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1、第13章 有氧运动能力,教学目的与要求,1、有氧工作能力有关的基本概念，了解有氧工作能力的生理学意义。2、影响有氧工作能力的生理学基础知识，掌握提高有氧工作能力的方法。3、安静时、运动中以及运动后恢复期有氧能力的生理变化过程，及其调节的基 本过程。,有氧耐力,有氧耐力：是指人体长时间进行有氧工作的能力（糖、脂肪等有氧氧化供能）。有氧运动能力不仅与最大摄氧量的大小有关，而且与维持最高摄氧量水平的能力有关。,第一节需氧量和摄氧量,一、需氧量和摄氧量1.需氧量：是指人体为维持某种生理活动所需的氧量。需氧量通常以每分钟为单位计算。成年人安静时需氧量大约250mlmin-1。运动时需氧量是随运动强度而变
2、化，并受运动持续时间影响。2.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。,（三）最大摄氧量的影响因素,心脏的泵血功能 决定心脏的容积和心肌收缩力 摄氧量=心率每博输出量动静脉氧差,(2)肌肉利用氧的能力,1.心脏的泵血功能和肌肉利用氧的能力,生理基础:慢肌纤维百分比,指标:氧利用率,心输出量的增加与运动负荷的增加呈线性关系。一般情况下，有计划的耐力训练不能影响心输出量对于轻度和中等强度的运动的反应。但其所能够改变的是心输出量增加的方式：通过比较大的每搏输出量和相对较低的心率来实现。,最大摄氧量、心率、每搏量和动静脉氧差在不同人群中的差别,人群组 最大摄氧
3、量 心率 每搏量 动静脉氧差（L/min）（次/分）（ml/搏）（ml/L）,二尖瓣狭窄者 1.60 190 50 170不锻炼者 3.20 200 100 160运动员 5.20 190 160 170,组织摄取和利用氧的能力可以通过动-静脉氧差，即动脉和静脉血当中氧的浓度差异来计算。例如：VO2=心输出量动-静脉氧差安静时心输出量=5L/min动-静脉氧差=50ml O2/1L血液VO2=5L/min 50ml O2/1L=250ml/min,3）性别和年龄 一般女子VO2max的值大约比男子低15%左右，这种差别在2060岁的年龄阶段中都存在。在大多数人，VO2max的值表现出随年龄的增
4、加而递减，速率为每年下降1%左右。事实上，有证据显示，始终坚持运动保持合理体重的人VO2max的年龄下降趋势可以减缓至通常情况下的一半。,1）训练因素 一般情况下，通过有计划的耐力训练可以使VO2max的值增加5%25%。在这一范围内其变动的大小主要依赖于个人初始的体质水平。现已证明，在具有极高水平VO2max的优秀耐力项目运动员当中，有大约40%左右的人表现出拥有功能强大的心血管系统的遗传倾向。因此，要期望一个VO2max的值在40ml/kg/min左右的普通人通过训练达到优秀耐力运动员的80ml/kg/min的水平是不现实的。,（一）乳酸阈与个体乳酸阈,（一）乳酸阈与个体乳酸阈 1.乳酸阈
5、：人体在渐增负荷运动中，血乳酸浓度随运动负荷增而增加，当运动强度达到某一负荷时，血乳酸浓度急剧上升的开始起点，称为乳酸阈。乳酸阈反映人体的代谢供能方式由有氧代谢为主开始向无氧代谢为主过渡的临界点。通常情况下，血液乳酸浓度为4mmolL-1，大约为最大吸氧量的60%80%。2.个体乳酸阈：由于个体的差异比较大，乳酸阈值并不都是4mmolL-1,其变化的范围大约在1.4 7.5mmolL-1 之间。,第三节 乳酸阈与通气阈,二、通气阈 在渐增负荷运动中，用通气变化的拐点来测定乳酸阈，称为通气阈。,图6-7 渐增负荷运动中的气体代谢各指标、心率和VT的判断,(三)乳酸阈、通气阈在体育运动中的运用,1
6、.是评定有氧工作能力的重要指标,2.制度有氧耐力训练的适宜强度,最大摄氧量主要受遗传的影响,乳酸阈主要受训练的影响;,前者主要反映心肺机能能力,后者主要反映骨骼肌代谢能力.,用乳酸阈强度训练即能使心肺机能达到较高水平,又能使,无氧供能的比例减少到最低限度.从而有效地提高有氧能力.,3.制定康复健身运动处方,在我国，通常以血乳酸浓度达到4mmol/L时所对应的运动强度来作为个体乳酸阈的标准。乳酸阈是标志耐力运动能力的良好指标，而且已经被用来预计马拉松选手的运动成绩。问题：耐力运动员 A 和 B，二人VO2max相等，但个体乳酸阈 A B，请分析二人谁更可能在耐力项目中取得更好成绩。,制定训练强度
7、,利用乳酸阈作为制定训练强度的指标是有效的，因为利用个体乳酸阈水平为基准进行训练，可抑制肌组织中代谢性酸中毒的早现。研究表明，乳酸阈时的血乳酸浓度可维持30分钟而不增加，优秀运动员甚至可达50分钟。因此，在田径、游泳等周期性项目中，利用个体乳酸阈值安排训练强度已被广泛利用。,二、有氧耐力的影响因素,有氧耐力：心肺功能（中央机制）骨骼肌的特征（外周机制）（一）有氧耐力的生理学基础 1.心肺功能（中央机制）肺的通气与换气机能影响人体吸氧能力。运动时提高和掌握有效的呼吸动作，增强呼吸机能就可以提高有氧耐力。,二、有氧耐力的影响因素,（一）氧运输系统的功能-心肺功能 1.肺的通气与换气机能影响人体吸氧
