有氧无氧工作能力[共54页]

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1、运动生理学运动生理学西南民族大学体育系付 燕概概 述述有氧工作能力有氧工作能力第十章第十章 有氧无氧工作能力有氧无氧工作能力无氧工作能力无氧工作能力概概 述述需氧量需氧量-指人体为维持某种生理活动所需要的氧量。指人体为维持某种生理活动所需要的氧量。安静时安静时:约约250ml/min250ml/min或或3.5ml/kg3.5ml/kgminmin运动时运动时:每分需氧量与运动强度成正相关每分需氧量与运动强度成正相关从事某项运动的总需氧量从事某项运动的总需氧量与运动强度和运动持续与运动强度和运动持续时间两者相关时间两者相关 每分钟每分钟所需要的氧量所需要的氧量-每分需氧量每分需氧量完成活动所完

2、成活动所需氧的总量需氧的总量-总需氧量总需氧量运动强度及持续时间与需氧量的关系运动强度及持续时间与需氧量的关系 运动运动项目项目强强 度度(米米/秒秒)持续持续时间时间每分需氧量每分需氧量（升）（升）总需氧量总需氧量（升）（升）短短 跑跑9.89.810”-20”10”-20”40407-147-14中中 跑跑8.9-6.88.9-6.81-41-48.5-258.5-2519-5019-50长长 跑跑6.3-5.86.3-5.88-298-294.5-6.54.5-6.550-15050-150马拉松马拉松5 522小时小时2-3.52-3.5500500摄氧量摄氧量-单位时间内单位时间内,

3、机体摄取并被实际消耗或利用的氧量机体摄取并被实际消耗或利用的氧量安静时安静时：每分摄氧量每分需氧量：每分摄氧量每分需氧量运动时：运动时：剧烈运动时剧烈运动时:每分摄氧量每分摄氧量每分需氧量每分需氧量概概 述述(吸氧量吸氧量 /耗氧量）耗氧量）-在运动过程中在运动过程中,机体摄氧量满足不了运动需机体摄氧量满足不了运动需氧量氧量,造成体内氧的亏欠称为造成体内氧的亏欠称为氧亏氧亏。氧亏氧亏概概 述述原因：氧运输系统生理惰性及功能水平原因：氧运输系统生理惰性及功能水平运动后过量氧耗（运动后过量氧耗（EPOCEPOC）-运动后恢复期处于高水平代谢的机体恢复到安运动后恢复期处于高水平代谢的机体恢复到安静水

4、平消耗的氧量静水平消耗的氧量运动后过量氧耗运动后过量氧耗氧亏氧亏概概 述述概概 述述磷酸肌酸磷酸肌酸的再合成的再合成清除清除乳酸乳酸血红蛋白、肌红蛋白血红蛋白、肌红蛋白重新饱和重新饱和O O2 2体温体温升高升高肌细胞肌细胞Ca2Ca2浓浓度升高度升高某些激素如儿茶某些激素如儿茶酚胺等升高酚胺等升高 运动后过量氧耗运动后过量氧耗（EPOCEPOC）有氧工作能力有氧工作能力u最大摄氧量最大摄氧量u乳酸阈和通气乳酸阈和通气阈阈u提高有氧工作能力的训练提高有氧工作能力的训练最大摄氧量最大摄氧量(VO2max)概念概念-人体在进行有大量肌肉群参加的长时间剧烈运人体在进行有大量肌肉群参加的长时间剧烈运动

5、中动中,当心肺功能和肌肉利用氧的能力达到本人当心肺功能和肌肉利用氧的能力达到本人极限水平时极限水平时,单位时间内所能摄取的氧量单位时间内所能摄取的氧量.正常值正常值 绝对值绝对值 男子：男子：3.0-3.5L/min3.0-3.5L/min女子：女子：2.0-2.5L/min2.0-2.5L/min相对值相对值男子：男子：50-55ml/kg/min50-55ml/kg/min女子：女子：40-45ml/kg/min40-45ml/kg/min最大摄氧量最大摄氧量(VO2max)测定方法测定方法1 1直接测定法直接测定法-多应用于运动员多应用于运动员 受试者已发挥最大力量并无受试者已发挥最大力

