第四节有氧耐力素质

1、第四节 有氧耐力素质有氧耐力：指人体长时间进行有氧工作(糖、脂肪等氧化供能)的能力。学习目标：掌握有氧耐力的有关概念；了解有氧工作能力的生理学意义 ；掌握影响有氧耐力因素。 一、最大摄氧量和无氧阈（一）需氧量和摄氧量需氧量：人体为了维持某种生理活动所需要的氧气量。 安静时约250ml/min(毫升/分) 运动时需氧量随运动强度而变化，并受运动持续时间的影响。运动时随着运动强度的增大，每分需氧量也相应增加。运动强度及持续时间与需氧量的关系 运动项目强 度(米/秒)持续时间需氧量/分（升）总需氧量(升)短 跑9.810”-20”407-14中 跑8.9-6.81-48.5-2519-50长 跑6.

2、3-5.88-294.5-6.550-150马拉松52小时2-3.5500特点：运动负荷的增加，机体需氧量增加。运动强度较小：持续时间长，每分钟需氧量少，总需氧量大。运动强度较大：持续时间短，总需氧量较少，每分钟需氧量较大。摄氧量机体摄取并被实际消耗或利用的氧量称为摄氧量。摄氧量是以每分钟计算，故称为每分摄氧量。安静时：200-300毫升/分。运动时：摄氧量随运动强度和运动时间的递增而增加。 最大摄氧量及其影响因素最大摄氧量人体在进行有大量肌肉参加的长时间激烈运动中，心肺功能和肌肉利用氧的能力达到本人极限水平时，单位时间所能摄取的最大氧气量称为最大摄氧量。最大摄氧量可用绝对值和相对值两种方法来

3、表示。评定人体有氧工作能力的重要指标之一男子绝对值：3.0-3.5L/min 相对值：50-55ml/kg/min 女子绝对值：2.0-2.5L/min 相对值：40-45ml/kg/min 运动员:4-6L/min影响最大摄氧量的因素（1）心脏的泵血功能和肌肉利用氧的能力 （2） 遗传因素（3）年龄、性别因素（4）训练的影响心脏的泵血功能空气呼吸道肺泡肺毛细血管肺静脉左心动脉肺动脉毛细血管右心静脉组织细胞O2CO2O2CO2外呼吸气体运输内呼吸肌组织利用氧能力肌组织从血液摄取氧的能力肌肉组织利用氧的能力慢肌纤维具有丰富的毛细血管分布，肌纤维中的线粒体数量多、体积大且氧化酶活性高，肌红蛋白含量

4、也较高。 有利于增加慢肌纤维的摄氧能力。 不同项目运动员慢肌纤维百分比和VO2max(2)遗传因素 VO2max的遗传度为93.5% (3)年龄、性别因素 最大摄氧量的年龄、性别变化 (4)训练的影响 不同运动项目运动员的VO2max比较左图女子 右图男子（二）氧亏与运动后过量氧耗 1.氧亏 在运动过程中，机体摄氧量满足不了运动需氧量，造成体内氧的亏欠称为氧亏。2.运动后过量氧耗 运动后恢复期处于高水平代谢的机体恢复到安静水平消耗的氧量称运动后过量氧耗。 运动后过量氧耗的影响因素：1.儿茶酚胺的影响 如去甲肾上腺素促进细胞膜上的Na、K泵活动加强，因而消耗一定的氧。2.甲状腺素和肾上腺皮质激素

5、的作用 甲状腺激素和糖皮质激素也能促进细胞膜上的钠钾泵的活动增强。3.体温升高的影响 体温升高lC时，体内的代谢率可增加13%。(三)乳酸阈与通气阈1乳酸阈概念：在递增负荷运动中，运动强度较小时，血乳酸浓度与安静值接近，随运动强度的增加，乳酸浓度逐渐增加，当运动强度超过某一负荷时乳酸浓度急剧上升的开始点称为乳酸阈。它反映了机体内的代谢方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。 “个体乳酸阈”： 个体在渐增负荷中的乳酸拐点波动范围：1.4-7.5mmol/L 意义：更能客观和准确地反映机体有氧工作能力的高低 递增强度负荷运动时血乳酸的测定乳酸阈的生理机制 运动强度的增大，氧供应不足，