8、能力。2.心脏泵血功能-有效的通气/血液比值。3、心力贮备增加。要表现为左心室内腔扩张，心容积增大，安静时心率减慢，每搏输出量增加,2.骨骼肌的特征（外周机制）肌组织的有氧代谢机能影响有氧耐力。肌组织利用氧的能力，一般用氧的利用率（即每100ml动脉血流经组织时组织利用氧的百分率）来衡量。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。实验证明，优秀的耐力专项运动员慢肌纤维百分比高并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。,3.神经调节能力 在进行较长时间肌肉活动中，要求神经过程的相对稳定性以及各中枢间的协调性要好。长期进行耐力训练
9、，不仅能够提高大脑皮层神经细胞对刺激的耐受力，而且能够改善各中枢间的协调关系，表现为运动中枢的兴奋与抑制过程更加集中，肌肉的收缩与放松更加协调；各肌群（主动肌、对抗肌、协同肌）之间的配合更趋完善；由于神经调节能力的改善，可以提高肌肉活动的机械效率，改善动力定型，节省能量消耗，从而保持长时间的肌肉活动。,4.能量供应特点 耐力性项目运动持续时间长，强度较小，其能量绝大部分由有氧代谢供给。在长时间耐力练习中随着运动时间的延长，脂肪供能的比例逐渐增大。人体动员脂肪供能的能力可以从血浆中自由脂肪酸的含量来判断。,三、乳酸阈与通气阈,（一）乳酸阈与个体乳酸阈 1.乳酸阈：人体在渐增负荷运动中，血乳酸浓度
10、随运动负荷增而增加，当运动强度达到某一负荷时，血乳酸浓度急剧上升的开始起点，称为乳酸阈。乳酸阈反映人体的代谢供能方式由有氧代谢为主开始向无氧代谢为主过渡的临界点。通常情况下，血液乳酸浓度为4mmolL-1，大约为最大吸氧量的60%80%。2.个体乳酸阈：由于个体的差异比较大，乳酸阈值并不都是4mmolL-1,其变化的范围大约在1.4 7.5mmolL-1 之间。,运动负荷,血乳酸,乳酸阈,4mmoL/L,在我国，通常以血乳酸浓度达到4mmol/L时所对应的运动强度来作为个体乳酸阈的标准。乳酸阈是标志耐力运动能力的良好指标，而且已经被用来预计马拉松选手的运动成绩。问题：耐力运动员 A 和 B，二
11、人VO2max相等，但个体乳酸阈 A B，请分析二人谁更可能在耐力项目中取得更好成绩。,（三）通气阈及其产生机制,1、通气阈 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。大多数研究者认为，采用气体代谢的各项指标进行综合性判断比较客观。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，在乳酸阈时出现通气量、二氧化碳排出量非线性增加、二氧化碳浓度下降现象,在50%80%VO2max的范围内，肺通气与运动负荷的增加呈线性关系。但在进行GXT时，随着运动负荷的增加，将会出现一个临界点，在这一运
12、动强度以后肺通气出现相对的迅猛增加。这一运动强度的临界点被称为通气阈。通气阈被用作一个可以反映乳酸阈的无创伤性的指标，同时也用来预计运动能力。,(三)乳酸阈、通气阈在体育运动中的运用,1.是评定有氧工作能力的重要指标,2.制度有氧耐力训练的适宜强度,最大摄氧量主要受遗传的影响,乳酸阈主要受训练的影响;,前者主要反映心肺机能能力,后者主要反映骨骼肌代谢能力.,用乳酸阈强度训练即能使心肺机能达到较高水平,又能使,无氧供能的比例减少到最低限度.从而有效地提高有氧能力.,3.制定康复健身运动处方,（二）乳酸阈的生理机制及其影响因素,1、乳酸阈的生理机制（1）运动时肌肉缺氧（2）需氧量大于基体的摄氧量（
13、3）肌纤维类型的动用（4）肝脏对乳酸的消除能力降低（5）血乳酸浓度也与能力代谢物质的动用 有关,2、影响乳酸阈的因素（1）性别、年龄的影响（2）肌纤维类型及酶的活性（3）训练水平的印象（4）运动项目的影响（5）环境条件的影响,（三）通气阈及其产生机制,1、通气阈 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。大多数研究者认为，采用气体代谢的各项指标进行综合性判断比较客观。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，在乳酸阈时出现通气量、二氧化碳排出量非线性增加、二氧化碳浓度下降现象
14、,二.乳酸阈(无氧阈),(一)概念,(二)测定方法,(三)乳酸阈在体育运动中的运用,1.是评定有氧工作能力的重要指标,2.制度有氧耐力训练的适宜强度,指渐增负荷运动中,当运动强度达到某一负荷时,血乳酸,急剧增加的拐点.,最大摄氧量主要受遗传的影响,乳酸阈主要受训练的影响;,前者主要反映心肺机能能力,后者主要反映骨骼肌代谢能力.,用乳酸阈强度训练即能使心肺机能达到较高水平,又能使,无氧供能的比例减少到最低限度.从而有效地提高有氧能力.,（四）研究乳酸阈、通气阈的意义,1.评定有氧耐力2.训练强度的制定3.制定康复健身运动处方,小结 1.人体有氧工作能力取决于机体氧运输系统 功能和肌肉利用氧的能力。2.训练可以提高机体的有氧工作能力。思考题 1.试述最大摄氧量的主要生理机制及其影响 因素？2.试述有氧耐力的生理学因素及其影响因 素？,
