众所周知,人体运动是肌肉利用能量完成做功的过程,运动越激烈,时间越长,消耗的能量就越多。譬如当以1 ~2分钟达到力竭的强度运动时,肌肉所消耗的能量,可达到安静 时的120~200倍之多,而能量生成的速率与形成,则主要取决于运动强度。作为教练员, 必须掌握运动时人体能量代谢的基本特点与作用,才能更科学、更合理地制定身体负荷训 练计划,才能更有成效地培养出优秀运动员。
(一)人体内的能源及代谢
三磷酸腺昔(ATP):ATP是由一个分子腺昔和三分子磷酸相连形成的。其中末尾 两个磷酸分子上各含一个高能键。用“ ~ ”表示(图2-2-1)。
当人体活动需要消耗能量时,ATP在ATP酶的催化下,其末端磷酸根被解离出来, ATP变成ADP,同时释放出能量(图2-2-2),由于ATP分解所释放出的能量可为人体细 胞所直接利用,故常称ATP是人体细胞活动的直接能源。
在人体激烈的运动中,ADP分子中含有的另一个高能磷酸键也会分解释放出能量,以 供肌细胞急需,其分解反应为:
2ADP 肌激酶…—ATP + AMP
细胞内ATP浓度很低,用肌肉活检测定,在安静状态下,人体肌肉ATP含量为6.9毫 克分子/公斤湿肌。以20公斤肌肉计算,人体肌肉ATP总贮量为138毫克分子,只能维持 肌细胞全力收缩不到1秒钟。由于ATP贮量少,肌细胞也不能从血液或其他组织中摄取 ATP,故从能量观点上看,ATP消耗后的恢复速度是影响运动能力的最重要因素。因此,当 ATP被分解以后,肌细胞必须从其他能源物质索取能量以促使ATP的再合成,这样才能保 证肌细胞活动的需要。从这个意义上讲,人体活动所消耗的能源不是ATP,而主要是其他 的间接能源物质。
磷酸肌酸(CP): CP也是人体内的高能磷酸化合物,主要存在于肌细胞液中,它是 由一分子肌酸(C)和一个高能磷酸基团组成。
CP虽是高能磷酸化合物,其磷酸基团解离后虽也能释放能量,但此能量不能为肌细 胞所直接利用,只能转给ADP而合成ATP。因此,当运动消耗ATP,并使ADP增多时,在肌 酸激酶(CK)催化下发生反应:
CP + ADP °、ATP + C
上述反应可以逆转,当细胞内ATP浓度高时,肌酸从ATP得到高能磷酸基团而生成 磷酸肌酸,而ATP则变成ADPo故CP既是细胞内高能磷酸基团的贮存者,又是ATP最快 速的补充者。
细胞内CP浓度大约是ATP浓度的3~5倍,安静状态骨骼肌中CP浓度约为20毫克 分子/公斤湿肌,人体内不同类型肌纤维中CP含量不同,快肌纤维中的含量高于慢肌纤 维。
ATP和CP都是通过分子内所含高能磷酸键裂解释放能量,故常把ATP和CP合称为 麟酸原。激烈运动时,肌细胞利用ATP的速率迅速增加,ATP分解产生的ADP量迅速增 多,从而激活CK催化的反应,使CP分解加速以再合成ATP。由于肌肉细胞内磷酸原贮量 少,运动时单独靠它们供能,只能维持一段很短的时间,要维持最大运动的时间也只有 6 ~ 8 秒。
糖类:糖不仅是人体的重要组成成分,也是人体的主要能源物质之一。
存在于人体中作为能源的糖主要有糖元(多糖)和葡萄糖(单糖)两种形式。存在于血 液中的葡萄糖称为血糖,是糖在人体中的运输形式,正常人空腹静脉血中含葡萄糖80 ~ 120毫克/100毫升;糖元通常由几百个,甚至几千个葡萄糖连结而成,是糖在人体内的贮 存形式,存在于肝脏的称为肝糖元,存在于肌肉中的称为肌糖元,正常人体内糖元贮量约 为 350 ~ 400 克。
人体内糖主要来源于食物,此外,体内一些非糖物质如乳酸、甘油、某些氨基酸可通过 糖异生作用而转化为糖。
糖在人体内有两条主要的分解代谢途径(图2-2-3):
