武术运动生理学、生物化学研究现状与分析

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1、武术运动生理学、生物化学研究现状与分析(综述)1 2 3崔志强 魏 勇 张 杰(1.山东体育学院 ,山东济南 250063;2.上海体育学院研究生部 ,上海 200438;3.临沂教育学院 ,山东临沂 276001)摘要:对长拳、南拳、太极拳类套路和散手运动的能量代谢特点及发展该能力的训练方法 ,对武术科研中评定运动员负荷强度及运动能力的生理和生化指标的研究现状、成果进行了综述讨论。关键词:武术;生理;生化;研究现状中图分类号:G852.03 文献标识码:A文章编号:1006 - 2076(2001)02 - 0044 - 03The research and analysis on phys

2、iology and biochemistry concerning exercises of wushuCUI Zhi - qiang etc.(Shandong Physical Education Institute, 250063)Abstract:The.paper.expounds.the.features.Of energy.metabolism.of.LongBoxing,South Boxing,ShadowBoxing and Traditional Chinese Boxing,and the training methods to develop these capab

3、ilities. It also conducts a comprehensive studyof the research and achievementsof physiologicaland biochemical targets about evaluating the athletesload intensity and sports ability in the scientific research of wushu.Key words:wushu,physiolgy,biochemistry,research近年来 ,随着武术运动的发展和科学技术的不断进步 ,广大武术工作者和科

4、研工作人员采用运动生理、生化的基本方法和现代的研究成果 ,广泛开展了对武术运动的研究 ,并取得了丰硕成果。1、武术运动能量代谢特点及发展该能力的训练方法研究运动生物化学已经阐明 ,运动时人体内的能量供应是一个完整的体系 ,它可以分两种代谢类型:有氧代谢和无氧代谢。这两种代谢类型包括3 个供能系统 ,即磷酸原系统 ,糖酵解系统 ,有氧氧化系统。不同运动项目、不同运动强度 ,各能量系统占不同的比例。了解各系统的能量贮备、消耗、恢复的特点和规律 ,针对性地从事科学训练 ,发展专项运动所需要的物质代谢和能量代谢能力 ,才能以最快速度、最有效的方法提高运动能力 ,促进健康 ,增强体质。武术作为我国独有的

5、一项体育运动项目 ,同样有其特有的物质、能量代谢特点 ,而且武术运动内容丰富 ,种类繁多 ,因此对武术中每一专项进行能量代谢规律及特点的研究 ,进而发展该能力的科学训练方法 ,才能使武术运动更好地发展下去。所以 ,武术运动能量代谢特点的研究 ,是武术运动生理、生化研究中最重要的领域 ,许多学者投身于其中 ,并取得丰硕的成果。1.1 长拳、南拳类套路运动邱丕相 、赵萍等 从运动时间、动作变化节奏、动作特点等角度对武术自选套路进行了理论分析 ,并结合运动生理、生化原理 ,认为武术自选套路运动3 种能量代谢都参加了供能工作 ,以无氧代谢为主 ,并提出无氧代谢约占 75 %80 %,有氧代谢占20 %

6、25 %。另外 ,许多学者也对此进行了大量的实验研究。温力 通过测试 ,认为套路运动的能量代谢主要是依靠无氧代谢的乳酸能供能 ,平均强度在 400 米和800 米之间;且随着运动员训练水平的提高 ,糖酵解能力也随之提高。温力 在上述研究的基础上 ,确认长拳运动的能量代谢是以无氧代谢的乳酸能为主 ,同时认为非乳酸能也很重要 ,要提高长拳运动员的训练水平 ,既要提高运动员的乳酸能能力 ,又要提高非乳酸能能力 ,并据此提出“1 分30 秒间歇训练”是发展长拳运动专项能力的有效手段。陈晨等 测定成年运动员演练长拳时每分钟摄氧量仅达最大摄氧量的45 %左右,表明在此类套路运动中,运动员的摄氧量与需氧量之

7、间存在着较大差距。因此 ,这类运动供能方式是以无氧糖酵解供能为主;并测算其无氧供能比例为68 %,有氧供能比例为 32 %。罗民生 通过乳酸测定 ,分析比较男女之间、不同水平运动员之间、不同专项套路之间及套路演练过程中的乳酸值 ,验证了武术套路的供能为无氧糖酵解供能为主。秦念阳、柏晓玲等、樊晋华等 的研究也表明长拳、南拳类套路运动时的能量主要来源于无氧供能系统 ,同时有氧供能系统也参与供能 ,并在此基础上提出科学地训练运动员供能系统的方法和手段。1.2 散手运动赵萍等从散手运动的时间、运动强度及动作特点等角度进行了理论分析 ,认为该运动的能量供应主要依靠糖元的无氧酵解 ,并因此提出散手运动员应

