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代谢能力的评定

(2007-11-18 20:41:48)
标签:

体育/竞技

运动生物化学

分类: 体育理论
机体物质代谢和能量代谢能力的评定,主要指体内二个代谢供能系统即磷酸原系统、糖酵解系统、有氧代谢系统能力的评定,它不仅客观地反映了运动训练的效果,也可作为运动员选材的主要指标。

  一、磷酸原代谢能力的评定

  (一)磷酸原能商法

  这是1988年在国际奥林匹克百科全书中介绍的一种方法,测定程序为:先测定安静时血乳酸,然后让受试者在自行车功率计上作2—3分钟准备活动后,再以100转/分, 600瓦最大用力运动15秒,记录在15秒期间完成的总功 (TWP,以千焦耳表示),并在运动后6分钟取血测定血乳酸,求出血乳酸增值,通过下列公式计算出磷酸原能商 (AQ):

    磷酸原能商=TWP(15秒)/皿乳酸增值(15秒)求得的磷酸原能商值越大,表示磷酸原供能能力越强。

     (二)10秒最大负荷测试法

    根据磷酸原供能系统的供能特点,可采用10秒以内的最大负荷运动进行测试,如自行车功率计、活动跑台或30—60米跑,也可根据具体运动专项进行评定。先测定安静时血乳酸值,然后进行10秒内最大负荷运动,记录完成的功率或跑速,并测定运动后的血乳酸峰值,求出运动中血乳酸增值。若完成功率大或跑速快,而血乳酸增值低者,则磷酸原供能能力强。

    (三)尿肌酐系数评定法

    肌酐是体内磷酸肌酸或肌酸的代谢产物,不能为人体利用,随尿排出体外,故称为尿肌酐。正常情况下,尿肌酐日排出量稳定,与肌肉中磷酸肌酸和肌酸的含量有关,故常用尿肌酐排出量评定运动员肌肉质量或磷酸肌酸的含量。34小时内每千克体重排出的肌酐毫克数称为尿肌酐系数,正常成人尿肌酐系数范围:女性为10—Z,男性为18—32。运动员明显高于同龄非运动员,尤其在短跑、举重、投掷等速度、力量或爆发力项目的运动员中,尿肌酐系数高达36-42,并与专项运动成绩密切相关。因此,尿肌酐系数在运动员机能评定中常被作为速度、力量素质的选材、训练效果等检测指标,其数值高是肌肉机能好的反映。反之,可能是肌肉机能下降的表现。

    二、糖酵解代谢能力的评定

    (一)30秒最大负荷测试法

    在30秒全力运动时,主要的供能系统是糖酵解(约 70%),机体尚未达到或尚未发挥糖酵解最大输出功。

    一般使用改良的Monark或Fleisch功率自行车分别测定腿或臂肌肉的做功能力。阻力负荷的选择为:

  Monark型:测臂50克/千克体重,测腿75克/千克体重

  Fleish型:测臂30克/千克体重,测腿45克/千克体重

    测定时,要求受试者尽可能快蹬,在3—4秒内调整到规定的阻力负荷,同时开始计时,进行30秒全力蹬车运动。分别记录30秒平均功率、输出总功、5秒内最大输出功率和5秒内最低输出功率,按公式计算出疲劳指数:疲劳指数=[最高功率(5秒)-最低功率(5秒)]/最高功率(5秒)X100%

    若平均输出功率和输出总功值大,疲劳指数小,是糖酵解供能能力强的表现。

    (二)60秒最大负荷测试法

    这是一种评定最大糖酵解供能能力的方法。让受试者在田径场全力跑400米或60秒跑台跑,记录成绩,分别测定运动前安静时血乳酸值和运动后血乳酸峰值。如果运动后血乳酸浓度在14—18毫摩尔/升左右,是糖酵解供能能力好的表现;如在9—10毫摩尔/升以下,是能力差的表现。在一个训练阶段结束后,如果运动成绩提高了,血乳酸值也升高,是糖酵解供能能力提高、训练效果好的表现;如果成绩提高,血乳酸值仍为原水平,是有潜力的表现;如果血乳酸不变或升高,但成绩下降,是训练效果差或机能水平下降的表现。

   (三)90秒最大负荷测试法

    进行持续90秒的最大负荷运动时,无氧和有氧供能比例比较接近,可以反映运动员无氧代谢运动能力随时间衰减的变化过程,间接评定90秒做功过程中每一供能系统相对变化的情况。

     让受试者在自行车功率计上作90秒全力蹬车运动,分别记录90秒的输出总功、最高功率和最低功率,计算其疲劳指数。持续90秒所完成的总功值表示无氧代谢能力,疲劳指数则反映肌肉耐乳酸能力。

