运动训练的生理生化监控.ppt

高级运动生理学及应用高级运动生理学及应用 汤长发汤长发第第 四四 讲讲 运运 动训练的生理生化监控动训练的生理生化监控目目录录第三节第三节 运动训练的生理生化监控常用指标运动训练的生理生化监控常用指标3第第 一一 节节 运动训练生理生化监控含义及内容运动训练生理生化监控含义及内容一、运动训练的生理生化监控含义、内容一、运动训练的生理生化监控含义、内容二、运动训练的生理生化监控对运动训练二、运动训练的生理生化监控对运动训练 的作用及其意义的作用及其意义一、运动训练的生理生化监控含义、内容一、运动训练的生理生化监控含义、内容 “运动训练的生理生化监控运动训练的生理生化监控”是近年来才逐渐被人们是近年来才逐渐被人们应用的一个概念，并成为引起重视的一个研究领域。迄今应用的一个概念，并成为引起重视的一个研究领域。迄今为止，在国内的文献和专著中尚未见对为止，在国内的文献和专著中尚未见对“运动训练的生理运动训练的生理生化监控生化监控”这一概念的探讨。运动训练是运动员在教练员这一概念的探讨。运动训练是运动员在教练员指导下通过训练提高运动能力，从而创造优异运动成绩的指导下通过训练提高运动能力，从而创造优异运动成绩的过程。当前竞技体育的运动训练，已发展成为一门多学科、过程。当前竞技体育的运动训练，已发展成为一门多学科、综合性的交叉学科，在运动训练和竞赛中，多种因素和学综合性的交叉学科，在运动训练和竞赛中，多种因素和学科的科学技术、科研成果的应用会对训练水平和运动成绩科的科学技术、科研成果的应用会对训练水平和运动成绩产生影响。其中，运动医学、运动生理学、运动生物化学、产生影响。其中，运动医学、运动生理学、运动生物化学、运动生物力学、运动心理学、运动营养学和训练器械的设运动生物力学、运动心理学、运动营养学和训练器械的设计技术、信息等，构成了重要的运动训练科技保障系统计技术、信息等，构成了重要的运动训练科技保障系统(图图1)。提高训练水平和运动成绩提高训练水平和运动成绩 训练监控就是将运动医学、运动生物力学、训练监控就是将运动医学、运动生物力学、运动心理学和运动生理学、运动生物化学等学科运动心理学和运动生理学、运动生物化学等学科的理论和方法应用于训练过程中，应用综合方法的理论和方法应用于训练过程中，应用综合方法和手段研究训练过程和训练效果，其最终目的就和手段研究训练过程和训练效果，其最终目的就是是为了帮助教练员不断调整训练计划，使运动员为了帮助教练员不断调整训练计划，使运动员达到体能、心理和技术等最佳状态，从而最大限达到体能、心理和技术等最佳状态，从而最大限度提高训练效果和运动能力。度提高训练效果和运动能力。运动能力在运动员身上表现为竞技能力，在运动训练运动能力在运动员身上表现为竞技能力，在运动训练学中竞技能力由体能、技能、战术能力、智能和心理能力学中竞技能力由体能、技能、战术能力、智能和心理能力等构成。但等构成。但运动能力的最终关键是能量产生和动员要达到运动能力的最终关键是能量产生和动员要达到最佳状态最佳状态，因为能量是运动训练中所有活动的基础。一般，因为能量是运动训练中所有活动的基础。一般讲在某种程度上控制最佳运动能力的障碍有三种基本类型，讲在某种程度上控制最佳运动能力的障碍有三种基本类型，即即生理学、心理学和生物力学障碍生理学、心理学和生物力学障碍。生理学障碍限制了能。生理学障碍限制了能量的产生，心理学障碍限制对能量的控制，而生物力学障量的产生，心理学障碍限制对能量的控制，而生物力学障碍限制了最有效地使用能量。这三个障碍又是相互关联的。碍限制了最有效地使用能量。这三个障碍又是相互关联的。例如，对运动能力的心理学障碍可通过生理学过程干扰最例如，对运动能力的心理学障碍可通过生理学过程干扰最佳的能量产生，也可以破坏最佳的生物力学的能量利用。佳的能量产生，也可以破坏最佳的生物力学的能量利用。因此，在运动训练中研究限制运动能力三大障碍的医务监因此，在运动训练中研究限制运动能力三大障碍的医务监督、生理生化检测与评定、心理测试和评定、生物力学的督、生理生化检测与评定、心理测试和评定、生物力学的技术分析和诊断等，构成了训练监控的主要组成部分技术分析和诊断等，构成了训练监控的主要组成部分(图图2)。