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（一）概述
竞技能力是运动员体能、技能、智能和心理能力的有机结合。体能是形成技能的物 质基础，也是智能和心理能力得以发挥的前提。体能通过运动的形态特征，各种生理、 生化机能和运动素质表现出来，而形成体能的基础，是物质代谢和能量代谢。
物质代谢又称新陈代谢，是人体内进行的各种化学反应过程的总称，也是表达各种 生命现象和实现各种生理功能的化学基础。伴随物质代谢过程发生的能量吸收、贮存、 释放、转移和利用的过程称为能量代谢，能量代谢的核心是ATPoADP循环。
人体的一切生命活动（包括运动训练）都必须消耗能量，人体如果没有能量供应, 就如同机床、电机车及家用电器断了电一样，生命活动是无法进行的，而人体所需的能 量是依靠三大能源物质——糖、脂肪、蛋白质的氧化分解，以及伴随这种氧化分解所发 生的能量的释放、转移、贮存和利用过程，即上述的物质代谢、能量代谢提供的。因 此，物质代谢及能量代谢是运动员竞技能力的最基本的物质基础。
柔道比赛时动作完成速度愈来愈快，规则严格限制消极，促使柔道向着积极主动、 勇猛顽强、技术连贯的方向发展，而这一切都必须以相应的物质、能量代谢为基础。因 此，认识柔道运动的代谢特点并指导科学训练成为当务之急。
（二）运动时人体的供能代谢与竞技能力
所有体育项目的训练、竞赛都是以消耗能量为前提的。在人体内，能量的产生和利 用有其自身的规律，认识这一规律是柔道教练员必备的专业基础知识。
人体内能量代谢的规律,包括对人体内的供能物质供能方式及供能活动规律和特点 的认识。
1. 运动时的供能物质
（1 ）三磷酸腺昔——ATP
① ATP的分子组成
三磷酸腺昔由腺昔和三个磷酸基组成，可表示为：磷酸基一一磷酸基——磷酸 基——腺昔（A）,其中末端的两个磷酸基，为高能磷酸基，以-P表示，每个~P含有 30.6KJ能量，因此，三磷酸腺昔又可以表示为
② ATP的功能
ATP是人体一切生命活动的直接供能者。生命活动包括肌肉收缩、神经传导、腺体 分泌、营养物质的吸收转运、生物合成等等。人体的生命活动是一个持续消耗能量的过 程。可见，ATP供能自然要伴随生命的始终。
剧烈运动时，人体多数器官组织，尤其是骨骼肌内能量消耗会比安静水平提高百 倍，甚至千倍。因此，ATP供能的速率也应有相应提高。
③ ATP供能方式——水解反应
肌肉活动时，ATP水解下一个~P,向肌肉收缩提供能量，本身则转为二磷酸腺昔 （ADP）0 ADP含有一个-P,当它得到-P时，又可再合成ATP。
因此，ADP既是ATP分解供能的产物，又是ATP再合成的底物（图2-4-1 ）o
ATPATP水解水解合成合成ADP + PiADP + Pi释放30.6KJ/mol标准自由能一?供肌肉收缩释放30.6KJ/mol标准自由能一?供肌肉收缩
ATP
ATP
水解
水解
合成
合成
ADP + Pi
ADP + Pi
释放30.6KJ/mol标准自由能一?供肌肉收缩
释放30.6KJ/mol标准自由能一?供肌肉收缩
图 2-4-1 ATP-ADP循环图 2-4-1 ATP-ADP循环④ATP贮量肌肉贮存的ATP量极少，运动时如果不能快速地再合成ATP以补偿ATP的消耗， 贮存的ATP1-2秒即会用光，肌肉活动就会停止。ATP的再合成，在短时间内可由CP提 供-P合成，但在较长或长时间运动中，则由糖的无氧分解或糖、脂肪、蛋白质有氧代谢 释放的能量形成的~?再合成。因此，有人把人体内的ATP比喻为社会上流通的货币。④ATP贮量肌肉贮存的ATP量极少，运动时如果不能快速地再合成ATP以补偿ATP的消耗， 贮存的ATP1-2秒即会用光，肌肉活动就会停止。ATP的再合成，在短时间内可由CP提 供-P合成，但在较长或长时间运动中，则由糖的无氧分解或糖、脂肪、蛋白质有氧代谢 释放的能量形成的~?再合成。因此，有人把人体内的ATP比喻为社会上流通的货币。
图 2-4-1 ATP-ADP循环
图 2-4-1 ATP-ADP循环
④ATP贮量