6、量并无力保持规定的负荷即达精疲力力保持规定的负荷即达精疲力竭竭 判定心肺功能达到极限水平标准：判定心肺功能达到极限水平标准：心率达到本人的最高心率心率达到本人的最高心率 呼吸商呼吸商(RQ)(RQ)达到或接近达到或接近l.15l.15摄氧量随运动强度增加而出摄氧量随运动强度增加而出现平台或下降现平台或下降 最大摄氧量最大摄氧量(VO2max)最大摄氧量的测定方法最大摄氧量的测定方法2.2.间接推算法间接推算法原理：在一定范围内，吸氧量与心率成线性关系原理：在一定范围内，吸氧量与心率成线性关系 AstrandAstrandRyhmingRyhming列线图法列线图法 FoxFox台阶测验台阶测验

7、 最大摄氧量最大摄氧量1.1.氧运输系统的功能氧运输系统的功能2.2.肌组织利用氧能力肌组织利用氧能力决定最大摄氧量（决定最大摄氧量（VOVO2 2maxmax）的机制）的机制其他影响最大摄氧量（其他影响最大摄氧量（VO2max）的因素）的因素1.遗传因素遗传因素2.年龄、性别因素年龄、性别因素3.3.训练因素训练因素长期系统的耐力训练可提高长期系统的耐力训练可提高VO2maxVO2max的水平的水平 VOVO2 2maxmax在运动实践中的意义在运动实践中的意义1.1.作为评定心肺功能和有氧工作能力的客观指标作为评定心肺功能和有氧工作能力的客观指标2.2.作为选材的生理指标作为选材的生理指标

8、3.3.作为制定运动强度的依据作为制定运动强度的依据最大摄氧量最大摄氧量100%VO100%VO2 2maxmax氧运输系统对氧运输系统对VOVO2 2maxmax的影响的影响氧运输系统对氧运输系统对VOVO2 2maxmax的影响：的影响：呼吸系统呼吸系统 摄取摄取O2血红蛋白血红蛋白 心脏泵血心脏泵血结合结合O O2 2运输运输O O2 2-制约运氧能力的主要因素制约运氧能力的主要因素 最大心输出量取决于最大播出量与最大心率最大心输出量取决于最大播出量与最大心率肌组织利用氧能力对肌组织利用氧能力对VOVO2 2maxmax的影响的影响肌组织利用氧的能力肌组织利用氧的能力 主要与主要与慢肌纤

9、维慢肌纤维的百分比及其代谢特点有关的百分比及其代谢特点有关衡量肌肉利用氧的能力高低的指标衡量肌肉利用氧的能力高低的指标-氧的利用率氧的利用率 慢肌纤维百分组成高的，其有氧工作能力慢肌纤维百分组成高的，其有氧工作能力或耐力成绩也较高或耐力成绩也较高 不同项目运动员慢肌纤维百分比和不同项目运动员慢肌纤维百分比和VOVO2 2maxmaxVO2max mlkg-1min-1双生子双生子VO2max的对内差异的对内差异20 30 40 50 60 7070 60 50 40 30 20单卵双生单卵双生最最大大吸吸氧氧70 60 50 40 30 2020 30 40 50 60 70双卵双生双卵双生不

10、同运动项目运动员的不同运动项目运动员的VO2maxVO2max比较比较女子女子男子男子运动员和常人最大吸氧量的比较（运动员和常人最大吸氧量的比较（ml.kgml.kg-1-1.min.min-1-1）人群 男 女 越野滑雪运动员 84 72 长跑运动员 83 62 常人（青年）45 38 常人（中年）35 301818个月和个月和5151个月耐力训练对个月耐力训练对VO2VO2及相关指标的影响及相关指标的影响 最大吸氧量 最高心率 最大搏出量 最大心输出量 动静脉氧差 （L.min-1）(次min-1)（ml搏-1）（L.min-1）（ml.L）A A受试者受试者 训练前 3.58 206 1