图2：运动能力的主要限制因素及训练监控的主要组成部分运动能力的主要限制因素及训练监控的主要组成部分医务监督医务监督健康检查健康检查 生理学障生理学障碍碍生理生化生理生化监测与评定监测与评定心理学障心理学障碍碍生物力学生物力学障碍障碍技术分析技术分析与诊断与诊断心理测心理测试与评试与评定定 运动训练运动训练的生理生化监控是训练监控的一个的生理生化监控是训练监控的一个主要组成部分，它通过利用生理生化的原理和方主要组成部分，它通过利用生理生化的原理和方法，测定运动训练过程中运动员体内的一些生理法，测定运动训练过程中运动员体内的一些生理生化指标，以评价运动员训练时的负荷强度和量、生化指标，以评价运动员训练时的负荷强度和量、训练方法和手段的合理性与有效性以及机体对运训练方法和手段的合理性与有效性以及机体对运动训练产生的适应信息、恢复效果等，从而帮助动训练产生的适应信息、恢复效果等，从而帮助教练员了解训练效果，正确评价和调整训练方案。教练员了解训练效果，正确评价和调整训练方案。运动训练的生理生化监控涵盖了运动训练过程前、运动训练的生理生化监控涵盖了运动训练过程前、中、后以及动态的和静态的全方位的监控，包含中、后以及动态的和静态的全方位的监控，包含的研究内容见的研究内容见图图3。图图3 运动训练的生理生化监控基本内容及其关系运动训练的生理生化监控基本内容及其关系运运动动训训练练的的生生理理生生化化监监控控训练负荷监控训练负荷监控训练方法和性训练方法和性及有效性监控及有效性监控运动员身体机运动员身体机能监控能监控恢复方法和效恢复方法和效果监控果监控物理负荷和生理负荷训练课中物理负荷和生理负荷训练课中个训练内容和负荷的因素个训练内容和负荷的因素训练课安排和训练方法的合理训练课安排和训练方法的合理性和效果性和效果训练课、小周期、训练季节、年训练课、小周期、训练季节、年度评定度评定恢复性训练方法、营养等恢复方恢复性训练方法、营养等恢复方法和手段的效果法和手段的效果二、运动训练的生理生化监控对运动训练二、运动训练的生理生化监控对运动训练的作用及其意义的作用及其意义运动训练的生理生化监控对运动训练的作用主要体现在运动训练的生理生化监控对运动训练的作用主要体现在以下几个方面：以下几个方面：1评价训练负荷的大小及合理性评价训练负荷的大小及合理性2评价专项训练方法和手段的合理性与有效性评价专项训练方法和手段的合理性与有效性3评价辅助性训练方法和手段的合理性评价辅助性训练方法和手段的合理性 4评定身体机能状态评定身体机能状态 5评估恢复过程、恢复方法和手段的效果评估恢复过程、恢复方法和手段的效果 1评价训练负荷的大小及合理性评价训练负荷的大小及合理性 通过测定某些针对性很强的生理生化指标通过测定某些针对性很强的生理生化指标(如如心率、血乳酸、血清心率、血乳酸、血清CK、血尿素等、血尿素等)来反映训练来反映训练负荷强度、训练负荷量的大小，并通过相关的训负荷强度、训练负荷量的大小，并通过相关的训练学和生理生化指标来评定训练效果。练学和生理生化指标来评定训练效果。2评价专项训练方法和手段的评价专项训练方法和手段的合理性与有效性合理性与有效性 主要包括评价专项训练方法的合理性和有效主要包括评价专项训练方法的合理性和有效性，其主要意义在于评价专项训练方法的针对性，性，其主要意义在于评价专项训练方法的针对性，了解其是否能够达到提高专项能力的目的，能够了解其是否能够达到提高专项能力的目的，能够达到什么水平和标准，并提出改进建议等。达到什么水平和标准，并提出改进建议等。3评价辅助性训练方法和手段的合理性评价辅助性训练方法和手段的合理性 包括了准备活动、训练间歇时间、恢复性训包括了准备活动、训练间歇时间、恢复性训练、放松方法和赛前训练等的合理性的评估，甚练、放松方法和赛前训练等的合理性的评估，甚至还包括对减体重训练或增体重训练等非提高专至还包括对减体重训练或增体重训练等非提高专项能力为目的的训练方法和手段的评估。项能力为目的的训练方法和手段的评估。4评定身体机能状态评定身体机能状态 主要是利用多项生理生化指标对运动员主要是利用多项生理生化指标对运动员承受承受训练负荷的状态训练负荷的状态、机体的疲劳程度及恢复情况机体的疲劳程度及恢复情况进进行综合评定和诊断，特别是在大负荷训练期间，行综合评定和诊断，特别是在大负荷训练期间，及时了解运动员的机能状态及体能恢复情况，为及时了解运动员的机能状态及体能恢复情况，为教练员提供训练安排的依据和建议，以防止过度教练员提供训练安排的依据和建议，以防止过度疲劳及运动损伤的发生。运动员身体机能评定的疲劳及运动损伤的发生。运动员身体机能评定的基本原理和方法，已在优秀运动员身体机能评基本原理和方法，已在优秀运动员身体机能评定方法定方法(冯连世等，冯连世等，2003)一书中详细地进行了一书中详细地进行了阐述。