次进攻或防守动作结束后,运动员都要稍做停顿,这种停顿有时长达数秒。这两个项目中,运动员每次进攻时经常出现最大用力的对抗相持阶段(瞬间和数秒钟内),有憋气现象,此时强度非常大,时间短,属无氧工作,会产生一定的氧债,为无氧代谢供能过程。而同为该项群拳击、散打、击剑、跆拳道、空手道等项目,运动时对抗双方的身体间隔一定的距离,比赛中动作完成的速度很快,一般一次进攻或防守不到1s,大部分时间都在静观对手的举动。这类项目比赛中每一局一般需2-3min,每场2-3回合,在瞬间(或数秒中内)最大用力的无氧工作,而在整个比赛中因时间较长,且中间有部分调整时间,因此有氧供能也占一定比例[8-11,26-29]。所以说搏击类项目对能量物质的供应的数量和种类要求较高。
由于不同运动项目比赛过程中有氧代谢和无氧代谢所占比例不同,则赛后血乳酸数值也不同。翟士领、宗丕芳、张华等人对摔跤比赛后血乳酸测试结果来看(表1),男子最高达14.5mmol/L,女子达11.3mmol/L。他们认为[30],该项目负荷强度极大,运动中运动员的能量代谢主要以无氧代谢为主,其中糖酵解供能占有较高比重,同时以无氧和有氧混合代谢为辅的方法进行。冯美云等人的研究也显示了同样的结果[19,31]。王震龙认为[32],摔跤比赛中运动员以无氧代谢为主,无氧和有氧混合代谢为辅,但运动中运动员能量代谢的中心环节是磷酸肌酸系统。从雷欣等人研究表明[10],柔道比赛后运动员血乳酸值男女均高于摔跤运动员,因此他认为柔道项目以无氧糖酵解供能为主,但在运动过程中爆发用力(即磷酸原供能系统)却是致胜的主要因素。德国学者L.格尔哈特的研究结果与之相同。
表1 搏击类项目运动员比赛后的血乳酸值
由表1可见,运动时对抗双方的身体间隔一定距离项目,如拳击和散打比赛后血乳酸最高值分别为16.1mmol/L和21.1mmol/L。郑锡明[33]和杨海平[34]等认为,拳击项目是以无氧代谢为主的运动项目,其中乳酸供能是运动时能量的主要来源。姜传银等人的研究表明[24],散手运动项目能量代谢是属于以乳酸代谢为主;同时表明,赛后血乳酸值低的运动员训练水平低,赛后血乳酸水平高者,训练水平高。温庄等人研究认为[35],散手运动的能量代谢特征是以高强度的无氧供能为主,乳酸和有氧供能共存的综合供能项目,其中乳酸供能系统占主导地位。高炳宏的研究结果显示[29],跆拳道运动项目三种供能系统均参与供能,其中以糖酵解供能系统为主,磷酸原供能系统占有一定比例,同时有氧代谢供能系统作为基础,其能力的大小是运动员最大限度发挥无氧代谢能力的前提和保证。
美国运动生理学家福克斯(E·L·FOX)认为[1],击剑是以无氧供能为主的运动,无氧供能占90%,有氧供能占10%。法国击剑专家勒贝尔·勒凡认为[9],高水平的击剑比赛时间很长,有氧供能系统为其主要的供能系统。我国学者高兴等研究发现[9],击剑比赛后血乳酸值男女最高为5.74mmol/L,并认为击剑运动以ATP-CP系统供能为主,有氧氧化系统补充ATP-CP系统供能为主的运动。李静先等人研究表明,有氧代谢为击剑运动的主要供能途径。
近年来研究证明[2,36],搏击类项目的专项耐力在很大程度上受到无氧能力的限制。同时发现大部分搏击类项目的运动员完成的负荷强度是属无氧性的,并提出在训练中应考虑负荷特点,发展本专项所需要的生物能量能力[28,37]。由此看来,采用有利于发展本项目能量代谢特点的手段进行训练应是搏击类项目必须遵循的原则。
2 小结
(1)运动时有氧代谢和无氧代谢过程与能量供应及其规律已基本清楚,大部分运动项目的能量代谢特征已有研究报道。根据运动项目的能量代谢特征指导训练,是必须遵循的原则。实践中通常运用血乳酸在运动时的变化来反映两个代谢过程。
(2)根据动作结构和运动形式的不同,将搏击类项目分为:①身体相接触的搏击项目,如摔跤、柔道等;②运动时对抗双方的身体间隔一定的距离的项目,如跆拳道、拳击、散打、击剑、空手道等。
(3)目前对搏击类项目能量代谢特征的研究仅根据运动时血乳酸这一个指标判断,因此具有一定的局限性。建议在今后的研究中,拓宽研究指标的范围,如:运动时酶活性的变化、氨代谢、肉毒碱在脂代谢中的作用,运动时供能体系在人整体间的相互关系。