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第十章有氧、无氧工作能力内容提要：人体运动时能量代谢包括有氧代谢和无氧代谢。本章概述了最大摄氧量、乳酸阈和无氧功率等与有氧、无氧工作能力有关的生理指标及其理论与实践意义和测试方法无氧工作能力概述有氧工作能力第一节概述一、需氧量需氧量是指人体为维持某种生理活动所需要的氧量。通常以每分钟为单位计算，正常成人安静时需氧量约为250ml/min。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。运动时总需氧量的计算：总需氧量=（运动时每分钟摄氧量+恢复期每分钟摄氧量-安静时每分钟摄氧量）x（运动时间+恢复时间）二、摄氧量单位时间内，机体摄取并被实际消耗或利用的氧量。有时把摄氧量也称为吸氧量（oxygenintake）和耗氧量（oxygenconsumption）。通常以每分钟为单位计量摄氧量。三、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（oxygendeficit）。大强度运动时和低强度运动开始阶段均产生氧亏。四、运动后过量氧耗（exercisepost-exerciseoxygenconsumption,EPOC）运动结束后，机体摄氧量并不能立即恢复到运动前安静的水平，这种运动后恢复期高水平代谢的机体恢复到安静水平消耗的氧量称为运动后过量氧耗。影响运动后过量氧耗的主要原因1.体温升高2.儿茶酚胺的影响3.磷酸肌酸的再合成4.Ca2+的作用5.甲状腺素和肾上腺皮质激素的作用一、最大摄氧量（maximaloxygenuptake）（一）概念及正常值：人体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，称为最大摄氧量，也称为最大吸氧量（maximaloxygenintake）或最大耗氧量(maximaloxygenconsumption)。记为：VO2max，表示方法：绝对值和相对值。如：我国成年男子为3.0-3.5L/min，相对值为50-55ml/kg/min。女子为2.0-2.5L/min,相对值为40-45ml/kg/min.受遗传因素影响较大第二节有氧工作能力（二）最大摄氧量的测量直接法：常用跑台、功率自行车和台阶试验间接推算法：常用Astrand-Ryhmin列线法直接测定Vo2max的判定标准A.心率达180次/分钟（少儿达200次/分钟）B.呼吸商（RQ）达到或接近1.15C.摄氧量随运动强度增加而出现平台D.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以上四个指标中三个达到即可。（三）最大摄氧量的影响因素1.氧运输系统的影响血红蛋白含量与循环机能2.肌肉组织利用氧的能力肌纤维的类型3.遗传因素4.年龄、性别因素5.训练因素通过长时间耐力训练能够部分提高，但幅度不大（四）最大摄氧量与有氧耐力的关系及在运动实践中的意义作为评定心肺功能和有氧工作能力的客观指标作为选材的生理基础作为制定运动强度的依据应用价值较高，但受限于测定的复杂性。二、乳酸阈（lactatethreshold）（一）乳酸阈与个体乳酸阈的概念乳酸阈：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的那一点（乳酸拐点）称为“乳酸阈”，这一点所对应的运动强度即乳酸阈强度。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：由于个体存在差异，提出个体乳酸阈的概念（二）乳酸阈的测定方法乳酸阈测定通气阈测定（三）乳酸阈在体育实践中的应用1.评定有氧工作能力2.制定有氧耐力训练的适宜强度三、提高有氧工作能力的训练方法（一）持续训练法（二）乳酸强度训练法（三）间歇训练法（四）高原训练法一、无氧工作能力的生理学基础无氧工作能力：运动中人体通过无氧代谢途径提供能量进行运动的能力。一切短时间、高功率运动均已此供能。（一）能源物质的储备1.ATP和CP的含量一般人体每千克肌肉中含ATP和CP在15-25毫克。大约能够维持10秒钟以内。2.糖原含量及其酵解酶的活性第三节无氧工作能力（二）代谢过程的调节能力及运动后恢复过程的代谢能力代谢过程中酶的活性、神经与激素对代谢的调节、内环境变化时酸碱平衡的调节以及各器官活动的调节等（三）最大氧亏的积累氧亏：剧烈运动时，需氧量大大超过摄氧量，肌肉通过无氧代谢产生能量造成体内氧的亏欠。最大氧亏积累：指人体从事极限强度运动时，完成该项运动的理论需氧量与实际需氧量的差值。