運動生物化學在體育訓練項目的應用

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運動生物化學是對生命機體的基本表現能力進行概括，從根本上實現了對人體運動時體內生物、化學、物理產生的變化以及變化帶來的代謝調節進行研究，對機體變化情況從分子化角度進行觀察，并將這些研究結論的融合應用于體育訓練項目中，是隸屬于原始生物化學的一個分支學科。運動生物化學在體育訓練項目中的應用的目的主要為通過對多個領域的核心研究，得到運動生物化學中的規律，制定出相應的科學合理的方法，遵循和應用在體育訓練項目中，在激發運動員的運動能力方面，科學合理的實現了對潛能最大限度的激發。同時，運動生物化學在體育訓練項目中的應用的研究和實施，也可為新興的運動生物化學學科的運用提供堅實基礎。體育訓練是身體素質和訓練能力的綜合體現，而作為人類生存精神的表現形式的運動生物化學，研究人體運動時的能量轉變，化學變化并且通過對運動生物化學在體育訓練項目中的應用，對于訓練體能素質至關重要，在運動訓練的科學化水平日益提高的今日，在競技體育的激烈競爭的大背景下，體育訓練的主要目的更是要求運動員利用運動生物化學通過科學合理的訓練方法，在生物極限范圍發揮最大的潛能。

近些年來，運動生物化學不僅在各個領域中被廣泛地應用發展，尤其是在體育訓練的項目中。這種的運動生物化學應用，是通過系統科學的訓練對人體的運動適應能力的加強，長期有目的的對耐力進行提升，訓練負荷的選擇合理性，使得訓練達到專項要求，根據不同的體育訓練項目，能量代謝在運動生物化學方面面的規律和特點的差別，制定不同的訓練計劃，以達到提高其代謝能力的目的。體育訓練能量需要內在物質變化為基礎，在體育訓練的過程中，其中運動代謝與糖質、脂肪、蛋白質都有著很大的關系，不同物質在人體中的不相同的代謝速度決定了同能量代謝反應。在運動生物化學的代謝理論中，代謝類型由磷酸原代謝，糖酵解代謝和有氧代謝三大供能系統構成，可以根據不同代謝的代謝特點，運用運動生物化學理論，制定合理科學的體育訓練方法。

磷酸原代謝又稱為ATP-CP供能，其重要特點是人體肌肉細胞內的含量不夠多，儲量少，運動時單獨依靠它釋放能量最大供能也遠遠不夠所需。輸出功率大是其主要特點，ATP的再生主要是依靠磷酸肌酸的高能磷酸鍵水解，但是磷酸肌酸在人體內的含量也不是很多，因此ATP-CP代謝能力的訓練主要是間歇訓練或重復訓練，主要適用于短期的大強度練習時間的極限運動，比如短跑體育訓練項目中生物化學供能原理就是ATP-CP供能。據研究表明磷酸原在運動時的恢復為2到3分鐘，但這個恢復時間明顯有些偏長，為了維持預定的運動強度，休息間歇時間的掌握是訓練中的關鍵，休息的時間不夠多，會導致磷酸原恢復量少，但時間過多，又會影響訓練強度速度，因此體育訓練應當恢復一半所消耗的數量。為研究磷酸原的恢復，進行了一系列研究。Gonvea進行了男子短跑訓練8周后的實驗，試驗結果表明，肌纖維中的三磷酸腺苷酶活性發生了顯著改變。李穎林等在實驗中采用不同的訓練方法的實驗方法，分測試血乳酸值。得出磷酸原系統供能能力的最適跑距為30〜45m的實驗結果。由這些運動生物化學的實驗可以得出，體育訓練項目中，可以加大對耐力訓練來有效提高機體的有氧和無氧代謝能力，進而在極限運動中，減少磷酸原的恢復時間，提高體育訓練的效果。人體的運動能力的主要消耗原料由糖類物質提供，糖酵解代謝的實際代謝水平受到糖原合成與糖異生作用的影響，雅姆波斯卡婭在50年代提出運動時消耗物質數量超量恢復的階段性原理，肌肉收縮時糖原中肌糖元隨刺激強度增大，消耗量也隨之增大，在一插定范圍的刺激下，有一個階段會在恢復階段的某一個時期出現被消耗的物質超過原來數量，這個理論的發現在運動訓練中起到十分重大的指導意義。糖酵解供能系統的供能能力的提高，是改善無氧代謝能力和改善無氧耐力的關鍵，提高糖酵解供能能力的訓練方式有很多，但是在體育訓練項目中主要用的是乳酸耐受力訓練以及最高乳酸訓練。最高乳酸訓練，其主要原理是機體內提高乳酸生成能力，繼而刺激機體產生更多的乳酸，為了能進一步提高乳酸生成能力，調整間歇時間和運動，以及高強度訓練都是最有效的方法。在乳酸耐受力訓練中，關鍵在于乳酸保持在較高水平，其原理在于機體內有明顯量的乳酸積累，在乳酸耐受力訓練中可以做到提高乳酸耐受力。糖酵解供能是體育訓練運動中合成ATP的重要系統，該系統能力的提升，對體育訓練運動速度以及耐力的提升有著重要的作用。

