耐力素质

第三节耐力素质
耐力是人体长时间进行肌肉活动的能力，也可以看作是对抗疲劳的能力。

耐力素质的分类及命名十分繁杂，可按运动时的外部表现划分为速度耐力、力量耐力和静力耐力等；按该项工作所涉及的主要器官划分为呼吸循环系统耐力、肌肉耐力及全身耐力等；还可按参加运动时能量供应的特点划分为有氧耐力和无氧耐力；并可按运动的性质划分为一般耐力和专项耐力等。

本节将着重从能量供应的角度，介绍有氧耐力和无氧耐力的生理基础，‘以及有氧耐力与无氧耐力的训练等问题。

一、有氧耐力及其训练
(一)有氧耐力的生理基础
有氧耐力(aerobic capacity)是指人体长时间进行有氧工作(依靠糖
、脂肪等有氧氧化供能)的能力。

氧供充足是实现有氧工作的先决条件，也
是制约有氧工作的关键因素。

而运动中氧的供应受多种因素制约。

影响有氧
耐力的有关因素概括如图14—5所示。

1．心肺功能空气中的氧通过呼吸器官的活动吸进肺，并通过物理
弥散作用与肺循环毛细血管血液之间进行交换。

因此，肺的通气与换气机
能是影响人体吸氧能力的因素之一。

优秀的耐力运动员的肺容积、肺活量
均大于非耐力运动员和无训练者，肺的通气机能和弥散能力也大于一般人。

肺功能的改善为运动时氧的供给提供了先决条件。

弥散人血液的氧由红细胞中的血红蛋白携带并运输。

因此，血液的载氧
能力和心脏的泵血功能与有氧耐力密切相关。

在运动训练中常可观察到，如
果运动员血红蛋白含量下降10％，往往会引起有氧能力降低和运动成绩下降。

要实现肺泡气与肺毛细血管血液问的气体交换，除了要有一定的肺泡通气外，还必须有相应数量的肺部血液流量，后者又取决于单位时间内由心脏输出的
血量。

“通气／血流比值”在安静时一般无明显变化，但从
安静状态转人最大强度运动时，其比值可明显增大。

这是由
于运动时人体增加肺通气的能力，远远大于增加心输出量的
能力，结果导致机能无效腔(即未得到血液的肺泡)大大增加。

因此，肺通气机能并非是限制有氧能力的主要因素，而心
脏的泵血机能是限制最大有氧能力提高的一个十分重要的因
素。

心输出量受每搏输出量和心串的制约。

许多研究已证明，
运动训练对最高心率影响不大，甚至可以降低，所以从事最
大负荷工作时心输出量的差异主要是由每搏输出量造成的。

因此，增加心输出量的关键是每搏输出量，后者又决定于心
肌收缩力及心腔容积的大小。

优秀的耐力专项运动员在系统训练的影响下，使心脏的
形态与机能出现一系列适应性的变化。

主要表现为左心室内
腔扩张，心容积增大，安静时心率减慢，每掳输出量增加。

其表明心脏的泵血机能和工作效率得到提高，以适应长时间
持续运动的需要。

2．骨骼肌特点当毛细血管血流经组织细胞时，肌组织从血液中摄取和利用氧的能力与有氧耐力密切相关。

肌组织利用氧的能力，一般用氧的利用率(即每100ml动脉血流经组织时组织利用氧的百分率)来衡量。

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。

实验证明，优秀的耐力运动员慢肌纤维百分比高，并出现选择性肥大现象，同时还伴有肌红蛋白、线粒体的体积增大数量增多和氧化酶活性提高、毛细血管数量增加等方面的适应性变化。

因此，有氧耐力的好坏不仅与心肺功能或氧运输系统有关，而且与氧的利用能力，即肌纤维的组成及其有氧代谢能力有密切关系。

目前认为，心输出量是决定最大摄氧量(VO2max)的中枢机制，而肌纤维类型的百分组成及其本身的特点是决定的外周机制。

3．神经调节能力长期进行耐力训练，不仅能够提高大脑皮质神经过程的稳定性，而且能够改善各中枢间的协调关系。

其表现为运动中枢的兴奋与抑制过程更加集中，肌肉的收缩与舒张更加协调；各肌群(主动肌、对抗肌、协同肌)之间的配合更趋完善；内脏器官的活动(即氧运输系统的功能)能更好地与肌肉活动相适应。