是衡量无氧工作能力的重要指标。Saltin(萨尔庭)等提出最大氧亏积累是目前检测无氧工作能力的最有效方法。二、无氧工作能力的测试与评价两种评价方式：通过最大无氧状态下运动员进行全力运动负荷或定量负荷试验。通过测定机体剧烈运动时，最大血乳酸水平和氧亏积累等指标来间接反映。（一）无氧功率无氧功率：指机体在最短的时间内、在无氧的条件下发挥出最大力量和速度的能力。测定方法：1.萨扎特（Sargent）纵跳试验法计算公式Ｐ=×W×这种方法简单易行，但准确性较差。9.49.49.49.49.44.9H计算方法：能够较准确反映ATP-CP的供能能力，但不太适合年幼和部分妇女和老年人2.马加利亚（Margarita）跑楼梯试验法3.温盖特（Wingate）无氧功率试验实验过程：(1)测定受试者身高、体重、肺活量及皮脂厚度。(2)让受试者以0.075千克/净千克体重负荷，以最快速度全力蹬车30秒，同时记录蹬踏圈数和心率，并将每5秒的蹬车数代入下面公式，单位是瓦特(Watt)。其他型号的功率自行车则采用：最大无氧功率(第一个5秒)=5秒最大蹬车圈数*前车轮周长*阻力*6.11。能量来源于ATP及CP的分解平均无氧功率：将6个5秒钟车轮转的圈数相加除以6。其能量来源于ATP、CP及无氧糖酵解。（二）恒定负荷试验受试者在相应的运动器械上维持恒定功率负荷的运动，直至不能维持为止。“无氧跑速试验”:即要求受试者在20%坡度的跑步机上以约13km/h的速度跑步，以受试者能够维持运动的时间长短来判定无氧做功能力。无氧做功能力与400米跑成绩有较好的相关性。（三）无氧能力的生理学检测最大氧亏积累和最大血乳酸水平三、提高无氧工作能力的训练(一)发展ATP-CP供能能力的训练方法：采用无氧低乳酸的训练原则：①最大速度或最大练习时间不超过10秒；②休息间歇不能短于30秒，以60秒或90秒的效果更好；③成组练习后，组间的练习不能短于3-4分钟，因为ATP、CP的恢复至少需要3-4分钟。(二)提高糖酵解供能系统的训练1.最大乳酸训练练习强度和密度要大，间歇时间要短。练习时间一般应大于30秒，以1-2分钟为宜。跑1分钟休息4分钟的5次间歇快跑后血乳酸浓度的变化2.乳酸耐受能力通过提高缓冲能力和肌肉中乳酸脱氢酶活性而获得。在训练中要求血乳酸达到较高水平。训练时以血乳酸在l2mmol/L左右为宜。然后在重复训练时维持在这一水平上，以刺激身体对这一血乳酸水平的适应，提高缓冲能力和肌肉中乳酸脱氢酶的活性。课后练习一、名词解释：需氧量、摄氧量、最大摄氧量、乳酸阈二、选择题：1.限制运动员最大摄氧量提高的重要因素是。A.心输出量B.心脏的泵血机能C.肌组织利用氧的能力D.遗传因素2.最大摄氧水平高低是性项目取得优异成绩的基础和先决条件之一。A.速度B.力量C.耐力D.柔韧、协调3.长时间持续运动对人体生理机能产生的良好影响不包括。A.提高大脑上皮质神经过程的均衡性和机能稳定性B.改善参与运动有关中枢间的协调关系C.提高心肺功能及最大摄氧量D.肌红蛋白减少4.乳酸阈反映了机体内的代谢方式由为主的临界点或转折点。A.无氧代谢为主过渡到有氧代谢B.糖代谢为主过渡到有氧代谢C.无氧代谢为主过渡到糖代谢D.有氧代谢为主过渡到无氧代谢5.乳酸阈水平可用来评定机体能力。A.无氧B.有氧C.血乳酸D.ATP—CP系统8.乳酸阈值高的是。A.短跑运动员B.长跑运动员C.跳跃运动员D.投掷运动员9.健康成人安静时每分需氧量约为（）。A.250mlB.500mlC.750mlD.1000ml三、判断题1.运动后过量氧耗不仅用于偿还运动中所欠下的氧，而且还要用于偿还运动后恢复期所消耗的氧。（）2.血红蛋白含量及其载氧的能力与最大摄氧量密切相关。（）3.经过系统的有氧训练，受试者的乳酸阈曲线右移，表明其有氧工作能力提高。（）4.在低强度运动的开始阶段也会出现氧亏。5.乳酸阈是反映无氧耐力的一个指标。6.肺通气是体内有氧运输系统的一个基本环节。因此，肺通气功能是限制有氧工作能力的因素之一。7.单位时间内，机体摄取并被实际消耗或利用的氧量称为需氧量。8.肌组织利用氧的能力主要与肌纤维的粗细及其代谢特点有关。9.乳酸阈值愈低，其有氧工作能力愈强，在同样的渐增负荷运动中动用乳酸供能则愈早。10.优秀的耐力专项运动员慢肌纤维百分比高且出现选择性肥大现象，同时还伴有肌红蛋白、线粒体及其氧化酶活性和毛细血管数量增加等方面的适应性变化。四、填空题：1.人体运动时能量代谢包括和。2.乳酸阈值愈高，其有氧工作能力愈，在同样的渐增负荷运动中动用乳酸供能则愈。3.运动时需氧量随而变化，并受的影响。4.充足是实现有氧工作的先决条件，也是制约有氧工作的关键因素。