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耐力素质

发布时间:2013-11-24 11:37:56  

第九 章

耐力素质

第一节 有氧耐力的生理学基础
第二节 第三节 有氧耐力训练 无氧耐力素质

[教学目的]
?掌握最大摄氧量的概念、影响因素

?掌握有氧耐力素质的生理基础
?掌握无氧阈的概念、应用 ?掌握有氧耐力的训练方法 ?熟悉无氧耐力素质的生理基础 ?掌握无氧耐力的训练方法

[重点难点]
?最大摄氧量的概念、影响因素 ?有氧耐力的生理基础及训练方法 ?无氧耐力的生理基础和训练方法

第一节

有氧耐力的生理学基础

一、需氧量、吸氧量
需氧量:指人体为了维持某种生理活动所需要的氧。

吸氧量(耗氧量或摄氧量):在肺换气过程中,由肺 泡气扩散入肺毛细血管,并供给人体实际消耗或利用 的氧量。

二、最大摄氧量及其影响因素
(一)最大摄氧量(VO2max)
1、概念:人体在进行有大量肌肉参加的长时间激烈运 动中,心肺功能和肌肉利用氧的能力达到本人极限水平 时,单位时间所能摄取的氧量称为最大摄氧量。 正常成年人安静时的需氧量为250ml/min

注意: 必须要有大量肌肉参加,少量肌肉活动是达不到 VO2max,其值与用的肌肉多少有关,如测试三个项 目,自行车< 台阶<跑台,所以利用三种测出来的 VO2max不同. 心肺功能和肌肉利用氧的能力直接影响VO2max 单位时间通常以每分钟计算

运动强度小,持续时间长的项目,虽然每分 需氧量少,但总需氧量却大;运动强度大,持续 时间短的项目,虽然总需氧量少,但每分需氧量 却大。

2、表示方法 ?绝对值:L/min表示,我国成年男子VO2max约为3.03.5 L/min,运动员可达5-7 L/min。中等长距离游泳、速 滑、自行车、划船等项目的最大摄氧量的绝对值与运动 成绩密切相关。 ?相对值:与体重成正比,ml/kg· min表示,我国成年男 人相对值为50-55 ml/kg· min,男〉女,女低于男子约 10%。马拉松、滑雪等长时间运动项目,体重较轻有利 运动,最大摄氧量的相对值与运动成绩密切相关。 ?耐力竞技项目运动员VO2max相对值最大,短跑运动员 VO2max最小。相同的球类项目,不同站位VO2max也不 尽相同。

(二)影响最大摄氧量的因素
吸氧量=心率*每搏输出量*动静脉氧差

心脏的泵血功能

肌肉利用氧的能力

中央机制

外周机制

1.心脏的泵血功能( VO2max的中央机制)
心率贮备:运动员〉一般人

搏出量贮备:运动员〉一般人
2.肌肉利用氧的能力(用动静脉氧差表示, VO2max的外 周机制) 肌纤维类型:慢肌纤维摄氧和利用氧的能力强 原因:
?毛细血管丰富:血液间的气体交换快、摄氧能力强 ?线粒体数目多、体积大:线粒体是机体有氧代谢的场所 ?氧化酶活性高:酶可加速氧化反应 ?肌

红蛋白含量高:与血红蛋白相似

3.遗传因素
最大吸氧量的遗传度为93.4%,后天训练只能提高 受试者最大吸氧量的5%~25%。 原因 提高有氧氧化酶的活性;毛细血管的发达程度;改善骨 骼肌的代谢能力 4.年龄、性别

?VO2max随年龄而变化:男子18-20岁达峰值,30岁开始 下降;女子14-16岁达峰值,25岁开始下降。经常体育 锻炼可使这种下降速度减少。
5.训练的影响

不同项
目运动 员慢肌 纤维百 分比和 VO2max

三、氧亏和运动后过量氧耗
1.氧亏: 在运动初期运动所需要的氧和吸氧量之间出现差异,这 种差异称为氧亏。 需氧量-吸氧量=氧亏

中小强度运动时
VO2max(极限)

%VO2max
安静代谢

需氧量(50% VO2max) t

短时间大强度运动时
需氧量
VO2max(极限)

氧亏形成原因: ?运动的强度过大,每分摄氧量不能满足每分需氧量 又形成一部分氧亏。 ?运动初期ATP、磷酸肌酸的消耗以及人体的氧运输 系统的惰性. 即使吸氧量满足需氧量也会出现氧亏。

%VO2max
安静代谢

运动后的过量氧耗

t

2.运动后过量氧耗
概念:在运动后恢复期,为了偿还运动中的氧亏,以及在 运动后使处于高水平代谢的机体恢复到安静水平时消耗的 氧量。
运动后过量氧耗〉氧亏

运动后过量氧耗的生理基础

?由于运动时,激活了肌细胞中线粒体氧化酶的活性, ATP、磷酸肌酸供能,形成了氧亏。
?机体在激烈运动中,由乳酸供能,运动后过量耗氧还包 括乳酸供能所欠下的氧亏。 ?运动结束后机体的摄氧量并没有立即恢复到安静水平, 仍维持较高水平,用于偿还运动中所欠下的氧。 运动后过氧消耗=运动中氧亏+机体恢复到安静水平消耗 的氧。