6、肌糖原在无氧条件下分解供能产生乳酸，肌乳酸由肌细胞扩散入血，导致血乳酸浓度增高。在运动中由于血液的重新分配，流人肝脏的血液减少，降低了肝脏对乳酸的消除能力，从而导致血乳酸浓度急剧堆积。影响乳酸阈的因素性别、年龄的影响性别对乳酸阈时的摄氧量水平有一定影响，但不影响乳酸阈时的最大摄氧量百分利用率。年龄对儿童少年的乳酸阈有一定的影响。肌纤维类型及酶的活性慢肌纤维百分组成高的人，其乳酸阈也高，有氧耐力训练可提高氧化酶的活性。乳酸阈的提高与肌纤维类型的动用、酶的活性等有密切相关，训练的目的就在于改善这些因素；训练水平的影响训练可以改善代谢能力，使乳酸阈值较大幅度的提高。其原因是遗传因素限制了最大摄氧量的

7、提高幅度，而乳酸阈值主要与外周代谢因素的关系更密切。运动项目的影响乳酸阈值与耐力性运动成绩密切相关，在这种强度的运动中，运动成绩主要依存于血乳酸浓度的减少和乳酸阈值的提高。环境条件的影响2. 通气阈（1）概念在递增负荷运动中，用肺通气变化的拐点来测定乳酸阈，称为通气阈。（2）通气阈的生理机制缺氧是引起通气量急剧增加的一个重要因素。随运动强度增大，糖酵解代谢供能的比例增多，血乳酸浓度增加。此时体内碳酸氢盐缓冲乳酸，使CO2产生量增加。由于动脉血中HCO3-减少，PCO2和H+浓度增加，刺激颈动脉体化学感受器及呼吸中枢，为维持酸碱平衡，排除更多的CO2量而使通气量增强，产生了过度通气。因此，在渐增

8、负荷达乳酸阈时出现了通气量和二氧化碳排出量的非线性增加。 3研究乳酸阈、通气阈的意义 (1)评定有氧耐力 用个体乳酸阈时的跑速作为评定运动员有氧耐力的指标，乳酸阈值越高(强度或速度)，有氧能力就越强。由于乳酸阈反映肌肉的氧化能力，它与肌纤维中线粒体的数目、体积、氧化酶活性以及毛细血管发达程度密切相关。因此，可用乳酸阈评定运动能力和训练强度。 (2)制定有氧耐力的训练强度 利用乳酸阈制定有氧耐力训练的运动强度是十分有效的。因为利用个体乳酸阈水平为基准进行训练，可抑制肌组织中的代谢性酸中毒的早现。由于最大摄氧量受遗传因素影响难以提高，而提高乳酸阈的水平可改善肌肉的有氧能力。因为在这种强度下训练，肌

9、肉的有氧能力的提高不受最大撮氧量的限制。(3)制定康复健身运动处方 由于有氧代谢运动中没有乳酸堆积而又不易发生过度通气现象，增强心脏机能的效果较好。此外，利用乳酸阈、通气阈强度进行有氧运动，对防止肥胖、高血压等慢性病也有较好的效果。二、有氧耐力素质的生理学基础人体有氧耐力取决于机体氧的运输系统功能、肌肉利用氧的能力、神经调节能力和能量供应特点等因素。心肺功能是影响有氧耐力的中枢机制，而肌纤维类型的百分比组成及其骨骼肌的代谢特征是影响有氧耐力的外周机制。(一)氧运输系统的功能肺的通气与换气机能影响人体的吸氧能力。空气中的氧通过呼吸器官活动吸进肺，与肺循环毛细血管之间进行交换，心脏的泵血功能保持有

10、效的“通气血流比值”，肺通气量越大，吸人体内的氧就越多，呼吸频率和呼吸深度可影响肺通气量的变化。因此，运动时提高和掌握有效的呼吸方法，增强呼吸机能就能提高有氧耐力。 心脏的泵血功能与有氧耐力密切相关。心输出量受每搏输出量和心率的制约，在一定范围内，心输出量随每搏输出量和心率的增加而增大。运动训练使心脏的形态与机能出现适应性变化，主要表现为左心室内腔扩张，心容积增大，安静时心率减慢，每搏输出量增加等。而每搏输出量决定于心肌收缩力量和心室腔容积的大小。红细胞的数量也是影响有氧耐力的因素之一。(二)骨骼肌的特征 肌组织的有氧代谢机能影响有氧耐力。肌肉内毛细血管网开放数量的增加，可使单位时间内肌肉血流

