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有氧和无氧能力的训练的生理学基础

出功率,维持机体做交替周期性运动,所 以,耐力运动训练就是以人的“个体乳酸 阈”训练,是耐力训练的黄金指标。
可以通过跑台设定运动强度, “无氧阈”训练,“无氧阈- 心率”训练和训练中取耳血测 定“个体乳酸阈”训练。
为什么血乳酸的测定是运 动后间隔5分钟,马上取 指端或耳垂静脉血测定?
运动中血乳酸的生成主要在肌细胞内,血 乳酸从细胞内通过载体转运到胞外,而后 汇集到静脉血中,需要3-5分钟时间,
为什么在递增负荷运动过程中呼吸代谢测 定仪屏幕上会出现CO2生成浓度的斜率突 然增大,并且有一个明显上升的折点,即 无氧阈概念的生成?
我们人体运动时有三大供能系统,即ATPCP、糖的乳酸能供能系统和有氧氧化供能 系统。
任何一项运动,三种供能都参与,但占的 百分比不同,例如百米以内的运动,田赛 等都是以ATP-CP供能为主,糖酵解供能和 有氧氧化也对运动的维持输出能量,最终 是ATP的表现形式。
在递增负荷运动中开始阶段是有氧运动, 这时维持运动的能量输出主要是有氧氧化, 而糖的不完全氧化,糖酵解供能仅占到很 少部分,生成的乳酸(HL),能够及时氧 化脱羧,生成乙酰辅酶A,进入三羧酸循环,
所以开始阶段运动负荷递增CO2呼出的浓度 变化不显著,但是可以肯定CO2浓度曲线是 缓慢递增的。
在1-3秒全力运动中,基本上由 ATP供能;在10秒以内全力运动 时,ATP、CP为主的磷酸原系统 起主要供能作用。
在持续数秒-3分钟的最大强 度运动中,能量来源由无氧 代谢为主逐渐转向有氧代谢 供能为主,此期间30-90秒 是糖酵解供能为主的阶段。
约2-3分钟运动,糖有氧 供 能占相当大比例;超过3 分钟以上的全力运动,基本 上由有氧代谢供能,
随着运动强度加大,血液中的乳酸浓度, 本质上是H阳离子浓度进一步加大,这时我 们血液中碱性缓冲物质(碳酸根和碳酸氢 根)耐受H阳离子的数量,处在动态平衡的 极限。
当运动强度再递增,血液中乳酸浓度进一 步升高。H阳离子摩尔数增加会使CO3 阴离 子+H阳离子CO2 +H2O (碳酸H2CO3)的 反应方程会向右移,这时就会发生CO2急剧 增加现象,使肺呼出气体CO2的浓度“爆炸 性”增长,
“个体乳酸阈”和“无氧阈”之间的联系: 都是评价有氧氧化最大功率向无氧功率转 化的生理学指标,是指导有氧无氧训练强 度定量的关键运动生理学因素。
科学证实:个体乳酸阈的出现要早于“无 氧阈”的出现,时间间隔很短,可以用 “无氧阈”代替“个体乳酸阈”。
耐力项目中途跑训练的理论依据 耐力项目是以有氧氧化供能为主,向外输
也就是我们看到的无氧 阈大转折,我们运动生 理学上把这个折点叫 “无氧阈”,这个测得 的数值就是无氧阈值。
二氧化碳浓度的改变
无氧阈图示
35
30
25
20
15
乳酸浓度
10
5
0 123456789
强度变化
辨析“个体乳酸阈”和“无氧 阈”两个运动生理学概念
“个体乳酸阈”是递增负荷运动引起血液 乳酸浓度(H阳离子)突然递增的折点; “无氧阈”是是递增负荷运动引起肺通气 过程中CO2摩尔浓度突然递增的折点。
有氧和无氧能力的训练的 生理学基础
什么是运动训练?
运动训练就是运动负荷使机体产生应激反 应,表现为肌肉的肥大,骨骼的粗壮,身 体素质和专项运动能力的提高。
什么是有氧和无氧训练?
有氧和无氧训练是指运动中能量供应速率 的快慢和在运动训练中消耗的糖、脂肪、 蛋白质供能物质比例有明显的变化差异性,
随着运动强度增加,向外输出的有氧功率 也在增加,同时代谢尾产物乳酸摩尔数பைடு நூலகம் 在增加,当运动强度增大到有氧功率的最 大值时,人体氧化乳酸的能力达到了最大 值,
那么这时体内乳酸浓度处在最大值,主要 是通过糖异生、酸碱中和、氧化脱羧和肺 呼出CO2(肺泡的气血交换)缓解乳酸的堆 积,使血液耐受最大乳酸浓度,并且处于 动态的稳态平衡。
4)线粒体之质过氧化物的生成
高原训练
高原环境氧含量比平原要低,气压低,所 以首先是对人体的供氧系统是一种强烈的 应激,提高心泵功能,改善肺通气和肺换 气,
有氧供能与糖酵解供能差异的比较
糖酵解供能
肌细胞发生部位
胞浆内
C6H12O6 代谢尾产物 生成 ATP 速率 尾产物的清除
2ATP HL 2*a 糖异生、在心脏和骨骼肌生物氧化
有氧供能 胞浆、线粒体内
36 or 38 CO2、
a 肺和肾脏
递增运动负荷为什么会出现乳酸的堆积?
我们假想一个生物人体模型:肌细胞内酶 的生物活性和氧的供应是最大值,当运动 强度负荷较小,有氧氧化供能在单位时间 内产生的ATP能够满足人体运动功率的输出。
以及不同的代谢尾产物(乳酸和H2O、CO2) 等存在的种类显著差异性,通过人体摄氧, 利用氧的效率高低,从人体运动用氧特点 的角度,运动生理学家对体育项目和训练 方法进行了科学分类。
人体运动的三大供能系统: 1. ATP-CP磷酸原供能系统; 2. 糖酵解供能系统; 3. 有氧氧化供能系统。
而静脉血中血乳酸浓度的峰值发生在5分钟 后,测定的值较能反映肌细胞内乳酸的实 际浓度。
哪些因素不利于有氧功率的提高
1)有氧代谢中酶的数量和活性,尤其是激酶的 活性。
2)代谢尾产物,例如Ca阳离子和磷酸根反应, 生成磷酸酸钙,在肌细胞内发生沉淀。
3)H阳离子浓度的升高影响氧化代谢酶的生物活 性
随着运动负荷强度逐渐增大,当最大有氧 功率不能满足运动功率的输出,机体为了 维持这种运动状态,就会生成过多的ADP, ADP数量(摩尔数)生成速率的迅速增加会 刺激ATP数量的快速合成。
此时,我们知道有氧功率已经达到了最大 值,必须加快糖酵解的分解速率, ADP+~PiATP使ADP浓度变化值在胞浆内 维持在正常的范围,从而会使一部分丙酮 酸不能氧化脱羧,生成乙酰CoA,部分最终 不能进入三羧酸循环,完成丙酮酸有氧氧 化,是血液中乳酸浓度增多主要原因。
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