爆发力增长的生理学机制

1、爆发力增长的生理学机制第g卷第2期19g5年6月山西师大(自然科学版)journal0fshanxiteachersuniversitynaturaiscnceeditionv01.gno2june1g95爆发力增长的生理学机制张海潮(山西师大体育学院)擒要有关增长爆发力的训练,国内外学说观点多见,可在理论上尚未形成一个完整的概念.本文以文献资料和基础理论进行综告分析,着重从运动生理学角度探讨增长爆发力的机制,使其在理论上尽早形成一十完整概念,尽快寻找增长爆发力的最佳途径,为科学地安排爆发力训1练提供理论依据.关薯谰爆发力力量素质速度素质中田分粪号g804.23爆发力的发展与保持水平高低.是决

2、定运动员运动成绩的一个重要因素,尤其是投掷.跳跃等运动员.如何增长爆发力,越来越引起国内外学者和数练员的高度重视.本文从动动生理学角度,在参阅国内外文献资料的基础上对增长爆发力的诸因素进行了多方面综合分析.提出了爆发力增长的生理机制.供大家探讨.1爆发力一力量素质与速度素质有效结合1.1爆发力与力是有区别力(力量)是指人体产生力的能力.在体育运动中人们往往是以运动员通过某一专门练习所能举起的最大重董而进行评定.爆发力需要力以快速形式产生.可以说是人体的功率.功率定义是”单位时问内所做的功”或”力乘以速度”.可用下列公式表示.爆发力(功率)一一盘每器蛊一力速度.1.2爆发力决定于力和速度两者之间

3、的有效结合研究得知,臂肌最大爆发力的出现,当男子的力为16.3公斤,速度为1.55术/秒.女子的力为7.0公斤,速度为1.19米/秒时.分别出现最大爆发力,男女相比,女子的最大爆发力为男子的43.在这里要说明几点:其一,力大并不能代表爆发力大.力必须在较快速度下得到体现,如果只有力,而缺乏肌肉的收缩速度或能量动员的速度,再大的力也不能充分体现出爆发力.其二,力量是速度的基础,速度是力量的快速表现形式.例如:跳高起跳时的力量大,获得的起跳速度就快.铅球出手时的力量大,铅球出手时的速度就快.同样速度快所体现出的力量就大,跳远起跳动作在150180毫秒内完成,跳高起跳动作在来稿日期】99408256

4、2山西师范大学(自然科学版)250毫秒内完成,投掷标枪的枪出手动作在150毫秒内完成,相对而言所表现出的力就大.充分说明,运动员的力量大,如不能在短时间内发挥出来,将不会获得较大的爆发力.其三,力量素质与速度素质的发展必须紧密联系于运动技术技巧的提高.肌肉收缩速度和最大力的发挥与神经支配随意肌的能力,肌肉在短时间内快速募集肌纤维的能力?对抗肌在用力时的放松等能力有关,这些因素在不同的技术动作中表现也不一样.因而要想提高爆发力.除加快动作速度外,一个很重要的因素是必须在和某项目技术动作的运动形式.方向,运动幅度相以的练习中发展爆发力.1.3爆发力的自然增长爆发力和其它素质一样随年龄增长也出现有明

5、显的自然增长,一般可通过纵跳.立定跳远.投球的成绩进行问接评定.研究发现,男子在1115岁之间,爆发力明显增加,女子在1l一13岁之间爆发力明显增加.男女性方面的差异在13岁以后逐渐加大.1517岁时女子约为男子的65.女子的显着增长期早于男子一年,停滞期也早于男子一年.男子在25年左右达到峰值,女子在2324岁左右达到峰值.以后随年龄的增加.肌肉力量的逐年减退,机体新陈代谢率的降低,能源供应量的减少.出现了逐年减退的正常现象.积极参加体育煅炼和运动训练,逐年减退的幅度大为降低,尽管学者们还没能完全搞清楚,减退的幅度与逐年下降的变化情况,人们设想与力量素质减退情况成正相关.2骨骼肌系统2.1肌