在訓練中需要注意的點是，糖酵解供能系統能提供2〜3min強度較大的運動，體育訓練的過程中，影響訓練效果的主要因素是血液中乳酸的增加，在提高機體內乳酸生成能力的同時，也可以提高機體產生更強的抗酸抗疲勞能力。有氧代謝主要是支持長時間低強度的耐力運動，其釋放的能量的原理是對有氧分解葡萄糖、脂肪、部分蛋白質的依靠，實現ATP再生，進而達到供能的目的。提高有氧耐力素質可以通過有氧代謝能力的訓練來完成，其主要目的是提高有氧耐力，通過提高機體內氧運輸和利用，進行乳酸閾強度訓練以及間歇訓練，根據田開新等的研究表明，通過連續8周有氧代謝能力的訓練的新兵，最大攝氧量與其他組相比，大幅度提高。依靠有氧代謝供能的運動主要是時間長，耐力強的運動，如馬拉松、競走等，雖然在類似于健美操等體育運動項目中運用不是很廣泛，但是由于有氧練習是無氧練習的基礎，為了各方面地發展體育運動員的綜合身體素質，在平時的體育訓練項目中，要進行供能系統訓練，在有氧代謝這一方面，可適當通過中長跑等耐力性運動進行訓練提高，根據運動生物化學在體育訓練項目中的應用安排科學合理有效的提高供能能力的訓練，達到提高有氧代謝運動的目的。在實際體育項目訓練中，某一供能系統單獨供能的情況是絕對不可能存在的，磷酸原代謝，糖酵解代謝和有氧代謝三大供能系統各司其職，隨著運動狀況的變化，H大供能系統并不是同步供能的，而是供能時間、供能順序和相對比率發生一定的變化。而磷酸原代謝，糖酵解代謝和有氧代謝三大供能系統在不同體育訓練項目中著重發揮的作用也不同，因此，通過運動生物化學在不同體育訓練項目中的應用，制定符合不同體育訓練項目的顆粒科學有效的訓練方法，休息間隔，發力方式等，就顯得至關重要了以競技健美操為例，健美操作為技能主導表現健美性的運動項目，具有需要在短時間內高難度地表現成套連續動作的特點，其專項特異性以及復雜性，該項目訓練的運動生物化學科學化存在一定的難度，根據實驗可得，成套的競技健美操存在無氧代謝比有氧代謝為61.4:38.66的比例，這一研究表明，其代謝供能主要依靠三大供能系統中的磷酸原代謝供能系統以及糖酵解供能系統的能力。

根據競技健美操的特點，磷酸原代謝供能系統為競技健美操運動在開始階段的主要供能系統，但它的儲量不夠多，而且釋放的時間很短，為了實現動作的連續性，就要求糖酵解供能系統的同時參與來成ATP。因此在訓練的過程中，主要通過提高磷酸原代謝供能系統以及糖酵解供能系統的能力，來對運動員體能水平進行一定程度的提高。磷酸原代謝供能系統的供能能力的提高可采取對時間段的極限運動進行間歇訓練或重復訓練。而提髙糖酵解供能系統的供能能力，則可以采用，成套動作重復訓練的方式來增加耐力能力，在平時的競技健美操訓練中，根據磷酸原代謝供能系統以及糖酵解供能系統的特點，結合運動員自身的身體素質以及競技健美操專項技術，制定合理科學的訓練方式，達到獲得顯著訓練結果的目的。隨著體育訓練的科學化水平的不斷提高，體育訓練項目中運動員需要具備各方面素質和訓練能力，而運動生物化學作為一門研究人體運動時的能量供應特點新興的學科，在體育訓練項目中的應用具有重要意義，其中利用運動生物化學研究清楚磷酸原代謝，糖酵解代謝和有氧代謝三大供能系統代謝與運動學力量之間的調節關系，對一些運動生物化學訓練知識和規律有足夠的認識和掌握，實現具有目的性的運動訓練方法的制定，保證運動員身體能力不受影響的情況下，最大限度地發揮身體的潛能，達到運動生物化學在體育訓練項目中的應用的目的。

作者：趙坤 單位：中國民航大學體育部