耐力训练的生物化学分析

中国体育教练员2017年第25卷第4期运动生化监控
耐力训练的生物化学分析
李志刚#,林文跋2
(1.百色学院，广西百色533000; 2.广州体育学院，广东广州510500#
摘要耐力训练是提高运动员体能水平的重要环节，从耐力 素质的生化基础、耐力训练方法的生化分析和训练效果的生化评定3个方面进行阐述，为基层竞技体育和健身体育的科学训练提供方法。

关键词耐力训练；有氧代谢;乳酸阈；生化评定
耐力素质是指机体在一定时间内保持特定负荷或动作 质量的能力。

在竞技体育领域，耐力素质在不同的竞技运动 项目中有重要的作用。

耐力素质是决定长距离耐力项目运 动员竞技能力高低的主导素质，对足球、篮球等持续时间较 长的混合供能项目比赛结果的影响也曰益受到重视。

尽管 短时间项目在比赛过程中无法直接体现耐力素质的重要作 用，却是长期高负荷训练、比赛的基础$"。

1耐力素质的生化基础分析
耐力素质的基础是有氧耐力，糖是有氧氧化过程中最主 要的能源物质，可在体内彻底分解，生成直接能源物质ATP，以及水和二氧化碳。

脂肋只能通过有氧途径供能，分解生成 的脂肋酸可通过与糖相似的途径释放出大量的能量。

蛋白 质降解为氨基酸后，在一系列酶的作用下，可通过进入糖有 氧代谢途径产能或转化成糖、脂肋代谢的中间产物，进入相 应的代谢过程。

三大能源物质在耐力运动过程中的供能有 一定时间顺序。

耐力运动初期糖的供能比例最高，随着运动 持续，30 m in后脂肋供能的比例逐渐升高，而蛋白质则是在 糖脂大量消耗后的第三选择。

骨骼肌先利用肌糖原经有氧 代谢合成ATP，随着运动的持续，肌细胞摄取血糖进一步有 氧氧化，随之肝糖原分解成葡萄糖。

长时间有氧运动中，肝 脏糖异生是肝脏释放葡萄糖的一个重要来源。

人体内动用 脂肋酸的顺序为骨骼肌内脂肋、血浆游离脂肋酸和脂肋组织 中的储存脂肋[2]。

有氧代谢能力的另一基础是机体获取和利用氧的能力。

在3 m in以上的耐力运动过程中，有氧代谢供能的比例占主 导地位，供能能力取决于机体氧的供给及利用能力，心肺功 能是有氧代谢的基础，体内氧的摄入、运输和利用主要涉及 心血管系统和呼吸系统，血红蛋白的含量和功能。

在有氧代 谢训练过程中，应关注肺活量、最大摄氧量和血红蛋白的改 变。

氧气供应充足的基础上，有氧代谢相关酶活性是有氧代 谢的限制因素。

线粒体是有氧代谢的主要场所，也是有氧运
动时主要的能量来源，因此，线粒体的数量和相关酶的活性 亦是重要的制约因素。

2有氧耐力训练的生化分析
有氧代谢供能是长时间中低强度运动的主要供能方式。

在耐力训练中，乳酸的生成量不宜多，且需要大量的氧气，因此，运动训练时间要长，强度要低。

常用的训练方法有有氧 代谢的间歇训练、乳酸阈强度训练和最大乳酸稳态训练、持 续训练和低氧训练等[3]。

2%有氧代谢的间歇训练
长距离耐力项目运动员不仅要有良好的有氧代谢能力，还应根据比赛策略或实际赛况进行加速、超越和冲刺等，因此不仅要发展有氧耐力，运动员还应具备一定的无氧代谢能 力，长短时间间歇训练的结合可综合提高有氧、无氧代谢能 力。

发展有氧代谢能力的间歇训练，运动强度在乳酸阈以 内，持续时间适当延长。

通过2m in训练2m in休息、4min 训练4 m in休息2种不同的间歇训练对身体代谢能力的影响 研究发现&2 m in间歇运动利用的血糖不多，但4 m in间歇训 练对血糖的利用较多;2m in的间歇训练肌糖原的利用增多 (57%〜95%)，4m in运动仅占43%〜50。

/。

，而脂肋酸大量 参与供能，随着运动时间的延长，强度降低，有氧代谢供能的 比例升高。

2%乳酸阈强度训练
有氧代谢供能能力训练，运动强度把控是关键。

虽然不 同人的个体乳酸阈不同，但在耐力训练中，血乳酸达到4mmol/L时刺激强度适中，主要适用于提高有氧代谢，该强 度下运动，机体内的血乳酸可在20〜30 m in保持稳定。

进 行乳酸阈训练可依个体乳酸阈为临界点，循序渐进地增加速 度（强度）。

当血乳酸在完成相近速度训练时积累减少，则应 增加速度，使训练时的血乳酸稍高于乳酸阈，经过长时间训 练，机体的乳酸阈水平、最大摄氧量明显升高。

乳酸阈值越 高，有氧工作能力越强，在同样的渐增负荷运动中动用乳酸 供能越晚。

即在较高的运动负荷时，可以最大限度地利用有 氧代谢而不过早地积累乳酸。

2%最大乳酸稳态训练
最大乳酸稳态是指在持续负荷的运动中，乳酸的产生率 与消除率达到平衡时的最大运动负荷。

运动员在超过
40 min的恒定负荷中，在开始后的10〜15 m in血乳酸达到13
李志刚，林文跋:耐力训练的生物化学分析
要求的最适宜水平，并且其后1〇m in血乳酸增加不超过1mmol/L。