11、24 25.5 140训练4个月后 4.38 210 143 28.1 142训练18个月后 4.53 205 149 30.5 149B B受试者受试者训练前 3.07 205 122 23.9 126训练4个月后 3.87 205 134 26.2 131训练32个月后 4.36 185 151 27.6 158训练51个月后 4.41 186 140 26.6 166吸吸氧氧量量4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5无坡无坡坡度坡度1坡度坡度3坡度坡度4坡度坡度5坡度坡度6坡度坡度2 最大吸氧量最大吸氧量(峰值峰值)L.min_1递增负荷运动测定最大吸氧量递增负荷运动测定最大吸氧

12、量Astrand-RyhminAstrand-Ryhmin列线图法：列线图法：评分评分 恢复期心率恢复期心率 VOVO2max 2max 恢复期心率恢复期心率 VOVO2max2max 女子女子 （ml.kgml.kg-1-1.min.min-1-1）男子男子 （ml.kgml.kg-1-1.min.min-1-1）100 128 42.2 120 60.9100 128 42.2 120 60.995 140 40.0 124 59.395 140 40.0 124 59.390 148 3805 128 57.690 148 3805 128 57.685 152 37.7 136 54.

13、285 152 37.7 136 54.280 156 37.0 140 52.580 156 37.0 140 52.575 158 36.6 144 50.975 158 36.6 144 50.970 160 36.3 148 49.270 160 36.3 148 49.265 162 35.9 149 48.865 162 35.9 149 48.860 163 35.7 152 47.560 163 35.7 152 47.555 164 35.5 154 46.755 164 35.5 154 46.750 166 35.1 156 45.850 166 35.1 156 45.

14、845 168 34.8 160 44.145 168 34.8 160 44.140 170 34.4 162 43.340 170 34.4 162 43.335 171 34.2 164 42.535 171 34.2 164 42.530 172 34.0 166 41.630 172 34.0 166 41.625 176 33.3 168 40.825 176 33.3 168 40.820 180 32.6 172 39.120 180 32.6 172 39.115 182 32.2 176 37.415 182 32.2 176 37.410 184 31.8 178 36.

15、610 184 31.8 178 36.65 196 29.6 184 34.1 5 196 29.6 184 34.1 FoxFox台阶测验台阶测验乳酸阈（乳酸阈（LT）-在渐增负荷运动中在渐增负荷运动中,当运当运动强度达到某一负荷时动强度达到某一负荷时,血乳血乳酸出现急剧增加酸出现急剧增加的那一点的那一点(乳乳酸拐点酸拐点)称为称为“乳酸阈乳酸阈”。“个体乳酸阈个体乳酸阈”意义：反映了机体内的代谢方意义：反映了机体内的代谢方式由有氧代谢为主过渡到无氧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。代谢为主的临界点或转折点。血乳酸血乳酸运动负荷运动负荷乳酸阈乳酸阈4mmoL/L4mmoL

16、/L乳酸阈的测定方法乳酸阈的测定方法乳酸阈强度通常是用其出现时的乳酸阈强度通常是用其出现时的VOVO2 2maxmax来表示的来表示的%VO%VO2 2maxmaxVOVO2 2max mlmax mlkgkg-1-1minmin-1-10 20 40 60 80 1000 20 40 60 80 100 0 9.3 18.5 27.5 37.0 46.30 9.3 18.5 27.5 37.0 46.3血血乳乳酸酸浓浓度度7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 LTLTmmolmmolL L-1-1运动强度运动强度乳酸阈乳酸阈（LTLT）正常成年健康男子：正常成年健康

