運動生物化學理論在體育教學與訓練中的應用

【中圖分類號】G806 【文獻標識碼】A【文章編號】2095-2813（2025）20-0080-04

[Abstract] The key to lifeactivities is thechemical reaction in the human body. Sports training based on sports biochemistry theory has important guiding significance for physical education.In the context of quality education， teachers must change their teaching concepts，innovate teaching methodsand sports forms.It aplies sports biochemistry theory to physical education teaching，and conducts targeted sports training based on the laws of students' physical developmentand physical fitnessdifferences.This article willbriefly analyze the main problems in physical education training incolegesanduniversities，exploretheroleof sportsbiochemistrytheory inphysicaleducationteaching，and propose the fective application strategies of sports biochemistry theory in physical education teaching and training， in order toscientifically caryout physical education teaching and training and promote the improvement of students' physical literacy.

[Keywords] Colleges and universities physical education; Sports biochemistry; Sports training; Teaching practice

作者簡介：劉雪淵（1990一），男，博士，講師，研究方向為學校體育。

社會的快速發展使得各高校愈發重視學生素質能力的培養，體育素質能力是學生素質發展中極為重要的內容之一。體育素質能力不僅涵蓋學生身體素質，還包括學生的學習與實踐能力。運動生物化學理論是一種理論體系，重點研究人體與運動之間的關系，旨在科學指導人們進行健康鍛煉。對于高校而言，將運動生物化學理論應用于體育教學中具有重要意義，能夠提升學生的體育素質。因此，在高校體育教學中，教師要基于運動生物化學理論，科學開展體育教學活動，提升學生的運動能力。

1高校體育訓練中存在的主要問題

1.1培養目標不清晰

體育訓練目標不夠明確，是目前很多學校在訓練過程中普遍存在的問題。一些學校對體育訓練重視程度不足，僅通過體育訓練的形式來提升學生體育水平，將培養學生參加各種比賽活動作為主要目標，且未明確學生的學習標準。一些學校致力于培養學生在區域比賽中取得成功。而另一些則著眼于讓學生在國際賽事上獲得佳績。因此，針對體育訓練的目標，始終未有清晰的定義，導致學校在體育訓練時缺乏針對性[1]。

1.2體育訓練科學性有待提升

人體是一個復雜且具有主觀能動性的組織系統，體育訓練可加強人體的運動機能。若在體育訓練過程中缺乏正確科學理論的指導，忽視人體的組織系統，單純依靠重復訓練，不重視個體具體情況和客觀要求，體育訓練便會忽略人體變量。同時，由于體育教師和教練團隊來自不同的專業背景和管理體系，其在教學理念、教學方法、訓練手段等方面存在差異，這種差異使得他們在溝通與協作過程中容易出現障礙，難以形成有效的合作機制。

2運動生物化學理論在體育教學中的作用

2.1有助于學生掌握正確的運動技巧

將運動生物化學理論運用到體育教學與訓練中，有助于了解人體的結構和運動原理。結合學生的身體狀況，有針對性地開展科學性、持續性、系統性的體育訓練，既能培養學生的專業運動技能，又能實現身心健康的均衡發展。同時，教師可以更好地了解學生在運動訓練中的表現和需求，以運動生物化學理論為指導，有針對性地指導學生的學習和訓練，促進學生對運動技巧的正確掌握，使學生更好地參與到體育教育和運動訓練中，增強學習的主體性和積極性。

2.2提升學生綜合素質

人體具有較強的可塑性，通過科學補充營養和開展體育鍛煉，可以彌補先天不足，改善學生的身體素質。在高校體育教學中，基于運動生物化學理論開展體育訓練，能夠使訓練貼合人體生物化學特征，更加科學有效。身體素質包括身體的平衡性、協調性、柔韌性、靈敏性、耐久力、速度、力量等[2]。運動生物化學理論在培養學生體育素質方面的應用類型較多，包括力量、耐力、韌性等，這些素質均屬于身體素質的范疇。學生身體素質的提升能夠有效增強其運動自信心，進而促進心理素質的提升。培養學生體育素質能力不僅局限于身體素質，更包含心理素質。學生身體和心理素質的提升能夠進一步提升其綜合素質。