    三、有氧代谢能力的评定

    (一)最大摄氧量测试法   

    最大摄氧量是反映人体有氧代谢能力的指标,从代谢角度讲反映肌肉有氧代谢合成ATP的最大速率。直接测定最大摄氧量需要比较复杂和昂贵的仪器设备,故一般采用推测法,让受试者在自行车功率计上做次最大强度运动,根据测得的心率及输出功率推算出受试者的最大摄氧量。由于最大摄氧量值代表机体整体利用氧的最大能力,测定时要注意三点:

    (1)必须使全身各器官系统尤其是心肺功能充分动员;

    (2)让尽可能多的肌肉群参与运动;

    (3)功率输出达到最大。

    运动测试过程中,有氧代谢系统达到最大供能能力,但也有相当多的糖酵解参与供能,因此,也常用血乳酸浓度作为判断最大摄氧量的指标,一般血乳酸应达9毫摩尔/升,甚至超过10毫摩尔/升。经多年系统训练的优秀耐力运动员,随着运动成绩和有氧代谢能力的不断改善,与最大摄氧量相对应的血乳酸值下降。

    (二)乳酸阈测试法

    乳酸阈的测定方法很多,一般都是以乳酸一功率曲线为原理,采用逐级递增负荷方法测定的(表12-4)。起始负荷和递增负荷的大小取决于运动员的性别、年龄和训练程度。例如,跑台的起始负荷,一般无训练者为2.5米/秒,中等训练水平的男子或具有高度耐力训练的女子为3.0米/秒,高水平耐力训练的男子3.5米/秒。根据每级血乳酸值和相应的功率(瓦或跑速),在坐标纸上画出乳酸一功率曲线,取对应于4毫摩尔/升血乳酸浓度的功率值,即乳酸阈功率 (或跑速)(图12-1)。

     在运动场上测定时,可采用3—5级强度跑。如在田径场上采用5X2400米跑,测试中由教练员用口令调整跑速,以尽快达到匀速跑(表12-5)。

    除了在坐标纸上画出乳酸一功率曲线的方法外,还可以采用内插法求出乳酸阈值。

    式中V1、V2为血乳酸接近4毫摩尔/升前后的两级功率或跑速,LA,、LA:为相应的血乳酸浓度,代人公式,所得值为乳酸阈值。乳酸阈跑速越快(或功率越大),则有氧能力越强。目前被广泛采用的评定标准见表12-6。

    由于在完成运动负荷时,每个人都具有不同的血乳酸动力学变化特点,因此,对于不同运动项目和不同的个体,如果一律以4毫摩尔/升乳酸浓度及所对应的功率作为乳酸阈值,必然忽视个体差异性。德国的司特格姆($tegnam)研制了在血乳酸动力学变化曲线上标定个体乳酸阈的方法。采用蹬功率自行车逐级递增负荷的形式,起始负荷为50瓦,每3分钟递增50瓦,一般递增不超过6级。分别采取安静时、各级负荷后即刻及恢复期第2、5、8、10、15分钟的血样测定血乳酸,在坐标纸上画出乳酸动力学变化曲线,最后一级负荷后即刻的血乳酸值定为A点,由A点作水平线与恢复期曲线相交于B点,再由B点向负荷曲线作一条切线,切于C点。C点所对应的纵坐标为个体乳酸阈乳酸浓度,对应的横坐标为个体乳酸阈强度(图12-2)。

    采用个体乳酸阈值的测定方法,可以比较和评判不同运动员个体有氧代谢能力的差异与优劣,可以根据运动员个体选择最佳训练强度和训练计划,也有助于专项选材。

    (三)6分钟亚极量负荷测试法

    这种测试方法主要用以评定氧转运系统的适应性和专项

 耐力运动的能力,是评定耐力训练效果和机能状态的灵敏手段之一,测试过程无需达到力竭程度,方法简便,易被受试者接受。测试时采用亚极量运动负荷,运动时间取6分钟,测定运动后的心率和血乳酸值。经过一个阶段训练后,完成亚极量负荷时的血乳酸和心率明显下降或运动后血乳酸清除加快,表示运动员有氧代谢能力改善。应注意的问题是亚极量负荷的选择与控制,一般选择血乳酸达到3—4毫摩尔/升的运动负荷,非运动员大约在最大摄氧量的50%—60%,耐力项目运动员可达到最大摄氧量的80%左右。

    (四)重2分钟运动测试法

    这是评定运动员最大有氧能力的一种测试方法。先测安静时血乳酸值,然后让受试者在做准备活动后进行12分钟跑,记录12分钟的最大跑距和跑后3、5、10、15分钟血乳酸值,用跑距和血乳酸值综合评定。跑的距离长,跑后血乳酸消除速度快,是有氧代谢能力强、机能状态好的表现;跑的距离短,跑后血乳酸消除速度慢,是有氧代谢能力差、训练水平低的表现。

总之,关于运动员代谢能力的评定,除采用上述常用的方法外,更应根据专项特点和运动能力的要求,选择适合专项供能代谢的方法,才能获得更佳的效果。

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