体育教育专业运动和生物化学课件

第九章

体育锻炼效果

的

评

定第一节生化指标在运动训练中的应用

第二节

生化评定的基本内容第三节体育锻炼效果的评定运动负荷生化评定第一节生化学指标在运动训练中的应用

一、生物化学评定的实际意义人体机能的生物化学评定，是建立在运动生物化学原理基础上，运用生物化学技术从分子水平揭示运动对机体的影响，具有准确、灵敏、针对性强等优点，已经逐步成为制定训练方法、掌握适宜的训练负荷、评定训练效果的重要手段，并取得了良好的效益。生物化学指标在运动训练中的应用大致可归纳为以下几个方面：

运动负荷生化评定(一)是运动员正确选材的科学依据运动员正确选材是运动训练科学化的首要环节。遗传学的深人研究证实，人体机能水平、代谢能力的高低，既受生长发育过程中营养、疾病以及运动训练等后天因素的影响，也受先天遗传因素的制约。譬如，人体的有氧代谢能力和无氧代谢能力在很大程度上由遗传决定。因此，根据运动项目的特点，选择相应的生化指标进行运动员选材，把具有从事某项运动天赋的少年儿童选拔出来，通过专门的训练，使他们的先天能力得到充分的发挥和发展，进而达到较高的竞技水平。科学控制运动负荷

由于运动负荷大小引起运动员身体的生化变化大小的程度是一致的，因此，通过测定生化指标变化便可客观地评定运动负荷水平。

如血乳酸、尿蛋白、肌酸激酶可作为负荷强度评定指标。

如血尿素、血红蛋白、睾酮和尿胆原可作为负荷量评定指标。运动负荷生化评定───────────────────────────────

指标正常值某些阈值─────────────────────────────────１．血红蛋白男：１２－１６克％疲劳：下降１０％女：１１－１５克％过度疲劳下降至９克％理想值：１６克％男：低于１２克％女：低于１１克％为贫血。２．血尿素５－７ｍｍｏｌ／Ｌ疲劳：８.３３mmol/L３．血ＣＫ１００ＩＵ／Ｌ疲劳：２００ＩＵ／Ｌ４．血乳酸２ｍｍｏｌ／Ｌ乳酸阈值４mmol/L

个体乳酸阈值２.５－7.５mmol/L

主要无氧代谢区：〉１２mmol/L５．尿蛋白随意尿＜１０ｍｇ％个体差异全日尿＜１５０ｍｇ６．尿胆原３安氏单位不同项目不同７．血睾酮：男：14-30nmol/L低于正常值最低值女：2-4nmol／L────────────────────────────────某些生化指标的正常值及阈值运动负荷生化评定(三)是评定运动员机能状态的客观指标在运动训练中，运动员的身体状况对科学安排训练负荷至关重要。只有在运动负荷量和强度足够大、机体能够承受和处于最大应激状态，才能有效地提高运动能力。由于机体在运动时其生理活动和代谢过程均会发生相应的变化，因此，从人体安静时、运动时和恢复期各脏器及血液、尿液、汗液、唾液中某些化学成分的测定和比较，可为机能评定提供客观依据。譬如，可根据血乳酸、尿蛋白等指标的变化来评定运动强度，可从血糖÷血脂肪酸；血氨等指标的变化掌握能源物质利用情况，也可通过血尿素、血睾酮、血清肌酸激酶活性等指标的变化来判断机体对训练负荷的适应程度；还可从某些酶或激素含量的变化了解运动时机体的代谢调控能力。运动损伤和过度疲劳