2.3促進運動損傷預防與康復

高校體育教學與訓練運動方面，圍繞生物化學理論內容，能夠較好地促進運動損傷預防與康復。教學與訓練當中通過運動生物化學指標的檢測結果，可以對損傷的發生提前進行預警，并據此制訂針對性的措施及方案，把損傷發生的時間點推延，如肌酸激酶同工酶異常升高提示有心肌受損的可能性，需要減少訓練強度，避免再次造成損傷；反應蛋白和白細胞介素-6水平上升提示有炎癥發生，可指導受傷學生的運動恢復方案，如處于氧化應激水平升高的學生需補充適量抗氧化物質，如VC、VE等物質，以減輕自由基對機體的損傷等。

3運動生物化學理論在體育教學與訓練中的應用

3.1基于運動生物化學理論制訂科學訓練計劃

高校體育訓練通常包括以下3個階段。第一階段，初步掌握體育項目動作。教師對學生進行動作展示和指導，講解并示范動作要領，使學生大致掌握體育項目動作。第二階段，改進提高體育項目動作。教師指導學生改進動作，學生通過反復訓練提升動作質量，從而連貫準確地完成動作，以滿足體育訓練要求。第三階段，鞏固和運用體育項目動作。教師可通過舉行比賽、進行評比等方式，促使學生更好地掌握所學動作，更積極地投入訓練。

3.2基于運動生物化學理論科學組織體育準備活動

人體有神經、心血管、肌肉等系統，訓練需打破原有平衡后達到新的平衡，訓練水平也將隨之提高。為此，教師要將運動生物化學理論運用到高校體育教學中，科學組織體育準備活動[3]。例如，在準備活動期間，教師可組織學生繞籃球場慢跑2圈進行熱身。還可組織學生進行頭部運動、肩部運動、擴胸運動、腰部運動、腹背運動、正壓腿、側壓腿、膝關節運動、腕踝關節運動。在頭部運動準備活動中，1～2拍雙手叉腰，頭部向前低下再向后仰；3～4拍雙手叉腰，頭部先向左側傾斜，再向右側傾斜；5～6拍頭部逆時針繞環；7～8拍頭部順時針繞環。在肩部運動中，雙手側平舉，兩手彎曲，指尖觸摸鎖骨外側。在擴胸運動中，做振臂動作。在腰部運動中，兩手放在腰間，旋轉腰部。在腹背運動中，兩臂向上舉。在正壓腿運動中，主要用兩手扶膝蓋壓腿。在膝關節運動中，做屈膝動作。

3.3基于運動生物化學知識指導體育訓練

首先，教師可基于運動生物化學知識指導力量素質培養訓練。運動生理學為力量訓練提供了肌肉適應和能量代謝方面的理論基礎。在進行力量訓練時，肌肉會發生微觀結構變化，包括肌纖維增粗、肌肉蛋白質合成增加等。根據超量恢復原理，合理安排訓練的間歇和周期，能夠促進肌肉力量持續增長。同時，了解不同供能系統在力量訓練中的作用，有助于選擇合適的訓練強度和時間。

其次，基于運動生物化學知識開展耐力訓練。運動生物化學對運動與生物化學之間的關聯進行了研究，其指出在高強度、短時間的運動中，如沖刺或舉重，身體主要依賴糖酵解過程快速產生能量。這一過程涉及將葡萄糖分解為乳酸，并釋放能量供肌肉使用。當運動持續時間在30～60s之間時，糖酵解供能達到峰值，可滿足肌肉在高強度下的能量需求；此后，糖酵解供能會逐漸下降。因此，為提高速度，必須充分掌握糖酵解供能的規律[4]

