血乳酸在运动中的监控

血乳酸在运动中的监控血乳酸的测定血乳酸的定义血乳酸指标在运动实践中的应用乳酸与运动基本内容第2页,共28页，2024年2月25日，星期天一、血乳酸的定义

乳酸在供能系统中占重要作用，它是糖原无氧酵解的产物，血乳酸浓度增高又能保持运动能力不降低，被认为是无氧运动高的表现。所以运动训练中常以血乳酸浓度的高低结合运动能力来评价无氧运动能力。同时，又是有氧代谢功能系统中重要的氧化基质，还可以在肝内经糖异生途径转变为葡萄糖。第3页,共28页，2024年2月25日，星期天二、血乳酸的测定1.运动中血乳酸浓度的变化人体运动时随着运动强度的增加,血乳酸也逐渐增加,在轻负荷运动时血乳酸值不是很高,随着强度平缓上升,当负荷强度超过一定水平时血乳酸会急剧上升(约最大强度的80%~~90%)。提示糖酵解活动明显加强。有人在实验条件下用逐步增加强度的方法得出:当血乳酸浓度达到4mmol/L时乳酸呈线性增加(图略),这个非线性上升点的血乳酸值,称为无氧阈。但是事实上,对于不同运动项目和不同的运动员个体,每个人都有血乳酸动力学变化特点,因此又有人提出了个体无氧阈的概念。2.乳酸无氧阈的测试方法首先应选择运动员所从事的或符合本人运动动作特点的项目进行测试,这样有利于反映运动员的实际能力。第4页,共28页，2024年2月25日，星期天3.多级递增负荷实验一般应有3~4级强度,起始负荷一般为80%最大强度,要求第一负荷强度的血乳酸在4mmol/L以下;然后逐级递增,血乳酸4~12mmol/L间有2级负荷;12mmol/L以上即最后一级为全力。具体方法:田径运动员可用:3×400m跑(80%~85%)、2×400m跑(90%)、1×400m跑(95%)、1×400m跑(100%);游泳中短距离为:3×200m(80%~85%)、2×200m(90%)、1×200m(95%)、1×200m(100%);游泳长距离为:1×400m(80%~85%)、1×400m(90%)、1×400m(95%)、1×400m(100%)。第5页,共28页，2024年2月25日，星期天4.两点法实验要求在4~12mmol/L之间选两极强度,测出血乳酸后,在血乳酸--速度曲线图上连接两点画出一条直线,通过两点之间的延长线找到4~12mmol/L所对应速度。5.一点法实验只测运动员完成某一强度后的血乳酸,也可以帮助选择训练强度和评定机能;一点法还常用于测验比赛,它可反映运动员某个项目的最大血乳酸值,对诊断运动员的无氧能力有重要的意义.第6页,共28页，2024年2月25日，星期天三、乳酸与运动

乳酸在供能体系中占有重要地位。它是糖酵解供能系统的终产物，又是有氧代谢供能系统的重要氧化基质，还可在肝内经糖异生途径转变为葡萄糖。与此同时，乳酸过多对内环境酸碱平衡的影响又成为负面效应，导致疲劳发生。因此，运动时乳酸的生成、运动后乳酸的消除，以及运动训练和体育锻炼中血乳酸指标的应用成为运动训练监控的重要内容之一。一、运动时肌乳酸的生成机理糖酵解是生物体内普遍存在的一种代谢方式，正常生理条件下也有乳酸生成。如

第7页,共28页，2024年2月25日，星期天表皮、神经、视网膜、肾髓质和红细胞等细胞内糖酵解很活跃。同位素的研究进一步证明，细胞都能在正常生理条件下产生乳酸，包括骨骼肌细胞。安静状态下，肌肉代谢率低，以氧化脂肪酸为主，亦有低速率乳酸生成。骨骼肌乳酸浓度约为1毫摩尔／千克湿肌。运动时，骨骼肌是产生乳酸的主要场所。乳酸的生成与骨骼肌肌纤维类型、运动强度及持续时间有密切关系。第8页,共28页，2024年2月25日，星期天(一)短时间极量运动乳酸的生成肌细胞磷酸原储量很少，维持最大功率运动的时间不到10秒。在超过数秒的极量运动中，随着ATP、CP的消耗，细胞内ADP、AMP、磷酸和肌酸的含量逐渐增多，它们可激活糖原分解，使糖酵解速度大大加快，约在运动30—60秒达到最大速度，肌乳酸迅速增多，直至运动结束。在竭尽全力的自行车运动中，肌乳酸浓度可高达39毫摩尔／千克湿肌。(二)亚极量运动时乳酸的生成长时间亚极量运动时，体内处于最大摄氧量以下，运动肌的能量主要由糖、脂的有氧代谢提供。但在运动开始时，肌内仅有少量的血液供应，结合在肌红蛋白和血