过度疲劳不仅达不到训练强度和技术动作要求而对提高运动成绩不利，还容易造成运动损伤或运动性疾病。通过多项生化指标的测定与综合，可正确地诊断运动性疲劳的程度及机能恢复情况，对防治过度训练和运动损伤有积极意义。运动负荷生化评定(五)是预测运动成绩的理论依据运动成绩是运动员竞技能力的体现，除了与技术动作、战术要求等有关外，更与运动员身体机能水平有密切的关系。因此，运用某些生化指标来预测运动成绩，已被逐渐应用于体育科学研究和运动训练中。如根据运动员的最大摄氧量(Vo2max)来预测中长跑的运动成绩；根据两级负荷运动后血乳酸值和跑速来预测400米跑的运动成绩；根据尿肌酐排出量来预测举重成绩等，都得到了较好的结果。

(六)是解决运动员合理营养的基本手段合理营养是运动员取得优异成绩的基本因素之一，合理营养有助于运动能力的提高和运动后体力的迅速恢复。合理营养能供给运动员所需消耗的热能，提供能源物质的储备和补充，能加速代谢废物的清除。维持代谢平衡，使运动员精力充沛旺盛，以创造最佳成绩。运动员营养的合理与否，需要通过一系列生化指标来评定。

(一)供能物质储量和代谢能力的评定

人体内的供能物质包括直接供能物质ATP和间接供能物质糖、脂肪、蛋白质以及其他高能磷酸化合物如磷酸肌酸。供能物质的储存量与供能系统的供能能力关系密切，测定在运动中起主要作用的供能物质储量的变化，结合运动成绩，可以评定运动员供能代谢能力、效率及与身体机能的关系。

(二)酶、激素与代谢调节能力的评定酶和激素是代谢速率的调节物质，在检测人体代谢调节能力时，测定代谢标志酶的活性和体液激素浓度，同肘结合运动成绩，可从中分析代谢变化与身体机能的关系。譬如，肌肉中某些标志酶活性高低反映相关代谢途径的活动强弱，从而揭示相应的机能状况和运动训练的影响；血、尿中激素浓度的变化与运动员身体机能关系密切，常用来评定运动负荷、训练效果、训练水平和机能状态(三)血、尿指标的应用运动时体内代谢过程加快，代谢产物增加，内环境发生暂时的改变，从而使血液、尿液中某些成分会发生改变，甚至出现某些异常成分，因此，常以血液、尿液中某些成分的变化，作为评定运动负荷和身体状态的重要内容。

1、血乳酸与负荷强度阐明、了解

原理调节、控制

强度制定、修改

计划评定、预测

水平1）乳酸生成与负荷强度2）血乳酸在评定负荷强度中的应用训练训练训练训练运动负荷生化评定1）乳酸生成与负荷强度

在有氧或无氧负荷强度运动时，机体都有乳酸生成，但其生成量的大小取决于负荷强度的大小。负荷强度增大机体缺氧增加丙酮酸、NADH+H+堆积乳酸因此，乳酸负荷强度运动负荷生化评定2）血乳酸在评定负荷强度中的应用

运动时所需的能量来源于体内的有氧和无氧代谢，乳酸是这个代谢体系中的一个重要中间产物。（1）、血乳酸变化与动用能量系统关系14410BlaATP-CP供能，乳酸生成少乳酸能供能，乳酸生成多有氧氧化供能，乳酸生成少运动负荷生化评定2、尿蛋白与负荷强度

尿蛋白是指尿液中的蛋白质，运动时尿中蛋白排出的数量和组分与运动强度和量有关。因此，测定尿蛋白可评定负荷强度。1）尿蛋白正常含量2）运动性蛋白尿3）尿蛋白量变与负荷强度4）评定时注意的事项运动负荷生化评定1）尿蛋白正常含量

正常成年人尿中蛋白质含量很少，其浓度在10mg%以下，日排出总量不超过150mg。运动员安静状态下尿中蛋白质含量很少，采用一般方法检查不出来，故称为阴性尿。运动负荷生化评定2）运动性蛋白尿

