體能訓練基本原理的生化分析

余帆

近年來，隨著運動科學的迅速發展，對體能訓練規律的認識，訓練方法，模式不斷創新。體能訓練的理論依據，重點在于有機體對運動負荷的生物適應過程，任何一項體能的提高都是有機體自各系統，器官，肌肉在運動負荷刺激下的適應性改變。通過訓練，人體機能和素質得到有效提高。因此尋，要把握體能訓練的內在規律。在訓練過程中，根據這一原理，有目的的對機體進行刺激，使有機體對負荷刺激產生良好的應答，產生一系列生理上改變。以下，從訓練和適應性，運動負荷與能量消耗的恢復過程這兩個方面探索體能訓練的基本原理。

1.訓練與適應性

1.1訓練適應的本質

從生化角度來看，訓練適應是指不同運動方式所引起化學組成發生適應變化的現象。訓練適應的結果被認為是運動能力和身體機能提高的標志。運動訓練的任務就是通過合理的訓練負荷打破機體原有的生物適應和平衡，使機體在新的水平上產生適應與平衡，這就是訓練適應。訓練適應使反映運動員機體在長期訓練和外環境刺激下所產生的生物學的內態平衡。這種適應能滿足競技比賽所需要的各種機能能力，并按照“刺激-反應-適應-再刺激-再反應-再適應”的規律變化，運動員通過長期訓練所獲得的生物學適應，即為適應比賽和訓練要求的運動能力。

1.2訓練適應性變化的生化分析

1.2.1力量訓練適應性

（1）肌肉力量的生化特點

快肌纖維收縮時可產生高水平力量，但維持時間相對短，慢肌纖維募集比率高時，只能獲得較低的力量，但維持時間較長。肌肉收縮時表現的力量潛能和最大輸出功率的能量基本上有磷酸原和糖酵解提供。

（2）力量訓練的適應性變化

力量訓練最明顯的效果是肌纖維增粗，肌肉收縮力增大和橫截面增大，兩者存在明顯的增相關。

1.2.2 速度訓練適應性

（1）速度素質真的生化特點

骨骼肌以快收縮肌纖維為主。磷酸原和糖酵解是主要供能來源，很少有氧代謝供能。供能物質為肌肉CP和糖原，肌外能量物質基本不起作用。

（2）速度訓練的適應性變化

磷酸原供能能力增強，糖酵解供能能力增強，快肌纖維選擇性肥大，收縮能力增強。

1.2.3速度耐力訓練適應性

（1）速度耐力訓練的生化特點

運動肌肉主要以募集快收縮肌纖維為主，運動時能量供應以無氧代謝糖酵解為主。

（2）速度耐力訓練的適應性變化

提高糖酵解關鍵酶活性，耐酸能力增強，肌糖原恢復及合成能力提高，改善緩沖乳酸的能力。

1.2.4 耐力訓練的適應性

（1）耐力訓練的生化特點

短時（2-10分鐘）耐力運動，運動肌快慢肌纖維募集同時增多，能量代謝以消耗肌肉內CP和糖原為主，無氧代謝和有氧代謝協同供能。

長時耐力運動，運動肌主要募集慢肌纖維，以有氧代謝供能為主。開始以肌糖原氧化供能起主要作用，當超過1小時以后，脂肪酸氧化代謝逐漸代替糖代謝成為主要供能途徑，同時，也有一定量的血糖參與供能，血糖呈下降趨勢。

（2）耐力訓練的適應性變化

長時間持續耐力訓練能明顯改善呼吸循環系統和心血管系統機能，有效提高轉運氧和利用氧的能力，提高有氧耐力，肌纖維增粗效果不明顯。

在運動的影響下，人體的化學和代謝調節水平會發生適應性變化。因此，對人體運動訓練適應的生化研究，不但提示了訓練效果生物化學本質，而且還能指導選材和機能評定。

2.運動負荷與能力消耗的恢復過程

體能訓練的全過程是經過對受訓者施加運動負荷，引起機體功能的改變和生物適應而實現的，訓練中如機體沒有承受一定的負荷刺激，便不可能產生新的適應現象，同時，在適宜的運動負荷刺激之后，體內被消耗的能源物質需要有一個復原過程，訓練才能持續不斷進行。因此，負荷與恢復始終是兩個緊密相連的訓練過程，是決定訓練成效的兩個基本因素。