阐述。5评估恢复过程、恢复方法和手段的效果评估恢复过程、恢复方法和手段的效果 在科学的训练安排中，恢复应贯穿于整个训练过程，在科学的训练安排中，恢复应贯穿于整个训练过程，没有恢复的训练是无效的训练。优秀运动员的恢复手段和没有恢复的训练是无效的训练。优秀运动员的恢复手段和方法，主要包括合理的训练安排方法，主要包括合理的训练安排(充分的准备活动、合理充分的准备活动、合理的训练交叉和间歇、合理的恢复性训练的训练交叉和间歇、合理的恢复性训练)、合理的膳食及、合理的膳食及营养补充、运动营养品的合理使用、有效的物理性恢复手营养补充、运动营养品的合理使用、有效的物理性恢复手段和中医药恢复方法、适宜的心理恢复措施等。这些方法段和中医药恢复方法、适宜的心理恢复措施等。这些方法的合理性和有效性可以通过运动员身体中某些生理生化指的合理性和有效性可以通过运动员身体中某些生理生化指标的变化来反映，并据此对这些方法和手段进行改进。标的变化来反映，并据此对这些方法和手段进行改进。另外，运动员受伤后体内的某些生理生化指标也会出另外，运动员受伤后体内的某些生理生化指标也会出现变化，例如肌肉拉伤可以引起血清现变化，例如肌肉拉伤可以引起血清CK大幅度升高，通大幅度升高，通过该指标的变化可以反映肌肉损伤的恢复情况，起到监测过该指标的变化可以反映肌肉损伤的恢复情况，起到监测伤病恢复过程的作用。伤病恢复过程的作用。多年来，我国体育科技工作者已对运动营养、物理性多年来，我国体育科技工作者已对运动营养、物理性恢复手段和中医药恢复方法、心理恢复措施等，开展了大恢复手段和中医药恢复方法、心理恢复措施等，开展了大量的研究和论述，并积累大量的科研成果。有关运动性疲量的研究和论述，并积累大量的科研成果。有关运动性疲劳与恢复的生理生化评定方法及运动员营养的生化监控，劳与恢复的生理生化评定方法及运动员营养的生化监控，可以参阅可以参阅优秀运动员身体机能评定方法优秀运动员身体机能评定方法(冯连世等，冯连世等，2003)一书中的有关章节。一书中的有关章节。6为探讨创新性训练方法提供帮助为探讨创新性训练方法提供帮助 生理生化的训练监控不仅能为提高一般或专项能力的生理生化的训练监控不仅能为提高一般或专项能力的创新性训练方法提供评价手段，并且其基础理论与应用研创新性训练方法提供评价手段，并且其基础理论与应用研究也是训练方法创新和改进的主要理沦依据。究也是训练方法创新和改进的主要理沦依据。总之，运动训练的生理生化监控的主要意义在于：以总之，运动训练的生理生化监控的主要意义在于：以运动时物质和能量代谢的规律来为训练提供理论依据，通运动时物质和能量代谢的规律来为训练提供理论依据，通过选择合理的训练手段和运动负荷并进行合理的组合与调过选择合理的训练手段和运动负荷并进行合理的组合与调配，使训练能够达到专项要求，最终真正实现配，使训练能够达到专项要求，最终真正实现科学化训练科学化训练。第第 二二 节节 运运 动动 训训 练练 的的 生生 理理 生生 化化 监监 控控 原原 理理一、训练过程中能量代谢方式与身体素质关系一、训练过程中能量代谢方式与身体素质关系二、无氧训练的生理生化特点二、无氧训练的生理生化特点一、训练过程中能量代谢方式与身体素质关系一、训练过程中能量代谢方式与身体素质关系 要用生理生化的方法与手段监控运动训练过要用生理生化的方法与手段监控运动训练过程，首先必需了解训练过程中不同训练负荷时运程，首先必需了解训练过程中不同训练负荷时运动人体的动人体的生理生化代谢特点生理生化代谢特点以及对应发展的以及对应发展的身体身体运动素质。运动素质。图图4 不同训练负荷人体内能量动员的顺序、不同训练负荷人体内能量动员的顺序、生理生化代谢特点及对应发展的身体运动素质的关系生理生化代谢特点及对应发展的身体运动素质的关系短时间最高强度训短时间最高强度训练练长时间大强度训长时间大强度训练练长时间小强度训长时间小强度训练练练练ATP-CP系统供能系统供能为主；糖酵解供能为主；糖酵解供能很少；糖氧化供能很少；糖氧化供能极少；其他氧化供极少；其他氧化供能几没有能几没有ATP-CP系统供能系统供能较少；糖酵解供能较少；糖酵解供能为主；糖氧化供能为主；糖氧化供能较少；其他氧化供较少；其他氧化供能极少能极少ATP-CP系统功能系统功能极少；糖酵解供能极少；糖酵解供能很少；糖氧化供能很少；糖氧化供能为主；其他氧化供为主；其他氧化供能较多能较多发展爆发力、爆发发展爆发力、爆发速度、冲刺速度和速度、冲刺速度和力量耐力等力量耐力等发展速度、耐力发展速度、耐力速度等速度等发展有氧耐力发展有氧耐力注：其他氧化供能包括脂肪分解供能和蛋白质分解供能注：其他氧化供能包括脂肪分解供能和蛋白质分解供能。