运动会引起某些人尿液中蛋白质含量增多。由运动引起蛋白质含量增多的尿，称为运动性蛋白尿。

与病理性蛋白尿不同的是，运动性蛋白尿在运动后能迅速地自行复原。

研究认为运动性蛋白尿是一种肾小球——肾小管混合性蛋白尿，但肾小球性是主要的。运动负荷生化评定4）评定时注意的事项②两个差异——个体差异和项目差异①采样时间

不能超过15分钟。运动后15分钟尿蛋白达最高值，20分钟尿蛋白开始下降，4小时内基本恢复，时间延长说明机能下降。

个体差异一般3—4倍，个别可达10倍。

项目差异—训练手段不同引起。运动负荷生化评定③年龄与环境年龄小年纪大寒冷温暖，高原平原④情绪比赛训练运动负荷生化评定4）评定时注意的事项2）血清肌酸激酶与运动强度

运动强度和运动负荷对血清肌酸激酶活性都有影响，一般认为，负荷强度的影响大于负荷量，当负荷强度和量都大时，其升高最明显。目前认为，运动强度小，持续时间短时，血清肌酸激酶活性变化不大，较大强度运动后可增至100-200IU/L；极量运动后可达500-1000IU/L。当运动后达500IU/L以上时，同时出现血清GOT（谷草转氨酶）活性升高。运动负荷生化评定3）血清肌酸激酶与身体机能

运动引起血清肌酸激酶升高，其原因可能与肌细胞膜的通透性增大或损伤有关，运动员身体机能状态决定其承受负荷强度的大小，因此测定血清肌酸激酶也可以作为评定运动员身体机能状态及运动后身体恢复状态。运动负荷生化评定4、血尿素（Bu）

血尿素是蛋白质、氨基酸代谢的终产物。当运动时，糖大量动用，引起体内能量平衡遭到破坏，蛋白质、氨基酸代谢加强，尿素生成增加。1）血尿素正常值2）血尿素与运动负荷量3）膳食对血尿素的影响运动负荷生化评定1）血尿素正常值常值（安静空腹）：20-42mg%（3.2-7mmol/L）

在正常生理状态下，尿素的生成和排泄处于动态平衡，血尿素浓度相对稳定。运动员安静时血尿素浓度偏高，为5.5-7mmol/L；原因是受训练的影响体内蛋白质代谢旺盛。运动负荷生化评定①一次运动课训练量的评定（1）在正常范围内：增加1mmol/L，训练量小增加2mmol/L，训练量中增加3mmol/L，训练量大（2）超过7.5-8mmol/L：增加1mmol/L以上可认为训练量大。2）血尿素与运动负荷量

血尿素指标在运动时可用于评定运动负荷量。运动中血尿素浓度升高一般出现在运动后30分钟。运动负荷生化评定②小周期运动量评定

研究某一训练周期训练时血尿素变化情况时发现，血尿素的变化可概括出三种类型：A、在训练整个周期中血尿素含量变化不大B、在训练周期开始时上升，到中后阶段达高峰，然后逐渐下降，恢复至原水平。C、在训练周期中始终处于高水平。运动负荷生化评定评定：A：说明运动负荷强度量小，未能引起机体足够的应激。B：说明负荷量足够大，但机体能适应。C：说明运动量过大，身体还未恢复，这时应注意运动负荷量的控制，否则易造成过度疲劳。运动负荷生化评定③运动引起血尿素升高的机理（1）丙氨酸──葡萄糖循环加强。（2）运动使肌肉中酶老化分解加强，其分解代谢最终产物尿素增多。（3）长时间激烈运动时，肌肉能量平衡遭破坏，ATP不能迅速合成时，生成的AMP在肌肉中易脱氨基生成IMP（次黄嘌呤核苷酸），氨也会转变为尿素，使血尿素增加。运动负荷生化评定3）膳食对血尿素的影响

在用血尿素评定负荷强度时应考虑膳食因素的影响。高蛋白膳食后血尿素含量明显增加,在用血尿素评定运动负荷时，应注意排除高蛋白膳食的因素。───────────────────────────-------------6:309:3014:3020:3022:30──────────────────────────---------------男第三天4.95±1.15.11±0.76.7±0.48.3±0.99.98±0.1

