第十一章
有氧、 无氧运动能力
第一节 运动时和运动后的氧动力学
第二节 有氧运动能力 第二节 无氧运动能力
第一节 运动时和运动后的氧动力学
一、需氧量与吸氧量
需氧量（O2 reqirment ）是指单位时间内所
需的氧量。
安静时约氧250ml/min(毫升/分) 运动时需氧量随运动强度而变化，并受 运动持续时间的影响。运动时随着运动强度 的增大，每分需氧量也相应增加。
(二)乳酸阈强度训练法 • 一般无训练者，常以其50%VO2max的运动强 度进行较长时间的运动，而血乳酸几乎不增 加或略有上升。 • 运动员可达到60%-70%VO2max强度，而优秀 的耐力专项运动员(马拉松、滑雪)可以 85%VO2max强度进行长时间运动。 • 运动员随训练水平的提高，有氧能力的百分 利用率明显提高。在具体应用乳酸阈指导训 练时，常采用乳酸阈心率来控制运动强度。
一、力量爆发型运动
（一）力量爆发型运动的生理基础
1．骨骼肌纤维中ATP-PCr的贮量 力量爆发型运动训练，不仅使肌纤维中ATP和PCr 贮量 增加，同时肌酸激酶（CK）活性也增高，可以更快的 催化PCr 水解，使ADP更快肌纤维中ATP和PCr的贮量多于慢肌，快肌纤维中的 CK活性也高于慢肌纤维。
•通过系统训练能够提高最大吸氧量的可能性较 小，它主要受遗传因素的制约。 •乳酸阈受遗传因素的制约较少，其可训练性较 大，训练可大幅度提高运动员的无氧阈。
•以最大吸氧量来评定人体的最大有氧能力是有
限的，乳酸阈的提高作为评定人体有氧能力在
实践中的意义将更大。
2.通气阈测定
在渐增负荷运动
中，将肺通气量
变化的拐点称为
“通气阈”
呼出气的采集
(三)无氧阈的应用
1.评定耐力水平的指标 • VO2max和LT是评价有氧能力或耐力水平的重要指 标。 • 前者主要反映心肺功能，后者主要反映骨骼肌的 代谢水平。 • 系统训练对VO2max提高较小，它受遗传因素的影 响较大。 • 系统训练对LT提高较大。显然，乳酸阈值的提高 是评定人体有氧能力增进更有意义的指标。
•
评定人体有氧工作能力的重要指标之一
男子绝对值：3.0-3.5L/min
相对值：50-55ml/kg/min
女子绝对值：2.0-2.5L/min
相对值：40-45ml/kg/min
(二)最大摄氧量的测定方法 • 1．直接测定法
• 通常在实验室条件下，让受试者在一定的运动 器械上进行逐级递增负荷运动实验测定其摄氧量。 判定标准：
2.作为发展耐力的训练强度
四、促进有氧能力的训练
• （一）持续训练法（慢长距离跑）
• （二）乳酸阈训练法（高强度持续运动） • （三）间歇训练法 • （四）高原训练法
(一)持续训练法
• 概念：指强度较低、持续时间较长且不间歇 地进行训练的方法，主要用于提高心肺功能 和发展有氧代谢能力。 • 练习时间：5分钟→20-30分钟以上。 • 良好影响：能提高大脑皮层神经过程的均衡 性和机能稳定性，改善参与运动的有关中枢 间的协调关系，并能提高心肺功能及VO2max， 引起慢肌纤维出现选择性肥大，肌红蛋白也 有所增加。
它反映了机体内的代谢方式 由有氧代谢为主过渡到无氧代 谢为主的临界点或转折点。
“个体乳酸阈”：
• 个体在渐增负荷中的乳酸拐点
波动范围： 1.4-7.5mmol/L 意义：更能客观 和准确地反映机 体有氧工作能力 的高低。
(二)乳酸阈的测定方法
• 1.乳酸阈测定 • 受试者在渐增负荷运动试验中，连续采集每一级 运动负荷时的血样(一般用耳垂或指尖末梢血)测 得其血乳酸值。
空 气
呼 吸 道
肺 泡
O2
CO2
肺 毛 细 血 管
气体运输
2.肌组织利用氧能力对VO2max的影响
• ①肌组织从血液摄取氧的能力
②肌肉组织利用氧的能力 慢肌纤维具有丰富的毛细血管分布，肌纤 维中的线粒体数量多、体积大且氧化酶活性 高，肌红蛋白含量也较高。 ∴有利于增加慢肌纤维的摄氧能力。
不同项
2．魁北克（Quebec）90s 蹬车测验
从测试中获得受试者： （1）最大功量。全力蹬踏过程中的最大做功峰值， 以 W或W· kg-1表示。 (2)90s平均功量。90s测试中所有做功的平均值。 （3）疲劳指数（疲劳%）疲劳。
如去甲肾上腺素促进细胞膜上的 Na、 K泵活动加强， 因而消耗一定的氧。
3.磷酸肌酸的再合成
在运动后恢复期CP的再合成需要消耗一定氧。
4.肌细胞内Ca2+的升高 5.甲状腺素和肾上腺皮质激素处于较高水平
三、依运动时氧需与氧供关系对运动能力进行分类 根据运动时需氧量与实际的供氧关系，可以将 人体运动能力分为有氧运动能力和无氧运动能力。
