磷酸原系統(tǒng)供能的生理學(xué)解讀①
——提高青少年百米跑的生理機(jī)制與訓(xùn)練方法

王暉(甘谷縣第三中學(xué)　 甘肅甘谷　741200)

磷酸原系統(tǒng)供能的生理學(xué)解讀①
——提高青少年百米跑的生理機(jī)制與訓(xùn)練方法

王暉
(甘谷縣第三中學(xué) 甘肅甘谷741200)

青少年訓(xùn)練應(yīng)強(qiáng)調(diào)以技術(shù)為中心的全面身體素質(zhì)訓(xùn)練,素質(zhì)訓(xùn)練主要以“快”為中心全身性練習(xí)。掌握無(wú)氧耐力的生理學(xué)基礎(chǔ)是提高無(wú)氧耐力能力的關(guān)鍵,用科學(xué)的訓(xùn)練方法是增強(qiáng)速度素質(zhì)的重要手段。速度素質(zhì)是指人體在最短時(shí)間內(nèi)完成某種運(yùn)動(dòng)的能力。速度素質(zhì)與機(jī)體能量供應(yīng)系統(tǒng)密切相關(guān)。

速度素質(zhì)磷酸原系統(tǒng)訓(xùn)練方法青少年

人體快速運(yùn)動(dòng)的能力在很大程度上還取決于機(jī)體能源系統(tǒng)提供能量的能力。速度性練習(xí)的強(qiáng)度大、時(shí)間短,主要靠ATP～CP系統(tǒng)提供能量。ATP是人體一切活動(dòng)的直接能源,但其中肌肉中儲(chǔ)備量極少,若以最大功率輸出僅能維持1～2s,此時(shí),儲(chǔ)存于肌肉中的另一種高能磷酸化合物CP能十分迅速的釋放能量供ATP合成。在機(jī)體能源系統(tǒng)中,ATP～CP系統(tǒng)提供能最迅速,但期總能量輸出很有限,約能維持7.5s左右,之后機(jī)體則主要依靠糖酵解系統(tǒng)供能,后者提供的能量則較低。因此,肌肉中ATP～CP含量較多是速度素質(zhì)重要的物質(zhì)基礎(chǔ),提高肌肉組織ATP～CP的儲(chǔ)備量及其能量釋放與轉(zhuǎn)換過(guò)程中酶的活性,對(duì)于發(fā)展速度是十分重要的。通過(guò)速度訓(xùn)練,肌肉中CP的儲(chǔ)備量隨訓(xùn)練水平的提高而增加。

1　無(wú)養(yǎng)糖酵解供能系統(tǒng)

在運(yùn)動(dòng)開始時(shí),糖未分解,此時(shí)肌肉運(yùn)動(dòng)的能量由ATP、CP分解的能量。由ATP、CP分解的能量,不需氧、也不產(chǎn)生乳酸,則稱為非乳酸功能,供能時(shí)長(zhǎng)為10s,即非乳酸功能系統(tǒng)。磷酸原系統(tǒng)供能: ATP—→ADP+P+E(1～2s),CP—→C+P+E(7.5s)。在進(jìn)行大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練時(shí)機(jī)體處于缺氧狀態(tài),此時(shí)肌肉活動(dòng)能力主要依靠糖無(wú)氧酵解,同時(shí)產(chǎn)生乳酸而釋放能量,需要養(yǎng),產(chǎn)生乳酸,供能時(shí)較長(zhǎng)(45s),則稱為乳酸功能系統(tǒng)。乳酸供能:糖——糖酵解(無(wú)氧)—→HL(乳酸)+E(45s),需要養(yǎng),產(chǎn)生乳酸,供能時(shí)長(zhǎng),則稱為乳酸功能系統(tǒng)。以上兩種功能統(tǒng)稱為無(wú)氧糖酵解系統(tǒng)。

糖酵解供能系統(tǒng):

磷酸原系統(tǒng) ATP—→ADP+P+E(1～2s)

CP—→C+P+E(7.5s)非乳酸功能系統(tǒng)無(wú)氧

糖——糖酵解 無(wú)氧—→HL(乳酸)+E(45s)

2　磷酸原系統(tǒng)供能訓(xùn)練時(shí)血乳酸指標(biāo)的變化

血乳酸指標(biāo)在磷酸原系統(tǒng)能力訓(xùn)練中的應(yīng)用分析如圖1所示。

血乳酸指標(biāo)在磷酸原系統(tǒng)能力訓(xùn)練中的應(yīng)用分析如下。

(1)在100m跑中能量主要以ATP供能為主,CP供能補(bǔ)充ATP。

(2)在100m全程中,在40～60m階段中、速度最高達(dá)到9.98s。

(3)CP在準(zhǔn)備活動(dòng)后以經(jīng)開始下降至5.6mmol/L,直至CP處于降低水平。

(4)當(dāng)CP下降至一定程度時(shí),糖酵解更增加。

(5)隨著糖酵解功能的增加,pH值下降。

(6)隨著pH值下降100m的后20m速度下降。

所以:由圖1可看出,100m、跳躍、投擲等10s左右的訓(xùn)練中,在抓磷酸原系統(tǒng)訓(xùn)練時(shí),也應(yīng)加強(qiáng)糖酵解(即長(zhǎng)于10min)的訓(xùn)練。