第四天8.45±0.98.9±0.59.35±0.411.1±0.912.1±0.7女第三天4.03±0.74.74±0.66.2±0.67.6±1.128.42±1.2

第四天6.70±1.27.3±0.78.03±1.09.8±0.811.1±1.1──────────────────────────────-------高蛋白膳食后血尿素的变化值（mmol/L）运动负荷生化评定5、血红蛋白（Hb）

血红蛋白也称血色素，是红细胞的主要成分（占干重的95%左右），其主要功能是作为运输氧气和二氧化碳的载体，又有维持体液酸碱平衡的作用。1）血红蛋白正常值2）血红蛋白与负荷量3）影响血红蛋白量变的因素运动负荷生化评定1）血红蛋白正常值正常人：男性为12-16g%

女性为11-15g%

运动员与正常人值相近，或位于正常值高限，有氧耐力项目运动员可高达17-18g%。贫血：男性低于12g%，女性低于10.5g%，

14岁以下儿童，男女均低于12.0g%。理想值：16g%(最适宜的血球压积数值45%）运动负荷生化评定2）血红蛋白与负荷量训练初期如Hb下降负荷量大或身体机能下降Hb下降超过10%以上调整训练负荷或采取其他针对性措施经适应后，Hb上升

负荷量适宜机能状态较好可望出现好成绩运动负荷生化评定3）影响血红蛋白量变的因素影响因素Hb量变情况身体机能机能下降时，

Hb下降；机能好转时，

Hb回升负荷量大运动量开始时，Hb下降；适应时，Hb上升高原环境高原低压低氧条件，使机体产生适应性的生理补偿作用，使Hb含量增加膳食机体摄入蛋白质或铁不足时，会使血红蛋白的含量下降年龄男性成年高于同年龄的女性；新生儿及儿少相对较高运动负荷生化评定6、血睾酮（T）

睾酮是雄激素活性最高成分（还有雄烯二酮和去氢异雄酮两种），除具有促进第二性征发育外，可促进蛋白质合成，使肌肉壮大和体重增加；可刺激红细胞生成，加速血红蛋白合成；加速体内抗体形成，增强免疫功能和抗感染能力，训练期血睾酮稳定（或升高有助于运动后恢复过程加速，即能提高。故与运动能力的关系十分密切。研究表明，大负荷量运动训练，血睾酮浓度下降，皮质醇浓度上升，因此血睾酮的变化与负荷量有一定的关系。1）血睾酮正常值2）血睾酮与运动负荷运动负荷生化评定1）血睾酮正常值

血睾酮存在个体差异，男性与女性间差异很大。运动员参考值范围：男性：270-1000ng/dl（9.5-35.0nmol/L）女性：10-100ng/dl（0.35-3.5nmol/L)

一般来讲，男运动员与男性非运动员没有差异；女运动员血睾酮浓度大于女非运动员，且力量项目的含量最高，因此，可作为力量项目运动员选材的参考指标。运动负荷生化评定2）血睾酮与运动负荷

项目、强度、负荷量不同，运动后血睾酮的变化不同。研究表明，血睾酮与长时间、大负荷量运动的关系最为密切。

训练负荷量适当，血睾酮变化不大。

负荷量过大或运动员身体机能状态不好时，血睾酮水平则会下降。在不受任何药物干扰的情况下，当运动员增加训练量后血睾酮值低于训练前的25%以上，并持续不回升，即应进行调整。

长时间大运动负荷或衰竭运动时血睾酮下降，从而引起身体机能的下降。运动负荷生化评定运动负荷生化评定

运动员血睾酮值根据性别、年龄、个体、训练阶段和身体等不同常常会有较大幅度的变化，因此用血睾酮值指标来评定运动员身体机能状态，最好是采用对单个运动员积累个体数据，进行系统监控的方法比较有效和可靠。7、尿胆原（URO)

