磷酸原系统供能的生理学解读①——提高青少年百米跑的生理机制与训练方法

王晖(甘谷县第三中学　 甘肃甘谷　741200)

磷酸原系统供能的生理学解读①
——提高青少年百米跑的生理机制与训练方法

王晖
(甘谷县第三中学 甘肃甘谷741200)

青少年训练应强调以技术为中心的全面身体素质训练,素质训练主要以“快”为中心全身性练习。掌握无氧耐力的生理学基础是提高无氧耐力能力的关键,用科学的训练方法是增强速度素质的重要手段。速度素质是指人体在最短时间内完成某种运动的能力。速度素质与机体能量供应系统密切相关。

速度素质磷酸原系统训练方法青少年

人体快速运动的能力在很大程度上还取决于机体能源系统提供能量的能力。速度性练习的强度大、时间短,主要靠ATP～CP系统提供能量。ATP是人体一切活动的直接能源,但其中肌肉中储备量极少,若以最大功率输出仅能维持1～2s,此时,储存于肌肉中的另一种高能磷酸化合物CP能十分迅速的释放能量供ATP合成。在机体能源系统中,ATP～CP系统提供能最迅速,但期总能量输出很有限,约能维持7.5s左右,之后机体则主要依靠糖酵解系统供能,后者提供的能量则较低。因此,肌肉中ATP～CP含量较多是速度素质重要的物质基础,提高肌肉组织ATP～CP的储备量及其能量释放与转换过程中酶的活性,对于发展速度是十分重要的。通过速度训练,肌肉中CP的储备量随训练水平的提高而增加。

1　无养糖酵解供能系统

在运动开始时,糖未分解,此时肌肉运动的能量由ATP、CP分解的能量。由ATP、CP分解的能量,不需氧、也不产生乳酸,则称为非乳酸功能,供能时长为10s,即非乳酸功能系统。磷酸原系统供能: ATP—→ADP+P+E(1～2s),CP—→C+P+E(7.5s)。在进行大强度运动训练时机体处于缺氧状态,此时肌肉活动能力主要依靠糖无氧酵解,同时产生乳酸而释放能量,需要养,产生乳酸,供能时较长(45s),则称为乳酸功能系统。乳酸供能:糖——糖酵解(无氧)—→HL(乳酸)+E(45s),需要养,产生乳酸,供能时长,则称为乳酸功能系统。以上两种功能统称为无氧糖酵解系统。

糖酵解供能系统:

磷酸原系统 ATP—→ADP+P+E(1～2s)

CP—→C+P+E(7.5s)非乳酸功能系统无氧

糖——糖酵解 无氧—→HL(乳酸)+E(45s)

2　磷酸原系统供能训练时血乳酸指标的变化

血乳酸指标在磷酸原系统能力训练中的应用分析如图1所示。

血乳酸指标在磷酸原系统能力训练中的应用分析如下。

(1)在100m跑中能量主要以ATP供能为主,CP供能补充ATP。

(2)在100m全程中,在40～60m阶段中、速度最高达到9.98s。

(3)CP在准备活动后以经开始下降至5.6mmol/L,直至CP处于降低水平。

(4)当CP下降至一定程度时,糖酵解更增加。

(5)随着糖酵解功能的增加,pH值下降。

(6)随着pH值下降100m的后20m速度下降。

所以:由图1可看出,100m、跳跃、投掷等10s左右的训练中,在抓磷酸原系统训练时,也应加强糖酵解(即长于10min)的训练。

3　发展磷酸原系统供能的能力

速度性练习是强度大、时间短的无氧训练,主要靠ATP～CP系统提供能量,因此,在发展速度训练中,应着重发展磷酸盐系统(ATP～CP系统)供能的能力。要提高ATP～CP系统提供能的能力,在训练中必须使ATP和CP达到最大的消耗,且不过多地动用糖酵解供能,使乳酸基本维持在安静或最低水平,这种“无氧—低乳酸训练”被认为提高ATP～CP储备量和代谢能力的有效方法。一般常用的训练是重复训练法,如短跑运动员常采用10s以内的短距离反复疾跑来发展ATP～CP系统。长于10s的120m反复疾跑来发展无氧底乳酸(糖酵解)系统。

具体训练手段是:立定三级跳远、30m加速跑、60～80m快速跑、120m跑。

(1)立定三级跳远,可以提高ATP的直接供能,因为ATP是运动的直接能源物质,在ATP酶的做用下分解成ADP和能量,能量就直接参与肌肉的收缩。即ATP—→ADP+P+E,但ATP供能只能维持3s,ATP供能就能产生短时间力量(爆发力),这样就可提高起跑和急跑速度。

(2)30～60m的重复跑,可以提高磷酸原系统的供能,磷酸原系统分为ATP供能过程和CP供能过程,即ATP—→ADP+P+E,ATP供能只能维持3秒钟CP—→C+P+E,CP供能只能维持6s。由CP分解释放的能量,合成ATP后,再由ATP分解释放出能量供肌肉收缩,这样可训练ATP分解完后,由CP供能过程。

图1　血乳配指标在磷酸原系统能力训练中的应用分析表

(3)60～80m的重复跑,组间间歇为3～4min(通常为运动员跑到终点后走回起点的时间),以利于最大限度地利用ATP～CP供量,并有效地发展ATP～CP供能能力。80m跑的训练,可最大限度的提高磷酸原系统供能,磷酸原系统供能时间只有10s。

(4)100～120m的重复跑,适当练习120m跑,可提高糖酵解(无氧～低乳酸)训练,并有效地发展糖酵解供能能力,这可提高100m跑的后20m的耐力速度。80m后磷酸原系统供能:ATP—→ADP+P+E(3s),CP—→C+P+E(6s)基本结束,只能糖酵解系统供能:糖——糖酵解(无氧)—→HL(乳酸)+E(45s)补充,从而完成100m全程跑的能量供应。

4　在训练中注意的几个问题

4.1发展磷酸原系统供能训练

(1)训练强度一般应达到95%以上。

(2)每次疾跑的时间不宜过长,一般在10s左右(6～15s)。

(3)练习重复次数不宜过多,否则会降低训练强度,并使供能系统发生改变。

(4)重复训练中应保证足够的间歇时间,使ATP得到再合成,这样才能有效的利用磷酸原提供能量,从而提高肌肉中ATP和CP的储备量及其代谢能力,有利于发展速度素质。

4.2提高无氧底乳酸(糖酵解)供能训练

(1)10s的最大速度、最大力量练习(时间不能超过10s)。(2)每次练习时间不能超过30s,训练水平高的运动员,间歇可在30～50s之间,训练水平底的运动员,间歇可在60～90s之间。(3)分组练习后,组间间歇时间为3～4min(即超量恢复)

总之,速度训练,主要发展磷酸原系统供能的能力,即“无氧～低乳酸训练”,提高ATP～CP储备量和代谢能力,同时,还要提高神经系统的灵活性,发展腿部肌肉力量和关节的柔韧性,提高肌肉的放松能力,改进技术动作等的全面综合性训练。

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G807

A

2095-2813(2015)01(b)-0040-02

王晖(1973—),男,甘肃甘谷人,教育学学士,中学高级教师,主要从事体育教学、运动训练和教学研究方面的工作。