运动生物化学(8.1.1)--磷酸原供能能力训练的生化分析
运动员的运动生化指标分析

运动员的运动生化指标分析运动生化是用生物化学的理论及方法, 研究人体运动时体内的化学变化即物质代谢及其调节的特点与规律。
在运动员训练的过程中, 运动生物化学已成为必不可少的重要基础知识。
研究人员通过运动生物化学的研究来揭示运动人体变化的本质, 具体详细的评定和监控运动员人体的机能, 进一步实现科技运动, 充分的发挥科技的作用, 能够科学地指导体育锻炼, 促进运动生化原理在运动训练中充分发挥其作用。
本文针对运动生化指标对运动员进行了具体的分析, 对运动员在训练中他们的血糖, 血乳酸以等进行了具体分析对运动员在训练中身体状况和机体的训练水平做了详细的了解, 运动生化原理在训练中对提高成绩起到很大的作用。
1.1 人体由水、蛋白质、糖、脂肪、核酸、维生素等组成。
每个人各物质的组成比例不同, 每个人在不同的生命阶段其组成比例也不同, 各种物质的变化及其规律就是生物化学。
人体在运动状态, 各组成成分会发生变化。
肌肉收缩直接的能量是三磷酸腺苷, 运动员在运动时需要大量的能量。
靠磷酸肌酸的转化和糖、蛋白质等的氧化分解生成能量。
人体内其它的微量元素也参与物质代谢, 糖参与无氧代谢辅助供能。
人体化学组成的变化及其规律, 就是运动生物化学。
不同运动, 人体的物质代谢也不同。
教练员作为运动训练的主导者, 通过掌握运动生物化原理, 来了解运动员训练的本质和原理科学指导运动训练, 进一步挖掘运动员的潜力。
运动员在运动的过程中, 人体从平衡转为不平衡, 在运动结束的时候又达到平衡状态。
在反复的训练中, 人体的运动能力得到不断提高。
外部刺激的强度与量直接影响运动训练的效果, 从运动生物化学角度分析, 代谢过程中会有很多中间产物, 通过分析运动后的血、尿和汗。
进一步掌握运动员在运动时人体化学组成的变化。
1.2 科学训练才能取得优异的运动成绩, 运动员在训练中的运动能力直接影响我国竞技体育的未来, 教练员位于主导地位, 通过技术手段来挖掘运动员的潜力, 教练员科学的训练手段能提高运动员的运动成绩, 促进竞技体育的可持续发展。
第九章-运动训练的生物化学

2、 1分钟左右大强度间歇运动提高最大乳 酸能力的分析
(1)1分钟左右的超量强度跑时,基本由糖酵解供能,运动后, 可使肌肉乳酸升高到较高水平;
(2)在4分钟的间歇休息,可使骨骼肌细胞中减弱,在继续运动 时,骨骼肌中糖原可持续分解供能,结果使间歇运动时血乳酸大 大高于一次力竭性运动后血乳酸的浓度,从而提高身体的最大乳 酸耐受力。
在专项训练中应用,运动时间需要控制在10秒钟 内,如短跑训练的20-60m行进间跑、30-60m成组跑、 篮球训练中10秒内的30m跑、运球跑、曲线变向跑、 10m冲刺跑等。
糖酵解代谢能力的训练
无氧耐力素质取决于无氧代谢能力。由于磷酸原的 供能时间短,所以,无氧耐力主要依靠糖酵解供能。要 改善无氧耐力,首先必须提高糖酵解能力。
1、训练方法
1'游泳,4'休息
乳18 酸Bla耐(m受mo力l/L)训练常采用超量负荷1'游的泳方,法1'3。0"休在息第一次练习 后16 使血乳酸达到较高水平,目前认为以12mmol/L的血乳
酸14 浓度为宜,然后保持在这一水平上,使机体在训练中 忍12 受较长时间的刺激,从而产生生理上的适应和提高耐 受180 力。在训练中可采用1-1.5分钟运动和4-5分钟休息 的6 多次重复的间歇训练方法。
二、训练方法的生化分析
提高糖酵解供能能力的训练,目前常采用最高乳酸训 练和乳酸耐受力训练两种方法。
(一)最高乳酸训练 (二)乳酸耐受力训练
(一)最高乳酸训练
最高乳酸训练的目的是使糖酵解供能能力达到最高水平,以提高 400米跑和100米、200米游以及最大强度运动1-2分钟运动项目的 运动能力。
最高乳酸训练常采用运动时间常为1-2分钟大强度运动,间歇为3-5分 钟的间歇训练法。
运动生物化学论文

从运动生物化学的角度分析中长跑时体内三大供能系统的代谢特点随着体育科学的发展,运动训练的科学化水平已不断提高,从分子水平上阐明人体运动时的变化规律是当前体育科学发展的要求之一。