3　發(fā)展磷酸原系統(tǒng)供能的能力

速度性練習(xí)是強(qiáng)度大、時(shí)間短的無(wú)氧訓(xùn)練,主要靠ATP～CP系統(tǒng)提供能量,因此,在發(fā)展速度訓(xùn)練中,應(yīng)著重發(fā)展磷酸鹽系統(tǒng)(ATP～CP系統(tǒng))供能的能力。要提高ATP～CP系統(tǒng)提供能的能力,在訓(xùn)練中必須使ATP和CP達(dá)到最大的消耗,且不過(guò)多地動(dòng)用糖酵解供能,使乳酸基本維持在安靜或最低水平,這種“無(wú)氧—低乳酸訓(xùn)練”被認(rèn)為提高ATP～CP儲(chǔ)備量和代謝能力的有效方法。一般常用的訓(xùn)練是重復(fù)訓(xùn)練法,如短跑運(yùn)動(dòng)員常采用10s以內(nèi)的短距離反復(fù)疾跑來(lái)發(fā)展ATP～CP系統(tǒng)。長(zhǎng)于10s的120m反復(fù)疾跑來(lái)發(fā)展無(wú)氧底乳酸(糖酵解)系統(tǒng)。

具體訓(xùn)練手段是:立定三級(jí)跳遠(yuǎn)、30m加速跑、60～80m快速跑、120m跑。

(1)立定三級(jí)跳遠(yuǎn),可以提高ATP的直接供能,因?yàn)锳TP是運(yùn)動(dòng)的直接能源物質(zhì),在ATP酶的做用下分解成ADP和能量,能量就直接參與肌肉的收縮。即ATP—→ADP+P+E,但ATP供能只能維持3s,ATP供能就能產(chǎn)生短時(shí)間力量(爆發(fā)力),這樣就可提高起跑和急跑速度。

(2)30～60m的重復(fù)跑,可以提高磷酸原系統(tǒng)的供能,磷酸原系統(tǒng)分為ATP供能過(guò)程和CP供能過(guò)程,即ATP—→ADP+P+E,ATP供能只能維持3秒鐘CP—→C+P+E,CP供能只能維持6s。由CP分解釋放的能量,合成ATP后,再由ATP分解釋放出能量供肌肉收縮,這樣可訓(xùn)練ATP分解完后,由CP供能過(guò)程。

圖1　血乳配指標(biāo)在磷酸原系統(tǒng)能力訓(xùn)練中的應(yīng)用分析表

(3)60～80m的重復(fù)跑,組間間歇為3～4min(通常為運(yùn)動(dòng)員跑到終點(diǎn)后走回起點(diǎn)的時(shí)間),以利于最大限度地利用ATP～CP供量,并有效地發(fā)展ATP～CP供能能力。80m跑的訓(xùn)練,可最大限度的提高磷酸原系統(tǒng)供能,磷酸原系統(tǒng)供能時(shí)間只有10s。

(4)100～120m的重復(fù)跑,適當(dāng)練習(xí)120m跑,可提高糖酵解(無(wú)氧～低乳酸)訓(xùn)練,并有效地發(fā)展糖酵解供能能力,這可提高100m跑的后20m的耐力速度。80m后磷酸原系統(tǒng)供能:ATP—→ADP+P+E(3s),CP—→C+P+E(6s)基本結(jié)束,只能糖酵解系統(tǒng)供能:糖——糖酵解(無(wú)氧)—→HL(乳酸)+E(45s)補(bǔ)充,從而完成100m全程跑的能量供應(yīng)。

4　在訓(xùn)練中注意的幾個(gè)問(wèn)題

4.1發(fā)展磷酸原系統(tǒng)供能訓(xùn)練

(1)訓(xùn)練強(qiáng)度一般應(yīng)達(dá)到95%以上。

(2)每次疾跑的時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),一般在10s左右(6～15s)。

(3)練習(xí)重復(fù)次數(shù)不宜過(guò)多,否則會(huì)降低訓(xùn)練強(qiáng)度,并使供能系統(tǒng)發(fā)生改變。

(4)重復(fù)訓(xùn)練中應(yīng)保證足夠的間歇時(shí)間,使ATP得到再合成,這樣才能有效的利用磷酸原提供能量,從而提高肌肉中ATP和CP的儲(chǔ)備量及其代謝能力,有利于發(fā)展速度素質(zhì)。

4.2提高無(wú)氧底乳酸(糖酵解)供能訓(xùn)練

(1)10s的最大速度、最大力量練習(xí)(時(shí)間不能超過(guò)10s)。(2)每次練習(xí)時(shí)間不能超過(guò)30s,訓(xùn)練水平高的運(yùn)動(dòng)員,間歇可在30～50s之間,訓(xùn)練水平底的運(yùn)動(dòng)員,間歇可在60～90s之間。(3)分組練習(xí)后,組間間歇時(shí)間為3～4min(即超量恢復(fù))

總之,速度訓(xùn)練,主要發(fā)展磷酸原系統(tǒng)供能的能力,即“無(wú)氧～低乳酸訓(xùn)練”,提高ATP～CP儲(chǔ)備量和代謝能力,同時(shí),還要提高神經(jīng)系統(tǒng)的靈活性,發(fā)展腿部肌肉力量和關(guān)節(jié)的柔韌性,提高肌肉的放松能力,改進(jìn)技術(shù)動(dòng)作等的全面綜合性訓(xùn)練。

[1]鄧樹勛,王健,喬德才.運(yùn)動(dòng)生理學(xué)[M].北京:高等教育出版社, 2010.

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G807

A

2095-2813(2015)01(b)-0040-02

王暉(1973—),男,甘肅甘谷人,教育學(xué)學(xué)士,中學(xué)高級(jí)教師,主要從事體育教學(xué)、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和教學(xué)研究方面的工作。