17、男子：555565%VO2max65%VO2max有训练者比无训练者高有训练者比无训练者高,耐力运动员比非耐力运动员为高耐力运动员比非耐力运动员为高 乳酸阈在体育运动实践中的应用乳酸阈在体育运动实践中的应用1.1.评定有氧工作能力评定有氧工作能力2.制定有氧耐力训练的适宜强度制定有氧耐力训练的适宜强度乳酸阈乳酸阈个体个体乳酸阈乳酸阈强度是发展有氧耐力训练的最佳强度强度是发展有氧耐力训练的最佳强度-在渐增负荷运动中，在渐增负荷运动中，肺通气量变化的拐点称肺通气量变化的拐点称为为“通气阈通气阈”通气阈通气阈-一种判断一种判断机体机体乳乳酸阈酸阈的非损伤性的的非损伤性的方法方法 问题：耐力运动员问题

18、：耐力运动员 A 和和 B，二人，二人VO2max相等，但个体相等，但个体乳酸阈强度乳酸阈强度 A B，请分析二人谁更可能在耐力项目中，请分析二人谁更可能在耐力项目中取得更好成绩。取得更好成绩。乳酸阈乳酸阈以乳酸阈评价有氧耐力优于以乳酸阈评价有氧耐力优于VOVO2 2maxmax的原因的原因 VO2max VO2max强度的运动是最大力竭运动，此时已强度的运动是最大力竭运动，此时已大量无氧代谢供能，而耐力性运动都是次最大强大量无氧代谢供能，而耐力性运动都是次最大强度运动，是有氧运动。度运动，是有氧运动。VO2max受遗传影响大，而乳酸阈可训练性较大受遗传影响大，而乳酸阈可训练性较大 VO2ma

19、xVO2max反映人体最大吸氧能力，而乳酸阈表示反映人体最大吸氧能力，而乳酸阈表示利用利用VO2maxVO2max的能力（的能力（VO2maxVO2max可利用百分比），即可利用百分比），即为最大有氧工作的能力。为最大有氧工作的能力。高于乳酸阈强度（高于乳酸阈强度（LT)LT)训练与训练与LT训练的效果训练的效果 训练训练 VOVO2max 2max 最大乳酸能力最大乳酸能力 100m100m成绩成绩 400m400m成绩成绩高于高于LTLT强强 11.42 11.42 13.10 13.10 1.63 1.63 4.634.63度的训练度的训练LTLT强度强度 0.36 0.36 2.62

20、2.62 2.07 2.07 8.188.18的训练的训练提高有氧工作能力的训练提高有氧工作能力的训练持续训练法持续训练法乳酸阈训练法乳酸阈训练法间歇训练法间歇训练法高原训练法高原训练法持续训练法持续训练法概念概念-在较长时间内，以较低的强度持续不间断地在较长时间内，以较低的强度持续不间断地进行训练的方法进行训练的方法练习时间练习时间5 5分钟分钟20-3020-30分钟以上分钟以上良好影响良好影响 1.1.提高大脑皮层神经过程的均衡性和机能稳提高大脑皮层神经过程的均衡性和机能稳定性，改善参与运动的有关中枢间的协调关系定性，改善参与运动的有关中枢间的协调关系2.2.提高心肺功能及提高心肺功能及

21、VO2maxVO2max3.3.引起慢肌纤维出现选择性肥大，肌红蛋白引起慢肌纤维出现选择性肥大，肌红蛋白也有所增加也有所增加乳酸阈强度训练法乳酸阈强度训练法 具体应用乳酸阈指导训练时具体应用乳酸阈指导训练时,常采用常采用乳酸阈乳酸阈心率心率来控制运动强度来控制运动强度-以个体乳酸阈强度进行耐力训练的方法以个体乳酸阈强度进行耐力训练的方法意义：乳酸阈强度训练法意义：乳酸阈强度训练法能显著提高有氧能力能显著提高有氧能力 注：有氧注：有氧耐力提高后，其训练强度应根据新的个体乳酸阈强度来确定 间歇训练法间歇训练法概念概念:指由多次的重复短时间练习组成，在两次练习指由多次的重复短时间练习组成，在两次练习

