第六讲 有氧以及无氧运动训练及其评价

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耐力项目的选材通常要求心肺发育良好, 心容量大,脉搏徐缓有力。
最大摄氧量的高低标志着人体有氧运动能 力的潜力。
——最大摄氧量
(五)最大摄氧量的测定方法
1、直接测定法:通常在实验室条件下,让受 试者在一定的运动器械上进行逐级递增负荷 运动实验测定其摄氧量。 测试仪器 (1)电动跑台 (2)功率自行车 (3)气体分析器 (4)台 阶
x
图二
不同运动项目运动员的 VO2max比较
• 左图女子 右图男子
——影响最大摄氧量的因素
训练获得的最大摄氧量的增进,如果 停训或者卧床休息,心泵功能增进和肌肉 利用氧的能力都可消退。显示出训练对最 大摄氧量效应的可逆性。
——最大摄氧量
(四)最大摄氧量的应用
1、评价有氧耐力 耐力运动项目,如长距离跑、竞走、越野、
高级运动生理学 ----理论及应用
——汤长发
第四讲
有氧运动与无氧运动 训练及评价
目录
第一部分
第一节 第二节
第二部分
第一节 第二节 第三节
第三部分
第一节 第二节 第三节
概述
需氧量与摄氧量 氧亏与运动后的过量氧耗
有氧运动
有氧运动的能量来源 有氧运动能力的生理基础 有氧运动能力的测评
无氧运动
无氧运动的能量来源 无氧运动能力的生理基础 无氧运动能力的测定与评价
第三节 有氧运动能力测评
最大摄氧量 最大摄氧量平台 无氧阈 心率无氧率
——有氧运动能力的评定
一、最大摄氧量
(一)最大摄氧量的定义、表示方法及正常值 定义:指人体在严格定量控制的运动器械
上,进行全身大肌肉的递增运动负荷的力竭 运动中,当人体的氧运输系统的供氧能力和 肌肉的用氧能力达到本人的最高水平时,人 体每单位时间所能摄取的氧量。也称为最大 吸氧量或最大耗氧量(VO2max)。
肌肉的供血量既与心泵功能有关,也与 血液的重新分配有关。训练可使心血管系统 的调节功能得到改进,有利于运动时肌肉获 得更多的血液供应,从而使最大摄氧量得以 提高。
此外,循环血量和血红蛋白总量与氧的 运载量密切相关,所以也与最大摄氧量的值 密切相关。
——最大摄氧量
(三)影响最大摄氧量的因素
1、遗 传
有氧运动
第一节 有氧运动的能量来源源自——有氧运动的能量来源人体有氧运动能量来源主要是以糖、 脂肪、蛋白质为原料的有氧氧化,其主要场 所是在线粒体。
这里以糖的有氧氧化为例,阐述能量产 生过程。
——有氧运动的能量来源
糖的有氧氧化过程的三阶段:
第一阶段
第二阶段
第三阶段
第三阶段:
第三阶段:
第三阶段:
过量氧耗的主要原因:
运动后过量氧耗 (EPOC)
体温升高
某些激素 (如儿茶酚
胺等)
恢复CP 清除乳酸
心率升高、呼 吸频率加快
血红蛋白、肌红 蛋白的氧饱和度
影响运动后过量氧耗的因素示意图
有氧运动
第二部分 有 氧 运 动
第一节 有氧运动的能量来源 第二节 有氧运动能力的生理基础 第三节 有氧运动能力的测评
——有氧运动能力的生理基础
(一)氧运输系统的功能 氧运输系统的功能水平及其贮备能力是 有氧运动能力的重要生理基础。 肺的通气与换气机能影响人的吸氧能力。 运动时提高和掌握有效的呼吸方法,增强呼 吸机能,从而提高自身有氧运动能力。
肺左动 静心脉 脉




O2
毛 细

吸 道

CO
血 管
毛 细
O2
组 织
——最大摄氧量
最大摄氧量是评定人体有氧工作能力的 重要指标之一。其表示方法分为:绝对值和 相对值。
绝对值:表示机体在单位时间(1分钟)内所能摄取 的最大氧量——不适合青年学生
相对值:每分钟每千克体重的最大摄氧量(ml·kg1·min-1)
男大学生: 绝对值:3.0-3.5L/min 相对值:50-55ml/kg/min
血 管
CO
2
细 胞
2
肺 动 脉
右静 心脉
外呼吸
气体运输
内呼吸
——氧运输系统的功能
同时,心脏的泵血功能与有氧运动能力 密切相关。心输出量受每搏输出量和心率的 制约,在一定范围内,心输出量随每搏输出 量和心率的增加而增大。