第9页,共28页，2024年2月25日，星期天红蛋白上的储存氧只能供少量肌糖原氧化产能，远不能满足运动肌的需要。而通过整体调节提高肌肉血液供应，需花费数分钟时间。其结果，在运动开始的数分钟内，由于局部性缺血引起的暂时供氧不足，导致乳酸生成量增加。大约在运动5—10分钟获得稳态氧耗速率后，糖酵解供能相应减少，乳酸生成速率下降。但当战术变换采取加速度或增大运动强度时，乳酸生成速率又会相应提高。所以，长时间、亚极量强度运动时，乳酸的生成主要是在运动开始时氧亏空期间和获得稳态氧耗速率以前。第10页,共28页，2024年2月25日，星期天(三)中、低强度运动开始时乳酸的生成在中、低强度运动开始时，肌内并不缺氧。乳酸生成不是由于缺氧引起，而是氧的利用率不高所致。因为运动刺激肌糖原分解速率迅速提高的过程只需大约30秒，使细胞质内丙酮酸和还原型辅酶工(NADH·H’)生成速率达最大值。然而，线粒体内丙酮酸和还原型辅酶I氧化速率提高到最大值的激活过程需花费1-2分钟。因此，在线粒体达到最大有氧代谢速率之前，即使存在氧，也会因丙酮酸和还原型辅酶I的生成速率与氧化速率之间的暂时不平衡，导致细胞质内丙酮酸和还原型辅酶I堆积，引起乳酸生成增多。所以，中、低强度运动开始时，乳酸的生成并非缺氧所致，而是循环系统处于提高过程和尚未建立稳态代谢时，糖酵解速率超过有氧代谢速率的结果。第11页,共28页，2024年2月25日，星期天二、乳酸消除骨骼肌是乳酸生成的主要场所，亦是乳酸消除的主要场所。乳酸的消除主要通过生物化学的代谢过程实现。(一)乳酸消除的基本途径人体内乳酸有三条代谢转换途径：(1)在骨骼肌、心肌等组织内氧化成二氧化碳和水；(2)在肝和骨骼肌内重新合成葡萄糖和糖原；(3)在肝内合成脂肪、丙氨酸等。在这三条代谢途径中，(1)(2)是主要的。此外有少量的乳酸直接随汗、尿排出体外(约占乳酸消除总量的5％)第12页,共28页，2024年2月25日，星期天(二)运动时乳酸代谢布鲁克斯(Brooksl986)对肌乳酸生成后转运过程的研究指出，运动过程中，工作肌内生成的乳酸约有半数以上在工作肌不同类型的肌纤维中进行重新分配。肌肉收缩时，Ⅱb型快肌纤维中生成的乳酸不断进入Ⅱa型快肌纤维或I型慢肌纤维中氧化利用。此外，部分乳酸则穿出肌细胞膜后经弥散作用进入毛细血管，再通过血液循环运送至非运动肌、心肌氧化利用，或进入肝脏、肾脏作为糖异生作用的底物。布鲁克斯(1980)对鼠长时间运动至筋疲力竭后体内乳酸代谢的定量分析指出，运动结束后4小时内，体内乳酸代谢分配比为：氧化:55％-70％肝(肌)糖原:<20％蛋白质成分:5％—10％葡萄糖和乳酸:<2％其他(氨基酸、三羧酸循环的中间代谢产物):<10％第13页,共28页，2024年2月25日，星期天三、乳酸与运动能力的关系(一)乳酸生成与运动能力在以糖酵解为主要供能方式的速度耐力型项目中，运动时乳酸生成愈多，则糖酵解供能能力愈强，利于保持速度耐力，提高运动成绩。研究表明，短时间激烈运动时，最大血乳酸水平与运动成绩密切相关。(二)乳酸消除与运动能力如前所述，乳酸消除的代谢去路主要是在骨骼肌、心肌中氧化为丙酮酸，最终通过三羧酸循环氧化为二氧化碳和水。显然，乳酸的消除主要取决于有氧代谢能力。研究表明，训练水平愈高，血乳酸的消除能力也愈强。考斯蒂尔(Costill)和索罗门第14页,共28页，2024年2月25日，星期天(Snominen)在对优秀长跑选手和无训练者的对比研究中发现，训练水平高者，琥珀酸脱氢酶活性是未训练者的2．