6、肉的横断面积爆发力与肌力在其它条件匹配的情况下呈正相关,而肌力与肌肉横断面呈正比关系.有学者提出,训练初期肌力增加,是由于参加运动单位的增多,而训练后期肌力的增加,是由于肌肉横断面的增加所致.菲克(fick)早在1910年通过橡皮筋的实验说明,即橡皮筋的牵引力是依赖于它的长度?而是依赖于其横断面积.按照菲克定律,橡皮筋牵引力的大小,决定其面积大小,而与其长度无关.我国学者朱为摸(1986年)发现举重训练l0周后,快肌纤维面积由5473平方微米增太到7】40平方微米(p<o.05).肌肉力量可从6.3公斤/厘米增加到10公斤/厘米.不论是快肌纤维或者说是慢肌纤维所出现的选择性肥大,都有赖于

7、每根肌纤维横断面的增大.发展爆发力一定要改变传统的训练体系,不能仅采用轻一中等负荷的传统训练方法,而应进行重负荷的力量练习,注意大力量和快速力量练习的紧密结合?建立正确发展爆发力的训练顺序,从大力量一快速力量一专项力量一大力量的循环过程.2?2运动单位的类型人类的骨骼肌是由不同类型的肌纤维混合组成.根据肌纤维的收缩特征将其分为两类,一类收缩速度较慢,维持时间较长?称慢肌(i型纤维).一类收缩速度快,持续时问短,称为快肌(i型纤维),i型纤维还可细分为inin,ic三种亚型.这些肌纤维在体内受运动神经元支配.生理学上将一个运动神经元连同它所支配的肌纤维叫一个运动单位.支配快肌纤维的是大运动神经元

8、.轴突较粗.传导冲动的速度较快(840米/秒),其轴突鲣末大而偏平?与肌肉的接触面大,鲣未内乙酰胆碱囊泡多.支配慢肌纤维的是小运动神经元?轴突较细,传导冲动的速度较慢(28米/秒).其轴突终未呈圆形.与肌肉接触面小,第2期张海潮:爆发力增长的生理学机制63终未内乙酰胆碱囊泡少.神经支配上的差别决定了快肌纤维不仅收缩速度较快,而且能产生较大的力量.慢肌纤维收缩速度较慢,产生的收缩力量也较小.在一块肌肉内含有大量的运动单位.按运动单位的力学特征和和组织化学特征,将一个大运动神经元连同它支配的快肌纤维,称为快运动单位.将一个小运动神经元连同它支配的慢肌纤维称为慢运动单位.快运动单位不论从肌肉的收缩速

9、度,还是从肌肉的收缩力量都大于慢运动单位.所以提高爆发力的训练,必须设法激活快运动单位,提高快运动单位的工作效率,才能达到预期的训练效果.2.3运动单位的募集顺序运动单位的募集顺序或者说激活顺序是固定的.也就是说,在一块肌肉收缩过程中,运动单位并不是同时收缩的,而是以一定的顺序进行收缩(马丁?比勒).美国着名生理学家乔奇a?布茹克司等人指出;”根据体积原则,细胞小的运动单位(慢运动单位)将首先募集,并且最常使用.细胞体大的运动单位(快运动单位).在募集过程中列在最后,而且最少使用.尽管命名时使用了快慢的字眼,但肌纤维的募集通常不是由运动的速度而是由完成运动所需要的力量决定的.进一步说明.低强度

10、练习首先使用慢运动单位,随着强度的不断增加,则需要越来越多的力量输出.肌肉的快运动单位就得到募集.因此,为保证最大限度地激活(募集)快运动单位,使更多的快肌纤维参与收缩,就必须进行重负荷阻力圳练,刺激快运动单位产生适应,对以爆发力为主导因紊的投掷,跳跃等项目的运动非常重要.2.4运动单位的发放频率.人体最大限度激活运动单位的能力和产生强有力收缩的能力,不仅取决于运动单位的募集数量,而且还取决于受中枢神经系统控制的运动单位的发放频率的高低.由于中枢神经系统在不影响力量输出的情况下,能够调节力量的增长速度(爆发力).所以,运动单位发放频率高低至关重要.只有增加运动单位的发放频率,才会产生高水平的速