运动人体能量产生的过程包括运动人体能量产生的过程包括无氧代谢无氧代谢(磷酸原供能磷酸原供能系统、糖酵解供能系统系统、糖酵解供能系统)与与有氧代谢有氧代谢(有氧氧化供能系统有氧氧化供能系统)两种供能方式。实际上在任何运动中这两种供能方式均两种供能方式。实际上在任何运动中这两种供能方式均同同时发生，时发生，只不过依据运动强度和运动持续时间的不同两种只不过依据运动强度和运动持续时间的不同两种供能方式占的比重有所不同，只有主次之分而没有绝对界供能方式占的比重有所不同，只有主次之分而没有绝对界限。无氧代谢供能的特点是供能效率较高，但供能时间很限。无氧代谢供能的特点是供能效率较高，但供能时间很短；有氧代谢供能的特点是供能效率较低，但供能时间很短；有氧代谢供能的特点是供能效率较低，但供能时间很长。因此，在需要大功率能量输出的快速运动和力量运动长。因此，在需要大功率能量输出的快速运动和力量运动中无氧代谢是主要的供能系统，而在输出功率不大但持续中无氧代谢是主要的供能系统，而在输出功率不大但持续时间很长的耐力运动中，有氧代谢则成为了主要的供能系时间很长的耐力运动中，有氧代谢则成为了主要的供能系统统。人体运动时，不同训练负荷人体运动时，不同训练负荷能量动员的顺序、生理生能量动员的顺序、生理生化代谢特点及对应发展的身体运动素质化代谢特点及对应发展的身体运动素质，可以用图，可以用图10-4进进行简单描述。应当注意的是图中各系统供能的多少指的是行简单描述。应当注意的是图中各系统供能的多少指的是各供能系统参与供能的比例，而不是绝对值。例如在长时各供能系统参与供能的比例，而不是绝对值。例如在长时间耐力运动中间耐力运动中ATP-CP系统供能的绝对量肯定大于短时间系统供能的绝对量肯定大于短时间最高强度运动中最高强度运动中ATP-CP供能的绝对值，只是在耐力运动供能的绝对值，只是在耐力运动中该绝对值所占比例极小。中该绝对值所占比例极小。以训练时间和强度进行归类时，如果各供能系以训练时间和强度进行归类时，如果各供能系统以最大输出功率供能，则它们维持运动的统以最大输出功率供能，则它们维持运动的强度强度和和时间时间分别为：分别为：1.磷酸原供能系统可供极限强度运动磷酸原供能系统可供极限强度运动6-8s，最多不，最多不 超过超过10s；2.糖酵解供能系统可供最大摄氧量强度运动糖酵解供能系统可供最大摄氧量强度运动30-90s；3.糖有氧氧化供能系统可供亚极限强度运动约糖有氧氧化供能系统可供亚极限强度运动约90min；4.脂肪酸氧化供能的供能时间不受限制，适宜于中和低强度脂肪酸氧化供能的供能时间不受限制，适宜于中和低强度运动；运动；5.蛋白质和氨基酸供能时间可从运动开始后蛋白质和氨基酸供能时间可从运动开始后30-60min起，直起，直到运动结束。到运动结束。运动机体骨骼肌中不同能源物质转化为能量的转换情况见表运动机体骨骼肌中不同能源物质转化为能量的转换情况见表能源物质能源物质最大功率最大功率（mmol ATP/kgs）达到最大功率达到最大功率时间时间氧需氧需（mmolO2 2ATP）无氧代谢无氧代谢ATPATP11.211.21s0 0CPCP8.68.61s0 0肌糖原肌糖原乳酸乳酸5.25.25s0 0有氧代谢有氧代谢糖糖CO2 2+H+H2 2O O2.72.73 min3 min0.1670.167脂肪酸脂肪酸CO2 2+H+H2 2O O1.41.430min30min0.1770.177表表1 骨骼肌不同能源物质的输出功率骨骼肌不同能源物质的输出功率注：注：1m mol ATP/kg：每千克肌肉每秒动用：每千克肌肉每秒动用ATP的毫摩尔数。的毫摩尔数。2mmolO2ATP：每生成：每生成1毫摩尔毫摩尔ATP需要消耗的氧毫摩尔数。需要消耗的氧毫摩尔数。(引自引自Sahlin，1986)从表从表1我们可以看出，由于运动开始后各个能量系统基本都是同时我们可以看出，由于运动开始后各个能量系统基本都是同时开始动员，只是达到最大输出功率需要的时间不同，而发生作用的时间开始动员，只是达到最大输出功率需要的时间不同，而发生作用的时间是交叉的，因此在是交叉的，因此在运动训练中各供能系统的供能很难准确定量运动训练中各供能系统的供能很难准确定量，但在训，但在训练实践中，我们还是习惯将练实践中，我们还是习惯将ATP-CP与糖酵解供能为主的训练称为无氧与糖酵解供能为主的训练称为无氧训练，将以糖有氧氧化供能为主的训练称为有氧训练。