尿胆原是体内血红蛋白分解的产物。每天约有8克的血红蛋白进入分解代谢，最终有一部分转化为尿胆原排出体外。因此，尿胆原排泄量的多少可以反映体内血红蛋白分解代谢和身体对运动负荷量承受情况。1）尿胆原的正常值2）尿胆原量变与运动负荷量3）评定方法运动负荷生化评定1）尿胆原的正常值

尿胆原的排出量与体内血红蛋白分解代谢情况和肝功能及肾排泄功能有关。一般情况下，每人每天由红细胞破坏而释放出来的血红蛋白约8克，这8克血红蛋白约产生280mg胆色素，其中有部分代谢产物以尿胆原形式排出体外。尿胆原的正常值为1毫克%以下或3-5单位。运动负荷生化评定2）尿胆原量变与运动负荷量

大负荷量训练，身体疲劳或机能下降时，晨尿胆原排出量增加。故通过测定尿胆原的含量变化，可了解或评定运动员的身体机能状态和判断运动性疲劳程度。当加大运动量、身体疲劳或机能下降时，晨尿胆原排泄量增加；如安静下高于2mg%，且连续了2-3d,就应注意运动负荷量的调整。

不同的项目，尿胆原的疲劳值不同。如游泳为3单位；排球为4单位；篮球为5单位。运动负荷生化评定3）评定方法1、每周一晨取血、尿测Hb及尿胆原2、每日晨测定尿胆原，并记录主观疲劳感3、周六或训练小周期末晨取血及尿测定Hb及尿胆原4、评定：当Hb不变或上升，尿胆原变化不大、主观上无疲劳感时，说明运动员对训练安排适应；如Hb下降、尿胆原增加、主观感觉疲劳时，则应酌减负荷强度或量。在评定运动员机能时，经常综合运用血红蛋白和尿胆原指标，使评定结果更具可靠性，应用方法是：运动负荷生化评定第三节体育锻炼效果的评定一、人体运动耐力的生化评定：（一）乳酸阈测试评定法

对比不同的乳酸阈跑速和功率，可以评定运动员的有氧代谢能力。1、乳酸阈的测定2、个体乳酸阈的测定3、乳酸阈与有氧代谢供能能力评定1、乳酸阈的测定

乳酸阈的测定的方法很多，一般均以乳酸—功率曲线为原理，采用逐级递增负荷方法测定。1）实验室测定2）运动场地测定3）内插法求乳酸阈值训练效果的生化分析1）实验室测定

常用自行车功率计或跑台，选用负荷的大小取决于运动员的性别、年龄和训练水平。

根据每级血乳酸和相应的功率（或跑速），在坐标纸上画出血乳酸—功率曲线，取对应于4mmol/L血乳酸浓度的功率值，即为乳酸阈功率（或跑速）。训练效果的生化分析2）运动场地测定

在运动场上测定时，可采用3-5级强度。如在田径场上采用52400米跑，测试中由教练员用口令调整跑速，以尽快达到匀速跑。训练效果的生化分析3）内插法求乳酸阈值

除了在坐标纸上画出乳酸—功率曲线的方法外，还可以采用内插法求出乳酸阈值。乳酸阈=（V2-V1）（4-LA1）LA2-LA1+V1注：V1、V2为血乳酸接近4mmol/L前后的两级功率或跑速，LA1、LA2为相应的血乳酸。训练效果的生化分析2、个体乳酸阈的测定

由于在完成运动负荷时，每个人都具有不同的血乳酸动力学变化特点，因此，不同运动项目和不同个体出现血乳酸急剧上升的拐点不同，即所对应的功率（或跑速）也不同。故提出个体乳酸阈的概念。训练效果的生化分析3、乳酸阈与有氧代谢供能能力评定

