100 米跑训练手段的生理学分析

张守朝 山东省菏泽市巨野县实验中学

在100 米项目中速度和速度耐力训练是非常重要的两个环节。也是广大教练员十分关注的问题。速度和速度耐力这两方面的训练究竟那个是主要矛盾，这是长期以来有争议的一个问题。冯敦寿等人曾对速度和速度耐力问题进行了研究，指出：我过短跑运动员的速度和速度耐力与国际优秀运动员相比都有明显差距，而且绝对速度的差距大与速度耐力的差距，从而提出“绝对速度是主要矛盾的”的观点。我模拟从生化原理进行探讨，为教练员、体育教师进行短跑训练提供科学依据。

一、100 米跑的供能

（一）肌肉活动的唯一直接能源——ATP

人体内储存的能源物质，一般可以分为非磷酸化合物（糖、脂肪、蛋白质）和高能磷酸化合物（三磷酸腺苷和磷酸肌酸）两类。这两类物质在供能过程中是互为联系、互为影响的。

生物化学家认为，三鳞酸腺苷是肌肉活动的唯一直接来源。当肌肉活动时，最先供给肌肉收缩的能源是三磷酸腺苷（ATP）在三鳞酸腺苷酶的催化下分解为二鳞酸腺苷（TDP）和无机磷（Pi），同时释放能量，使横桥反复摆动，牵动肌丝滑动，是肌纤维缩短，以完成机械功。

由于肌肉中三鳞酸腺苷（ATP）的浓度含量甚微，仅能维持运动1-2秒，使肌肉持续收缩3-4 次，因此，肌肉活动时ATP 必须边分解边合成，才能维持肌肉的持久活动。

(二)磷酸肌酸（CP）的分解

随着三鳞酸腺苷（ATP）分解为二鳞酸腺苷（ADP），这时ADP又促使肌肉中的磷酸肌酸（CP）立即分解为磷酸（Pi）和肌酸（C），并释放能量，供ADP 和Pi 合成ATP，每1 摩尔CP 可合成1 摩尔ATP。

上述反应的特点是非常迅速及时，并且不需要氧，在急需时将能量转移给ADP 在合成，是一种应急能源，然而，肌肉中的CP 的能量也很有限，据研究，ATP 和CP 的比例为1：3，字肌肉剧烈工作时，仅能维持运动5-7 秒，有人估计，ATP 和CP 加在一起持续供能仅为6-8秒，有训练者肌肉中ATP 和CP 含量稍多，可能维持10 秒左右。

（三）肌糖元的酵解

凡是强度大、持续时间短的运动，如短跑（100 米200 米）均以无氧代谢供能为主，但是到底哪些项目属于非乳酸能供能，哪些项目又属于乳酸供能呢？

根据沃尔科研究证明，在100 米跑中，主要是物（ATP、CP）分解供能（约占81%），少量是有糖酵解供能（约占16%）；而在400 米跑中糖酵解供能占优势（约占84%），血乳酸含量也最多，可达300 毫克%上述材料证明，100 米跑是一非乳酸能为主的运动项目，400 米跑是以乳酸能为住的运动项目。

二、100 米跑运动员无氧代谢能力的训练

人体在运动时能量的消耗率随运动强度的增加而增加，剧烈运动时比安静时要增加几十倍，在安静时肌肉中的ATP 的分解率低，糖酵解和脂肪的有氧分解即能满足肌肉活动的需要，这时CP 不动用，乳酸也不堆积。当人体由于相对安静状态转为活动状态时，随着运动强度的增加，ATP 的分解率也增加，同时由于内脏器官的“生理惰性”，氧气的供应不可能立即达到最大吸样量水平，即使达到最大吸样量水平，由于100 米跑肌肉工作强度大，也不能满足工作的需要。试验证明，短跑运动员和训练水平高者进行短时间剧烈活动后，ATP 的无氧在合成，能量较多的来自CP，而叫少的来自糖酵解，同一个人短跑成绩提高时，血乳酸浓度的降低，可能与肌肉中的CP 浓度增加有关，由此可见，肌肉的无氧耐力，主要取决于肌肉CP 的贮备量和对乳酸的乃受能力。

（一）速度素质的训练问题

目前，在我国短跑运动绝对速度较外国运动员有交大差距的前提下短跑训练必须坚持以速度为主的观点，提高绝对速度的能力是短跑运动的基础，如果没有高水平的绝对速度，即使速度耐力最好，那么也只能以低速度跑完全成。

发展速度素质，主要是发展ATP 快速分解和CP 无氧再合成的能力，这种能力只有通过肌肉最大强度、工作才能获得，但是随着最大强度工作，肌肉中CP 含量减少，乳酸明显堆积，这样就难于保持ATP 和CP 的数量仅能维持肌肉工作6-8 秒，发展跑速的最适段落为30-60 米，最长不能超过80 米，一般说来，8 秒后就转变为速度耐力训练了，再强度上可采用90%本人的强度或全速跑。训练方法可勇60 米重复跑，50 米波浪跑，60 米冲刺跑等来发展绝对速度。此外，再发展速度素质时，还要根据不同训练水平和年龄特点，儿童在7-9 岁，速度素质发展最快，年增长值为0.6 秒，国外文献报道，10-13 岁阶段，速度增长率最大，由于儿童时期，大脑皮层兴奋性和神经灵活性高，反映快，是发展速度素质的良好时期。

（二）速度耐力的训练问题

在发展速度的同时，需要进行速度耐力训练，速度耐力训练的意义在于推迟后程减速的出现，使最高速度保持较场的一端距离，可使后程减速尽量少。

在无氧代谢情况下，肌肉活动不能持久。剧烈运动时，在35 秒时，乳酸的产生大到最大值，故认为糖酵解供能仅维持35 秒左右，要发展速度耐力，从理论上尽量使CP 耗竭和造成乳酸的明显堆积，如持续工作时间太段，CP 还未消耗到一定程度，不能造成乳酸明显堆积，这样就不利于提高肌肉对乳酸的耐受力。一般说来，发展速度耐力剧烈运动的持续时间一般不少于10 秒，最多不宜超过1 分钟。再训练手段上可以通过短于专项（100 米）距离的反复跑配以不完全休息和超过专项距离反复跑配以完全休息的两种方法进行。

三、结语

根据我国目前100 米跑运动的现状，我认为“要着重提高速度，相应地发展速度耐力”的提法是符合生理规律的。100 米跑是以无氧代谢供能为主的运动项目，通过速度和速度耐力训练，可以发展无氧代谢能力，提高肌肉中乳酸脱氧氢酶（LDH）的活性和CP 的含量。要根据运动员的不同训练水平进行速度和速度耐力训练以及短跑的供能特点，选择训练的最适时间和段落。进行速度和速度耐力训练才能获得最佳的训练效果。从生理角度将，从事100 米跑训练要特别注意提高肌肉的放松能力，这样才有利于ATP 的在合成。