8、着重发展乳酸系统供能能力 ,加强无氧耐力的训练。赵光圣等 对运动员运动后即刻心率及血乳酸的测试结果进行分析 ,认为散手运动员专项耐力的特点是以无氧耐力为主 ,且提出间歇训练法是提高散手运动员专项耐力水平较理想的方法。姜传银 则对较高水平运动员进行了研究 ,认为散手运动是属于糖酵解代谢为主的运动 ,蛋白质代谢供能在散手竞赛中占的比重较少 ,并对散手运动的训练方法提出了建议。1.3 太极拳类套路运动太极拳较之上述两类运动有所不同 ,其运动时间稍长 ,动作舒缓均匀 ,全身要求放松 ,且注重呼吸与动作的配合。赵萍等 分析了上述特点 ,认为该运动能使毛细血管微循环功能提高 ,血液供应充分 ,加之注重呼吸

9、运动 ,机体摄氧量较为充足 ,因而其能量供应几乎全靠糖和脂肪的有氧氧化 ,建议训练更应注重发展整体有氧耐力 ,同时兼顾发展腿部承受静力性负荷的能力。陈文鹤 测定了太极拳练习时能量的消耗 ,发现陈式太极拳练习对人体的负荷较大 ,杨式和简化太极拳练习对人体的负荷较少 ,说明不同拳式的太极拳能量消耗不同。他还发现同一拳式的不同架势 ,能量的消耗也不一样 ,低架势的能量消耗比高架势多。2.、评定运动负荷强度及运动能力的生理指标的研究在运动训练中科学地采用适宜的训练方法和负荷量 ,可以刺激和诱导代谢及机能的适应性变化。适宜强度的刺激 ,能提高机体的适应能力 ,增加机能 ,发展运动员的竞技能力 ,因而训练

10、中供能体系的训练及训练效果的评定 ,负荷强度的评定 ,已经成为科学训练的重要依据。许多学者从简便易行、客观有效及现实条件出发 ,对此进行了大量的研究 ,并将研究成果应用到训练比赛的实践中 ,取得极大的成效。在武术运动中 ,由于武术项目自身的特点 ,许多现有研究成果难以应用 ,虽然许多学者对武术指标也进行了大量研究 ,但如何更好地与实践相结合 ,还有待进一步努力。现将武术科研中的部分指标及其研究现状予以介绍 ,以便参考。2.1 血乳酸血乳酸作为一个生化指标 ,已经在运动实践中得到了较长时间的应用 ,其测定方法简便易行 ,在运动员选材、训练量、训练方法、训练效果的评价以及疲劳和恢复的评定等方面均具

11、有重要的意义。评定运动员的竞技能力 ,其中首要的是评定有氧代谢和无氧代谢能力。武术套路和散手运动大部分是以无氧代谢供能为主的供能体系 ,而专门发展某一供能系统能力 ,将直接关系到身体机能能力和运动成绩的提高。梁锡华 在他的论文中介绍了用血乳酸评定工作能力的具体方法 ,讨论了如何根据血乳酸指标实施运动训练的控制等 ,对武术训练具有很好的指导意义。罗民生等 通过测试武术运动员在武术套路演练的不同阶段及套路演练结束后的血乳酸值 ,并与不同性别、不同单项套路及不同水平运动员之间的血乳酸水平比较 ,认为血乳酸指标可以准确反映运动员的运动能力及负荷强度 ,同时通过套路演练后血乳酸峰值及出现时间 ,提出实践

12、中应多采用不短于45 秒钟的训练时间的间歇训练方法 ,以提高运动员的耐力能力。姜传银 发现我国散手运动员比赛后血乳酸含量增长较高 ,平均可达 21. 124 4.99mM/L。有人发现在训练后不同拳术血乳酸不等 ,且男女运动员反应不一样 ,说明能量代谢特点相异 ,训练方法和手段也应有针对性。许多研究虽然对血乳酸指标予以肯定 ,但对武术各专项并无一合理的评价体系 ,且胡定丰等 通过研究还认为血乳酸在实践应用中仍有局限性 ,并据此提出4 项建议 ,因此对乳酸作为评价指标还应深入系统地研究。可喜的是 ,刘红 运用血乳酸、心率及糖酵解强度3 个指标 ,综合分析某个武术运动员是否适应长拳运动练习,或者作