在实际应用中，训练，将以糖有氧氧化供能为主的训练称为有氧训练。在实际应用中，教练员还习惯将较长时间亚最大强度的训练教练员还习惯将较长时间亚最大强度的训练(95-100VO2max强度强度训练训练2-10min)称为有氧无氧混合训练，或俗称混氧训练，实际上这是属称为有氧无氧混合训练，或俗称混氧训练，实际上这是属于有氧代谢和无氧代谢几乎各占于有氧代谢和无氧代谢几乎各占40-60的训练。尼曼的训练。尼曼(1988)总结了总结了不同运动时间全力运动的强度以及有氧代谢、无氧代谢供能占的比例不同运动时间全力运动的强度以及有氧代谢、无氧代谢供能占的比例(表表10-2)。他提供的资料表明有氧、无氧供能各占一半的运动时间大概。他提供的资料表明有氧、无氧供能各占一半的运动时间大概在全力运动在全力运动2-10 min。而。而Gastin(2001)在综述了最新的研究成果后，提在综述了最新的研究成果后，提出有氧、无氧供能各占一半的时间应该是在全力运动出有氧、无氧供能各占一半的时间应该是在全力运动1-2min，平均出现，平均出现时间为时间为75s，比前人提出的时间段大大提前了，这对，比前人提出的时间段大大提前了，这对1-2min全力运动项全力运动项目的训练指导和监控意义非常重大。目的训练指导和监控意义非常重大。Spencer等人等人(1996)也认为由于过去测试方法的缺陷也认为由于过去测试方法的缺陷使有氧供能在使有氧供能在400m、800m和和1500m跑中的比例被低估了，跑中的比例被低估了，他们采用了更准确的他们采用了更准确的氧债堆积测定法氧债堆积测定法(Accmnulated Oxygen Deficit method)把运动员把运动员个体做功效率个体做功效率作为参数作为参数之一，精确测定了有氧和无氧在中距离跑中的相对供能比之一，精确测定了有氧和无氧在中距离跑中的相对供能比例，认为在这些项目中有氧供能的比例要明显高于前人的例，认为在这些项目中有氧供能的比例要明显高于前人的测定结果，这结论与测定结果，这结论与Gastin的观点是一致的。无论如何，的观点是一致的。无论如何，从现代竞技体育运动的趋势来看，竞技能力越强的运动员从现代竞技体育运动的趋势来看，竞技能力越强的运动员无氧代谢（尤其是糖酵解）输出功率的能力就越大，无氧无氧代谢（尤其是糖酵解）输出功率的能力就越大，无氧代谢参与比赛供能的比例越高。因此，对每个运动员来说，代谢参与比赛供能的比例越高。因此，对每个运动员来说，无氧代谢供能能力都是关键时刻顽强拼搏战胜对手的物质无氧代谢供能能力都是关键时刻顽强拼搏战胜对手的物质基础。基础。表表2 运动员在不同时间全力运动时能量供应比例运动员在不同时间全力运动时能量供应比例项目数值全力运动时间35s35s-2min2-10min10-35min35-90min90-360min强度/最大摄氧量（%VO2 max）10010095-10090-9580-9560-70有氧代谢比例（%）52060708095无氧代谢比例（%）95804030205肌糖原消耗比例（%）101030406080心率水平（b/min）185-200190-210180-190170-190150-180血乳酸（mmol/L）1018201484 世界上很难找到一个有氧代谢能力和无氧代谢能力都世界上很难找到一个有氧代谢能力和无氧代谢能力都是一流的运动员是一流的运动员，还从来没有哪个运动员同时获得过短跑，还从来没有哪个运动员同时获得过短跑和超长距离跑两项世界冠军。所有同时获得多个项目冠军和超长距离跑两项世界冠军。所有同时获得多个项目冠军的运动员都是在同一类项目的范围内，如欧文斯在的运动员都是在同一类项目的范围内，如欧文斯在1936年年奥运会上获得的奥运会上获得的4项冠军也是在项冠军也是在100m跑、跑、200m跑、跳远跑、跳远和和4100m接力四个项目中。从代谢过程上来分析，这是接力四个项目中。从代谢过程上来分析，这是由于有氧代谢和无氧代谢的矛盾造成的。当葡萄糖分解为由于有氧代谢和无氧代谢的矛盾造成的。当葡萄糖分解为丙酮酸之后，丙酮酸可以还原成乳酸而进入无氧代谢，也丙酮酸之后，丙酮酸可以还原成乳酸而进入无氧代谢，也可以脱氢脱羧转化成乙酰可以脱氢脱羧转化成乙酰CoA而进入有氧代谢。