乳酸阈跑速越快或功率越大（或出现乳酸阈曲线右移），则说明有氧代谢供能能力越强。

个体乳酸阈值变化范围为2.0-7.5mmol/L，阈值越低（所对应的速度快或功率高），有氧耐力越好。训练效果的生化分析（二）10分钟自行车运动的评定法10分钟自行车运动，主要是有氧代谢供能，故机能水平越高者，血乳酸越低。根据10分钟自行车运动后血乳酸变化，可将其分为五个等级进行评定。训练效果的生化分析（三）12分钟运动测试评定法1、测定程序：

先测定安静时血乳酸值，然后让受试者做准备活动后进行12分钟跑，记录12分钟的最大跑距和跑后3、5、10、15分钟血乳酸。2、评定：用跑距和血乳酸综合评定（1）跑的距离长，跑后血乳酸消除速度快，是有氧代谢能力强、机能状态好的表现。（2）跑的距离短，跑后血乳酸消除速度慢，是有氧代谢能力差、训练水平低的表现。训练效果的生化分析二、血脂体育锻炼可以降低血浆中的TG、TC、增加HDL，提高脂蛋白酶活性。第四节

运动负荷的生化综合评定

单一生化指标评定存在一定的极限性，为了较好地评定运动负荷，往往采用多指标的综合分析，才能充分发挥生化指标评定的作用。二、运动负荷综合评定的特点三、运动负荷综合评定的方法一、运动负荷综合评定的意义运动负荷生化评定一、运动负荷综合评定的意义

在运动训练的实践中，教练员或运动员不仅要掌握好负荷强度和负荷量，还要了解运动训练后身体机能的变化情况。然而，影响运动负荷的因素是多方面的，单一生化指标评定运动负荷存在一定的局限性，存在某些误差或限制。而多指标的综合评定可相互补充地全面评定运动负荷的大小，又可客观了解运动员对负荷的反应，从而更科学地掌握和指导运动训练过程，有效提高训练效果。运动负荷生化评定二、运动负荷综合评定的特点

由于综合评定是多指标、多层次的整体评定，因此，它具有一定的特点。（一）运动负荷综合评定的精确性（二）运动负荷综合评定的系统性运动负荷生化评定（一）运动负荷综合评定的精确性

综合评定中的各项生化指标与运动负荷高度相关，且各指标之间又具有本身的独立性，能从不同方面准确反映运动负荷；同时，各生化指标基本上为定测定量，而且取样微量，速度快，评定精确。运动负荷生化评定（二）运动负荷综合评定的系统性

运动负荷综合生化评定的根本目的是要科学地评定运动负荷量和强度以及运动员的身体机能状态。因此，只有通过对运动前后、次日晨乃至一周、一个月或更长时间的各项生化指标、多次系统全面的追踪测试，才能具体说明运动员对运动负荷的承受力，科学地指导运动训练。运动负荷生化评定三、运动负荷综合评定的方法

在进行综合评定时，应根据测试与评定的目的和运动员的年龄、运动专项、训练水平等具体情况以及实验条件来选择和确定生化指标，根据测试结果，依据运动生化原理，作出客观的、全面的科学的综合评定。（一）评价指标选择（二）依据各生化指标正常值和阈值评定（三）各生化指标综合参考评定（四）长期追踪评定运动负荷生化评定（一）评价指标选择

运动负荷综合评定所选择的生化指标，应能较敏感地反映运动负荷的变化，如果与运动负荷无关，则不能真实反映运动训练过程的实际情况。

生化指标的确定，还应考虑指标测试时运动员的接受程度及实验室的仪器和操作能力。

在实际评定中，常根据测试目的，选择几个指标作为一组组合进行综合评定。运动负荷生化评定表运动负荷综合评定生化指标的组合运动负荷生化评定（二）依据各生化指标正常值和阈值评定

在用生化指标评定运动负荷时，要将测试结果与该指标的正常值和阈值比较，根据其量变值的大小具体