可以说,现代竞技体育的激烈竞争要求运动员在生物极限范围左右发挥自己的能力。
在人体内有三大供能系统,它们是:ATP-磷酸肌酸供能系统、无氧呼吸供能系统和有氧呼吸供能系统。
(1)ATP在肌肉中的含量低,当肌肉进行剧烈运动时,供能时间仅能维持约1~3秒。
之后的能量供应就要依靠ATP的再生。
这时,细胞内的高能化合物磷酸肌酸的高能磷酸键水解将能量转移至ADP,生成ATP。
磷酸肌酸在体内的含量也很少,只能维持几秒的能量供应。
人在剧烈运动时,首先是ATP-磷酸肌酸供能系统供能,通过这个系统供能大约维持6~8秒左右的时间。
这两项之后的供能,主要依靠葡萄糖和糖元的无氧酵解所释放的能量合成ATP。
无氧酵解约能维持2~3分钟时间。
(2)由于无氧呼吸产生的乳酸易导致肌肉疲劳,所以长时间的耐力运动需要靠有氧呼吸释放的能量来合成ATP。
综上所述,短时间大强度的运动,如100米短跑,主要依靠ATP-磷酸肌酸供能;长时间低强度的运动,主要靠有氧呼吸提供能量;介于二者之间的较短时间的中强度运动,如400米跑,则主要由无氧呼吸提供能量。
对于中场跑项目我们大概可以把它分为三个阶段:起跑阶段,途中跑阶段和冲刺阶段。
不同的阶段供能系统也不同。
(1)起跑阶段一般是靠ATP-CP系统供能,ATP(三磷酸腺苷)和CP(磷酸肌酸)都是储备在细胞中的功能磷酸化合物。
肌肉在运动时ATP分解供能约为1~3s,然后是由CP供能,cp在肌酸激酶(CK)的催化下,可以使得ADP再次合成ATP,维持6~8S,他是功能最快速的供能系统。
如果想要运动员在起跑就占据一定的优势,那就需要最大限度的提高CP 的浓度,这样就可以延长功能的时间。
另一个目的就是要使得CK酶活性提高,从而有利于爆发力的增强。
运动生物化学 第9章体能训练

2020/12/13
• 1、运动次数与血乳酸 • 2、1分钟左右大强度间歇运动提高最大
乳酸能力分析
• 3、休息间歇时间与血乳酸变化
1、运动次数与血乳酸
研究认为,血乳酸 在12-20mmol/L是最大 无氧代谢训练的敏感范 围,要达到这个目标, 采用一次1分钟左右的 超量负荷是可以实现的, 但完成的训练量太小。
运动生物化学 第9章体能训练
第一节 磷酸原代谢能力训练的生化分析 第二节 糖酵解代谢能力训练的生化分析 第三节 有氧代谢能力训练的生化分析
2020/12/13
第一节 磷酸原代谢能力的训 练
磷酸原(ATP、CP)供能的输出 功率最大,由磷酸原供能时,速度、力 量是最大的。因此要发展运动员的速度 力量素质,就必须发展其磷酸原代谢的 能力。
血乳酸(mg%)
跑的间歇休息时间与血乳酸、跑次的关系
180 160 140 120 100 80 60 40 20
0 1
10"-10" 10"-20" 10"-30"
2
3
4
5
6
பைடு நூலகம்
运动次数
2020/12/13
2020/12/13
100米跑中不同距离,肌中ATP、CP乳酸 和血乳酸、pH关系:
1、40-60米段速度 最快,CP下降最明 显(磷酸化合成 ATP),而ATP在 不同段变化都不大。
一、生物化学理论依据
二、训练方法的生化分析
2020/12/13
一、生物化学理论依据
(一)磷酸原的供能时间
磷酸原供能系统的供能特点是供能时间短 (常为6-8秒),输出功率最大,因此,磷酸 原供能系统的训练可采用专项或专门的最大用力 5-10秒重复性练习。且在恢复间歇中仅有少 量乳酸的生成。
体能训练的生物化学

在磷酸原供能能力训练时,必须注意 加强糖酵解能力的训练。 在专项训练中,也采用重复训练法, 如短跑训练的 20-60米进行间跑、3060米成组跑、篮球训练中10秒内30米跑、 运球跑、曲线变向跑、10米冲刺跑等, 其运动时间也均在10秒内。 总之,提高速度素质,需要发展磷酸 原供能能力的训练,要求运动强度达到最 大,运动时间持续在10秒以内,间歇休息 不少于30秒。
体能训练的生物化学
第一节 提高代谢能力的训练方法