2.1運動負荷

負荷強度是反映負荷時對有機體的刺激深度，一般是由密度、難度、質量及重量等因素構成，如：周期性運動項目的負荷強度，多次練習中所完成的時間、高度、遠度及重量等來衡量，非周期性運動項目中，動作難度與完成質量則是反映負荷強度的兩個重要因素。在訓練中，負荷強度的掌握應因人而異，根據不同訓練對象來合理安排。實際應用時，通常以本人最快速度、最大遠度、高度以及最高負荷量的百分比值作為衡量強度大小的指標。安排負荷強度時，必須遵循超負荷原則，即刺激必須超過已適應的負荷強度。在原有的負荷水平基礎上，在可能范圍內不斷增加負荷，已獲得超量恢復，使機體產生新的生理適應，從而達到運動機能的不斷提高。

德國訓練學博士黑廷格通過實驗指出，發展力量訓練的負荷強度，如果小于最大力量的30%，其訓練效果等于零。只有采用最大力量的30%以上的負荷強度訓練才會看到增長的效果，當力量得到增長后，強度指標的負荷值也要隨之改變。應保證每一個負荷強度都在適應前次負荷的基礎上逐步增長，運動機能才會得到不斷改善，以獲得新的訓練刺激。在實際訓練中，負荷強度的大小決定了訓練效果，因為在機體可承受的范圍內，刺激強度越大，機體所產生的變化就越明顯，運動素質的提高也就越快。

在力量訓練時，采用低次數，大重量的負荷強度進行訓練，主要促進肌蛋白的合成和最大神經募集能力的增長，能有效提高最大肌力，若采用能保持一定重復次數的中等負荷刺激，可有效提高肌肉收縮速度。重復次數加上輕重量的強度刺激，可提高肌肉，保持長時間緊張及抗疲勞能力，達到發展力量耐力素質的效果。

發展最快速度的訓練強度刺激，并達到本人比賽強度的80%-100%才可能取得訓練效果，非周期項目一般都以最大心率作為負荷強度的指標。眾多學者的實驗都證明，為使新陳代謝產生適應，盡快提高機體對酸性代謝產物的補償和忍耐力，訓練時心率必須超過130次/分鐘，由于負荷強度的刺激與人體的應激反應是相互聯系的，我們在訓練中一定要保持較高的負荷強度，才有可能對人體各大系統達到更有效的刺激。

由此，體能訓練中一般基礎訓練和一個訓練周期的初期階段，通常以增加負荷量，使機體的適應過程逐步實現。在專項訓練和接近比賽期，體能訓練則以提高負荷強度刺激來加深人體的適應過程，訓練水平越高，訓練的負荷強度越大。在發展一般耐力、基礎力量等基礎素質時，大多采用大強度，低負荷的方式，相反，發展最大力量、爆發力、速度等專項素質的負荷主要特征是突出刺激強度，所以負荷強度和負荷量是構成運動負荷的兩大要素，兩者之間相互依存，不可分割，任何量都是包含著強度的因素。而任何強度又都是通過量才可反映出來，整個訓練過程實際就是通過調節變換負荷量和負荷強度的各組成因素來合理安排運動負荷，使之提高運動素質。

2.2 能量消耗與恢復過程

眾所周知，機體承受負荷需要消耗相應的能量，能量耗盡后必須得到迅速補充，恢復是人體機能和能量物質由負荷后的暫時性下降和減少狀態回到并超過負荷前水平的過程，它大致分為三個階段，即運動是恢復運動，停止后恢復和超量恢復。運動時恢復是運動中隨著能源物質的分解就開始合成的過程，運動停止后的恢復使消耗過程減慢，恢復大于消耗，因而能源物質和人體機能可逐步恢復到原有水平，超量恢復是運動后的恢復過程中，人體內運動時的被消耗的能源物質在一段時間內，不僅能恢復到原有水平，而且還能超過原有水平，由此可見，超量恢復的形成與運動負荷密切相關，在一定的運動負荷刺激下，有機體的消耗過程越激烈，超量恢復過程也越明顯。如不及時給予新的負荷，超量恢復在保持一段時間后，又會回到原有水平。超量恢復的客觀存在，為訓練過程中如何提高機能、增進素質以及合理安排運動負荷提供了極為重要的生物學依據。這一規律和生物的應激適應性原理同等重要，也是我們在訓練中掌握體能訓練的重要理論依據之一。

可見，在體能訓練中，不僅必須掌握人體機能特點及訓練規律，還應遵循訓練原則等運動水平才能穩步提高。