3.4基于運動生物化學理論創新訓練方法

首先，以運動生物化學為指導，運用最大負荷法開展體育教學。在運動生物化學知識體系中，最大負荷法是一種基于生物化學知識的速度訓練方法。將其應用于訓練過程，能夠有效提高乳酸耐受力，進而提高速度[5]。在實際體育教學中，教師可采用無氧功法進行速度訓練，例如將運動時間設置為45s，運動強度可根據個體性別進行調整。運動45s后，教師需立即測定個體的血乳酸濃度，并將其與運動前的數值進行對比。若運動后血乳酸濃度變化較大，則表明糖酵解供能較好，無氧耐力較高；反之，若運動后血乳酸濃度變化較小，則表明需進一步進行無氧訓練。

其次，以運動生物化學理論為指導，運用分解訓練法開展體育訓練。運動知覺特征的分解訓練法是一種可在技術動作講解過程中同步開展的心理訓練方法。教師在講解技術動作時，學生應盡可能在頭腦中呈現所有動作，對技術動作進行固化，在頭腦中建立起正確、完善的運動知覺。在動作練習時運用分解訓練法，也應保持適中的速度。學生一邊練習某一動作，一邊在頭腦中呈現對該動作的準確知覺。由于在技術動作訓練過程中，學生往往難以發現自己動作練習中出現的錯誤和多余動作，也就無法主動修正錯誤動作。因此，除了自我實踐外，還需要教練或同伴的反饋來幫助識別并糾正這些錯誤。

3.5運動生物化學理論的創新實踐

3.5.1精準化生化評估

教學生化評價體系的創新發展正逐步向精細化邁進。教師運用液相色譜一質譜聯用技術（LC-MS）對學生機體代謝產物進行系統性檢測，借助代謝組學分析方法揭示運動訓練過程中的生理生化變化規律；酶聯免疫吸附試驗（ELISA）技術在免疫功能評估方面發揮重要作用，該技術能夠準確測定血清中特異性抗體的含量變化。這些先進的檢測手段為制訂個體化訓練方案奠定了科學基礎，使訓練計劃更具針對性。教師可根據檢測結果相應調整訓練強度和恢復措施，使學生在體能發展與機能狀態之間找到平衡點。

3.5.2實時監測與反饋

智能化監測系統正在重塑傳統體育教學模式。學生佩戴的智能手環集成了多種生理指標采集功能，既能動態監測心率變化，又能評估運動強度。心率帶則專門用于采集完整的心電數據，展現心肌電生理特征。內置的生化檢測模塊還能分析血液中乳酸堆積情況和血糖代謝變化。教師依據這些客觀數據，科學安排訓練計劃，使每位學生都能獲得最佳訓練效果。

3.5.3個性化營養補充方案

運動營養學的精細化發展正在推動體育訓練邁向新高度。教師依據血液代謝組學分析結果，為學生制訂個體化營養支持策略。第一，細胞能量代謝評估，包括線粒體功能檢測與ATP生成效率分析；第二，蛋白質代謝監測，主要觀察肌肉蛋白質合成速率與分解平衡狀態；第三，糖脂代謝調控，重點關注糖原儲備能力與脂肪酸氧化效率；第四，維生素與礦物質平衡評估構成，涉及微量營養素的吸收利用情況。教師根據這些精密數據，調配營養補充劑的種類與用量，使營養供給與運動消耗始終保持動態平衡。上述個體化營養干預體系不僅考慮了學生的機體特征，還將運動周期、訓練強度等因素納入考量范圍。賽前準備階段，營養方案更強調能量儲備與抗疲勞能力；賽中補給環節，則著重快速能量供應與電解質平衡維持。科學而系統的營養支持模式正在成為競技體育的重要支撐。

3.5.4生物標志物指導訓練

生物標志物監測正在引領運動訓練進入精準時代。教師采用多種血清酶學指標評估學生的運動負荷狀態，其中肌酸激酶（CreatineKinase，CK）含量反映骨骼肌損傷程度，乳酸脫氫酶（LactateDehydrogenase，LDH）水平則顯示能量代謝強度，這些生化指標構建了運動疲勞評估體系的核心框架。血清中性粒細胞與淋巴細胞比值（Neutrophil-to-LymphocyteRatio，NLR）能夠反映機體炎癥狀態，肌紅蛋白含量變化則呈現肌纖維損傷修復過程。教師依據這些客觀數據調節訓練計劃，當CK水平超出正常范圍時，應減少離心收縮訓練；LDH活性升高則提示需要調整有氧運動強度。此外，血清鐵蛋白與轉鐵蛋白水平可指示運動性貧血風險，為訓練計劃調整提供重要參考。多維度的生化指標監測系統正在推動運動訓練方法學的創新發展。