5倍，苹果酸脱氢酶活性也有明显提高，这为运动后乳酸的快速氧化提供了可能。每分子乳酸彻底氧化可生成18分子ATP，乳酸作为重要的氧化基质，为肌肉提供了一定的能量。同时，提高乳酸转运速率可减少肌肉pH值的下降幅度，延缓疲劳的产生，这时保持糖酵解供能能力有重要作用。第15页,共28页，2024年2月25日，星期天四、血乳酸指标在运动训练中的监控作用1.评定运动员训练水平(1)评定有氧运动能力：我们把个体在渐增负荷中乳酸拐点定义为“个体乳酸阈”。乳酸阈是反映骨骼肌代谢水平和有氧工作能力的重要指标，其可通过多级负荷实验和两点法做出的血乳酸一速度曲线来评定运动员所具有的有氧能力，当血乳酸达到4mmol／L时所对应的速度越高，说明有氧能力越强，另外，通过同等条件的第二次测试，在记录成绩的同时，检查血乳酸的变化，如果4mmol／L时所对应的速度提高了，说明该运动员有氧能力也相应提高了；如果4mmol／L时所对应的速度下降了，说明该运动员有氧能力也相应下降了。第16页,共28页，2024年2月25日，星期天(2)评定无氧能力：①ATP—CP供能系统能力的评定(适宜于举重和田赛中的投跳项目)：做功大而乳酸值低者，说明ATP-CP系统储备高，做功小乳酸值高，说明ATP—CP系统储备低；②糖酵解能力的评定：主要是测定最大血乳酸值，高水平运动员的血乳酸值越高，说明运动员机体耐受乳酸能力越高，糖酵解动员怏，供能多，肌肉适于参与剧烈运动，即无氧能力较好；反之，最大乳酸能力较差，即无氧能力较差。第17页,共28页，2024年2月25日，星期天2.制定运动强度(1)乳酸阈强度：个体乳酸阈强度是发展有氧耐力的最佳强度，其理论依据是，用个体乳酸阂强度进行训练，既能使呼吸和循环系统机能达到较高水平，最大限度地利用有氧功能，同时又能在能量代谢中使无氧代谢的比例减少到最低程度。(2)最大乳酸训练：机体生成乳酸的最大能力和机体对它的耐受能力直接与运动成绩相关研究表明，血乳酸在12mmol／L一2Ommol／L是最大无氧代谢训练所敏感的范围。为使运动中能产生高浓度的乳酸，强度和密度要大，间歇时问要短，练习时问一般要大于30秒，以1分钟一2分钟为宜以这种练习强度和时问及间歇时问的组合，能最大限度地动用糖酵解供能系统供能的能力。第18页,共28页，2024年2月25日，星期天(3)乳酸耐受能力训练：乳酸耐受能力一般可以通过提高缓冲能力和肌肉中乳酸脱氢酶活性来获得。因此，训练中要求血乳酸在12mmol／L左右，重复训练，刺激机体对这一血乳酸水平适应，提高缓冲能力和肌肉中乳酸脱氢酶活性。3.运动员选材马勇占等人通过实验指出血乳酸急剧升高之前的段落，主要由磷酸原系统提供能量，在短距离跑项目的选材中，可用该段落跑的成绩和血乳酸值共同评价运动员的速度力量水平，成绩好且血乳酸值低的运动员应作为重点对象加以考察。血乳酸急剧升高之后的段落，主要由糖酵解系统供能，该段落的成绩好且血乳酸值高，说明其糖酵解系统供能能力强，发展速度耐力有潜力。第19页,共28页，2024年2月25日，星期天4.评价训练负荷效果运动时血乳酸浓度会上升，并与运动强度有关。运动后血乳酸值升高幅度大，表示运动强度大；通过一段时问的训练，血乳酸升高的幅度减少，则表明机体对此训练量适应郭黎等人的研究指出运动后血乳酸浓度与无氧耐力运动成绩有密切的联系；运动后心率的恢复与乳酸清除率并不平行，心率恢复的程度并不能真实反映体内乳酸的清除情况；乳酸清除率较心率恢复率可更确切地反映无氧耐力运动员运动后恢复的程度。第20页,共28页，2024年2月25日，星期天谢谢！第21页,