四、乳酸阈与通气阈
(一)乳酸阈 1.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” 。

?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。通 常以血乳酸急剧增加的起始点 所对应的运动强度来表示。

“个体乳酸阈”
?个体在渐增负荷中的乳酸急剧增加的起点(乳酸拐点)

乳酸阈时的乳酸值范围大约在1.4-7.5mmol/L,即个体乳 酸阈 意义:乳酸阈反映人体在
递增负荷运动中血乳酸浓 度没有急剧堆积时的最大 摄氧量实际所利用的百分 比,即最大摄氧量利用率。 波动范围:55%-65% 最大 摄氧量, 乳酸阈更能客观和准确 地反映机体有氧工作能力 的高低

2.乳酸阈的生理机制
?运动时肌肉缺氧:使部分肝糖原在无氧下分解供能产 生乳酸。
?需氧量大于机体的摄氧量 :以有氧供能为主转化为 乳

酸供能。 ?肌纤维类型的动用 :随着运动强度的渐增,由慢肌 纤维占优势逐渐转换为快肌纤维占优。 ?肝脏对乳酸的消除能力降低:运动中血液重新分配, 流入肝的血液量减少。 ?血乳酸浓度与能量代谢物质的动用有关 :运动中脂 肪作为能量物质的动用抑制了乳酸供能。

3.影响乳酸阈的因素

?性别、年龄 :男性﹥女性;
?肌纤维类型及酶的活性:慢肌纤维比例↑→乳酸阈 ↑

?训练水平的影响:训练水平↑→乳酸阈 ↑
?运动项目的影响 :耐力项目乳酸阈 ↑ ?环境条件的影响:高原条件乳酸阈↓

(二)通气阈
1、通气阈的概念 ? 在递增负荷运动中,用通气变化的拐点来测定 乳酸阈,称为通气阈。 ? 通气阈是判断乳酸阈的一种非损伤性的方法, 其判断方法多采用通气量急剧上升的开始点来 确定。

2、通气阈产生的机制 ? 缺氧是引起通气量急剧增加的一个因素 ? 在乳酸阈时二氧化碳排出量非线性增加; ? PCO2和H+浓度增加,刺激颈动脉体化学感受器 及呼吸中枢,反射性的引起呼吸加深、加快, 产生过度通气的现象。

3、研究乳酸阈、通气阈的意义 ?1. 评定有氧耐力:乳酸阈越高耐力越强; ?2. 训练强度的制定 ?3. 制定康复健身运动处方

五、影响有氧耐力的因素
有氧耐力:人体长时间进行有氧工作的能力 耐力素质的分类:

?按运动时的外部表现分:速度耐力、力量耐力、
静力耐力

?按该工作所涉及的主要器官分:呼吸循环系统耐力、
肌肉耐力及全身耐力

?按参加运动时能量供应的特点分:有氧耐力和无氧耐力
?按运动性质分:一般耐力和专项耐力

有氧耐力

氧运输系统: VO2max

骨骼肌 特点

神经调 节能力

能量供 应特点

呼吸:吸氧

血液:携氧

心脏泵血能力:输送氧 SV HR 心腔容积

心肌收缩力

影响有氧耐力的因素
(一)心肺功能(氧运输系统的功能)

肺的通气和换气:吸氧
血液(红细胞数量):携带氧

心脏的泵血功能:输送氧

(二)骨骼肌特点(氧的利用能力)
氧的利用率:每100ml动脉血流经组织时组织利用氧的 百分率。 肌组织利用氧的能力主要与肌纤维类型及其代谢特 点有关:

优秀耐力运动员慢肌纤维百分比高,并出现选择性 肥大,速度性运动员快肌纤维百分比高。 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)神经调节能力 ?肌肉收缩与舒张的协调性

?各肌群(主动肌、对抗肌、协同肌)之间的配合
?内脏器官的活动(即氧运输系统的功能)能更好地与 肌肉活动相

适应。 (四)能量供应特点 耐力训练,可提高肌肉有氧氧化过程的效率和各种氧 化酶的活性,以及机体动用脂肪供能的能力,可节省 糖原的利用。

第二节

有氧耐力的训练

一、持续训练法
?概念:强度较低、持续时间较长且不间歇进行练习的 方法。

?功能:锻炼心肺功能和有氧耐力
?应用:田径中长跑和游泳训练

?强度的选择应采用超过本人VO2max 50%
?个体乳酸阈强度是发展有氧耐力训练的最佳强度
1、变速训练 2、匀速训练 3、高原训练:机体经受高原缺氧和运动缺氧两种负荷刺激。

二、间歇训练法
?概念: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。 ?特点: ?完成工作的总量大 ?对心肺机能的影响大 1、短距离间歇训练 2、中距离间歇训练 3、长距离间歇训练

有氧耐力的测定方法
一、最大摄氧量的测定
(一)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

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

呼出气的采集
?

最大摄氧量的采集
?

