王步标运动生理学 12章有氧和无氧运动能力_PPT幻灯片

运动强度及持续时间与需氧量的关系
运动项目
短跑
强度 (米/秒)
9.8
持续时间 10”-20”
需氧量/分 （升）
40
总需氧量 （升）
7-14
中 跑 8.9-6.8 1’-4’ 8.5-25 19-50
长 跑 6.3-5.8 8’-29’ 4.5-6.5 50-150
马拉松
5
>2小时 2-3.5
>500
认为运动后恢复期内的过量氧耗就是用于偿还运 动过程中的氧亏，因此把它称之为氧债。
（1） 氧债的组成：乳酸氧债和非乳酸氧债。 非乳酸氧债(25% ) ATP--PCr 乳酸氧债(75 %) 糖原无氧酵解生成的乳酸
（2）氧债的计算： 氧债=总耗氧-（0.25×时间)
负氧债能力的高低反映了其无氧耐力的高低。
最大吸 氧量
人体供 中央机制 心输 氧能力 心泵功能 出量
最高心率 最大搏出量 (氧脉搏)
循环血量和血红蛋白总量与氧的运载量
肌肉利用氧的 能力
肌肉的摄氧能 力
线粒体数量、密 度、内膜的表面 积和氧化酶活性
动静脉氧差 供给肌肉的血量 (外周机制)
其它 遗传、年龄和性别、训练
（四）影响最大吸氧量的因素
憋气试验：吸气后憋气、呼气后憋气
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。
过量氧耗的主要原因： 1.体温升高
体温升高lºC时，体内的代谢率可增加13%。
2.血液中儿茶酚胺处于较高水平
如去甲肾上腺素促进细胞膜上的Na、K泵活动加强， 因而消耗一定氧练习： 无氧供能占90-100%，如100m跑。
• 近极量强度的无氧（混合的无氧强度）练 习： 无氧供能占75-85%，如200-400m跑。
• 亚极量强度的无氧（有氧无氧强度）练习： 无氧供能占60-70%，如800m跑。
有氧练习
• 极量强度的有氧练习： 有氧供能占60-70%，如1500-3000m跑。
的
年
龄、
性
别
变
化
(3)训练因素
• 不同运动项目运动员的 VO2max比较
• 左图女子 右图男子
(四)VO2max与有氧耐力的关 系 • 1.作为及评在定心运肺动功实能和践有中氧工的作意能力义的客观指标
800米游泳成绩与VO2 max相关系数为0.75； 5000米跑成绩与VO2 max相关系数为0.81。 • 2.作为选材的生理指标
• 近极量强度的有氧练习： 有氧供能占90%，如5000-10000m跑。
• 亚极量强度的有氧练习： 有氧供能占90%以上，如30km及以上跑。
• 中等强度的有氧练习： 几乎全部都为有氧供能，如50km竞走。
• 小强度的有氧练习： 全部都为有氧供能，如日常走路。
第二节 有氧运动能力
一、有氧运动能力的生理学基础 （一）骨骼肌纤维类型的百分配布 （二）代谢功能 （三）心肺功能 （四）神经系统的调控 （五）激素的作用
氧亏和运动后过量氧耗
1、氧亏（O2 deficit）
概念：生理学把需氧量与吸氧量之差 称为氧亏。
原因：氧运输系统（呼吸和循环）功 能惰性
血红蛋白和肌红蛋白结合的氧气、组织液 及血液中溶解的氧气、储存的ATP及CP 、 糖酵解
上世纪20年代初，希尔（Hill；AV）提出了氧债的 概念。梅耶霍夫（1931）等进行了进一步研究。
女子绝对值：2.0-2.5L/min
相对值：40-45ml/kg/min
(二)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。
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
(1)遗传因素 遗传度为93.5% (2)年龄、性别因素 (3)训练 (4)停训
1.氧运输系统对VO2max的影
响
肺左动
静心脉
脉
空 气
呼 吸 道
肺
肺 泡
O2 CO
毛 细 血
2 管肺
动
脉
毛 细
O2
组 织
血 管
CO
2
细 胞
右静 心脉
外呼吸
气体运输
内呼吸
2.肌组织利用氧能力对VO2max的影 响 • ①肌组织从血液摄取氧的能力
• 二、最大摄氧量
• 最大吸氧量是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。
• 评定人体有氧工作能力的重要指标之一
男子绝对值：3.0-3.5L/min
相对值：50-55ml/kg/min
②肌肉组织利用氧的能力 慢肌纤维具有丰富的毛细血管分布，肌纤维 中的线粒体数量多、体积大且氧化酶活性高， 肌红蛋白含量也较高。 ∴有利于增加慢肌纤维的摄氧能力。
不同项 目运动 员慢肌 纤维百 分比和 VO2ma
x
3.其他因素对VO2max的影响
• (1)遗传因素
最
• (2)年龄、性别因素
大
摄
氧
量
3.磷酸肌酸的再合成
在运动后恢复期CP的再合成需要消耗一定氧。
4.肌细胞内Ca2+的升高 5.甲状腺素和肾上腺皮质激素处于较高水平
三、依运动时氧需与氧供关系对运动能力进行分类 根据运动时需氧量与实际的供氧关系，可以将
人体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
最大摄氧量的采集
2.间接推算法
• 台阶高度 男子：40厘米 女子：33厘米
• 登台阶的频率 22.5次／分
• 总时间是5分钟 • 记 录 负 荷后 第 一 个 10
秒的心率。
（三）决定最大吸氧量的机制
1．中央机制（心肺功能）
2．外周机制（运动肌肉利用氧的能力）
氧脉搏
动静脉氧差
（三）决定最大吸氧的机制
协调、经济性 力量
运动能力
能量来源
环境 心理因素
无氧运动能力
有氧运动能力
影响人体运动能力的因素图解
第一节 运动时和运动后的氧动力学
一、需氧量与吸氧量
需氧量（O2 reqirment ）是指单位时间内所 需的氧量。
安静时约氧250ml/min(毫升/分)
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。