13、为选拔长拳运动员的依据 ,为生理、生化指标科研开辟了一个新的领域。2.2 心率运动实践中 ,为了表示运动强度 ,经常用单位时间的运动量、摄氧量、消耗的能量、能量代谢率、ETS等作为指标。但是 ,最常用的是运动时的摄氧量占最大摄氧量的百分比。然而 ,这些只是在实验室测定的指标 ,要在运动中测定是困难的。所以 ,在运动生理的分析和运动训练的应用中 ,普遍采用测定心率控制运动员有氧训练的强度、控制间歇训练的间歇时间 ,评定体育课的运动量 ,评定运动员训练的强度和机能状态 ,根据心率与Vo2max的关系和与AT的关系 ,用心率预测Vo2max和AT,用AT相对应的心率控制AT的训练等。张选惠等 将心率

14、作为评定负荷强度的指标并进行了研究 ,发现在武术套路训练课中 ,心率变化范围大 ,心率变化曲线高低起伏明显 ,反映了武术套路训练课心率变化的特点;同时发现不同的训练形式负荷强度不同;并对武术各训练项目的平均心率进行测定 ,据其分为大强度及中小强度两类。赵萍等 认为南拳、长拳类套路运动间歇训练的强度宜使心率达160180 次/分左右 ,而间歇时间可以使心率恢复至 120140 次/分左右为准。赵光圣等 推算散手比赛中最大心率百分比为96 %左右 ,练习时应使心率保持在180 次/分以上 ,间歇至心率达120140 次/分再反复训练 ,以此间歇训练方可提高成绩。而姜传银 发现武术散手竞赛后即刻心率

15、较高(186.44 8.63) ,个体最高心率为 222 次/分 ,同时提出训练强度以心率为指标应使其每次负荷后达到或超过 185 次/分 ,此几项研究结果较一致。但据国外资料 显示 ,心率和最大吸氧量的百分比只是大体上呈直线关系 ,不是完全呈直线关系 ,而且这种关系随训练、运动时间和环境温度的不同而变化。因此 ,运用心率作为运动负荷强度指标必须考虑以上条件 ,最好能预先在实验室对运动员进行最大吸氧量和心率的测定 ,否则将会产生较大的误差。温力 同样认识到心率指标的局限性 ,并通过实验探讨了将心率与血乳酸2 指标结合评价运动强度的方法 ,提出运动员运动后此 2 指标变化的 3种类型 ,作出心率

16、、血乳酸浓度曲线图 ,从而可较全面地评价训练水平。邱丕相等 为了更方便、更可靠地评价训练水平 ,通过大量研究分析 ,将心率曲线变化归结成 3 种类型:台阶型、单峰型和平移型 ,从而可以更客观可靠地应用到训练实践中去。所以 ,心率虽然操作简便 ,易于普及使用 ,能贯穿到每次训练课中 ,但在具体运用过程中 ,一定要按运动生理学的要求 ,严格进行操作 ,否则将得不到应有的效果。2.3 血尿素氮(BUN)及尿蛋白苏联雅科夫列夫、金特曼教授等认为 ,BUN 是评定机能状态的灵敏指标 ,且东德科学家也曾使用BUN指标监督运动员的训练负荷。我国李协群等通过研究也证实了 BUN 是评定运动员机能灵敏的生化指标

17、之一。许豪文等 也认为BUN 可以用于评定训练课的运动量。而姜传根 测定散手运动员赛后的BUN 值为 19.39 3.65mg/ dl ,只稍高于正常值 ,因此认为武术散手运动员蛋白质代谢作用不大 ,由此推论BUN作为判定指标在武术散手中意义不大。运动后出现尿蛋白是相当普遍的现象 ,这一指标可反映运动强度 、运动员的机能状态的变化。张选惠 通过实验证实了负荷强度与蛋白质阳性率成正比关系 ,进而可用此指标在一定程度上反映负荷强度。2.4 其他指标2.4.1 血清肌酸激酶(CK)同工酶活性一般认为 CK是有机体对运动应激反应最灵敏的指标 ,国外有关专家常将此用于运动员的机能评定。通过对血清 CK同

