(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。
①有氧代谢系统供能过程
ATP醯
ATP+ ► ADP+Pi+30.6KJ/mo J 肌肉收缩
+H2O
糖 ▼
脂肪酸 +ADP 有氨氨'化 ► C°2 +ATP
②有氧代谢系统供能的特点
需氧参加,反应过程是在细胞线粒体内进行。
供能速度和输出功率是糖酵解的50%。
糖有氧代谢输出功率大于脂肪和蛋白质,耗氧量小于脂肪和蛋白质,所以糖有氧供能优越于脂肪、蛋白质有氧供能。
③运动时的有氧代谢供能
有氧代谢供能系统中,基质糖在体内贮量较多,大强度运动2小时左右,肌糖元才接近耗尽。脂肪贮量丰富(成年男子体脂含量约为体重的10%〜20%),理论上可供运动时间不限,但其氧化对糖有依赖性,且受氧利用率的影响。因此,运动时脂肪供能的重 要性随运动强度的增大而降低,随运动持续时间的延长而增高。在静息状态,低、中强度运动时,是能量代谢的主要基质。蛋白质在长于30分钟的激烈运动中参与供能,但最多不超过总耗能的20%。
有氧代谢供能系统的输出功率较其他两个系统低,其中糖有氧氧化的最大输出功率约为糖酵解供能系统的50%,脂肪氧化的最大输出功率仅为糖有氧氧化的50%。因此,该系统不能维持高强度、高功率的运动。
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,对速度和力量型运动而言,提高有氧代谢能力,起着改善运动肌代谢状况和加速疲劳消除的作用。
3.三大供能系统的相互关系
人体的三大供能系统都是以ATP的水解与再合成为核心,所不同的是ATP再合成的具体途径及代谢底物的不同。因此,能量释放的速率与多少、供能时间长短互不相同。
三大供能系统并不是各自孤立地进行,事实上,任何一种运动三个供能系统都参与,只是比例上的差别,以谁为主的问题。运动时,它们在整体调控下,形成相互协调、相互补充的一整套复杂、连续供能过程,这个代谢过程的供能顺序和主导作用,随运动强度和运动持续时间而转移,每个供能系统各发挥其特定的作用。
二、柔遗通劭及供傩翁例称的金化廉则
(一)柔道运动的供能代谢特点
柔道是一项双人对抗的技能格斗项目,比赛中在5分钟之内,相互攻防,不停地运 动。运动形式是相持用力和快速施技相互交替变化,中间无固定休息间歇时间。根据柔道比赛特点,其对抗格斗并不是一直持续地进行5分钟,中间常常出现数次暂停比赛的间 歇机会。柔道规则中第十七条暂停比赛规定,主裁判可以根据规则中规定的10种原因,让正在格斗的双方暂停比赛,例如当比赛的一方或双方出界时、当比赛的一方或双方违反禁止事项时、当有必要让比赛的一方或双方整理柔道服装时、在寝技中比赛没有明显的进 展时等等,主裁判可以宣布比赛暂停。虽然规则没有规定暂停时间有多久,但从实际观察,这类暂停时间常常可以达到30~50秒钟,是一个休息缓冲机会。因而在柔道比赛中运动员 每次格斗持续用力时间,短的可不到30秒钟,长的也不会超过2分钟。所以柔道是一项强度大、用力持续时间相对短、耗能大的竞赛项目。从一场柔道比赛强度和持续时间分析,柔道运动员在比赛中的能量供应主要来自于糖酵解供能系统。西安体育学院雷志平曾在1987年5月昆明全国女子柔道锦标赛上,对32名女运动员进行赛后血乳酸的测定,结果平均为12.30mmol/L。林文强等1998年对台湾省东南工专男、女柔道运动员24人模拟比 赛前后血乳酸测试结果为,男子由赛前2.15±0.35mmol/L升高至13.48 ± 1.37mmol/L, 女子由赛前1.97 ± 0.25mmol/L升高至9.95 ± 2.40tnmol/Lo这与典型的糖酵解供能400米、800米跑后血乳酸值(以52秒2跑完400米后血乳酸值为11.8mmol/L、以1分54秒9 跑完800米后血乳酸值为15.2mmol/L)相类似,也说明柔道比赛中的能量供应主要来自 糖酵解供能系统。故而要求糖酵解速率在运动开始后尽快提高。在赛前血浆肾上腺素和去 甲肾上腺素浓度升高,可以明显提高调节糖酵解速率的敏感性,一旦比赛开始,ATP加速分解时,便能迅速启动糖酵解供能速率以满足运动肌ATP的需要量。可以认为,优秀柔道运动员具有极强的无氧代谢能力,与其高度敏感的无氧代谢调节机制分不开。关焕园、罗兴华1999年报道了对广东省10名女子柔道运动员大运动量训练日血乳酸的测试结果:高负荷量体能训练后,由安静时1.94 ±0.57mmol/L升高至12.14 ±1.24mmol/L,进一步表 明糖酵解供能在柔道运动训练中的重要地位。
