运动训练的生化

运动训练的生化第一页，共四十八页，2022年，8月28日第一节运动训练的能量代谢第二节运动训练的生化基础第三节运动适应性的生化分析第六章运动训练的生化原理第二页，共四十八页，2022年，8月28日二、运动时的能量供应系统一、运动时的能量供应过程三、运动的代谢特点运动时肌肉的工作的能量来源于五种能源物质的分解代谢，并构成三个彼此关联的供能系统，不同的运动项目，运动时的代谢特点也不同。第一节运动训练的能量代谢第三页，共四十八页，2022年，8月28日ATP是肌肉工作时的唯一直接能源物质，肌肉工作时ATP首先水解，但其含量少，如要保持能量的供应，必须通过其它能源物质分解代谢产生能量再合成ATP。一、运动时的能量供应过程第四页，共四十八页，2022年，8月28日运动时的能量供应过程ATPATPaseADP+Pi+ECP糖、脂肪、蛋白质有氧代谢2ADP缩合糖酵解第五页，共四十八页，2022年，8月28日ATP的再合成包括磷酸肌酸分解、糖酵解及有氧氧化三条途径，构成运动时骨骼肌内的三个能量供应系统。（一）磷酸原（ATP-CP）供能系统（二）糖酵解（乳酸能）供能系统（三）有氧代谢供能系统（四）运动时供能系统的相互关系二、运动时的能量供应系统第六页，共四十八页，2022年，8月28日1、定义：由ATP、CP分解反应组成的供能系统2、供能时间：与运动强度有关维持最大强度运动约6-8秒钟3、实践意义：磷酸原供能能力在短时间最大强度运动或最大用力的运动中起主要供能作用，与速度、爆发力关系密切。（一）磷酸原（ATP-CP）供能系统第七页，共四十八页，2022年，8月28日2、供能时间：维持30秒到2分钟以内最大强度运动1、定义：糖原或葡萄糖无氧分解生成乳酸，并合成ATP的供能代谢系统3、实践意义：糖酵解供能系统是速度、速度耐力项目中的主要供能系统，也是一些非周期性、体能要求高的项目中，如摔跤、柔道、拳击、武术等，发挥良好竞技能力的体能保障。（二）糖酵解（乳酸能）供能系统第八页，共四十八页，2022年，8月28日3、实践意义：有氧代谢供能是数分钟以上耐力性运动项目的基本供能系统，对速度和力量运动而言，提高有氧代谢能力，起着改善运动肌代谢环境和加速疲劳消除的作用。1、定义：在氧的参与下，糖、脂肪和蛋白质氧化生成二氧化碳和水的过程，释放能量合成ATP的供能代谢系统。2、供能时间：糖：1.5-2小时、FFA不限时间（三）有氧代谢供能系统第九页，共四十八页，2022年，8月28日三大供能系统是人体处于不同活动水平上，获氧量不同，代谢特点不同而进行的紧密相连、不可分割的供能系统；不同性质运动时，机体供能的系统主次有别，但没有绝对的界限。糖酵解总能量ATP-CP有氧代谢（四）运动时供能系统的相互关系第十页，共四十八页，2022年，8月28日三、运动的代谢特点骨骼肌的供能体系包括三个彼此关联的供能系统，即磷酸原系统、糖酵解系统和有氧氧化系统。不同体育项目运动时，由于运动强度、运动时间和参与收缩的肌肉类型不同，运动时物质代谢和能量代谢的特点也不同。（一）各体育项目的代谢类型（二）不同训练方法的能量代谢特点第十一页，共四十八页，2022年，8月28日（一）各体育项目的代谢类型磷酸原代谢类型磷酸原糖酵解代谢类型

糖酵解代谢类型糖酵解有氧代谢类型有氧代谢类型磷酸原代谢糖酵解有氧代谢无氧代谢举重、投掷、跳高、跳远、撑竿跳、短距离自行车、高尔夫、100米跑200米跑、50米自由泳、短距离滑冰、篮球、足球、垒球、摔跤、柔道、体操等400米跑、100米游泳、1公里自行车800米跑、1500米跑、200米游泳、400米游泳3000米跑、5000米跑、马拉松跑、1500米游泳、越野滑雪、公路自行车、公路竞走第十二页，共四十八页，2022年，8月28日（二）不同训练方法的能量代谢特点由于不同运动项目中起主导作用的能量系统不同，在选择训练方法和掌握运动量时，必须知道训练方法的供能代谢分布特点，从而较为科学地制定训练计划。各种训练方法发展各能量系统的比例（%）6、间歇训练0-800-800-804、穴形疾跑85105训练方法ATP-CP和糖酵解糖酵解和有氧代谢有氧代谢1、加速疾跑90552、持续慢跑25933、持续快跑28905、间隙疾跑2010707、慢跑--1008、重复跑105040第十三页，共四十八页，2022年，8月28日4分钟228701分钟86230最大用力时间ATP-CP系统糖酵解系统有氧代谢5秒钟8510510秒钟50351530秒1565202分钟4465010分钟199030分钟1495不同时间全力运动时无氧代谢和有氧代谢的供能比例（%）60分钟0298120分钟0199第十四页，共四十八页，2022年，8月28日第二节运动训练的生化基础运动训练是改善机体化学组成和代谢供能能力的一个重要因素，适度运动负荷的刺激，可打破机体原来的代谢系统平衡，产生运动性疲劳，运动性疲劳和合理的恢复手段，可促进运动员机能水平的提高。