18、工酶活性的测定 ,可以了解酶的来源 ,推测各脏器受运动影响的程度和恢复情况 ,而且可以间接检查肌纤维有无损伤 ,并在一定程度上可判断运动员所承受的运动量。武术运动是以无氧供能为主的运动 ,故 CK同工酶活性测定 ,可应用于武术运动的机能评定。2.4.2 尿肌酐系数测定尿肌酐系数 ,可以反映磷酸肌酸在体内的含量。尿肌酐系数越大 ,即反映肌肉中磷酸肌酸含量越多,则速度力量越好。据武术运动的供能代谢特点可知 ,尿肌酐系数可以作为运动能力评定的指标 ,或用于选材。2.4.3 血压及血红蛋白武术运动员安静时出现低血压 ,定量运动后收缩压上升程度小 ,恢复时间短 ,心血管调节功能提高,出现“节省化”现象。

19、当然 ,技术水平越高 ,恢复就越快 ,收缩压上升程度越小。血红蛋白与体能类的训练关系较密切。血红蛋白的高低可以反映机体氧运输能力 ,从而间接反映运动员的运动能力、身体疲劳和恢复情况。随着科技的发展 ,除Vo2max、AT及Wingate 实验等传统实验室指标外 ,反应能力指标及血气、B 超、核医学等指标已越来越多地应用于实践 ,只是由于多方面限制因素暂不能更好地用于指导实践。教练员与运动员更喜欢以简便易行的评价方式来指导实践 ,在这方面雷蓉蓉 等作出了表率 ,他们将 30 米往返跑成绩与Wingate 实验结果进行了比较 ,证明其可以作为评价羽毛球运动员无氧能力的简易方法。这提示可以成为武术生

20、理生化评价指标研究的趋势 ,值得重视。参考文献:1邱丕相 ,等.从武术自选套路的能量代谢谈速耐训练J .教学与科研 ,1980 ,(3).2赵萍 ,等.不同形式武术运动的能量代谢特征及训练方法J.北京体育师范学院学报 ,1998 ,(3).3体育学院通用教材. 运动生理学M. 北京:人民体育出版社 ,1990.4温力.长拳运动的能量代谢特点及训练D.上海体育学院 ,1981.5陈晨.武术套路运动的能量代谢及其对肾功能的影响(毕业论文).上海体育学院 ,1983.6罗民生 ,等.武术套路竞赛项目运动时供能特点的初步研究J.体育科学 ,1994 ,(2)7秦念阳. 武术长拳训练与能量供应J . 体

21、育科学研究 ,1997 ,(5).8柏晓玲 ,等.我国高水平武术运动员不同状态下的机能反应J.体育科学 ,1993 ,(3).9樊晋华 ,等.男子武术及部分摔跤运动员八运赛前无氧耐力的测试与分析J.山西体育科技 ,1998 ,(2).10赵光圣 ,等.武术散手运动员专项耐力的特点及其训练方法J.上海体育学院学报 ,1992 ,(3).11姜传银.武术散手运动员赛后血乳酸、血尿素氮、心率等指标研究D.上海体育学院 ,1992.12梁锡华.血乳酸指标在运动训练中的应用J.湖北体育科技 ,1989 ,(3) :28 - 32.13胡定丰 ,等.乳酸与运动能力的关系J.湖南体育科学 ,1991 ,(1

22、).14刘红.从生理、生化角度选拔长拳运动员初探J . 武汉体育学院学报 ,1989 ,(3).15张选惠 ,等. 对武术套路训练中负荷强度变化的探讨J.成都体育学院学报 ,1992 ,(2).16心率与运动负荷强度J . 戴三育 ,译. 体育情报 ,1984 ,(2) :21 - 26.17邱丕相 ,等.对竞技武术运动员负荷强度与耐力水平的分析研究J.体育科学 ,1991 ,(4).18李协群 ,等.血尿素氮在运动员机能评定中的应用研究J.湖南体育科学,1989 ,(3) :16 - 23.19许豪文 ,等.不同项目运动应激后血清磷酸肌酸激酶和尿素氮的变化J.体育科研 ,1981 ,(12) ,2 - 6.20冯炜权 ,等.运动性蛋白尿的机理及其在运动实践中的应用J.中国运动医学杂志 ,1984 ,(2).21雷蓉蓉,等.中国羽毛球运动员生理机能、身体素质和心理特点的研究J.中国体育科技 ,1993 ,(1)