一、磷酸原代谢能力的训练 磷酸原(ATP、CP)供能的输出功率最大, 所以由磷酸原供能时,速度、力量是最大的。 (一)生物化学理论依据 磷酸原系统的供能特点是维持运动时间短, 常为5—8秒,但输出功率在所有供能系统中是 最大的。因此,磷酸原系统的训练可采用专项 或专门的最大用力5-10秒重复性练习。在5— 10秒大强度运动时,能量的供应几乎全部来源 于磷酸原供能,在恢复间歇中仅有少量的乳酸 生成。
在休息间歇恒定的4X400米跑的最 后2次跑时,血乳酸下降,而递减间歇休 息时血乳酸会升得更高。
2.乳酸耐受力训练
乳酸耐受力的训练对中跑和100米、 200米游泳运动员尤其重要。 乳酸耐受力训练方法:超量负荷的方法 (在训练中可采用1-1.5分钟运动4-5分 钟休息的多次重复的间歇训练方法。)
1分钟的运动可使血乳酸达到12毫摩尔/ 升左右,休息4—5分钟,血乳酸有一定的转移, 再进行下一次练习,使血乳酸又回升至12毫摩 尔/升左右。运动重复进行,血乳酸保持在较 高水平,使机体适应这种刺激,体液和组织的 碱储备增多,对酸的缓冲能力增大,从而提高 乳酸耐受力。如果强度过大,休息时间过短, 间歇休息中体力的恢复少,在2—3次运动后血 乳酸下降,运动能力也随之下降。
三、有氧代谢能力的训练
运动生物化学第八章

泳等运动时间在10-30min的项目很重要。用95%乳酸
阈强度训练即可作为高强度耐力训练主要手段。
(七)用血乳酸清除率评价有氧代谢供能 能力和恢复性训练的效果
二、血尿素
(一)血尿素概述
1、来源:蛋白质及氨基酸分解代谢产物 2、正常值 普通人:3.2-7mmol/L,运动员:5.5-7mmol/L
8.0mmol/L表明训练量过大。
1、评定训练周期中训练负荷量
大负荷量训练日的次日晨增加,但在训练调整期 结束时能恢复正常水平:训练负荷量合理。
大负荷量训练日的次日晨值无明显变化:训练负
荷量不足。
大负荷量训练日的次日晨上升,并持续至训练周
期结束:训练负荷量过大。
2、评定运动员机能状态
评定:在进行相同负荷训练后,血尿素增加幅度 下降或升高后恢复至原来水平的速度加快:运动员
(三)评价磷酸原供能能力和训练效果
Margaria 经典磷酸原系统测试方法:10s最大用力
运动,间歇30s,每组3-5次,组间休息5-4分钟。
评价方法:
①每组运动后血乳酸不上升或上升很少,说明磷酸原 系统供能能力和恢复能力都好,训练间歇时间合理;
②每组运动后血乳酸上升幅度较大,说明磷酸原系统
供能力及恢复能力不好和/或训练间歇不合理。
女性<110 g/L,
14岁以下男女<120 g/L,
(3)运动员血红蛋白的理想值
最适宜发挥人体最大有氧代谢能力的Hb值:男
运动160g/L、女运动员140g/L左右
亦有人认为,运动员的血红蛋白浓度在160g/L
时,机能状态处于最佳,而140 g/L时处于亚理想
值。
(二)血红蛋白指标在训练监控中的应用
运动生物化学(第二版)课件第十一章提高运动能力方法的生化分析

2.有氧代谢的间歇训练的生化分析
有氧代谢供能需要大量的氧气,输出功率较无氧 代谢低,运动时间相对较长,能源物质消耗也较多, 且一般不会产生乳酸的积累。因此,发展有氧代谢能 力的间歇训练不仅要求强度低、运动时间长,而且要 有较长的间歇时间,以防止乳酸的过多产生,并可及 时消除运动中产生的乳酸。
(二)乳酸阈训练方法的 生化分析 1.乳酸阈训练
• 持续性耐力训练能提高肌肉中肌红蛋白含 量和肌糖原储量,使骨骼肌线粒体数目增 加,体积增大,有氧代谢能力提高。
在利用高原环境进行有氧代谢训练时要注 意以下几个问题。 (1)高原训练的适宜高度。 (2)训练的量和强度。 (3)高原训练的持续时间。
2.高原训练的生化分析
高原训练对有氧代谢能力的提高有积极作用, 其机制可能是高原训练可改善心脏功能及提高红细 胞和血红蛋白水平,有利于氧的传送。
1.运动前补糖
在大运动量训练或比赛前数日增加膳食中糖类食物 的摄入,使其达到摄入总能量的60%~70%(或 10g/kg体重)。