但是,在柔道比赛中,各种突然快速用力施技,即运用具有爆发力的动作摔倒对手,它所需的能量,则主要来自于磷酸原供能系统。雷志平对1998年8月(洛阳)全国少年男子柔道锦标赛的调研结果表明,在120场比赛中,实际比赛时间平均为2分27秒。其中打满5分钟的20场,占21.6%;一场比赛在1分钟以内的31场,占 25.83%;比赛在30秒钟以内的共15场,占12.5%。充分体现比赛中快速发力、短时间内制胜的趋势,表明磷酸原供能及糖酵解供能的重要地位。
而在一场比赛中,除实力相差悬殊,有一方能在短时间内获胜结束比赛外,常常需要坚持赛完全场才能分出胜负,所以也需要有氧代谢参与供能
表2-4-2短时间极运动时能供应系统相对百分比(% )
运动时间(秒) 磷酸原 糖酵解 有氧代谢
10 53 44 3
30 23 49 28
60 14 55 31
90 12 42 46
因此,在一场柔道比赛中,虽然以糖酵解供能为主,但人体三个供能体系都以一定比例参与供能,并不是仅由一个供能系统孤立地持续供能,而是三个供能系统不规则交互混合的供能过程,而且在比赛中的不同节奏用力中,各发挥其特定的作用,这就是柔道运动供能代谢的特点。
改善柔道运动员竞技能力的措施:
根据以上讨论,可从以下五方面着手,以降低代谢和生理限制因素的影响:①加强力量、速度训练,以增加肌肉质量,提高肌酸激酶活性和CP贮量,使爆发力增大。赛前慢跑,以改善运动收缩和松弛循环的协调性。③准备活动能提高酵解系统对儿茶酚胺的应答能力,提高代谢调节的敏感性。④选择高比率快肌纤维作为这类运动员的选材指标。⑤合理营养。在赛前1〜2天,采用混合或高糖膳食,保持肌肝糖元在正常水平 上,以满足无氧代谢供能需要;运动日增加水果、蔬菜等碱性食物,有助于改善体液酸化,加速疲劳消除和发挥正常的代谢能力。
诚然,竞技能力提高的根本问题在于科学系统训练。
(二)磷酸原供能系统训练与爆发力
1.磷酸原供能与柔道运动员爆发力的关系
在柔道比赛中,突然用力施技把对手摔倒而得分的技术动作,要依靠肌肉强烈的快速收缩所产生的爆发力,这种短于1〜2秒钟的快速爆发力动作,是依赖磷酸原供能而实现的。高水平的爆发力是提高柔道运动员比赛成绩的重要因素。
实验证明,提高运动员肌肉内ATP、CP的贮量和代谢供能速率,以提高磷酸原供能的最大输出功率,就可以提高运动员的爆发力,这可以通过磷酸原供能系统训练而 实现。
2.磷酸原供能系统训练的生化原则
通常采用短时间、高强度间歇训练发展磷酸原供能能力。
(1 )运动强度
以极量强度,结合专项动作进行最快速度或最大力量的运动,以尽可能多地募集快肌纤维和消耗ATP、CP贮量,并最大限度地刺激ATP酶、CK活性。
(2 )运动时间
磷酸原供能系统形成最大运动应激发生在ATP、CP最大消耗和乳酸最少增加的时段。尽可能多的CP消耗可以有效刺激其CP的恢复速度,并出现超量恢复。乳酸的较 少增加利于内环境pH的稳定。据文献报道,极量强度运动10秒钟,CP贮量接近耗竭,且乳酸生成量相对较少。因此,磷酸原系统训练的时间一般不超过10秒钟。
实验证明,采用6〜10秒钟的最大强度运动,能最大限度地发展磷酸原系统的供能能力,并提高肌肉中磷酸原的含量。运动强度是决定动用何种供能系统供能的关键因素,对磷酸原来说,应以高强度全力练习才能有效地刺激磷酸原的供能潜力,如果一次练习持续时间超过10秒钟,负荷能力就要降低,而引起糖酵解过多地参与供能,达不到训练磷酸原供能的目的。
(3 )间歇时间
两次负荷的间歇时间应是ATP、CP基本恢复的最短时间,组间休息时间应控制在ATP、CP完全恢复,且血乳酸基本处于稍高于安静值的水平时。文献报道,力歇性运动后30秒钟,CP可恢复约70%,基本恢复的时间为2〜5分钟。据此,磷酸原系统的训练中,两次负荷的间歇时间以不低于30秒钟为宜,组间休息可安排4〜5分钟。
在柔道训练中,可做10秒钟的全力快速进攻练习,或10秒钟的尽快多次摔布人练习。此外,如30〜50米屏气冲刺跑等练习,都是发展磷酸原供能、提高爆发力的练习方法。
3.磷酸原训练效果的评定
(1)经一阶段训练后,以6~10秒钟的全力运动,如60米冲刺跑或10秒钟的全力自由摔后,测血乳酸,如成绩提高或血乳酸减少(与训练前相比),则表示训练效果好。
(2)经磷酸原供能训练后,尿肌酊系数增加,也表示训练效果好。
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