一条是不需氧的糖的酵解反应。此反应过程在细胞液中经连续十二步反应完成,其产 物是乳酸(LA),同时释放出能量使ADP生成ATPo由于能量是通过底物水平磷酸化产生 的,故其净生成的量较少,一分子糖元经酵解反应可生成三分子ATP, 一分子葡萄糖经酵 解反应则生成二分子ATP0糖酵解反应生成的能量虽少,但其产生能量的速度却较快(仅 次于ATP、CP分解速率)。乳酸在氧充足条件下则还可进一步被机体利用。
另一条是需氧的糖的氧化分解反应。此反应过程在细胞液和线粒体中进行,其产物是 二氧化碳(COD和水(H20),并释放出较多的能量用于ATP的再合成。由于这一分解反应 的能量是通过氧化磷酸化而产生的,故其净生成的能量多于糖酵解,一分子糖元(或葡萄 糖)经氧化分解可生成38个分子(或36个分子)ATP。虽然糖的氧化分解产生的能量多于
酵解反应,但其产能的速率却较酵解的反应慢。
脂肪:脂肪又称甘油三酯,是由一分子甘油和三分子脂肪酸组成。脂肪广泛分布于 人体的皮下、肠系膜、内脏周围脂肪组织中,是机体贮存能量的一种形式,当体内能源多 时,基本以脂肪形式贮存。
脂肪只能在氧充足的情况下被氧化分解,它首先分解成甘油和脂肪酸,甘油不能被肌 细胞氧化利用,只能经血液循环进入肝、肾等组织内被利用,脂肪酸在线粒体内经p -氧化 生成乙酰辅酶A,然后经过三狡酸循环而彻底氧化成co2和h2o,同时释放出能量用以再 合成ATP。此外,脂肪酸在肝脏中被不完全氧化生成酮体(乙酰乙酸,羟丁酸和丙酮的 总称)。酮体易溶于水,可通过血液输送到心肌、骨骼肌和脑等处被氧化利用。
由于脂肪只能在氧充足的条件下供能,其分解代谢途径较糖的分解代谢繁杂,能量释 放的速率慢,因此脂肪只能作为长时间低、中等强度运动时的能源。但是,只要氧供应充 足,人体各组织都会尽可能动用脂肪而节省对糖的利用,这种能力的高低也是运动员有氧 耐力水平高低的指标之一。
此外,需要指出的是一般单靠脂肪氧化不能满足运动时肌肉能量的需要,原因是水解 脂库的脂肪生成脂肪酸和甘油的脂肪酶活性是限制因素之一,毛细血管内皮细胞具有屏 障作用,游离脂肪酸从毛细血管向工作肌纤维渗透速率慢,肌细胞之间转运蛋白的浓度较 低,若糖代谢不足以供应足够的草酰乙酸时,脂肪酸氧化生成的乙酰辅酶A,无法与草酰 乙酸缩合生成柠檬酸进入三梭酸循环被氧化等等,从而限制了脂肪利用。
蛋白质:蛋白质是人体内除水以外含量最多的组成成分,占人体干重的45%左 右。人体蛋白质是由二十余种氨基酸通过不同顺序相互连接而成,所以其分子结构相对最 复杂,分子量最大,种类繁多。
蛋白质与运动能力的关系,主要表现在完成各种机能上,譬如肌肉收缩、输氧贮氧、组 成各种酶、参与对代谢的调控等。只有在长时间较大强度运动中,特别是30分钟以上的运 动中,随着肌糖元的消耗,蛋白质分解代谢加强,某些氨基酸参与能量代谢比例明显升 高。但是这种氨基酸氧化分解直接提供的能量,不超过总能耗的20% o
蛋白质的分解代谢也必须在氧充足的条件下进行,它首先分解成氨基酸,各氨基酸再 经脱氨基后变成酮酸,然后进入糖的氧化分解途径和三梭酸循环被氧化分解并释放能 量。脱下的氨则主要在肝脏内合成尿素随尿液排出体外。
体内各组织内存在着数量可变化的一些蛋白质,总量约300克,肝脏中的含量相对较 多些。另外,各组织中有少量游离氨基酸,形成“蛋白质代谢库、长时间运动需要蛋白质产 生能量时,首先动用这些可变量蛋白质,然后进一步消耗组织细胞的结构蛋白质,尤其是 骨骼肌的结构蛋白质。