(二)最大摄氧量间接测定法

?用最大摄氧量的相对强度所测值推测最 大摄氧量的方法,称为最大摄氧量间接 测定法。 ?这种方法适用于不能(如老幼、体弱等) 或不愿意接受最大摄氧量直接测试的人 群。值得注意的是,这种方法所推测出 的准确性,有待于进一步的探讨。

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 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、次最大运动负荷的测试
(一)PWC170测试 【目的】了解PWC170的测定原理和PWC170测 评的意义,掌握PWC170的测定和评定方法, 并能应用于体育运动实践。 【原理】 PWC170指运动过程中心率达到170 次/min的相对稳定状态下,单位时间内机 体所做的功。它反映了机体的工作能力尤 其是有氧耐力水平。

【器材】自行车功率计(或台阶)、秒表、遥测 心率仪或心电仪(或手触脉搏的方法监测心率)。 【内容与方法】 (一)测试方法
令受试者完成两次不同负荷的定量运动试验,每次负荷 持续3—5min(以负荷时心率相对稳定为度,一般3min 即可),两次负荷之间休息5min,并于每次负荷后即刻 测定心率。第一次负荷的功率在心率达到120次/min 左 右为宜,第二次负荷的功率可根据第一次负荷后的心率 来确定,以达到170次/min

心率的负荷为宜。

(二)结果与计算
先在坐标纸上分别标出第一次和第二次负荷的心率-功 率坐标点A和B,连接A 、B两点成一直线并延长之,然 后在心率为170次/min处划一条与X轴相平行的水平线, 使之与A、B延长线相交于C点,继而从C 点划一条与Y轴 相平行的水平线,使之垂直相交于X轴的 D点,该点所 表示的功率即为PWC170。

(二)哈佛台阶测试
1、原理: 以一定的频率,上下一度高度的台阶,持续一定 时间。根据登台结束后恢复期脉搏的变化来评定 心血管功能。 2、试验内容 受使者以30次/分的频率登台阶(一上一下为一 次),持续时间5分钟或直至不能坚持为此。要求 上的时候双脚站在台中央;下时全脚掌着地,身 体和膝应充分伸直,不得跳跃和故意用力登踩, 但允许换脚1-2次。中途连续20秒跟不上节奏即停 止试验。试验结束后,受使者坐在椅子上休息, 测恢复期第2、3、4分钟的每分钟前30秒脉搏P1、 P2、P3。

3、哈佛台阶指数 则:哈佛台阶指数=100D/2×(P1+P2+P3)。 4、结果评价
1、评价方法1:哈佛台阶指数在50以下为“差”, 介于50-80之间为“中”,在80以上为“良好” 2、评价方法2:哈佛台阶指数在55为“差”,介于 55-64为下,介于65-79为中,介于80-90为良,大 于90为优。

第三节 无氧耐力 一、无氧耐力的生理基础
概念:指机体在无氧代谢(糖无氧酵解)的情况下较 长时间进行肌肉活动的能力。 无氧耐力的高低主要取决于: (一)肌肉内无氧酵解供能的能力 ?取决于肌糖原的含量及其无氧酵解酶(乳酸脱氢酶和 磷酸化酶)的活性。 ?无氧酵解酶比较:短跑运动员最高、中跑者居中、长 跑者最低。

(二)缓冲乳酸的能力

?缓冲系统可使血液的PH值不致于发生太大的变化。
?缓冲能力的强弱主要取决于血液中碳酸氢钠的含量和 碳酸酐酶的活性。 (三)脑细胞对血液PH值变化的耐受力 受过无氧耐力训练的运动员脑呼吸中枢对二氧化碳作 用的敏感度下降,提示脑细胞耐受能力提高。例如,短 跑和短泳运动员脑呼吸中枢对静脉血二氧化碳含量增多 的耐受性比长跑及长泳运动员为优。

二、无氧耐力的训练
1、最大乳酸训练 ?以运动中能产生最高浓度的乳酸为依据。

?一般练习时间要长于30s,以1—2min为宜,间歇时间要 比运动时间长2—3倍,对提高无氧耐力的效果最好。因为 在1—2min运动时肌肉中大量产生乳酸,而在2—4min间 歇中肌肉乳酸大量扩散进入血液使血乳酸大大提高,在尚 未消除之前又进行下一次练习,使血乳酸逐渐上升,最后 可高达28mmol· -1 L

2、耐乳酸能力训练
机体处于较高乳酸水平时仍能坚持较高强

度运动的能力。 乳酸水平在12mmol/L左右为宜。
实际训练采用1~1.5min运动,4~5min休息的多次重复练 习。

3、缺氧训练
?概念:指在憋气或减少吸气的条件下进行练习的方法
?方法:高原环境或利用低压舱(或减压舱)

作业:
1、问答
简述运动后过量氧耗形成的原因及其影响因素
简述乳酸阈的生理机制及其影响因素

试述最大摄氧量及其影响因素
试述影响有氧耐力的因素 氧亏是如何形成的? 2、名词: 需氧量 吸氧量 氧亏 运动后过量氧耗 最大摄氧量

有氧耐力 乳酸阈 通气阈


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