而进入有氧代谢。因此，当有氧代谢系统能力强大的时候，必然能够获因此，当有氧代谢系统能力强大的时候，必然能够获得更多的底物参加有氧代谢，而无氧代谢系统能力强大的得更多的底物参加有氧代谢，而无氧代谢系统能力强大的时候，能够竞争获得更多的代谢底物参加无氧代谢。从这时候，能够竞争获得更多的代谢底物参加无氧代谢。从这个角度来说，两者是竞争能源底物的关系，必然存在一个个角度来说，两者是竞争能源底物的关系，必然存在一个相互对抗的作用。因此，有些相互对抗的作用。因此，有些“混氧代谢混氧代谢”项目，即那些项目，即那些既需要无氧，又需要有氧代谢的运动项目，如既需要无氧，又需要有氧代谢的运动项目，如400、800m跑等，这些运动员运动能力的提高主要取决于教练员在制跑等，这些运动员运动能力的提高主要取决于教练员在制定训练计划时无氧训练和有氧训练的搭配是否合理，是否定训练计划时无氧训练和有氧训练的搭配是否合理，是否适合运动员自身的先天素质等。因此，在这类项目进行严适合运动员自身的先天素质等。因此，在这类项目进行严密的训练监控以摸索出最佳的训练搭配是非常重要的。密的训练监控以摸索出最佳的训练搭配是非常重要的。二、无氧训练的生理生化特点二、无氧训练的生理生化特点 无氧训练主要参与供能的是无氧代谢供能系统，它由无氧训练主要参与供能的是无氧代谢供能系统，它由两部分组成，即由两部分组成，即由ATP-CP分解供能分解供能(磷酸原供能）和糖无磷酸原供能）和糖无氧酵解供能。氧酵解供能。ATP-CP是无氧功率的物质基础是无氧功率的物质基础，冲刺、短，冲刺、短跑、投掷、跳跃等短时间湿肌跑、投掷、跳跃等短时间湿肌60mmol/L葡萄糖，约为葡萄糖，约为安安静时的静时的1000倍倍，但最大输出功率只能达到磷酸原系统最大，但最大输出功率只能达到磷酸原系统最大输出功率的一半。从理论上讲，如果肌肉内储备的糖原能输出功率的一半。从理论上讲，如果肌肉内储备的糖原能够完全被用于糖酵解，可以持续运动够完全被用于糖酵解，可以持续运动2.5min，但实际上人，但实际上人体肌肉内环境的剧烈变化，尤其是酸性代谢产物的堆积会体肌肉内环境的剧烈变化，尤其是酸性代谢产物的堆积会抑制糖酵解酶抑制糖酵解酶(尤其是限速酶尤其是限速酶)的活性，使骨骼肌内储备的的活性，使骨骼肌内储备的糖原不能被完全利用，所以以最大速率糖酵解供能的持续糖原不能被完全利用，所以以最大速率糖酵解供能的持续运动时间只能在运动时间只能在30-90s。糖酵解最后的产物是乳酸，乳酸。糖酵解最后的产物是乳酸，乳酸解离产生的氢离子解离产生的氢离子(H+)占全部酸性物质解离产生氢离子的占全部酸性物质解离产生氢离子的85以上，是降低细胞内以上，是降低细胞内pH值的主要因素。值的主要因素。另外，乳酸还能够透出细胞膜随细胞间液或另外，乳酸还能够透出细胞膜随细胞间液或血液扩散到非运动肌肉，降低非运动肌肉细胞内血液扩散到非运动肌肉，降低非运动肌肉细胞内乃至人体全身体液的乃至人体全身体液的pH值，并且参与运动的肌肉值，并且参与运动的肌肉群数量和体积越大乳酸生成量就越多，群数量和体积越大乳酸生成量就越多，pH值也降值也降得越低。得越低。pH值的下降能够使糖酵解限速酶活性下值的下降能够使糖酵解限速酶活性下降，特别是降，特别是PFK(磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶)的活性下降的活性下降，糖酵，糖酵解速度随之下降，科学而有系统的耐乳酸训练不解速度随之下降，科学而有系统的耐乳酸训练不仅能够提高肌肉缓冲仅能够提高肌肉缓冲H+能力和糖酵解生成乳酸的能力和糖酵解生成乳酸的能力，还能够提高这些酶在高乳酸环境下做功的能力，还能够提高这些酶在高乳酸环境下做功的能力。能力。Ross等等(2001)在综合大量文献成果后，亦说明长时在综合大量文献成果后，亦说明长时间短跑训练对肌激酶、肌酸激酶活性增加很少，但在间短跑训练对肌激酶、肌酸激酶活性增加很少，但在67周训练期间，采用周训练期间，采用10s或或10s短冲练习后，糖酵解酶短冲练习后，糖酵解酶(乳乳酸脱氧酶、磷酸果糖激酶和糖原磷酸化酶酸脱氧酶、磷酸果糖激酶和糖原磷酸化酶)活性增加，而活性增加，而停止训练停止训练7周到周到6个月后，这些酶活性将回到正常水平。同个月后，这些酶活性将回到正常水平。同时，系统训练与科学补糖能够提高肌糖原的储备，从而提时，系统训练与科学补糖能够提高肌糖原的储备，从而提高速度耐力。