糖、脂肪和蛋白质三大能源物质在体内的代谢是互相联系的(图2-2-4),各条代谢 途径之间关系密切、互相促进和互相制约,以满足不同运动情况时的能量需要。
运动时人体内的供能体系
人体的一切活动都需要能量,能量来自体内能源物质的分解。由于人体活动的多样 性,即有不同的运动项目、不同的运动强度、不同的运动时间以及参与运动的肌纤维类型 的不同,故对能量的需求不同,运动时能量的生成途径也不相同。
图2-2-5表示运动时能量供应体系和组成这个体系的三个供能系统,任何运动开 始都是ATP供能,其后三个系统先后分别参与供能。但是,不同强度的运动,各个系统所占 的比例是不同的。
磷酸原供能系统:这个系统以贮存在肌肉中的高能磷酸化合物分解释放能量而实 现快速供能。其主要特点与作用如下。
能源物质是肌细胞内的ATP和CP,而被消耗的主要是CP。
此能源在肌细胞中的贮量较少。
其分解反应在胞液中,是不需要氧的反应。
能量释放速率较快,输出功率最大,约为每秒6-3. OmM/kg干肌。
供能时间短。一般只能维持肌肉全力运动时间不超过6~8秒,可维持慢速跑的时 间约为20-30秒°
作用:主要用于10秒以内的短时间极量运动时的能量供应,如力量、速度及爆发力强
的运动。由于被消耗的主要是CP,故当运动至力竭时,ATP仍可保持在原来的60%〜 70%,而CP却几乎耗尽,只有原值的3%左右。
糖酵解供能系统:这个系统是以肌肉中糖元和葡萄糖经酵解反应生成乳酸并释放 能量而维持肌肉活动,其主要特点与作用如下。
能源物质主要是肌肉中的糖元和葡萄糖。
反应过程是在胞液中进行的不需氧反应。
能量是通过底物水平磷酸化产生,释放速率快(每秒 OmM/kg干肌),但产生能 量较少。
反应产物是乳酸,一旦乳酸大量堆积,会引起肌肉机能的下降。
供能不持久,一般在30-60秒达最大速率,至2分钟左右则停止供能。
作用:主要用于10秒以上、2分钟以内的次极限强度运动或缺氧时的肌肉活动,如武 术套路、竞技体操、400米和800米跑等速度耐力性运动。
有氧代谢供能系统:这个系统是以糖、脂肪、蛋白质等在氧充足条件下彻底氧化为 co2和h2o释放能量供运动需要,其主要特点与作用如下。
以糖、脂肪、蛋白质、乳酸、酮体为代谢底物。
反应过程主要在线粒体内进行,需要有充足的氧供应。
能量是通过氧化磷酸化作用而产生,释放能量多,但产能速率慢°
代谢底物被彻底氧化成CO?和压0,对运动能力影响不大。
供能时间长。
作用:主要用于一切氧供充足的中、低强度的运动及运动停止后恢复期的能量供应。
综上所述,人体的三大供能系统都是以ATP的分解与再合成为核心,其区别在于ATP 再合成的代谢底物及代谢途径不同,故能量释放得多少与速率、供能时间长短就不同。这 三个系统组成一个既相互独立又相互衔接的完整的供能体系,人体骨骼肌中三大供能系 统的输出功率及相互关系如图2-2-6所示。
(三) 人体活动时能量代谢的一般规律
安静时:安静状态时,骨骼肌内耗能少,ATP保持高浓度。由于氧供应充足,肌细胞 以氧化游离脂肪酸和少量葡萄糖来补充ATP的消耗。
长时间低强度运动时:在长时间低强度运动中,ATP的消耗逐渐增多,ADP逐渐增 高。由于运动开始时,肌肉血流量不能及时增大,因而需要无氧供能系统补偿供能,血乳酸 浓度稍有升高,直到氧化代谢系统充分发动后,肌肉脂肪酸氧化供能增强,同时肌糖元分 解也随之加快,而血乳酸逐渐恢复到安静时水平。
较长时间大强度运动时:当进行较长时间大强度运动时,机体对能量的需求进一 步增加,有氧代谢供能系统被充分动员。同时,部分快肌纤维的募集,由糖酵解产生ATP, 使血乳酸浓度保持在较高水平。随着运动时间的延长,可能会动用蛋白质供能。