22、之间有严格规定的间歇，在身体机能还没有完全恢之间有严格规定的间歇，在身体机能还没有完全恢复的情况下接着进行下一次练习的方法复的情况下接着进行下一次练习的方法设计间歇训练课程时，要考虑如下的参数：设计间歇训练课程时，要考虑如下的参数：练习时间；练习时间；练习强度；练习强度；休息期的时间；休息期的时间；间歇训练组合的次数；v练习时间：不低于练习时间：不低于60S60S，一般，一般2-5mins2-5mins。v练习强度：达到练习强度：达到85%85%100%100%最大心率。最大心率。v休息时间：与训练时间比可为休息时间：与训练时间比可为1:11:1或或1:21:2或或1:31:3，休息，休息末了

23、心率降到末了心率降到120120次次.min.min-1-1 v练习组数：依训练项目而定（练习组数：依训练项目而定（3 38 8）。）。间歇训练间歇训练特点：特点：1.完成的总工作量大完成的总工作量大2.对心肺机能的影响大对心肺机能的影响大 有氧耐力间歇训练参数有氧耐力间歇训练参数高原训练法高原训练法 -在低压、缺氧条件下的强化训练在低压、缺氧条件下的强化训练 运动性缺氧负荷运动性缺氧负荷 高原性缺氧负荷高原性缺氧负荷 机体 产生适应性变化无氧工作能力无氧工作能力 概念：概念：指运动中人体通过无氧代谢途径提供能量进指运动中人体通过无氧代谢途径提供能量进行运动的能力行运动的能力ATP-CP供能供

24、能(非乳酸能非乳酸能)糖酵解供能糖酵解供能(乳酸能乳酸能)-力量爆发型运动力量爆发型运动-速度耐力速度耐力力量爆发型（力量爆发型（ATP-PC系统）工作能力系统）工作能力的生理基础的生理基础2 2、骨骼肌纤维类型的百分配布、骨骼肌纤维类型的百分配布:1 1、骨骼肌纤维中、骨骼肌纤维中ATP-PCATP-PC的贮量以及的贮量以及CK活性3 3、大脑皮层运动区的功能、大脑皮层运动区的功能:-力量爆发型力量爆发型工作工作的物质基础的物质基础快肌纤维中快肌纤维中ATPATP和和PCPC的贮量与的贮量与CKCK活性高于慢肌纤维活性高于慢肌纤维 皮质运动中枢同步募集有关快运动单位越多，爆皮质运动中枢同步募

25、集有关快运动单位越多，爆发力就越强发力就越强力量爆发型（力量爆发型（ATP-PCATP-PC系统）系统）工作能力工作能力1.1.萨扎特萨扎特(Sargent(Sargent)纵跳试验法：纵跳试验法：P=无氧功率W=体重H=纵跳高度 方法简便易行，但精确性较差 力量爆发型力量爆发型(ATP-PC)系统测评系统测评力量爆发型（力量爆发型（ATP-PCATP-PC系统）系统）工作能力工作能力力量爆发型力量爆发型(ATP-PC)系统测评系统测评力量爆发型（力量爆发型（ATP-PCATP-PC系统）系统）工作能力工作能力2 2、玛伽莉亚、玛伽莉亚(Margaria(Margaria)跨登台阶测试跨登台阶

26、测试功率功率=体重体重1.05m1.05m(第三至第九级第三至第九级台阶垂直高度台阶垂直高度)登第三至第九级台阶时间登第三至第九级台阶时间糖无氧酵解系统工作能力糖无氧酵解系统工作能力 糖无氧酵解系统（乳酸系统）工作的生理基础糖无氧酵解系统（乳酸系统）工作的生理基础2、肌纤维类型的百分组成、肌纤维类型的百分组成快肌纤维百分组成越高，糖无氧酵解系统运动能力就强 1 1、肌糖原的贮量和无氧糖酵解酶的活性、肌糖原的贮量和无氧糖酵解酶的活性血液碱储备、心肺功能-是糖无氧酵解的物质基础 4、神经系统的动员募集和对、神经系统的动员募集和对H+的耐受性的耐受性5、交感肾上腺系统的快反应应急激素、交感肾上腺系统