在赛前一周内逐渐减少运动量、直至赛前一天休息, 同时逐渐增加膳食中糖的含量至总热量的70%;或 在赛前1~4h补糖1~5g/kg体重。
2.运动中补糖 在长时间耐力运动中,可每隔20min 补充含糖
红细胞内2,3-二磷酸甘油酸浓度增加及骨骼肌 毛细血管数量和形态的改善,有利于氧的释放和弥 散,从而导致机体的VO2max增加。
骨骼肌线粒体氧化酶活性升高,导致机体利用 氧的能力及氧化磷酸化能力增加。
•补 糖 •补 液
•补充蛋白质和 氨基酸
•补充无机盐
•补充维生素 •中药
补糖不仅有助于长时间、耐力性运动项目运动员 的运动能力,也有益于短时间、大强度的间歇性运 动项目。
15运动训练的生化分析

来提高乳酸生成量。
血乳酸在12~20mmol/L是最大无氧代谢训练的敏感 范围,要达到这个目标,采用一次1分钟左右的超负 荷训练是可以实现的。
• 以400米跑为例,5名运动员进行持续1分钟超量 强度跑,休息间歇为4分钟,跑5次后,血乳酸浓 度达到32毫摩尔/升,这一结果说明1分钟左右的 超量强度间歇运动,可以使身体获得最大的乳酸 刺激,是提高最大乳酸能力的有效训练方法。
优秀运动员:9.4mmol/L; 体院学生:10.3mmol/L (11.3sec).
• 10秒内运动主要由磷酸原系统供能,但糖酵解也 占一定的比例。 • 在磷酸原供能能力训练时,必须注意加强糖酵解 能力的训练。
二、糖酵解代谢能力的训练
运动时糖酵解供能特点: 1、输出功率为磷酸原供能系统的一半,但比有氧氧化 大一倍。 2、供能时间:30秒达到最大,可以维持2~3分钟。 3、是速度耐力项目的代谢基础,如200~1500米跑、 100~200米游泳,短距离速滑等项目中,糖酵解供 能能力对运动成绩有决定性作用。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。
➷ 超负荷原则
➷ 特异性原则
➷ 重复性原则
第一节 体能训练的生物化学原理
二、制定训练计划的基本程序
1. 了解不同运动项目的代谢类型
2. 明确专项供能特点
3. 了解不同训练方法的供能特点
4. 了解运动后能源物质恢复特点和规律
第二节
提高代谢能力的训练方法
一、磷酸原代谢能力的训练
运动时磷酸原供能特点: (1)快速供能,最大功率输出:大约为50瓦/千克体重 (2)供能时间最短:大约6—8秒 (3)磷酸原供能系统是速度、爆发力项目的代谢基础。 如短跑、投掷、跳跃、举重及柔道等项目的运动, 要注意加强磷酸原供能能力的训练。
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Guangzhou Sport University Department of Sports Biochemistry
取决于运动过 程中供能系统 的供能能力
专项 体能
训练 方案
根据生化 要求安排
生化 分析
* 训练强度 * 运动时间 * 间歇时间
第七章 运动训练的生化分析
表 100m 体能训练计划
供能 磷酸原系统供能 糖酵解系统供能
混合无氧训练
内容
血乳酸浓度
以最大速度或接近最大速度 (9 <5mmol/L ( 间歇 2-
5%) 跑 0.3-2s
3min 后 )
以 85%-95% 的强度跑 60-300 >15mmol/L( 在 80
m (6-35s)
m 组或单个 300m
图 100m 跑中在不同距离的速度、血乳酸和肌肉中 ATP 与 CP 的关系
在 100m 起跑后,糖酵解开始加强,在跑到 40m 时已 明显上升,到 100m 结束时达到 8.3mmol/L 。 100m 跑成 绩与乳酸消除速率和能量利用效率有关。因此,在短跑高 强度间歇训练后的恢复期中,也要注意乳酸消除速率和增 加 CP 合成。
跑后 )
以 85%-95% 的强度进行大量 6-15mmol/L 之间
的 30-80m 跑 (3-10s)
(跑后)
通过测总能量消耗和跑速评定 能量利用效率
(引自 Ross,2001 )