短时间高强度的激烈运动时:在超过机体最大供氧能力的强度运动时,骨骼肌以 无氧代谢供能为主;在极量运动时,以磷酸原系统供能为主;在超过10秒的次极量运动 时,糖酵解供能的比例增大。随着运动时间的延长,血乳酸持续上升,直至运动终止。
运动停止后的恢复期:运动停止后,肌肉以氧化代谢供能,其速率在一段时间内仍 处于较高水平,以用于磷酸原、糖元的恢复和一些代谢产物的清除。恢复期中的能源以脂 肪酸为主,还有乳酸、酮体和一定量的糖。
表2-2-1表示人体骨骼肌能量贮备和供应能力。
(四) 武术套路能量代谢的特点
长拳类项目运动形式复杂,它包括武术特有的拳法、掌法、眼法、身法、步法、跳跃、平 衡等动作,动作起伏转折、动静相间、快慢相接、刚柔相济。《武术竞赛规则》规定,成年组完
成一套长拳不得少于1分20秒。而从比赛时运动员完成一套长拳的时间来看,基本上在 1分20秒至1分30秒之间。可见,完成一套长拳工作时间短,强度大,虽然在工作中有多 次短暂的间歇,但运动员必须将大强度工作维持1分20秒以上。
如前所述,在无氧代谢运动中,CP供能时间短,只能维持肌肉最大强度收缩10秒以 内,而糖酵解供能则可维持肌肉运动2分钟左右。在持续高强度运动80 ~ 90秒的长拳运 动中,ATP-CP系统虽能快速提供能量,但CP的贮量有限,不能满足运动的需要,因此主 要靠糖酵解供能系统提供能量。
郭建华等报道了 131名运动员长拳套路演练后心率可达189 ±17次/分,血乳酸达 13.09±2.04mM/Lo温力对参加全国武术表演赛的男女成年组和男女少年组运动员完成 一套长拳后的血乳酸浓度进行了测定,长拳运动后血乳酸值均较高,男女组之间、成年组 与少年组之间无显著差异(表2-2-2)0邱丕相等研究了冠军集训队、上海队、上体队长 拳演练后血乳酸、pH值及血气指标的变化。运动后血乳酸达13. 9 ~ 16. 2mM/L,血液pH 值降至 7. 11 〜7. 14,HCO3一则降至 7. 5 ~ 10. 2mM/Lo
如果把长拳运动与400米、800米跑的运动强度作一比较,不难看出,此三个项目的 糖酵解强度(血乳酸浓度/工作时间)是400米跑〉长拳〉800米跑(表2-2-3),这说明完 成一套长拳的平均强度在400米跑和800米跑之间,属于无氧代谢供能。
上述研究结果表明,长拳套路运动是属于短时间、大强度、以糖酵解供能系统提供能量为主要代谢特点的运动项目。
南拳是武术的又一主要拳种,1960年起正式列为武术竞赛项目。虽然演练一套长拳 或南拳时间都是1分20秒,但两者各有特点。南拳的灵活性虽不如长拳,架势较小,但拳 势激烈,动作紧凑,步稳身正,刚劲有力,并常以发声吐气来助长动作的发力「'憋气”多,静 止性发力动作多。因此,南拳套路的能量代谢中对无氧代谢,尤其是磷酸原供能能力的要 求相对更高些。
太极拳是一套以松、柔、静、缓为特色的拳种,具有轻松柔和、圆活自然、行云流水、连 绵不断的特点,在6分钟左右的演练过程中,体现了心静体松、意领身随、刚柔相济的基本 要求。曹文元等报道,进行太极拳练习时的氧耗是每分钟10. 38毫升/公斤,心率平均为 107.62次/分。陈文鹤(1982)按拳式分为陈式、杨式、简化三组进行了太极拳练习时能量 消耗的测定,发现陈式太极拳练习时能量消耗为6.85±2.03千卡/分,心率为133.9土 18. 1次/分,摄氧量为每分钟23.30±7.55毫形 公斤,相当于最大摄氧量(VO2max)的, 45%;杨式太极拳练习时能量消耗约在2.96±0.72千卡/分,心率为115.8±20.0次/ 分,摄氧量为每分钟12. 61 ±2. 56毫升/公斤,相当于最大摄氧量的30%左右。由此可见, 太极拳是属于强度较少、能耗不大、以有氧代谢供能为主要代谢特点的拳种,而不同拳式 的太极拳能量消耗也不同
