运动时哪些因素影响有氧系统供能?如何提高有氧系统供能能力?
人体运动时可能有以下几方面因素影响有氧氧化系统供能能力:
(1)与心输出量大小有关。单位时间内流经肺泡毛细血管的循环血量愈多,则体内向肌组织运输的氧量愈多,有利于肌细胞的供氧与有氧代谢的加速进行。因此,心输出量是关键。要提高运动时有氧供能能力,就得提高机体最大摄氧量水平,而最大摄氧量水平的高低,取决于心输出量大小,与慢肌纤维所占百分组成及其氧化供能能力。
(2)与肌组织利用氧的能力大小有关。即与肌细胞氧利用率有重要关系。氧利用率高低取决于氧化酶系的活性大小,和主要运动肌中慢肌纤维所占百分比大小。慢肌纤维中氧化酶活性高,氧化能力强,有氧代谢水平高。同时,也有利于对脂肪的氧化供能,和糖元的节省,从而提高机体运动能力。
(3)与骨骼肌中线粒体数量多少有关。线粒体数量多能增大肌组织中氧利用率,可提高氧向肌组织的弥散量。线粒体的数量取决于细胞代谢的旺盛与否,代谢旺盛的细胞中线粒体数量多。线粒在细胞内可自由移动,常集中在细胞最需要能量的部位,如肌原纤维的部位。线粒体的形态也受代谢状态的影响,当长时间剧烈运动缺氧时,可导致线粒体肿胀,严重时可能破裂。严重营养不良,或长期饮酒者,线粒体形态变异。
(4)与物质能量代谢调节能力的捉高有关。人体运动时交感神经兴奋性提高,可引起肾上腺髓质大量分泌肾上腺素(比正常相对安静状态时分泌量高100倍左右)。肾上腺素能促进肝糖元与肌糖元分解,动员肝糖元的能力提高,血糖浓度增高有利于长时间运动氧化利用。同时,肾上腺素也能提高心脏收缩功能,从而增大心输出量。人体运动时,甲状腺素在促进运动能力提高方面可能也起到一定作用。甲状腺素不仅对交感神经有兴奋作用,且能促进肝糖元与脂肪的分解氧化作用,使ATP合成数量增加。此外,人体运动时,胰高血糖素分泌量也增高,胰高血糖素能激活肝细胞中糖元磷酸化酶活性,从而促使肝糖元加速分解,也促进脂肪组织中脂肪酶的活性,加速脂肪分解,使血中游离脂肪酸含量增高,有利于氧化供能。(www.xing528.com)
(5)与骨骼肌中肌糖元储备量的多少有关。据研究证明,人体长时间运动时,骨骼肌发生疲劳的时间与肌糖元耗竭的时间是一致的,提高肌糖元储备量可明显增强耐力项目的运动能力。认为在最大摄氧量60~85%强度范围内的有氧代谢运动时,运动员的耐力和运动开始时肌糖元含量有关。因糖的化学性质易于氧化,氧化时消耗的氧量比同量脂肪或蛋白质少。是运动中最经济的供能者。因此,骨骼肌中肌糖元含量就成为影响运动能力的重要因素。长时间运动中有氧系统糖与脂肪供能比例有变化。请见表11。
表11 不同持续时间运动中糖与脂肪供能比例
运动训练可使骨骼肌组织中线粒体数量增多、体积增大。实验证明,单腿踏功率自行车,每日2小时,训练一个月;腿部骨骼肌活体取样检查,发现训练腿骨骼肌中比休息腿骨骼肌中线粒体数量与体积均增加。另一实验发现,进行耐力训练可使肌纤维内线粒体数量增加,而体积变化不大。最大强度训练,可使肌纤维中线粒体发生肿胀和破裂。用小白鼠在滚筒和游泳活动到衰竭止,取心肌、腓肠肌进行电子显微镜观察,发现线粒体有明显肿胀与断裂;24小时后取样观察,肿胀消失。此情况的出现可能与剧烈运动时缺氧有关。
采用持续性练习进行有氧耐力训练,可提高有氧代谢水平。用匀速训练法进行小强度持续工作训练,如越野跑、长距离游泳等,戌用变速训练法持续用不同速度交替变换地连续跑(法特莱克训练法)。目前多采用间歇训练法,以提高心血管机能水平,增大心输出量,增强氧运输系统功能。采用间歇时间短(例如15秒),工作时间长(例如每次练习3~5分钟),强度较小的多次重复练习,是较为有效的训练方法。其特点是在机体工作能力特别是心血管机能水平,还未完全恢复时就进行下一次练习,使心血管系统机能总保持在较高水平上进行练习的训练,是发展心血管耐力,提高最大摄氧量的良好方法。有人运用当脉搏恢复至120~130次/分时就进行下次练习。此外,采用高原训练也能有效地提高有氧耐力。
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