10sec 以内运动专项主要由磷酸原系统供能,糖酵解供 能也占一定比例。故在发展这类项目运动员体能能力训练 时,必须主要以发展磷酸原供能能力为主,但也要注意加 强糖酵解能力的训练。即有一定比例的长于 10 秒的高速度 耐力训练。
一
生化依 据
二
训练方 法
三
生化分 析
一 生化依据
(一)一次运动强度及时间要求
图: 30 分钟间歇运动不同运动时间和间歇休息时的 ATP 和 CP 变化( Saltin,et al,1973)
在间歇运动时, ATP 在不同运动时间时消耗的数量和恢 复速率都较快 , 原因:
* 肌肉中肌红蛋白 (myoglobin) 氧储备达 600ml ,有助于 短时间运动的使用,间歇休息时,通过呼吸能重新恢复 ;
10sec 跑 20se 休息
10sec 跑 3பைடு நூலகம்sec 休息
在训练中采用
10sec 全力冲刺或最大功率 输出,可以达到 ATP—CP 的最大消耗;采用的 30sec 的休息间歇又能使 ATP— CP 达到最佳的恢复,又 能维持下次运动而不动用
糖酵解供能,血乳酸只维
持在低水平上。
20 次 10sec 全力跑间歇休息不同时的血乳酸浓度
(二)每次运动或组间间歇休息时间选择
采用 10sec 运动, ATP 、 CP 储量达到最大量的消 耗。但其半时反应理论值为 23sec ,因此休息间歇休息 最少要有 30sec 。而超量恢复时间大于 3min ,组间休 息应为 3-4min 。
10sec 全力运动时,间歇休息要有 60sec 才能完成 连续 10 次以上的间歇训练量,从而达到对 ATP—CP 能 量系统的有效刺激。
在训练过程中,可结合专项进行训练,但要注意 运动时间控制在 10sec 钟内。如短跑训练的 20-60m 行进间 跑、 30-60m 成组跑、篮球训练中 10sec 内的 30m 跑、运球 跑、曲线变向跑、 10m 冲刺跑等。
磷酸原能力训练 生化分析
供能特点 运动时间
恢复特点 休息时间
• 具体方法: 1 、最大速度,练习时间不超过 10 秒; 2 、每次练习的休息间歇不能低于 30 秒,根据运动员 的训练水平休息间歇可选范围是 30-90 秒; 3 、成组练习后,组休息间歇不能短于 3 分钟,通常在 3-4 分钟。
三 生化分析 (一)运动、间歇休息时间与血乳酸、跑次的关系
10sec 跑 10sec 休息
成组练习后,组间间歇休息时间一般安排在 3-5m in 。
实际上,在训练中要根据运动员水平来决定负荷
二
训练方法 无氧低乳酸间歇训练
发展运动员短跑起跑 (start) 后 60m 、游泳出发 (s tart) 或球类运动中突然起动 (sudden start) 和过人 (eluding an opp onent) 等的短冲能力。
*CP 的消耗和恢复快。
磷酸原供能系统输出功率最大,供能时间短 (常为6 - 8秒),因此,磷酸原供能系统的训练 可采用专项或专门的最大用力 5-10 秒重复性练习 :如 10sec 短冲训练 (sprint training) 。
又能维持下次运动而不动用糖酵解供能,血乳酸 只维持在低水平上。
提高 ATP-CP 系统的供能能力训练时,可采 用专项或专门的最大用力 5-10sec 练习(如 10se c 短冲训练 (sprint training) 。
1 磷酸原代谢能力训练的生化分析 2 糖酵解代谢能力训练的生化分析 3 有氧代谢能力训练的生化分析
第一节 磷酸原代谢能力训练的生化分析
人体快速运动时的能量主要来源于磷酸原供能系 统。由于磷酸原( ATP 、 CP )的输出功率最大,所以 ,由 ATP 、 CP 供能时速度、力量是最大的。可见,提 高运动员的速度、力量素质,首先必须发展磷酸原供 能系统的供能能力。
2 、间歇休息时间与输出功率的关系
在足球短冲训练中,要保持 10 次 6 秒最大功率输出,采用 30s ec 间歇休息,在第 10 次时,作功能力下降 13.2% ;而用 60sec 间歇休息 ,作功能力只下降 3% 。故要根据不同项目运动员的不同专项能力来选 择运动与休息间歇时间。
案例分析: 100m 短跑训练