11、度和爆发力?运动生理学家奥斯特朗等人指出:.慢收缩单位只需20hz频率即可产生强直收缩,而快收缩单位则需50hz左右.刺激频率越高,则运动单位动员的数目越多,肌肉所产生的张力也越大.”而慢肌收缩速度和快肌相差近一倍,收缩力量小,当然就不能发挥出很好的爆发力.3能量供应系统爆发力的增长有赖于肌体内供能物质的增加,肌体内直接供能物质是由高能磷酸化合物三磷酸腺苷(atp)分解而获得.atp一边分解又会快速合成,首先是磷酸肌酸(cp)分解为肌酸(c)和磷酸(p)并放出能量供atp再合成.可人体骨骼肌中,平均每100克肌肉中含三磷酸腺苷2.34毫克分子,磷酸肌酸6.78毫克分子.马格利亚(margari

12、a)认为atp和cp的能量含量平均每公斤体重中大约是100卡,能量产生的速度大约是13卡/公斤/秒.这种能量最大限度地动用,那么在7.7秒(1卡/公斤/13卡/公斤/秒一7.7秒)的时问内将全部耗尽.其次,atp再合成所需能量,通过糖元(或葡萄糖)的无o酵解供给.这一过程中能产生的能量,大约230卡/公斤体重,产能速度为7卡/公斤/秒以最快山西师范大学(自然科学版)1995筢速度动用可维持33(230卡/公斤/7卡/公斤/秒=33秒).长期系统地科学训练不仅能提高能量贮备,而且能加快能量释放速率.所谓有力量而没有爆发力,其原因就在于能量释放的速度慢,要想进一步提高爆发力,增加能量贮备.加快能量

13、释放以及改善供能效率都将是非常有效的.4神经系统爆发力增长受诸多因素影响,而神经系统的支配能力起着明显的主导作用.在肌肉力量与收缩速度以及能量供应普遍提高的前提条件下.中枢神经系统的当奋状态和高度集中状态,支配对抗肌,协同肌及左右肢体和全身活动肌肉能迅速的灵活转换,即能减少肌力的浪费,又可大大提高爆发力.5小结爆发力增长是多方面因素的综合效应与骨骼肌,能源物质的贮备与释放,中枢神经系统的兴奋状态以及协调支配能力都非常密切发展力量素质与速度素质的同时,更应注意力量素质和速度素质的有效结台.单纯进行重负荷阻力训练.不仅不能提高爆发力,相反还会影响发力速度,造成慢发力动力定型和肌肉僵硬.轻一中等负荷

14、或不加负荷进行训练,肌肉收缩速度增快.但在运动实践中所表现出的爆发力极为有限,只有在重负荷阻力训练后即刻(或在尽可能短的时间内),接着完成一至几次与重负荷阻力练习动作结构尽量一致的轻负荷快速练习,其爆发力的训练效果最佳;密切结合运动技术技巧进行.根据各个项目的技术特点和设计专门的练习方法,能更有效地发展爆发力.参考文献1日石井喜八等着t王起然等译.运动生理学概论.人民体育出版社,1988.52黄乔奇a?布茹克司等着,扬锡让等译.运动生理学.北京体育学院出版杜,1988.28瑞典佩尔一奥洛夫?奥斯特朗等着,扬锡让等译运动生理学.人民体育出版杜,19824昊鹭江.关于田径项耳中爆发力训练的一些看法

15、.福建体育学院,199325刘北湘等.发展肌肉爆发力的最大动量训练法研究.成都体育学院,1994.1thephysiologicaldeviceforincreasingexplosiveforcezhanghalchaoabstractviewpointsonhowtoincreaseexplosiveforceareoftendiscussedathomeandabroad,butnonofthemcanformasystematicconcept.throughacomprehensiveana一ysisofdocumentsandbasictheories,thispaperistoapproachthedevicefori