运动训练使心脏的形态与机能出现适应 性变化,主要表现为左心室内腔扩张,心容 积增大,安静时心率减慢,每搏输出量增加 等。而每搏输出量决定于心肌收缩力量和心 室腔容积的大小。
戈尔尼克研究发现,经过20周每周4天的 有氧训练,人体骨骼肌中肌糖原的贮量增加 了2.5倍。
三、影响有氧运动能力的代谢性因素
三羧酸循环中间产物浓度 苹果酸-天冬氨酸穿梭 线粒体的代谢功能
苹果酸-天冬氨酸穿梭:指胞液中的NADH在 苹果酸脱氢酶的作用下,使草酰乙酸还原为 苹果酸,后者可以通过线粒体内膜上的载体 进入线粒体,又在线粒体内苹果脱氢酶的作 用下重新生成草酰乙酸和NADH。NADH进 入呼吸链生成3分子ATP。线粒体内生成的草 酰乙酸经谷草转氨酶作用生成天冬氨酸,后 者方能通过线粒体内膜上的载体运出线粒体, 再转变为草酰乙酸,以继续穿梭作用。
最大摄氧量的采集
——最大摄氧量的测定方法
判定标准: ①心率达180次/分(儿少达200次/分) ②呼吸商(RQ)达到或接近l.15 ③摄氧量随运动强度增加而出现平台或下降 ④受试者已发挥最大力量并无力保持规定的 负荷即达精疲力竭 跑台递增负荷跑步实验法被认为是测量最 大摄氧量的黄金标准。
——最大摄氧量的测定方法
自行车和长距离游泳等属于有氧耐力项目,其 耐力运动成绩与最大摄氧量之间呈正相关。
最大摄氧量、爆发力、无氧阈与跑步成绩的相关
距离 人数 最大摄氧量 爆发力 无氧阈
100m n=11 0.35 0.55 0.50
400m n=9 0.51 0.61 0.86
1000m n=14 0.47 0.59 0.90
(四)能力供应特点
耐力性项目运动强度小,持续时间长, 主要以有氧供能为主。糖和脂肪在有氧的条 件下,能保持长时间供能,这也是影响有氧 运动能力的重要因素之一。
长期进行有氧耐力训练可以提高肌肉 中供能物质的储存、肌肉有氧氧化的效 率 以及 脂肪供能能力。
——能力供应特点
在运动中提高自由脂肪酸(FFA)的氧化 供能能力,节约肌糖原的消耗,是有氧运动 能力的坚实基础。增加自由脂肪酸的动员和 利用以节约肌糖原的同时,增加肌糖原的贮 量对有氧运动能力也有重大作用。
比例增加,摄氧量能否满足需氧量,取决于运 动项目的特点。在持续时间短且强度大的运动 中以及低强度运动的开始阶段,摄氧量 不能满足需氧量而出现氧的亏欠。
第二节 氧亏和运动后过量氧耗
1、氧 亏
氧 亏是指运动时的需氧量与实际吸氧量之差。
2、运动后过量氧耗
运动后过量氧耗(EPOC)是指运动后恢复期 内处于较高代谢水平的机体,恢复到安静水平所 消耗的氧量。
女大学生: 绝对值:2.0-2.5L/min
相对值:40-45ml/kg/min
——最大摄氧量
(二)决定最大摄氧量的机制
最大摄氧量受心脏泵血功能和肌肉利用 氧的能力两个方面因素的制约。前者称之为 最大摄氧量的中央机制,后者称之为最大摄 氧量的外周机制。
决定最大摄氧量的中央机制和外周机制示意图
——决定最大摄氧量的机制
的增长而开始递减。
——影响最大摄氧量的因素
最 大 摄 氧 量 的 年 龄、 性 别 变 化
——影响最大摄氧量的因素
3、训 练
从事不同项目的运动员,其最大摄氧 量有明显的项目特征。
越野滑雪、长跑等耐力性项目的运动员, 其最大摄氧量明显高于短跑、举重等非耐 力项目的运动员。
图一
不同项 目运动 员慢肌 纤维百 分比和 VO2ma
第一节 需氧量与摄氧量
氧的摄取和利用是人体赖以生存的必要 条件之一。进行体育运动时,除维持人体生 命活动所需的氧量外,还需依其活动强度和 持续时间而需要更多的氧供应。
根据运动时需氧与实际的供养关系,可 以将人体的运动能力分为有氧运动能力和无 氧运动能力。
后者又可以细分为不需氧的ATP-PCr系 统的能力和糖无氧酵解的能力。
1、中央机制
最大摄氧量的中央机制是指心脏的泵血功 能,包括左心室的最大心输出量及体循环中血 管运输氧的诸多环节。
心脏泵血功能强弱的指标是运动时心脏的 最大心输出量的大小,而最大心输出量则是最 高心率与最大搏出量的乘积。
故制约最大摄氧量中央机制的 关键因素是机体在逐级递增负荷至 力竭时的最高心率和最大搏出量。
不同运动方式测定最大摄氧量值比较
运动形式 上坡跑(>3%)
