运动生理学11-有氧运动能力

三、台阶试验
• 方法：男生使用高40厘米台阶（或凳子），女 生采用高35厘米的台阶（或凳子）做踏台上下 运动。测验前测定安静时的脉搏，然后受试者 做轻度的准备活动，主要是活动下肢关节。上 下台阶（或凳子）的频率是30次／分，节拍器 的节律为120次／分。持续3分钟。做完后立刻 坐在椅子上测量运动结束后的1分钟至1分半钟、 2分钟至2分半钟、3分钟至3分半钟的3次脉搏 数。并用下列公式求得评定指数，计算结果包 含有小数的，对小数点后的1位进行四舍五入取 整进行评分。
它反映了机体内的代谢方式 由有氧代谢为主过渡到无氧代 谢为主的临界点或转折点。
“个体乳酸阈”：
• 个体在渐增负荷中的乳酸拐点
波动范围： 1.4-7.5mmol/L 意义：更能客 观和准确地反 映机体有氧工 作能力的高低
（二）乳酸阈的生理机制及影响因素
1、生理机制 • 缺氧 • 能量代谢方式的转变 • 肌纤维动用类型的转变 • 肝脏对乳酸的消除能力降低 2、影响因素 • 性别、年龄 • 肌纤维类型与酶的活性 • 训练水平 • 运动项目 • 环境
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 台阶指数＝〔踏台上下运动的持续时间（秒） *100〕/〔2*（3次测定脉搏的和）〕 • • • • 评定： 50分以下：差 50-79：一般 80以上：优秀
Class is over!
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 • 3.作为制定运动强度的依据
二、乳酸阈
•(一)概念：
在渐增负荷运动 中，血乳酸浓度 随运动负荷的递 增而增加，当运 动强度达到某一 负荷时，血乳酸 出现急剧增加的 那一点(乳酸拐 点)称为“乳酸 阈” 。
(二)乳酸阈强度训练法 • 一般无训练者，常以其50%VO2max的运动强 度进行较长时间的运动，而血乳酸几乎不增 加或略有上升。 • 运动员可达到60%-70%VO2max强度，而优秀 的耐力专项运动员(马拉松、滑雪)可以 85%VO2max强度进行长时间运动。 • 运动员随训练水平的提高，有氧能力的百分 利用率明显提高。在具体应用乳酸阈指导训 练时，常采用乳酸阈心率来控制运动强度。
• 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
2.间接推算法
马拉松
(二)摄氧量
• 概念：单位时间内，机体摄取并被实际消耗 或利用的氧量称为摄氧量。 • 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 量均不能满足需氧量而出现氧的亏欠。
(三)乳酸阈在体育运动实践中的应用
• • • •
1.评定有氧工作能力 VO2max和LT是评定人体有氧工作能力的重要 指标。 前者主要反映心肺功能，后者主要反映骨 骼肌的代谢水平。 系统训练对VO2max提高较小，它受遗传因素 的影响较大。 系统训练对LT提高较大。显然，乳酸阈值 的提高是评定人体有氧能力增进更有意义 的指标。 2.制定有氧耐力训练的适宜强度
不同类型项目的适宜训练方法：
100米
最大强度 低乳酸间 歇训练
200米
最大速度 训练
400米
最高乳酸 间歇训练
800米/1500米
耐受乳酸能力 训练、高原训 练
3000米/马拉松
乳酸无氧阈训 练、高原训练
第三节 有氧能力的测定与评价
一、最大摄氧量测定 二、乳酸阈测定 三、台阶试验
一、最大摄氧量的测定方法
第十一章
有氧运动能力
第一节 概述 第二节 有氧工作能力 第三节 有氧工作能力的测评
第一节 概
述
一、需氧量与摄氧量 (一)需氧量 • 概念：指人体为维持某种生理活动所需要 的氧量。 安静时约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。
11.78±1.28 15.19±1.87
12.70±1.92 4.0－6.3
自由式摔跤 13.30±4.90
古典式摔跤 10.29±2.38
武术（长拳） 14.87±3.45
羽毛球（男） 5.23±1.35
杨奎生等，1987
• FG纤维的 无氧化谢能力强，乳酸的产生主要 在快缩酵解型纤维中； • SO的有氧氧化能力强，乳酸的清除主要在慢 缩氧化型纤维中。 • 乳酸在FG纤维中产生，通过肌纤维间的穿梭 或由血液运输进入SO纤维中进行氧化分解， 或在肝脏中生成糖元。
不同项
目运动 员慢肌 纤维百 分比和
VO2max
3.其他因素对VO2max的影响
• (1)遗传因素 VO2max的遗传度为93.5% • (2)年龄、性别因素
最大 摄氧 量的 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
(三)VO2max与有氧耐力的关系 及在运动实践中的意义 • 1.作为评定心肺功能和有氧工作能力的客观 指标