运动员在训练过程中,运动能力是一个相对值,它随着训练水平的不断提高而提高。 训练的目的在于不断打破相对平衡,有效地提高运动能力。因此,我们有必要了解哪些因 素会限制人体运动能力——限力因素,哪些因素可提高人体运动能力一一促力因素,这是 近年来运动生化的重要研究课题。
(一)人体运动的限力因素
概述:影响人体运动能力的生化因素很多,而不同性质运动时起主要作用的影响因素又有所不同。
磷酸原消耗:短时间激烈运动的肌肉收缩,如速度、力量或跳跃等项目运动时的能量,最主要依赖肌肉中ATP和CP来供应,它们产能速率快,但在肌细胞内贮量少,故肌肉中的磷酸原贮量和代谢转移速率就成为10秒内要求最大功率输出的运动项目的主要限力因素
乳酸的堆积和pH值下降:在激烈的动力或静力性运动至力竭时,肌内乳酸可增加 30倍左右,引起肌肉中pH值和血液pH值的下降,直接或间接引起肌肉机能下降。乳酸在疲劳中的作用,主要是通过乳酸分子上解离下来的氢离子起作用,表现为两个方面,即延 缓或阻断能量供应途径和通过钙离子(Ca++)影响肌肉的收缩功能(表2-2-4)。
糖贮备的消耗:运动时肌糖元的消耗和运动强度与运动时间有关。在60%〜85% VO2max强度运动时,运动能力的限制因素是运动前肌糖元贮备量的多少。运动员在一天 内重复训练时,糖元贮备量的多少是运动员完成训练任务的重要因素。当肌细胞内糖元贮 备下降时,肌肉就从血液中摄取需要的葡萄糖。在肌糖元含量正常时,肌肉由血糖供能只 占总耗能的7% ,而在低糖元的肌肉中,血糖供能可占到46%。当血糖浓度下降时,不仅影 响中枢神经系统的机能,也影响到肌肉糖的补充,因此血糖浓度下降是长时间运动能力的 重要限制因素。
水和无机盐的丢失:在长时间的运动中,为了调节体温而排汗常发生水和无机盐 的丢失。在以体重分级别的运动项目中,运动员通过主动脱水以减轻体重。当脱水达3% 时,即对运动能力有明显的不良影响。随着水分的丧失,也出现无机盐的不平衡而影响运 动能力。
血氨浓度的升高:氨是蛋白质代谢的产物,早在20年代,就有人提出氨和疲劳有 关。人体长时间较大强度运动后,血氨升高。氨对机体是一种有毒物质,在脑组织中,可使 中枢神经系统机能失调。在肌肉中,它可以激活磷酸果糖激酶的活性,从而提高糖酵解速 率,也可以抑制有氧代谢过程和糖异生作用,这些都容易导致疲劳的发生。
其他因素:如肌肉温度的升高、脂肪的贮备及其动用能力等都是限制运动能力的 因素。
应该指出,限力因素一方面由于其存在,限制了运动能力,影响比赛成绩,但从另一方 面来讲,它又是机体自我保护的表现,对于防止体内能源物质的过度消耗和防止组织器官 受到过大的损伤有重要意义。
影响武术运动员竞技能力的主要因素:如前所述,长拳套路运动是以糖酵解供能系 统提供能量为主要代谢特点的运动项目,在1分20秒至1分30秒的长拳套路演练中,糖 酵解供能系统被大量动用,乳酸堆积而引起肌肉和血液pH值明显下降。有学者报道,长拳 套路演练后,血乳酸达14 ~ 16mM/L,血液pH值降至11-7. 14, ffiHCO3-浓度则降至 7. 5 ~ 10. 2mM/Lo可见,运动员在长拳套路运动后,血乳酸显著升高,超出了缓冲系统对它 的缓冲能力,引起pH值下降,出现失代偿性代谢性酸中毒,干扰体内尤其是骨骼肌内一些 生化代谢机能。这种失代偿性代谢性酸中毒则是长拳类套路运动的主要限力因素。