水平跑 功率自行车(60转/min)
仰卧蹬车
手臂转动曲柄 台阶试验
最大摄氧量(%) 100
95~100 92~96 82~85 65~75
97
——最大摄氧量的测定方法
——有氧运动能力的生理基础
(三)神经调节能力
有氧运动能力受大脑皮层神经过程的稳定 性以及中枢之间的协调性的影响。
神经系统特别是大脑皮层在运动感觉区对 不断传入的本体感觉冲动、化学变化的传入 冲动的耐受性和稳定性是有氧运动能力的又 一个重要条件。
从相关的神经学研究论述中,大脑皮层细 胞是比较容易产生疲劳的场所。
——需氧量和运动后的过量氧耗
运动强度及持续时间与需氧量的关系
摄 氧 量
• 概念:人体单位时间内(通常以1min计)从肺泡中
获取的氧量或全身各组织器官从毛细血管中抽取的氧 量称为摄氧量(oxygen intake ,VO2)或每分摄氧量。
• 安静时:200-300毫升/分。 • 运动时:随着运动强度的增加,每分需氧量成
——神经调节能力
神经系统高级部分对身体各器官系统功能 的调节、调整和整合,实现移缓济急,如血液 的重新分配、皮肤血管的适时扩张以利散热、 保持体温稳态、抑制肠胃的运动和分泌等,都 对保持和提高有氧运动能力是有利的。
长期的耐力训练可以改善神经的调节能力, 节省能量消耗,保持较长时间的肌肉活动。
——有氧运动能力的生理基础
——氧运输系统的功能
红细胞的数量也是影响有氧运动能力 的因素之一。血液中红细胞所含的血红蛋 白具有携带氧进行运输的机能。若运动员 血红蛋白含量下降10%,就会引起运动成 绩下降。
——有氧运动能力的生理基础
(二)骨骼肌的特征
肌组织利用氧的能力主要与肌纤维类型及 其代谢特点有关。
骨骼肌中慢肌纤维(ST)的百分组成高者 其有氧运动能力相对较高。如果优秀的耐力运 动员慢肌纤维百分比高,肌红蛋白、线粒体和 氧化酶活性高、毛细血管数量增加,则有氧运 动能力较强。
3000m n=11 0.48 0.42 0.89
越野跑4.2km n=8 0.77 0.28 0.71
——最大摄氧量的应用
2、确定运动强度
在各种实验研究、训练水平评定和 运动处方的制定中,常用最大摄氧量百 分比(%)作为运动强度或定量负荷的 指标。
——最大摄氧量的应用
3、运动选材的指标
耐力性项目运动员的心肺功能高低是决定 耐力成绩的关键。
——决定最大摄氧量的机制
2、外周机制
肌肉的摄氧能力: 肌纤维类型影响肌肉的摄氧能力,慢肌
纤维有丰富的毛细血管分布,线粒体数目多、 体积大,氧化酶的活性高,慢肌纤维肌红蛋 白含量也比较高,有利于增加肌纤维的摄氧 能力。所以慢肌纤维百分组成高的机体,其 有氧工作能力强。
——决定最大摄氧量的机制
供给肌肉的血量:
20世纪70年代以来,通过对最大摄氧量遗 传度的研究,多数学者认为最大摄氧量的遗传 度在80%以上。
Klissouras的双生子实验,发现其遗传度 为93.4%。单卵双生子对内差异甚小,双卵双 生子差异较大。
——影响最大摄氧量的因素
——影响最大摄氧量的因素
2、年龄与性别
研究表明:最大摄氧量在青少儿时期 随年龄的增长而增加。在青春发育期前, 男女最大摄氧量的差异较小,13岁之后差 异逐渐显著。30岁以后最大摄氧量随年龄
第三阶段:
第三阶段:
第三阶段:
第三阶段:
第三阶段:
有氧运动
第二节 有氧运动能力的生理学基础
一、影响有氧运动能力的机制
机制
中枢机制 外周机制
心肺功能
肌纤维类型的百分比组成 及其骨骼肌的代谢特征
二、有氧运动能力的生理基础
生理基础
氧的运输系统功能 肌肉利用氧的能力 神经调节能力 能量供应特点
----需氧量与摄氧量
一、需氧量与摄氧量
需氧量(O2 requirement )是指单位时间内 所需的氧量。 成年人静息时约250ml/min (毫 升/分)。
儿 童>成年人(儿童的代谢水平比成年人高) 老年人<成年人(老年人代谢水平的降低)
运动时需氧量随运动强度而变化,并受运
动持续时间的影响。运动时随着运动强度的增 大,每分需氧量也相应增加。
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