肌肉贮存的ATP量极少，运动时如果不能快速地再合成ATP以补偿ATP的消耗， 贮存的ATP1-2秒即会用光，肌肉活动就会停止。ATP的再合成，在短时间内可由CP提 供-P合成，但在较长或长时间运动中，则由糖的无氧分解或糖、脂肪、蛋白质有氧代谢 释放的能量形成的~?再合成。因此，有人把人体内的ATP比喻为社会上流通的货币。
④ATP贮量
肌肉贮存的ATP量极少，运动时如果不能快速地再合成ATP以补偿ATP的消耗， 贮存的ATP1-2秒即会用光，肌肉活动就会停止。ATP的再合成，在短时间内可由CP提 供-P合成，但在较长或长时间运动中，则由糖的无氧分解或糖、脂肪、蛋白质有氧代谢 释放的能量形成的~?再合成。因此，有人把人体内的ATP比喻为社会上流通的货币。
由此可见，运动时ATP的分解供能和再合成涉及了一个庞大的物质和能量代谢系 统，促进这两个代谢系统进行代谢的动力是酶，没有酶的催化作用，上述的复杂代谢过 程无法进行。运动训练的生化效果之一，就是提高无氧和有氧代谢酶的催化活性，从而 促进物质、能量代谢速率的提高，这样即可快速地合成ATP,以利运动能力的提高。
(2) 磷酸肌酸(CP)与运动能力
① CP的分子组成
磷酸肌酸代号为CP,是由肌酸(代号C)与一分子磷酸基结合而成的。分子内含 有一个~P。
② CP的功能
CP分子内虽含有一个~P，但CP不能直接供能，因为CP仅为一个贮存~P的化合 物，它的供能方式只能是把它所贮存的~P转移给ADP合成ATP：
ADP+CP -ATP+C
因此，CP是通过快速合成ATP而间接供能的。催化上述反应的酶是肌酸激酶 (CK),速度爆发力训练可以提高CK的催化活性，从而提高CP再合成ATP的速率，以 利于速度及爆发力的提高。
(3 )糖与运动能力
糖是生命活动中最重要的能源物质。一个普通人，每天所需能量的60%是由糖氧化 分解提供的。每克糖氧化分解可产生4千卡的能量，这种能量有40%左右被用来合成 ATP,并通过ATP水解供能，其余的60%则以热能的形式散发。
糖作为肌肉活动的能源，主要为肌糖元，其次为细胞内自由葡萄糖及血糖。
肌糖元是贮存在人和动物肌肉内的多糖。由几百个，甚至数千个葡萄糖聚合而成。 肌糖元贮存于肌细胞质内，其贮存量约为新鲜肌重的1%~2%。骨骼肌内肌糖元贮备总 量约为300~400克，占人体内糖贮存总量的70%左右。
肌糖元再合成的原料是肌细胞吸收血糖提供的葡萄糖。
柔道运动是对体能要求极高的复杂的角力项目。糖是柔道运动的主要能源，糖既可 作为无氧运动的能源，又可作为有氧运动的能源，在4或5分钟的柔道比赛中，主要利 用的能源物质是肌糖元。因此，在柔道比赛前和比赛日给予运动员富含糖的膳食，以提 高机体糖贮备和肌糖元的含量，有提高运动员比赛能力的作用。
(4) 脂肪与运动能力
脂肪只能进行有氧供能，脂肪在氧供应充足的情况下，氧化分解为二氧化碳和水， 可释放出大量能量用以合成ATP。人体脂肪贮备量远多于糖，脂肪是长时间、低强度的 耐力运动项目的重要能源。在柔道长时间的有氧耐力训练中脂肪也参与供能，但在柔道 比赛中极少动用脂肪供能，因为糖可以满足需要，脂肪供能无法产生爆发力和速度耐 力。所以，在柔道比赛前2~3天内，以及比赛日应吃低脂、高糖、富有蛋白质的膳食。 赛前一天如因控体重而减少进食量，会导致肌糖元贮量不足影响运动能力。
(5) 蛋白质与运动能力
在长时间、大强度的运动训练中，蛋白质可参与有氧代谢供能。在柔道比赛中蛋白 质也参与供能，但比例很小。柔道运动员也要求具有很强的爆发力，爆发力与肌肉质量
密切相关。因此，对柔道运动员必须供给足够的蛋白质，以合成和更新肌肉蛋白质，每 天不应低于每公斤体重2克。
2. 运动时的三大供能系统
运动时人体内有三个供能系统参与供能，它们是磷酸原供能系统，糖的无氧分解供 能系统（或称糖酵解供能系统），糖、脂肪、蛋白质有氧氧化供能系统（或称有氧代谢 供能系统）。在不同的运动项目中，可以不同的供能系统为主供能，主要取决于运动强 度和运动持续时间。若按能量的输出和持续时间，这三个供能系统可归纳为无氧代谢和 有氧代谢两个基本过程（表2-4-1 ）。
*2-4-1无氧代谢和有氧代谢供能
代谢过程
直接供能物质
供AT嫩复的物质与代谢
无氧代谢
磷酸原系统
ATP
CP： CP+ADP 无氧-ATP+C
糖酵解系统
ATP
肌糖元（U^）） 乳酸+ATP
有氧代谢
糖、脂肪、蛋白质 有氧代谢系统
ATP
糖
脂肪 蛋白质.