一、科学训练的生化要求二、运动性疲劳的生化分析三、运动后恢复的生化分析第十五页，共四十八页，2022年，8月28日一、科学训练的生化要求（一）坚持以发展专项供能能力为主，其它供能能力为辅，全面发展的原则。（二）根据运动项目供能系统的供能时间的长短，安排运动时间，选择适宜的间歇，使其尽量恢复，使运动负荷总量达高水平。第十六页，共四十八页，2022年，8月28日二、运动性疲劳的生化分析运动训练不可避免地产生运动性疲劳，运动性疲劳和合理的恢复手段，可促进运动员机能水平提高；相反过度疲劳不仅影响训练效果，还可能引起各种机能障碍，以致损害运动员的身体健康。因此，了解运动性疲劳产生的生化机制，对加速和消除运动性疲劳有积极的意义。（一）运动性疲劳的概念（二）运动性疲劳的生化分析（三）不同时间全力运动时疲劳的生化特点第十七页，共四十八页，2022年，8月28日（一）运动性疲劳的概念1、概念：机体的生理过程不能持续其机能在一特定水平或不能维持预定的运动强度。2、力竭：是疲劳的一种特殊形式，是在疲劳时继续运动，直到肌肉或器官不能维持运动。3、疲劳定义的特点：（1）把疲劳时体内组织、器官的机能水平和运动能力结合起来评定疲劳的发生和疲劳程度。（2）有助于选择客观指标评定疲劳第十八页，共四十八页，2022年，8月28日（二）运动性疲劳的生化分析由于运动性疲劳发生的机制复杂，不同运动方式、运动强度和持续时间，其产生疲劳的生化机制不同。不同的学说有不同的侧重点去解释运动性疲劳产生的原因，其中以能量过度消耗和代谢物堆积所造成的内环境紊乱是运动性疲劳产生的最主要的原因。第十九页，共四十八页，2022年，8月28日产生疲劳的生化机制第二十页，共四十八页，2022年，8月28日（三）不同时间全力运动时疲劳的生化特点在不同时间全力运动时疲劳发生的代谢原因不同，因此，在训练实际中，要针对产生疲劳的原因来采取相应的抗疲劳措施。第二十一页，共四十八页，2022年，8月28日三、运动后恢复的生化分析运动后身体的恢复质量是机能水平是否提高和能否继续训练的关键。因此，训练效果的获得是在恢复期中，运动后能源物质的恢复是研究恢复的主要内容。能源物质恢复的一般规律是超量恢复。（一）超量恢复的概念（二）超量恢复的特点（三）超量恢复原理在运动训练中的应用第二十二页，共四十八页，2022年，8月28日（一）超量恢复的概念超量恢复学说由前苏联学者雅姆波斯卡娅提出，能源物质消耗和恢复过程的规律如下：1、在适宜的刺激强度下，运动肌能源物质消耗量随强度增大而增加。2、在恢复期的一个阶段中，会出现被消耗的物质超过原来数量的恢复阶段，称为超量恢复。3、超量恢复的数量与消耗过程有关，在一定范围内，消耗越多，超量恢复效果越明显。第二十三页，共四十八页，2022年，8月28日（二）超量恢复的特点一般说来，运动后肌中物质的恢复主要取决于运动时肌肉所发生的生化变化。1、负荷量相同，负荷强度不同，在适宜的强度范围内，强度越大，物质恢复速度和超量恢复就越明显。2、负荷量相同，负荷强度不同，超过适宜强度时，物质恢复速度和超量恢复时间延长。3、负荷强度相同，负荷量越大，物质恢复速度和超量恢复就越明显。4、运动后恢复期物质恢复的异时性。第二十四页，共四十八页，2022年，8月28日4、运动后恢复期物质恢复的异时性运动后恢复期物质恢复的速度不同，可用半时反应来表示物质恢复的速度。半时反应是指恢复运动时所消耗的物质的二分之一所需的时间。运动后恢复期物质恢复速度依次为CP、糖原和蛋白质。第二十五页，共四十八页，2022年，8月28日（三）超量恢复原理在运动训练中的应用目前认为可以根据不同能源物质恢复的速率来安排不同专项练习的间歇时间；而超量恢复则是课后休息期至下次训练时应掌握的指标。如磷酸原恢复一半的时间为20-30秒，基本恢复的时限为2-5分钟，这就意味着在10秒以内全力运动的训练中，二次运动间歇时间不能短于30秒，保证磷酸原在尽可能短时间内至少恢复一半以上，就可以维持预定的运动强度；组间休息间歇控制在磷酸原完全恢复，即4-5分钟。