研究证实，剧烈运动高速度耐力。研究证实，剧烈运动35 s时，乳酸产生达到时，乳酸产生达到最高值，而要发展速度耐力，必须使磷酸肌酸最高值，而要发展速度耐力，必须使磷酸肌酸(CP)耗竭和耗竭和乳酸堆积，乳酸堆积，35 s左右是最基本的持续运动时间，如持续运左右是最基本的持续运动时间，如持续运动时间太短，磷酸肌酸动时间太短，磷酸肌酸(CP)还未消耗到一定程度，不能造还未消耗到一定程度，不能造成乳酸明显堆积，不利于提高肌肉对乳酸的耐受力。成乳酸明显堆积，不利于提高肌肉对乳酸的耐受力。一般来讲，一般来讲，发展速度耐力训练运动持续时间因个体差发展速度耐力训练运动持续时间因个体差异和训练水平不同而异异和训练水平不同而异，在实际训练中一般不应少于，在实际训练中一般不应少于30s，训练水平高的运动员可以达到，训练水平高的运动员可以达到1 min左右，以使乳酸充左右，以使乳酸充分堆积，有利于发展糖酵解酶在高乳酸环境下工作的能力。分堆积，有利于发展糖酵解酶在高乳酸环境下工作的能力。但要注意运动持续时间也不宜太长，时间太长说明运动强但要注意运动持续时间也不宜太长，时间太长说明运动强度不够，不能使肌肉糖酵解速度达到最高。除了乳酸以外，度不够，不能使肌肉糖酵解速度达到最高。除了乳酸以外，在无氧运动中可能产生明显变化的是血氨水平。在短时间在无氧运动中可能产生明显变化的是血氨水平。在短时间激烈运动时，尤其是在糖酵解供能为主的运动中，激烈运动时，尤其是在糖酵解供能为主的运动中，ATP大大量消耗，其浓度下降到一定水平后会激活肌激酶量消耗，其浓度下降到一定水平后会激活肌激酶(MK)，MK催化催化2分子分子ADP相互作用生成一分子相互作用生成一分子ATP和一分子和一分子AMP。在激烈运动中在激烈运动中ATP迅速被消耗，因此迅速被消耗，因此AMP也迅速堆积，也迅速堆积，当肌乳酸和当肌乳酸和AMP堆积到一定程度时，将激活腺苷酸脱氨酶，堆积到一定程度时，将激活腺苷酸脱氨酶，后者将后者将AMP脱氨生成次黄嘌吟核苷酸脱氨生成次黄嘌吟核苷酸(IMP)和氨，通过这和氨，通过这种途径产生的氨是无氧运动中氨的主要来源。种途径产生的氨是无氧运动中氨的主要来源。无氧运动中，参与运动做功的能量主要来自肌肉自身无氧运动中，参与运动做功的能量主要来自肌肉自身储备的快速能量库，有氧代谢参与很少，因此与有氧代谢储备的快速能量库，有氧代谢参与很少，因此与有氧代谢能力密切相关的心肺功能对无氧运动影响有限。但由于在能力密切相关的心肺功能对无氧运动影响有限。但由于在短时间高强度的运动中神经系统的高度兴奋，肾上腺激素短时间高强度的运动中神经系统的高度兴奋，肾上腺激素的大量分泌，心功能往往自动调节到最大，所以在无氧运的大量分泌，心功能往往自动调节到最大，所以在无氧运动后即刻心率基本上均为最大心率。动后即刻心率基本上均为最大心率。综上所述，无氧运动中产生的主要代谢产物是乳酸和综上所述，无氧运动中产生的主要代谢产物是乳酸和氨，氨，一般我们以血液中血乳酸浓度评定糖酵解供能能力和一般我们以血液中血乳酸浓度评定糖酵解供能能力和功率，以血氨的浓度评定功率，以血氨的浓度评定ATP-CP系统供能能力和功率。系统供能能力和功率。对这两种物质的监测是监控无氧训练强度的主要生化手段。对这两种物质的监测是监控无氧训练强度的主要生化手段。另外，最大心率也可以作为判定无氧训练强度的辅助性生另外，最大心率也可以作为判定无氧训练强度的辅助性生理指标。理指标。第第 三三 节节 运动训练的生理生化监控常用指标运动训练的生理生化监控常用指标 运动时机体通过不同的代谢途径会在体液中产生相应运动时机体通过不同的代谢途径会在体液中产生相应的代谢产物，肌肉活检组织测试虽然最有价值，但受实验的代谢产物，肌肉活检组织测试虽然最有价值，但受实验条件及运动员心理因素的影响，很难实现。而测定不同训条件及运动员心理因素的影响，很难实现。而测定不同训练前、中、后的某些生理指标和血液、尿液等体液的某些练前、中、后的某些生理指标和血液、尿液等体液的某些生化成分，可以间接地揭示运动对机体的刺激程度和运动生化成分，可以间接地揭示运动对机体的刺激程度和运动时物质能量代谢的特点和规律，反映机体对训练的适应状时物质能量代谢的特点和规律，反映机体对训练的适应状况，为真正实现科学的训练监控提供了一种可能。运动训况，为真正实现科学的训练监控提供了一种可能。