.（氧化） .
02
ATP
CO2,H2O
.尿素等
（1）磷酸原供能系统
ATP和CP合称磷酸原。运动时，由ATP和CP组成的供能系统，称为磷酸原供 能系统。
① ^酸原供能系统的供能过程
ATP是肌肉收缩时将化学能转变为机械能的惟一直接能源。短时间极量运动时， ATP水解释放能量的同时生成ADP,几乎与ATP水解反应同步进行的是肌酸激酶 （CK）催化磷酸肌酸（CP）分解，将高能磷酸基团（~P）转移至ADP,快速合成ATP, 保证了 ATP的迅速恢复，维持肌肉供能的连续性。
② 磷酸原供能系统供能的特点
供能持续时间短：通常骨骼肌ATP的贮量只有4.7~7.8毫摩尔/公斤湿肌，CP贮量 平均为20毫摩尔/公斤湿肌。在全力运动时，肌肉中ATP只能维持肌肉收缩1~2秒钟， CP只能维持5~6秒钟。所以，磷酸原只能供极量强度运动6~8秒钟。
不需氧：磷酸原供能反应不需要氧气参加，无乳酸产生，故为非乳酸无氧代谢供 能。
供能速度极快，输出功率最大，约1.6-3.6毫摩尔~P?公斤干肌?秒为三个供能系 统之首。
③ 磷酸原供能系统的作用
磷酸原供能系统为30秒钟之内最大强度运动(速度和爆发力)的主要供能系统。 通过训练手段提高肌肉磷酸原的供能速率，增加肌肉磷酸原贮备量，是提高柔道运动员 爆发力的生化原则。
④ 运动训练对磷酸原系统的影响
运动训练可以明显提高ATP酶的活性，这对加快运动时ATP利用和再合成的速度 以提高肌肉最大做功能力有重要作用。
速度训练可以提高肌酸激酶CK的活性，从而提高ATP的转换速率，即提高肌肉的 最大功率输出以提高速度素质，且有利于运动员恢复期CP的重新合成。
运动训练使骨骼肌CP贮量明显增多，从而提高磷酸原供能能力。
运动训练对骨骼肌内ATP贮量影响不明显。
(2 )糖酵解供能系统
运动时，由肌糖元和葡萄糖无氧分解生成乳酸合成ATP进行供能的系统，称为糖 酵解供能系统。
① 糖酵解系统供能过程
ATP醯
ATP+ ? ADP+Pi+30.6KJ/mol-肌肉收缩
+H2O
肌糖元 +ADP一壁 > La+ATP
葡萄糖 Pi
在以最大强度运动时，首先仍依靠ATP水解供能，但在数秒钟内，糖酵解酶被激 活，使肌糖元迅速分解生成乳酸释放能量，用以使ADP磷酸化合成ATP,肌糖元成为 最大强度运动的主要供能底物。
② 糖酵解系统供能特点
不需氧参加，为乳酸无氧代谢供能。
供能速度快、输出功率大，仅次于磷酸原供能，但大于有氧代谢供能，其能量输出 也具有爆发力作用。
维持运动时间短，但比磷酸原供能时间长，能维持大强度运动2~3分钟。
③ 运动时糖酵解供能
在一次最大肌肉收缩时，骨骼肌只能利用ATP供能。在以最大强度运动6~8秒钟 时，CP成为主要的供能物质。同时，糖酵解过程被激活，肌糖元迅速分解生成乳酸参 与供能，成为维护极量运动的重要能量系统。在大强度运动30~60秒钟时，糖酵解达到 最大速率，其输出功率为1毫摩尔~P?公斤干肌』?秒气约为磷酸原系统的一半。因此, 糖酵解供能系统在运动中表现出的肌肉力量和运动强度都不如磷酸原系统，但可维持的 运动时间较长。
激烈运动时糖酵解供能的基本基质是肌糖元。人骨骼肌糖元贮量较高，约为350毫 摩尔葡萄糖单位?公斤干肌七当以最大速度进行短跑至力竭时，肌糖元贮量消耗不足一 半。糖酵解是30秒钟到2分钟以内最大强度运动的主要供能系统。
据Serresse等（ 1988）报道，在10、30、90秒钟全力运动中，糖酵解供能的相对 比例分别为44%、49%和42%,说明它在速度、速度耐力项目中供能的重要作用。在 200-1500米跑、100~200米游泳、短距离速滑等项目中，糖酵解供能能力决定运动成 绩。在一些非周期性、体能要求高的项目，如摔跤、柔道、拳击、武术等，糖酵解供能 是发挥良好竞技能力的体能条件。
（3）有氧代谢供能系统
由糖、脂肪、蛋白质在有氧条件下，氧化为二氧化碳和水合成ATP组成的供能系 统，为有氧代谢供能系统。
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