由于神经调节能力的改善，可以提高肌肉活动的机械效率，节省能量消耗，从而保持长时间的肌肉活动。

4：能量供应特点耐力性项目运动持续时间长，强度较小，其能量绝大部分由有氧代谢供给。

所以，机体的有氧代谢能力与有氧耐力素质密切相关。

系统的耐力训练，可以提高肌肉有氧氧化过程的效率和各种氧化酶的活性，以及机体动用脂肪供能的能力；在长时间耐力练习中，随着运动时间的延长，脂肪供能的比例逐渐增大，从而节省糖原的利用。

人体动员脂肪供能的能力，可以从血浆中自由脂肪酸的含量来判断。

(二)发展有氧耐力的训练方法
发展有氧耐力的训练的常用方法有持续训练法、间歇训练法及高原训练等。

1．持续训练法是指强度较低、持续时间较长且不间歇地进行练习的方法。

目前在田径中长跑和游泳训练中，常采用长距离的持续性匀速练习，主要用于锻炼心肺功能和发展有氧耐力。

长时间的持续训练，可以提高大脑皮质神经过程的均衡性和机能稳定性，提高呼吸和循环系统的机能及VO2max，并可引起慢肌纤维出现选择性肥大，肌红蛋白也有所增加。

尤其是儿童少年及训练水平低者应以低强度的匀速持续训练为主。

在发展有氧耐力而进行的持续性练习中，运动强度的选择十分重要。

一般认为，应采用超过本人VO2max50％的强度运动，才能使有氧能力显著提高。

不少学者提出了各自研究所得的标准，如美国的库珀(Cooper)提出，运动时的心率应达到150次·mb—1，并至少维持5min；荷兰的卡沃宁(Karvonen)提出适宜强度的公式为：安静心率十(最高心率—安静心率)×60％，其公式中仍％可因人而异，训练水平较高者可乘以70％，训练水平较低者可乘如％。

上述诸强度标准可供参考。

近年来，国内外学者普遍认为，个体乳酸阈(nAT)强度是发展有氧耐力训练的最佳强度，其理论依据是，用ILAT强度进行耐力训练，既能使呼吸、循环系统机能达到较高水平，最大限度地利用有氧供能，同时又能在能量代谢上，使无氧代谢的比例减少到最低限度。

许多横向研究表明，优秀的耐力运动员有较高的量AT水平；对训练前后的纵向研究也表明，以HAT强度进行耐力训练，能有效地提高有氧工作能力。

2．间歇训练法是指在两次练习之间有适当的间歇，并在间歇期进行强度较低的练习，而不是完全休息。

由于间歇训练对练习的距离、强度及每次练习的间歇时间有严格的规定，往往不等身体机能完全恢复就开始下一次练习，因此，对机体机能要求较高，能引起机体结构、机能及生物化学等方面较深刻的变化。

从生理学角度分析，间歇训练主要有以下特点：①完成工作的总量大。

间歇训练比持续训练能完成更大的工作量，并且用力较少，而呼吸、循环系统和物质代谢等功能得到较大的提高。

奥斯特朗(Astrand)发现，让受试者用两种不同的方法进行每分钟完成2 160kg·m的工作。

结果，持续工作只能进行9min，完成的总工作量为19440kg·m；如果用同样的负荷强度，进行活动30s休息30s的间歇运动，就可以坚持1h，总工作量为635kJ。

而对于发展有氧代谢能力来说，总的工作量远比强度更为重要。

②对心肺机能的影响大。

间歇训练是对内脏器官进行训练的一种有效手段。

在间歇期内，运动器官(肌肉)能得到休息，而心血管系统和
呼吸系统的活动仍处于较高水平。

如果运动距离短，练习期肌肉运动引起的内脏机能的变化，都是在间歇期达到较高水平。

日本学者有吉正博在对间歇训练的研究中发现，让运动员平均以33.2s的成绩跑完200m，然后以75s慢跑为间歇，在反复练习40次的过程中，每隔5次的快跑和间歇期中测量摄氧量、每搏摄氧量和心率的变化。

