【第二部分】影响速度提高的能量系统(参考)
能量系统冲刺跑要求能量快速释放,使肌肉内横桥滑动周期加快,以及快速地重复性产生肌肉力量。身体在冲刺跑时通过以下3种方式满足肌肉对能量的需求∶(1)改变特定能量生成途径的酶活性。(2)增加肌肉中的能量储存。(3)提升肌肉对疲劳代谢产物堆积的耐受能力。(1)酶活性。身体的3大供能系统(磷酸原供能系统、糖酵解供能系统以及有氧供能系统)都可以提供能量。其中磷酸原供能系统和糖酵解供能系统在冲刺跑活动中占据主导地位。有氧供能系统的贡献程度取决于跑动时长、距离、重复次数,以及重复运动之间的休息间歇。例如,当冲刺跑的时间较长(大于或等于 30秒),并且重复次数较多、休息间歇时间较短,那么有氧供能系统的能量供应比重就会逐渐增加。酶的适应性对于训练过程中的冲刺跑练习具有特殊的作用 。
磷酸原供能系统对冲刺跑活动的反应表明,肌肉中三磷酸腺苷和磷酸肌酸的存储量会因冲刺跑训练而急剧减少。冲刺跑速度较快的运动员其磷酸肌酸分解速率越高,这是因为磷酸肌酸激酶)活性会因冲刺跑训练而增加。为了满足冲刺跑训练中身体对三磷酸腺苷需求的增加,肌激酶活性增加,从而提升三磷酸腺苷的合成速率。无论是在短时还是长时冲刺跑训练过程中,肌激酶的活性都会出现增加 。几种与糖酵解供能系统相关的重要酶,同样也会受到不同形式冲刺跑训练的影响 。例如负责肌糖原分解的糖原磷酸化酶活性,无论是在短时(小于10秒)还是长时(大于10秒)冲刺跑运动中都会有所增加。磷酸果酸激酶活性(调节糖酵解速率的酶)似乎也能在短时或长时,以及两者结合的冲刺跑运动中出现增加。磷酸果酸激酶活性的变化极为重要,这是因为磷酸果酸激酶活性已经被证实与高强度运动表现(如冲刺跑活动)有关。最后在短时和长时冲刺跑中,乳酸脱氢酶活性也已经被证明会出现增加。
当运动员进行10秒全力冲刺跑练习时,有氧供能系统在此过程中的能量供应比例最少(13%)。但是在进行多次较长时间的冲刺跑过程中(大于或等于30秒),糖酵解供能系统的能量供应会显著减少,同时还伴随着最大爆发力和速度的降低10。这可能是因为氢离子浓度的提升放慢了糖酵解供能的速率,造成乳酸生成速度的减缓。为了满足工作肌肉的能量需求,有氧代谢的供能的贡献提高区·。然而有氧供能系统的能量供应贡献率很大程度上受冲刺跑时长以及休息间数的影响口。例如在较短的休息间歇内进行多次更长距离的冲刺跑将会增加有氧供能系统的能量供应比例。随着有氧供能系统的能量供应率不断增加,琥珀酸脱氢酶和柠檬酸合生酶(氧化系统的关键酶)活性会在冲刺跑过程中增加也就不足为奇了。无论是长时间还是短时间的冲刺间歇训练,都能显著提高运动员的有氧功率(最大摄氧量)。因此高强度间歇训练是提升以无氧(如足球、美式橄榄球、篮球)和有氧(如长跑、自行车、滑雪)供能为主的运动项目专项体能的方法。在实际比赛中经常会看到与反复冲刺跑相类似的活动形式,然而这类运动都是以有氧供能为主,因此并非只有长距离有氧训练才是提高体能的最佳方式。与传统的有氧训练相比,高强度间歇训练可以显著提升最大摄氧量。这种以间歇为主的训练方式引起的最大摄氧量提高,与足球比赛中的跑步经济性、跑动距离、结合球的相关活动次数以及平均运动强度显著相关。
冲刺跑训练引起的酶活性变化加速了糖酵解供能系统提供三磷酸腺苷的速率,因而在促进肌肉快速收缩方面起到了不可或缺的作用。对集体性项目的运动员来讲,与传统的耐力训练相比,多组高强度冲刺间歇训练对提高他们运动表现的效果更好。高强度间歇训练应当是集体性项目首选的耐力训练,尤其是在专项准备期。(2)能量底物的储备。如果能提高代谢底物的储备,那么运动开始后就能提升运动员进行或保持高强度运动的能力。短时冲刺跑可以提升静息状态下磷酸肌酸和糖原的水平,而长时间的训练只会提升静息状态下糖原的水平。这表明冲刺训练计划会改变储存在肌肉中的能量底物。能量底物含量的改变会对冲刺跑表现提升产生一定的帮助。(3)疲劳所导致的代谢产物的堆积。反复冲刺跑运动后,会造成乳酸的堆积,进而对冲刺跑表现造成负面影响。随着乳酸含量堆积的增加,氢离子浓度也会随之增加(会抑制磷酸果酸激酶的活性),导致钙离子传输速率下降,以及骨骼肌肉内横桥周期滑动的速率降低。如果氢离子无法得到缓冲,那么冲刺跑的能力,特别是反复冲刺跑的能力,都将因此被削弱。
高强度间歇训练可以增强缓冲能力。缓冲能力的增加,意味着维持能量供应的能力也相应提升,因此就能够维持较高的功率输出表现,例如冲刺跑。如果要为冲刺跑和灵致性表现建立生理学基础,就应当将高强度间歇训练纳入整个训练计划中,通过提高缓冲能力,使身体能够承受代谢疲劳积累(例如乳酸和氢离子)。