27、的快反应应急激素3 3、机体内的缓冲酸功能、机体内的缓冲酸功能 糖无氧酵解系统能力的测评糖无氧酵解系统能力的测评 糖无氧酵解系统糖无氧酵解系统 1.温盖特无氧试验温盖特无氧试验（Wingate Anaerobic TestWingate Anaerobic Test，简称，简称WATWAT）1）做好准备活动（在自行车功量计上骑行24min，使其心率达到150160次/min）3）受试者以规定负荷阻力，以最快速度全力蹬车30秒,同时记录每5秒蹬踏圈数和心率2）准备活动后休息35min单位：瓦特单位：瓦特(Watt)。实验过程：实验过程：糖无氧酵解系统能力的测评糖无氧酵解系统能力的测评 糖无氧酵解

28、系统糖无氧酵解系统 1.温盖特无氧试验温盖特无氧试验（Wingate Anaerobic TestWingate Anaerobic Test，简称，简称WATWAT）最大无氧功率：最大无氧功率：全力蹬踏过程中的最大做功峰值平均无氧功率：平均无氧功率：测试过程中所有做功的平均值 疲劳=最大功量最低功量值最大功量的百分比100%糖无氧酵解系统糖无氧酵解系统 2.运动中血乳酸浓度运动中血乳酸浓度 糖无氧酵解系统能力的测评糖无氧酵解系统能力的测评 发展发展ATP-CPATP-CP供能能力的训练供能能力的训练方法：采用短而高强度的间歇训练方法：采用短而高强度的间歇训练 跑1分钟休息4分钟的5次间歇快跑

29、后血乳酸浓度的变化 间歇训练法间歇训练法 提高糖酵解供能系统的训练提高糖酵解供能系统的训练 l2mmol/Ll2mmol/L左右为宜左右为宜。提高糖酵解供能系统的训练提高糖酵解供能系统的训练 练习题练习题一、概念：摄氧量 运动后过量氧耗 最大摄氧量 乳酸阈二、选择题1、一般耐力项目运动主要依靠（）供能。A.磷酸原系统，B.乳酸能系统，C.有氧氧化系统，D.无氧氧化系统。2、影响最大吸氧量的主要机制是（）。A.吸氧量，B.心室泵血功能，C.动静脉氧差，D.肺通气量。3、力量爆发型运动的主要供能系统是（）。A.有氧氧化;B.乳酸能;C.ATP-PCRr;D.乳酸能+有氧氧化。4、间歇训练法的特点是

30、（）。A.练习强度固定，间歇时间是依完全恢复而定，B.练习强度固定，每次间歇时间都一样，C.练习强度和间歇时间都有严格规定，D.练习强度不定，间歇时间严格规定。练习题练习题5、成人为了维持各组织器官的基本生理活动约每分需氧（）ml。A.150，B.250，C.350，D.450三、判断三、判断1、最大吸氧量的大小与有氧耐力的能力大小无关。（）2、在同一强度运动中，运动员的血乳酸浓度愈低，其有氧耐力就愈差。（）3、无氧阈指标是反映机体对最大吸氧量的实际可利用率，而最大吸氧量则是反映机体最大吸氧能力的可能性。（）4、优秀耐力运动员运动时，利用脂肪供能能力较高，从而可节约糖原，推迟疲劳的到来。四、思考题：四、思考题：1、最大吸氧量在体育运动实践中有何应用价值。最大吸氧量在体育运动实践中有何应用价值？最大吸氧量在体育运动实践中有何应用价值？1作为评定心肺功能和有氧工作能力的客观指标VO2max是反映心肺功能的综合指针。发现耐力性项目的运动成绩与VO2max之间具有高度相关的关系2作为选材的生理指标VO2max有较高的遗传度，故可作为选材的生理指标之一。3作为制定运动运动强度的依据将VO2max强度作为100%VO2max强度，然后以VO2max强度，根据训练计划制定不同百分比强度，使运动负荷更客观更实用，为运动训练服务。