3.5.5 基因檢測與訓練優化

運動基因組學已成為實現訓練個性化的科學指南。教師運用單核昔酸多態性分析技術，解讀學生的運動基因圖譜。耐力基因組群檢測是首要步驟，涵蓋線粒體DNA拷貝數變異與線粒體基因多態性分析，這些指標可預示個體的有氧代謝能力。其次是力量基因簇分析，涉及肌肉生長調控網絡基因與蛋白質合成通路基因的檢測。最后是運動損傷易感性基因篩查，包括結締組織基因與炎癥因子基因多態性的檢測。教師依據基因分型結果，為學生量身定制訓練計劃。線粒體基因優勢型選手重點發展有氧耐力，肌肉生長基因優勢型選手則側重力量訓練。精準的基因導向訓練模式推動運動成績不斷取得新突破。

3.6運動生物化學原理下的疲勞監測與恢復

及時監測疲勞狀態是科學訓練的前提條件。教師可通過多方面生化指標綜合判斷學生在運動過程中的疲勞程度。血清皮質醇反映機體內源性應激強度，若皮質醇含量不降反增，意味著學生的訓練強度超負荷，可適當降低運動量。此外，辜酮與皮質醇的比例變化可反映運動員同化與分解代謝的平衡狀態，該比值下降意味著疲勞程度累積。血清尿素氮水平升高說明體內蛋白質分解代謝增加，此時體內處于分解代謝優勢狀態。同時，教師應觀察學生免疫球蛋白A分泌型的變化。若唾液分泌型免疫球蛋白A濃度降低，則提示存在上呼吸道感染風險增加的可能性。主動和被動恢復策略相結合是一套有效的恢復方案。教師可通過有氧運動促進乳酸消除，同時，營養補充和睡眠調控均能有效幫助學生加快恢復進程。此外，冷熱水交替浴、按摩治療也可起到促進血液循環、清除代謝廢物的作用，從而減少恢復時間。

3.7數據驅動的訓練周期化管理

在數字化時代，運動員的訓練數據扮演著至關重要的角色。其不僅是評估訓練效果與適應能力的關鍵指標，同時也是制訂運動員發展計劃、調整運動負荷及優化恢復策略不可或缺的核心要素。需對訓練活動的各方面因素進行描述和分析，建立專門的訓練數據庫，全面、連貫、詳盡地記錄學生的各項生化指標變化及其變化趨勢，精確評估學生的有氧能力發展狀況。基于這些數據的支持，指導教師能夠更加科學合理地制訂耐力訓練計劃，并按照周期性安排進行調整優化。此外，需按周期分析學生的血紅蛋白、紅細胞壓積、網織紅細胞計數等指標的狀況，以保證學生的有氧能力達到訓練目標；分析運動員的肌酸激酶和谷草轉氨酶指標情況，以便更好地控制運動強度和運動時間，及時發現是否存在過度訓練綜合征。合理監控運動指標和機體健康狀況，科學地積累個人訓練負荷模型，結合主觀疲勞感和心率變異性等指標確立訓練周計劃。依據數據進行訓練計劃的動態調整，在提高有效訓練強度和頻率的同時，對運動員的各項生理機能變化進行實時評估，并制訂科學合理的恢復計劃，有效預防過度訓練綜合征，進而提升整體訓練效果。

4結語

總而言之，運動生物化學理論是運動科學基礎理論的重要內容。將其應用于高校體育教學中，可通過明確訓練目標，科學組織準備活動，并基于生物化學知識指導訓練，發展學生身體素質，并制訂科學訓練計劃，循序漸進地開展體育訓練。在此基礎上，合理控制訓練負荷，將體育運動與體能訓練相結合，有效改善傳統體育教學模式，提高體育教學的科學性，促進學生全面發展。

參考文獻

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