第二十六页，共四十八页，2022年，8月28日第三节运动适应性的生化分析长期运动训练应激会导致身体内发生大量的适应性变化，从而改善身体各部分机能，使之表现出更高的运动水平。因此了解运动训练适应性的生化变化，对完善训练机制十分必要。一、训练适应二、力量训练的适应性生化变化三、速度训练的适应性生化变化四、速度耐力训练的适应性生化变化五、耐力训练的适应性生化变化六、停训的生物化学变化第二十七页，共四十八页，2022年，8月28日一、训练适应运动训练与人体化学组成和物质代谢的变化相适应，这种适应性的获得是训练效果取得的体现。（一）训练适应的概念机体对不同运动方式所引起化学特性发生适应变化的现象，称为训练适应。（二）研究训练适应的意义1、揭示了训练效果的生物化学本质2、根据训练适应性变化特点指导选材3、在训练的不同阶段对运动员的机能状态进行评定，提高训练科学性。第二十八页，共四十八页，2022年，8月28日二、力量训练的适应性生化变化力量是一种复杂的能力，要求肌肉对抗外来阻力或力量。力量训练通过对身体产生相应的生化适应，从而提高肌力。（一）力量的生化特点（二）力量训练的适应性生化变化第二十九页，共四十八页，2022年，8月28日肌肉力量产生的大小依赖于收缩募集的肌纤维类型：快肌-收缩募集比率高时，力量大，维持时间短慢肌-收缩募集比率高时，力量小，维持时间长肌肉收缩时表现的力量潜能和最大功率取决于无氧代谢提供的能量：ATPADP+Pi+ECP糖原糖酵解（一）力量的生化特点第三十页，共四十八页，2022年，8月28日力量训练最明显效果是肌肉收缩力增大和横截面增大，两者之间存在明确的正相关，且这一点不存在性别差异。同时，神经系统和训练肌肉伴有一系列适应性变化。（二）力量训练的适应性生化变化第三十一页，共四十八页，2022年，8月28日肌肉收缩力增大短期力量训练后，肌肉体积不增大而力量增加，神经适应性在这种形式的力量增长中起作用。且一般运动员对其作用要比高水平运动员敏感。另外，力量训练效果存在个体差异，主要原因是骨骼肌快肌纤维含量存在个体差异。所以，要获得最佳力量训练效果的先决条件之一是具备高比例的快肌纤维。第三十二页，共四十八页，2022年，8月28日肌肉壮大这是力量训练的另一效果。其机制可能是蛋白质的合成速率增加，同时蛋白质降解速率减慢，但蛋白质降解速率是否减慢，目前尚有争议。第三十三页，共四十八页，2022年，8月28日三、速度训练的适应性生化变化速度素质对中枢神经的活动有高度依赖性它要求中枢神经工作系统兴奋水平高，神经传导速度快，反应时间短，同时对骨骼肌组成和代谢也有特殊的要求。（一）速度性运动的生化特点（二）速度训练的适应性变化第三十四页，共四十八页，2022年，8月28日（一）速度性运动的生化特点1、快速运动时，以募集快收缩肌纤维（IIb）为主，最快速度大约出现在短跑加速后6-10秒。速度性运动的生化特点表现在：2、ATP再合成主要来源于无氧代谢过程（1）CP的转化（运动3秒钟内，占70%）（2）肌糖原酵解（运动3秒钟内，占30%；5秒钟后为主要来源）第三十五页，共四十八页，2022年，8月28日（二）速度训练的适应性变化速度训练适应后，训练肌发生明显的生化变化，表现在四个方面：1、磷酸原供能能力增强2、糖原酵解酶活性增强3、快肌纤维选择性肥大4、肌肉缓冲酸能力提高第三十六页，共四十八页，2022年，8月28日四、速度耐力训练的适应性生化变化短时间（30秒-2分钟）速度耐力运动时，机体主要是以糖酵解供能为主；速度耐力训练的效果主要表现为针对性地发展了糖酵解供能能力。（一）速度耐力运动的生化特点（二）速度耐力训练的适应性生化变化第三十七页，共四十八页，2022年，8月28日（一）速度耐力运动的生化特点速度耐力运动的生化特点表现在：1、运动肌主要以募集快收缩肌纤维为主2、ATP的再合成主要由糖酵解代谢提供第三十八页，共四十八页，2022年，8月28日（二）速度耐力训练的适应性生化变化速度耐力训练适应后，训练肌发生明显的生化变化，表现在三个方面1、糖酵解酶活性提高2、肌肉耐受酸的能力增强3、肌糖原合成能力提高第三十九页，共四十八页，2022年，8月28日五、耐力训练的适应性生化变化耐力能力的大小是建立在人体复杂的调节机制上，如能量代谢调节和整合过程、酸碱平衡、水盐代谢平衡和体温调节等。（一）耐力运动的生化特点（二）耐力训练的适应性生化变化第四十页，共四十八页，2022年，