如去甲肾上腺素促进细胞膜上的Na、K泵活动加强， 因而消耗一定的氧。
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. Ca++的作用 5.甲状腺素和肾上腺皮质激素的作用
第二节 有氧工作能力
• 一、最大摄氧量 • (一)最大摄氧量的概念及正常值 指人体在进行有大量肌肉群参加的长时间剧烈运 动中，当心肺功能和肌肉利用氧的能力达到本人 极限水平时，单位时间内所能摄取的氧量。 • 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
美国金泉YSI®1500SPORT血乳酸分析仪
• 20年前开发全球第一台乳酸盐分析仪 • 90年推出的1500 SPORT型号，在93年 进行了改进。 • 重量4公斤，机身防水。 • 酶层固定于薄膜之间，不会随样品测 定而消耗；酶膜寿命长。
手持式乳酸分析仪
递增强度负荷运动时血乳酸的测定
2.通气阈测定 • 在渐增负荷运 动中，将肺通 气量变化的拐 点称为“通气 阈”
肺 静 脉 左 心 动 脉 毛 O2 细 血 CO2 管 肺 动 脉 右 心 静 脉 内呼吸 外呼吸 组 织 细 胞
空 气
呼 吸 道
肺 泡
O2
CO2
肺 毛 细 血 管
气体运输
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
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。
三、提高有氧工作能力的训练
• （一）持续训练法
• （二）乳酸阈训练法 • （三）间歇训练法 • （四）高原训练法
(一)持续训练法
• 概念：指强度较低、持续时间较长且不间歇 地进行训练的方法，主要用于提高心肺功能 和发展有氧代谢能力。 • 练习时间：5分钟→20-30分钟以上。 • 良好影响：能提高大脑皮层神经过程的均衡 性和机能稳定性，改善参与运动的有关中枢 间的协调关系，并能提高心肺功能及VO2max， 引起慢肌纤维出现选择性肥大，肌红蛋白也 有所增加。
相对值：50-55ml/kg/min
女子绝对值：2.0-2.5L/min
相对值：40-45ml/kg/min
(二)最大摄氧量的影响因素
• 1.心脏泵血功能 • 2.肌组织利用氧能力 • 3.其他因素：遗传、年龄、性别、种族、训练 等。最大摄氧量的遗传度为93.4。
1.氧运输系统对VO2max的影响
运动强度及持续时间与需氧量的关系
运动 项目 强 度 (米/秒) 持续 时间 需氧量/ 分 （升） 40 8.5-25 4.5-6.5 2-3.5 总需 氧量 （升） 7-14 19-50 50-150 >500
短
中 长
跑
跑 跑
9.8
8.9-6.8 6.3-5.8 5
10”-20”
1’-4’ 8’-29’ >2小时
(三)间歇训练法
• 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。
• 要求：练习的距离、强度及每次练习的间歇 时间有严格的规定 • 特点： 1.完成的总工作量大 2.对心肺机能的影响大
部分项目比赛后的血乳酸水平（mmol/L）
100米 9.45±1.33 400米 800米 5000米 马拉松
• 场地无氧阈测试：运动员以匀速跑5级1200米，每级 1200米用时分别为6'、5'30"、5'、4'30"和4'，每1200 米跑后即刻采取耳血，取血用时不超过1分钟，记录每 级跑的实际用时，取血后立刻进行下一级1200米跑。 将计算的每级实际跑速和测得的血乳酸浓度值绘图， 找出4mM/L乳酸对应的跑速为该运动员的无氧阈值。 • 最大血乳酸测试：在场地专项测验。在跑后第7、9和 11分钟采取耳血分析专项跑后血乳酸最大值。 • 主要训练手段的评价测试：场地专项练习时，在间歇 训练的间歇期，选择合适的时间（组间歇或次间歇的 4～5分钟时）进行采血，分析专项训练手段的血乳酸 水平。
• 台阶高度 男子：40厘米 女子：33厘米 • 登台阶的频率为 22.5次／分 • 总时间是5分钟 • 记录负荷后第一 个10秒的心率。
二、乳酸阈的测定方法
• 1.乳酸阈测定 • 受试者在渐增负荷运动试验中，连续采集每一级 运动负荷时的血样(一般用耳垂或指尖末梢血)测 得其血乳酸值。
以运动负荷 时做功量(W) 或运动强度为 横坐标，血乳 酸浓度为纵坐 标作图，将乳 酸急剧增加的 拐点对应的血 乳酸浓度确定 为乳酸阈。
二、氧亏与过量氧耗
• (一)氧亏
在运动过程中，机体摄氧量满足不了运 动需氧量，造成体内氧的亏欠称为氧亏。
(二)运动后过量氧耗
• 运动后恢复期处于高水平代谢的机体恢复到安 静水平消耗的氧量称运动后过量氧耗。
过量氧耗的主要原因：
1.体温升高
体温升高lº C时，体内的代谢率可增加13%。
2.儿茶酚胺的影响