11、量增加，血液可携带更多的氧供给肌肉。每100 m1动脉血流经组织时组织利用氧的百分率称为氧的利用率，表示肌肉利用氧的能力。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。(三)神经调节能力大脑皮质神经过程的稳定性，以及中枢之间的协调性影响有氧耐力。长期耐力训练可以改善神经的调节能力，节省能量消耗，以保持较长时间的肌肉活动。(四)能量供应特点糖和脂肪在有氧条件下能保持长时间供能的能力是影响有氧耐力的重要因素之一。耐力性项目运动持续时间长，强度较小，主要以有氧供能为主。在运动中随着时间的延长，脂肪供能比例逐渐增大，糖原的利用减少。供能物质的储存、肌肉有氧氧化过程的效率、各种氧化酶的活性以及动用

12、脂肪供能的能力等，均可通过有氧耐力训练得到提高。三 有氧耐力的测定方法及其评定最大摄氧量：作为耐力运动员的重要选材依据之一，是反映有人体有氧运动能力的重要指标，高水平最大摄氧量是高水平有氧运动能力的基础。研究发现，最大摄氧量水平与有氧运动成绩密切相关，相关系数在0.750.91之间。一）最大摄氧量测定法1.最大摄氧量直接测定法 最大摄氧量的测定法一般采用活动跑台跑、走和脚踏功率自行车进行测定。最大摄氧量直接测定法要求以呼吸循环系统为中心的个器官系统，充分而且最大限度地参加运动。2.最大摄氧量间接测定法 用最大摄氧量的相对强度所测值推测最大摄氧量的方法，称为最大摄氧量间接测定法。 这种方法适用于

13、不能（如老幼、体弱等）或不愿意接受最大摄氧量直接测试的人群。值得注意的是，这种方法所推测出的准确性，有待于进一步的探讨。二）次最大运动负荷的测试1.PWC170测试 PWC170是指心率在每分钟170次时的身体工作能力。 采用功率自行车进行负荷运动，从运动中的心率和运动强度之间的关系，用内插法或外插法求出心率在每分钟170次时的运动负荷强度，反应有氧耐力水平。2.哈佛台阶测试 采用每两秒1次的频率进行蹬踏台阶，进行5分钟的升降运动，通过运动后恢复期的心率数值计算指数，评价受试者的有氧工作能力。指数值越大，有氧工作能力越强。四、有氧耐力的训练提高有氧耐力的训练方法主要有持续训练、间歇训练、模拟比

14、赛训练和高原训练等方法。 一）持续训练概念：持续训练是采用强度较低、持续时间长的有氧耐力训练方法。 原理：持续训练是建立在有氧训练的基础之上，速度慢、持续时间长，能量供应以糖和脂肪有氧氧化为主，可以提高有氧氧化酶的活性，提高心脏的功能，增大肌细胞的血流量及氧的利用能力。 种类：1. 变速持续训练 2. 匀速持续训练 慢速持续跑 中速持续跑 快速持续跑 二）乳酸阈强度训练法训练强度控制在个体的乳酸阈的强度范围内，随着训练水平的提高，乳酸阈强度提高，训练强度也跟着提高，常用乳酸阈对应的心率来控制运动强度。三）间歇训练概念：指在两次训练之间有间歇方式的组合训练。 原理：间歇训练的效果主要表现在快跑期间进入休息期，摄氧量和心率可以达到很高水平，不久身体机能进入恢复期，这些指标快速下降，而氧脉搏和每搏输出量明显上升。在快跑期间主要提高腿部肌力和肌肉耐力，而在慢跑期间，使肌肉和神经系统得到休息，而呼吸循环系统得不到休息，然而在慢跑期间机体所摄取的氧量却达到最大水平。心脏每次搏动输出的血量所摄取的氧量称为氧脉搏，可以用每分摄氧量除以心率来计算，氧脉搏越高说明心肺功能越好，效率越高. 种类：短距离间歇训练中距离间歇训练长距