以运动负荷 时做功量(W) 或运动强度为 横坐标，血乳 酸浓度为纵坐 标作图，将乳 酸急剧增加的 拐点对应的血 乳酸浓度确定 为乳酸阈。
递增强度负荷运动时血乳酸的测定
需氧量、强度、吸氧量、乳酸阈之间的关系
22 20 18
血乳酸浓度(mmol/L)
16 14 12 10
需氧量 强度 摄氧量 乳酸阈
3．代谢基础
力量爆发型运动时的能量供应，是依靠肌肉中的
ATP水解，释放能量，同时生成ADP，再由PCr水 解，释放出能量使ADP再合成ATP。 4．大脑皮层运动区的功能 力量爆发型运动是由大脑皮层运动区指令发动的，
所以皮层运动区的同步募集更多有关快运动单
位同步收缩，产生最大力量。 5．心肺功能
（二）力量爆发型（ATP-PCr系统的测评）
秒的心率。
（三）决定最大吸氧量的机制
1．中央机制（心肺功能） 2．外周机制（运动肌肉利用氧的能力） 氧脉搏 动静脉氧差
（四）影响最大吸氧量的因素
(1)遗传因素 遗传度为93.5%
(2)年龄、性别因素 (3)训练 (4)停训
1.氧运输系统对VO2max的影响
肺 静 脉 左 心 动 脉 毛 O2 细 血 CO2 管 肺 动 脉 右 心 静 脉 内呼吸 外呼吸 组 织 细 胞
马拉松
吸氧量 • 概念：人体单位时间内（通常以1min计）从肺泡中获取
的氧量或全身各组织器官从毛细血管中抽取的氧量称为吸 氧量（oxygen intake ,VO2）或每分吸氧量。
• 安静时：200-300毫升/分。
• 运动时：随着运动强度的增加，每分需氧量成比 例增加，摄氧量能否满足需氧量，取决于运动项 目的特点。在持续时间短且强度大的运动中以及 低强度运动的开始阶段，摄氧量均不能满足需氧 量而出现氧的亏欠。
(三)间歇训练法
• 指在两次练习之间有适当的间歇，并在间歇
期进行强度较低的练习，而不是完全休息。
• 要求：练习的距离、强度及每次练习的间歇 时间有严格的规定 • 特点： 1.完成的总工作量大 2.对心肺机能的影响大
第三节 无氧运动能力
• 概念：指运动中人体通过无氧代谢途径提 供能量进行运动的能力 • 包括：ATP-CP分解供能(非乳酸能) 糖无氧酵解供能(乳酸能)
• 方法简便易行，但精确性较差。
（二）糖无氧酵解系统能力的测评 • （一）糖无氧酵解系统（乳酸系统）运 动能力的生理基础
• 1.肌纤维类型的百分组成 • 2.代谢类型 • 3.心肺功能 • 4．神经系统的动员募集和对[H+]的耐受性 • 5．交感-肾上腺系统的快反应应急激素
(二)糖无氧酵解系统能力的测评
其他型号的功率自行车则采用：
• 最大无氧功率(第一个5秒)=5秒最大蹬车圈数*前车 轮周长*阻力*6.11。 • 能量来源于ATP及CP的分解
平均无氧功率：将6个5秒钟车轮转的圈数相 加除以6。其能量来源于ATP、CP及无氧糖酵解。
试验中可以获得受试者的： （1）最大功量。全力蹬踏过程中的 最大做功峰值。 （2）平均功量。测试过程中所有做 功的平均值。 （3）疲劳%。测试过程中最大功量最低功量值/最大功量的百分比。
运动强度及持续时间与需氧量的关系
运动项目 强 度 (米/秒) 持续时间 10”-20” 需氧量/分 （升） 总需氧量 （升）
短
中 长
跑
跑 跑
9.8
8.9-6.8 6.3-5.8 5
40
8.5-25 4.5-6.5 2-3.5
7-14
19-50 50-150 >500
1’-4’ 8’-29’ >2小时
目运动 员慢肌 纤维百 分比和
VO2max
3.其他因素对VO2max的影响
• (1)遗传因素
• (2)年龄、性别因素
最 大 摄 氧 量 的 年 龄、 性 别 变 化
(3)训练因素
• 不同运动项目运动员的 VO2max比较 • 左图女子 右图男子
(四)VO2max与有氧耐力的关系 及在运动实践中的意义
判断标准：从受试者达到最大吸氧量峰值起继续
运动（强度不变），直至最大吸氧量水平降低15%
时为止的时间。
（三）无氧阈（anaerobic thereshoud,AT）
•概念：
无氧阈是指人体 在递增负荷的运动 过程中，人体的供 能全部由有氧代谢 供能而转入由有氧 代谢和无氧代谢共 同供能的转折点 （亦称拐点）。 无氧阈根据测定 方法可分为乳酸无 氧阈和通气无氧阈。 两者的意义相同。
8 6 4 2 0 1 2
乳酸阈 (2) 摄氧量 (2)
运动强度(英里/小时)（%VO2max)
3
4
5
6
7
8
9
10
不同运动能力运动员递增强度运动时乳酸阈变化 • 图中可见，五名 体育爱好者的乳 酸阈拐点偏左， 而三名准职业运 动员的乳酸阈拐 点偏向右。表明 随强度的增加有 训练运动员的乳 酸高峰出现较晚， 有氧能力较强。
• 1.作为评定心肺功能和有氧工作能力的客观指标