运动训练的生理生化监控主要包括对训练负荷的监控和对训练方练的生理生化监控主要包括对训练负荷的监控和对训练方法的监控，而对训练负荷的监控又分为对负荷强度的监控法的监控，而对训练负荷的监控又分为对负荷强度的监控和对负荷量的监控。训练负荷强度和负荷量对机体刺激所和对负荷量的监控。训练负荷强度和负荷量对机体刺激所引起的反应是不同的。引起的反应是不同的。一般来说，人体对训练负荷强度刺激反应比较强烈，一般来说，人体对训练负荷强度刺激反应比较强烈，能够较快地提高机体各器官系统的机能水平，所产生的适能够较快地提高机体各器官系统的机能水平，所产生的适应性影响比较深刻，但相对来说这种适应不太稳定，容易应性影响比较深刻，但相对来说这种适应不太稳定，容易消退；而人体对训练量刺激的反应不强烈，比较和缓，产消退；而人体对训练量刺激的反应不强烈，比较和缓，产生的适应程度也较低，但相对来说这种适应比较稳定，消生的适应程度也较低，但相对来说这种适应比较稳定，消退也较慢。但由于训练负荷强度和训练负荷量是运动训练退也较慢。但由于训练负荷强度和训练负荷量是运动训练相互关联，密不可分的两个方面，有一定的量就有一定的相互关联，密不可分的两个方面，有一定的量就有一定的强度，反之有一定强度的练习就有一定的量，有机体能够强度，反之有一定强度的练习就有一定的量，有机体能够承载较小强度的较大的量，也能够承载较大强度的较小的承载较小强度的较大的量，也能够承载较大强度的较小的量；量的增加能为强度的提高打好基础，强度的提高又可量；量的增加能为强度的提高打好基础，强度的提高又可为量的积累创造有利条件。因此，为量的积累创造有利条件。因此，量和强度这两个因素是量和强度这两个因素是互相制约、互相影响，但又相辅相成、相互促进的关系。互相制约、互相影响，但又相辅相成、相互促进的关系。正因如此，所有在训练监控中使用的生理生化指标都难正因如此，所有在训练监控中使用的生理生化指标都难免受到训练负荷量和训练负荷强度的共同影响，难以把两者免受到训练负荷量和训练负荷强度的共同影响，难以把两者的影响完全割裂开来分别分析。我们之所以能够把这些指标的影响完全割裂开来分别分析。我们之所以能够把这些指标分为反映训练负荷强度和反映训练负荷量的指标，也是根据分为反映训练负荷强度和反映训练负荷量的指标，也是根据两者对人体产生的刺激不同而引起人体出现的反应不同，科两者对人体产生的刺激不同而引起人体出现的反应不同，科研人员经过多年的理论研究和实践应用，将能够最大限度体研人员经过多年的理论研究和实践应用，将能够最大限度体现这种不同的指标筛选出来，尽量真实而独立地量化训练负现这种不同的指标筛选出来，尽量真实而独立地量化训练负荷量与训练负荷强度对人体的刺激程度。而有些指标，如血荷量与训练负荷强度对人体的刺激程度。而有些指标，如血红蛋白、尿蛋白等受到训练负荷强度和训练负荷量两个因素红蛋白、尿蛋白等受到训练负荷强度和训练负荷量两个因素的影响都较大。因此，在训练监控实践中只能根据训练实际的影响都较大。因此，在训练监控实践中只能根据训练实际完成情况来区分究竟哪个因素影响更为主要一些。所以，在完成情况来区分究竟哪个因素影响更为主要一些。所以，在实际应用中，这样的指标不能单独作为评价训练负荷强度和实际应用中，这样的指标不能单独作为评价训练负荷强度和训练负荷量的有效指标，而只能是作为辅助指标。训练负荷量的有效指标，而只能是作为辅助指标。目前常用目前常用训练监控的生理生化指标见表训练监控的生理生化指标见表3。名称名称监控目的监控目的功能功能来源来源心率心率次次/组动作的运动强度；组动作的运动强度；阶段性训练效果阶段性训练效果可作为最大摄氧量强度以下强度训练的简易定量指标，对最大摄氧量强可作为最大摄氧量强度以下强度训练的简易定量指标，对最大摄氧量强度以下的训练只能定性分析；属于辅助性指标度以下的训练只能定性分析；属于辅助性指标心脏功能心脏功能血乳酸血乳酸次次/组动作的运动强度组动作的运动强度精确定量分析运动强度；运动后血乳酸清除率可反映阶段性有氧耐力训精确定量分析运动强度；运动后血乳酸清除率可反映阶段性有氧耐力训练的效果练的效果糖酵解的糖酵解的终产物终产物血血氨氨次次/组动作的运动强度组动作的运动强度主要用于评定极限或亚极限强度无氧运动中用主要用于评定极限或亚极限强度无氧运动中用ATP-CP系统供能情况系统供能情况大强度运动大强度运动AMP的降解的降解血清血清CK一堂训练课或一个训练日一堂训练课或一个训练日的训练负荷强度及肌肉的的训练负荷强度及肌肉的恢复情况恢复情况通过测定运动员对一堂课通过测定运动