此外,长拳类套路运动中,快速动作占有相当的比例,所以磷酸肌酸的贮量和代谢转 移速率也是限力因素之一。当磷酸原消耗至一定程度时,糖酵解被激活,输出功率便下降 (见表2-2-1),运动员动作力量、速度、质量会发生变化,从而影响运动成绩。
已知肌糖元的消耗与运动强度及运动持续时间有关,比赛时单次长拳类套路演练,在 快肌纤维的糖元耗尽前,运动已经结束,此时肌内尚存有大量的肌糖元,所以肌糖元的消 耗并不成为明显的限力因素。然而在集训期间大强度间歇训练时,由于训练时间长,重复 次数多,快肌纤维糖元消耗较多,当肌糖元含量较低时,会影响糖酵解供能速率,产生运动 性疲劳而成为限力因素。
武术项目因十分强调心、神、意、气等内在精神活动与外在动作的协调配合,故运动时 较容易出现中枢性疲劳,在训练期间尤为明显,其机制可能与脑中ATP浓度降低和抑制型 神经递质丁-氨基丁酸浓度的升高有关。
人体运动的促力因素
1-概述:无可置疑,科学的训练是促进竞技能力的最主要和有效的因素。然而,许多 运动员在训练之外还企图寻找某些特殊的手段或方法以增进运动能力。早在古希腊和古 罗马时代,就有人使用特殊手段来增强运动能力,譬如,有人认为狮子的勇猛在于它的心 脏,故在比赛前吃狮子的心脏以增强勇气。100年以前许多运动员试用酒精、咖啡因、可卡 因等药物试图增强运动能力。近些年来,数以百计的促力手段和方法随着体育科学研究的 发展应运而生,大致可分成五类。
营养学手段:主要用于促进肌肉组织增长,提高肌肉内能量供应并加快肌肉中能 量生成速率。譬如,通过糖元填充以增加体内糖的贮存,通过蛋白质和氨基酸的补充促进 肌肉组织增长,通过麦芽油、天冬氨酸盐、花粉、田七、人参等物质来延缓疲劳的发生,增强 运动能力。
生理学手段:主要用于提高肌肉的能量生成率,并阻断疲劳产物的蓄积。譬如,通 过碳酸盐或磷酸盐的摄入提高机体对酸性代谢产物的缓冲能力,通过肉毒碱的摄入促进 脂肪酸的氧化,节省糖元消耗。
心理学手段:主要用于改善神经传导状态,减少那些对运动能力有损害的精神因 素。譬如精力集中训练、注意力训练、想象等心理兴奋手段,放松训练、催眠术等心理镇静 手段。
生物力学手段:主要用于改善人体运动时的机械效率,尽可能地使体力及精神两 方面的能量消耗降低。譬如,技术动作和身体姿势的调整,运动器械和运动服装的改进。
药理学手段:通过某些药物的“刺激”,使运动员竞技能力“调整”到最佳状态,包括 心理和生理两个方面的作用。譬如,合成类固醇、咖啡因、氨非他明等兴奋剂,目前被国际 奥委会列入禁用范围之列的已达一百余种。
2.有利于提高武术运动员竞技能力的基本手段:
营养。合理的营养有助于提高竞技能力,延缓疲劳的发生和加速疲劳的消除,因此,运动与适宜的营养相结合,可以促进人体健康,增强运动能力。
虽然在短时间大强度的间歇运动中肌糖元不会耗竭,但有研究表明,在肌糖元含量较 低时糖酵解供能能力也随之下降。武术运动员在集训期间,因训练强度大,持续时间长,无 氧代谢供能比例高,运动员消耗大量的肌糖元。已知在缺糖膳食或全饥饿时,肌糖元的合 成速率为每分钟5微摩尔葡萄糖/千克肌,而高糖膳食后肌糖元合成速率可达每分钟40 微摩尔葡萄糖/千克肌。因此,运动员膳食中应注意补充较充足的糖类,以保持良好的肌糖 元和肝糖元贮备。此外,武术套路运动对力量要求较高,在演练中要求肌肉发挥最大力量 和爆发力,故膳食蛋白质含量需较高,质量较好,以利于肌肉壮大。一般来讲,膳食中三大 营养素的比例为蛋白质17%、脂肪31%、糖52%,其中禽肉类动物蛋白应占蛋白总量 60%以上,补充充足维生素和无机盐,宜多吃新鲜蔬菜、水果等碱性食物,有人提出水果蔬 菜应占食物发热量的10% ~20%°