结果表明，这三项指标的变化在间歇期都高于快跑期这样的练习安排无论在快跑期还是在间歇休息期，使心脏始终保持在最佳输出量范围，呼吸和循环系统均承受了较大的负荷。

因此，经常进行间歇训练，能使心血管系统得到明显的锻炼，特别是心脏工作能力以及最大摄氧能力得到显著提高。

目前，在许多项目的训练中，都大量采用了间歇训练法。

其方法运用成功与否的关键是要根据不同年龄、训练水平及不同项目的特点，科学合理地安排每次练习的距离、强度及间歇时间。

3、高原训练随着运动水平的不断提高，人们在谨慎加大运动负荷的同时，着眼于提高训练难度，给予机体更强烈的刺激，以调动人体的最大潜力。

高原训练就是基于这种设想逐渐开展起来的一种训练方式。

在高原训练时，人们要经受高原缺氧和运动缺氧两种负荷，对身体造成的缺氧刺激比平原上更为深刻，可以大大调动身体的机能潜力，使机体产生复杂的生理效应和训练效应。

研究表明，高原训练能使红细胞和血红蛋白数量及总血容量增加，并使呼吸和循环系统的工作能力增强，从而使有氧耐力得到提高。

二、无氧耐力及其训练
(一)无氧耐力的生理基础
无氧耐力(anaerobic capacity)是指机体在氧供不足的情况下较长时间进行肌肉活动的能力。

在长时间缺氧情况下，体内主要依靠糖无氧酵解提供能量。

因此，无氧耐力的水平，主要取决于肌肉内糖无氧酵解供能的能力、缓冲乳酸的能力以及脑细胞对血液PH变化的耐受力。

1．肌肉内无氧酵解供能的能力肌肉无氧酵解的能力，主要取决于肌糖原的含量及其无氧酵解酶的活性。

柯斯蒂尔(CD—till)等(1976)发现，优秀赛跑运动员腿肌中乳酸脱氢酶活性和磷酸化酶活性，短跑运动员最高、中跑者居中、长跑者最低。

这表明肌肉无氧酵解能力与无氧耐力素质密切相关。

不同径赛运动员肌纤维组成及酶的活性比较
项目人数ST% 乳酸脱氢酶活
性
磷酸化酶活性
男短跑男中跑男长跑女短跑女中跑2
7
5
2
7
24.0
51.9
69.4
27.4
60.0
1287
868
764
1350
744
15.3
8.4
8.1
20.0
12.6
2．缓冲乳酸的能力肌肉无氧酵解过程产生的乳酸进人血液后，将对血液PH造成影响。

但由于缓冲系统的缓冲作用，使血液的PH不致于发生太大的变化。

机体缓冲乳酸能力的强弱，主要取决于血液中碳酸氢钠的含量及碳酸酐酶的活性。

一些研究表明，经常进行无氧耐力训练，可以提高碳酸酐酶的活性。

3．脑细胞对血液pH变化的耐受力尽管机体的缓冲物质能中和一部分进入血液的乳酸，但由于进入血液的乳酸量大，血液的9H还会向酸性方向发展，加
上因氧供不足而导致代谢产物的堆积，都将会影响脑细胞的工作能力，促进疲劳的发展。

因此，脑细胞对这些不利因素的耐受能力，也是影响无氧耐力的重要因素。

经常进行无氧耐力训练的运动员，脑细胞对血液中代谢产物堆积的耐受力得到提高。

(二)无氧耐力的训练
1．间歇训练间歇训练是发展无氧耐力最常用的训练方法。

在作为发展无氧耐力而进行的间歇训练中，要考虑练习强度、练习时间和间歇时间的组合与匹配，要以运动中能产生高浓度的乳酸为依据。

因此，练习强度和密度较大，间歇时间较短，练习时间一般应长于30s，以1—2min为宜。

以这种练习强度和时间及间歇时间的组合，能最大限度地动用糖酵解系统供能的能力，从而有效地提高无氧耐力。

图14—6是跑1min休息4min的5次间歇快跑后血乳酸浓度的变化。

2．缺氧训练是指在憋气或减少吸气的条件下进行练习的方法，其目的是造成体内缺氧，以提高无氧耐力。

缺氧训练不仅可以在高原自然环境中进行，而且在平原特定环境条件下模拟高原训练，同样可以获得一定的训练效果，如利用低压舱(或减压舱)等。