这种训练强度被认为是最适宜的最大有氧代谢训 练强度。

PhilpA等研究发现，8周的最大乳酸稳态（1〜2周，21 min;3〜4周，27 min;5〜8周，33 min)持续跑后，个体乳 酸阈提高了 7%，最大摄氧量提高了 10%[4]。

马拉松运动员 运动时接近全部依靠有氧代谢。

大量数据表明，马拉松运动 员跑步速度达到比赛速度时血乳酸浓度在3mmo/L，低于 乳酸阈（4 mmo/L)，因此，马拉松项目可釆用3mmo/L最 大乳酸稳态水平的强度负荷进行训练。

2%持续训练法
长时间持续训练是运动时间大于10 m in周期性项群项 目（如5 000 m以上跑步、1 500 m以上游泳项目和长距离自 行车项目）的主要训练方法。

长时间持续训练主要有匀速持 续训练、变速持续训练。

匀速持续训练的基本特点是：运动 强度较低、运动负荷基本稳定，运动时间在15 m in以上，运动 过程不间断，心率保持在155次/min。

变速持续训练的特点 是运动速度的快慢有明显的节奏变化（如50 m快跑，50 m 慢跑），运动时间至少15 m in以上，运动过程不间断，心率指 标为150〜170次/min。

负荷量依照运动员的训练水平确 定，一般应超过正式比赛时的运动时间或距离，刺激机体进 行更明显的超量恢复。

2%低氧训练
低氧环境下进行训练可刺激机体摄取、转运和利用氧的 能力，进入富氧环境后可较大程度地提高机体的有氧工作能 力，提高耐力水平[5]。

在参加重大体育赛事之前进入高原进 行训练，赛前1周左右进入比赛环境进行调整训练'此外，随 着人工低氧设备的进步，高住高练低训等方式的应用，不仅 保证了负荷量，还提高了负荷强度，效果更佳。

国内如中长 跑、长距离游泳、足球、篮球等项目运动员冬季会到昆明训练 基地进行低氧训练，利用高原低氧环境对机体进行更大刺 激，训练效果更明显。

3耐力训练效果的生化评定
人体运动是在能量供应下肌肉收缩牵动骨绕关节的运 动。

内在驱动是能量供应，外在表现是动作[6]。

与能量供应 和动作正常完成相关的指标可用于评判运动训练效果。

从 能量供应角度评定耐力训练效果的指标分为能源物质的储 备、氧气摄取、运输和利用能力、有氧代谢关键限速酶活性的 检测和代谢产物的水平。

能源物质的储备主要是肌内糖原 的含量，耐力运动中糖原作为能量供应的快速反应供能物 质，其含量与耐力素质水平关系密切，长期的耐力训练可提 高肌糖原的储量和恢复速度。

氧利用能力的评定常用跑节省化、乳酸阈、无氧阈、通气 阈最大摄氧量、最大摄氧量速度、最大摄氧量持续时间、最大 摄氧量平台时间、临界功率等生理生化指标。

其中，跑节省
化（Running Ezonomy，AE)次极限负荷下跑步的氧耗水平，是描述亚极限强度运动时心肺机能的理想指标[8]。

研究发 现，A E在评价普通人群（即训练初期）的耐力及其耐力训练 效果方面优于最大摄氧量和无氧阈指标[8]。

另外，血液中红 细胞、血红蛋白的含量也常用来评判氧运输能力水平。

有氧 代谢过程中的关键限速酶的含量和活性是有氧代谢能力的 重要限制因素，在线粒体中进行三羧酸循环是有氧代谢产能 的主要环节，如柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶和苹果酸脱氢 酶等含量和活性是用于评判耐力水平的重要指标。

体内代谢产物的改变可用于评价机体的机能状态，有氧 耐力训练时间长，运动负荷较大，科学准确的生化指标可反 映身体对运动负荷的反应和适应状况。

如血尿素是蛋白质 代谢的产物，正常情况下氨基酸等含氮类物质先脱下氨基，在肝脏中转变为尿素进入血液循环，经肾脏排出体外。

运动 时，蛋白质的分解代谢加强，血尿素含量升高。

持续30 min 以上的运动血尿素变化明显，当机体对耐力训练的运动量适 应良好时，运动员的血尿素水平在周期开始时上升，周后期 达到顶峰，然后逐渐下降，恢复至原水平。

4小结
有氧耐力素质的能源基础是有氧代谢供能系统，在氧气 供应充足的条件下，糖、脂肋、蛋白质彻底氧化。

有氧耐力的 训练以发展机体的有氧代谢能力为主，总的原则是运动时间 长，运动强度把控是关键，提高人体利用、吸收、运输氧的能 力。

与有氧氧化代谢水平相关的指标常用于评价耐力训练 的效果。

参考文献
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