碱性盐类。人体内碱性盐可中和或缓冲酸性物质,从而维持酸碱平衡。大强度运动 时体内乳酸大量产生,致使pH值下降而影响运动能力。机体缓冲能力越强,耐受高乳酸的 能力就越强,因此运动员缓冲能力的大小是决定无氧耐力的重要因素。从理论上分析,补 充碱性盐有利于消除肌细胞内氢离子,维持pH值恒定,以保证酶发挥正常功能而有利于 能量的产生。因此,以糖酵解供能为主的运动项目,运用碱性盐较合适。常用的有碳酸氢 钠、柠檬酸钠和钾盐,足够的剂量为 3克/千克体重,在运动30 ~ 60分钟,加在足量的水 或饮料中服用。
磷酸盐。如碱性盐一样,磷酸盐作为一种促力手段被应用也有五十多年了,从对磷 酸盐的研究结果看,它能增加人体磷酸原系统、糖酵解系统和有氧代谢系统三大供能系统 的生理潜能,因而有助于各种强度的运动能力提高。运用磷酸盐增进体力被称为“磷酸盐 填充”。运动员服用磷酸盐的剂量为每日4次,每次1克磷酸钠,或每天4克,在赛前3 ~4 天食用,最后一次在赛前2-3小时服用。
抗疲劳物质。为了增强运动能力,人们试图去寻找既能强身又能提高运动能力的 抗疲劳物质,这类物质不属于禁用的兴奋剂,它对身体有益无害。目前应用较多的有麦芽 油(主要有效成分为二十八碳醇)、蜂蜜、天冬氨酸盐、花粉、人参、田七等,这些物质都有提 高运动能力、抗疲劳或促进恢复的良好作用。
(一)少年儿童运动员的生化特点
物质代谢的特点:儿童少年体内肝糖元、肌糖元的贮量较低,如肌糖元含量约为 8%〜1. 35% ,空腹时血糖含量与青年、成人相似,儿童少年的糖酵解能力低于成人,年 龄越小越明显,主要原因是参与糖酵解的酶活性,尤其是磷酸果糖激酶的活性明显低于成 人。在糖的有氧代谢方面,由于其糖元贮量少,限制了糖的氧化供能能力,所以糖有氧代谢 能力也低于成人。
儿童少年血脂正常含量较青年和成人低,由于激素分泌等原因,脂动员和肌肉氧化脂 肪酸的能力较青年、成人低,因而利用脂肪进行有氧供能的能力比成人差,这也是对儿童 少年耐力运动能力的限力因素。
儿童少年处于生长发育时期,体内蛋白质代谢十分旺盛,蛋白质合成大于分解,处于 正氮平衡阶段,因此必须供给充足的食物蛋白,有人建议每天蛋白质供应量应提高至每公 斤体重3克。与成人相比,儿童少年骨骼肌中含水量较高,而蛋白质等有机成分较少,随着 年龄的增长,肌肉质量提高,肌力相应增强,肌肉工作能力提高。
儿童少年的体液约占体重的65% ,比成人高,无机盐比例较低些,故骨骼钙化程度较 低,骨质较为疏松。儿童出汗能力较成人低,在同一条件下运动,12岁前的儿童每小时每平 方米体表面积排汗量约为400 ~ 500毫升,而成人约为700 ~ 800毫升,但儿童相对体表面 积大,每公斤体重约为380平方厘米,成人每公斤体重为280平方厘米,所以儿童更多地 利用传导、对流和辐射的散热方式,较少使用蒸发泌汗方式。由于散热慢,故在高温高湿环 境下训练,易发生中暑现象。儿童少年每日需水量为60~80毫升/公斤体重,比成年人 40-50毫升/公斤体重为多。所以,在干热环境中进行运动训练,应强调补水。若是为了某 种目的如控制体重等主动脱水,这会损害健康,应予避免。
供能能力的特点:实验证明,儿童少年骨骼肌中CP的含量均明显低于成人, 尤其是12岁前的儿童(表2-2-5)。可见,儿童少年ATP - CP系统的供能能力较成人低。
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