运动生理学视角下的有氧运动

运动生理学视角下的有氧运动

1氧气运动对人体的影响1.1能源贮备库的调节和调节氧气运动的代谢主要依靠氧气代谢，即在氧化过程中向破产中氧化糖、脂肪和蛋白质。代谢过程释放能量合成ATP,糖、脂肪和蛋白质被称作细胞的燃料。糖是人体组织细胞的重要组成部分,占人体能量来源的70%左右,以糖元的形式存在。有氧运动时首先消耗肌糖元,当肌糖元不足时由血糖补充,肝糖元又不断补充血糖。长时间锻炼能改善运动时身体的血液分配。脂肪是体内最大的能源贮备库,也是运动中身体补充能量的一个重要来源。在较长时间低强度的有氧运动中脂肪氧化供能超过糖的酵解供能。在运动的开始阶段,有部分糖酵解供能,因而血乳酸浓度稍有上升,随着进一步运动,呼吸系统供氧能力和循环系统线粒体利用率的提高,血乳酸逐渐恢复到安静时或稍高于安静时的水平,同时脂肪酸供能的相对比例随运动时间延长而增长。这一过程可以有效防止脂肪在体内过多地贮存。耐力训练适应后,有氧运动可使脂肪酸供能的比例提高,例如经12周耐力训练的人,运动中脂肪酸供能比例(53%)明显比对照者(40%)高。这将引起运动中吸收和利用血糖的比例降低,使人体在运动时保持较高水平的血糖。这种适应性变化的意义在于提高维持血糖正常水平的能力,有利于人体保持长时间的运动能力和预防血糖症的发生。另外,有氧代谢运动可以促进胆固醇的代谢与分解。低强度耐力运动时,由脂肪氧化供能约占肌肉能量来源的60%,同时还能提高体内脂蛋白酶的活性,加速含有甘油三脂的LDL(低密度脂蛋白,可大块沉积在血管壁上)分解,这样就降低了血脂总量,而使HDL量升高。HDL是高密度脂蛋白,重要功能是薄薄地附在动脉管壁上起保护作用,还能清除其他脂类物质在血管壁上的沉积。因此对预防动脉粥样硬化和冠心病具有积极的作用。1.2对心脏功能的影响耐力性有氧运动对心脏的作用大致分为两种:一是可以改善心率变化;二是可以增强心肌力量。心率是反映心脏功能强弱的标志,运动对心脏功能造成的影响可以通过心率的变化来进行判断。人体运动对循环功能的主要影响是使心输出量增加,使各组织器官的血流量重新分配,特别是骨骼肌的血流量迅速增加,以满足其代谢增强时的能量供应。心脏具有一定的储备能力,平时心输出量大约只有最大输出量的1/4。有氧运动可增大这种力量,即增大心肌力量,进而增加心输出量,从而提高人体的活动能力。1.2.1保持心率较低健康成年人的心率为:男65~75次/min,女70~80次/min。长期坚持锻炼的人,安静状态下心率可比正常人略低一些,如田径运动员的心率大多为50次/min左右,马拉松运动员的心率只有40次/min左右。也就是说长年坚持有氧运动能使心率保持在较低水平(安静状态下心率低,说明心脏功能强、潜力大),原因之一就是控制心脏活动能力的中枢神经系统对运动的一种适应性反应;原因之二是心脏容积增大,心脏收缩力加强,使每搏输出量增多的结果。通过对比可以发现运动员心脏负担比较小,因为它每分钟要比正常人少跳20~30次,每天可少跳2~3万次,这说明心脏工作的效率高且节约能量。心脏每次收缩后有一个较长时间的舒张期,从而使心脏得到充分地休息,有效地防止心脏过度疲劳,形成一种自然防御机制。1.2.2n0.33l运动量与最大吸氧量输出量间的关系每分输出量与心率、每搏输出量的关系是:每分输出量=心率×每搏输出量。下面有两组数据可供比较:安静状态下:一般人群:4.9L=70次/min×0.07L运?动?员:4.5L=50次/min×0.09L最大强度运动:一般人群:22L=195次/min×0.113L运?动?员:37L=195次/min×0.19L通过比较可知,安静状态下一般人和运动员的每分输出量相差不大。而当以最大强度运动时,假定两者心率都可达到平均最高值195次/min,运动员的每搏输出量可以从安静状态时的0.09L增加到0.19L,每分输出量可高达37L。一般人则由0.07L增加到0.113L,每分输出量可提高到22L,由此可见二者在心脏储备能力上存在着明显差别,并可以充分说明通过运动锻炼可以增强心脏功能。每搏输出量的增多说明心脏对锻炼的适应性能力得到了提高。每搏输出量与最大吸氧量呈正比例关系,运动时心搏出量的变化直接影响机体各器官的有氧代谢。当心搏出量达最高峰时,吸氧量也达最高峰,因此心搏出量又是决定有氧代谢能力的关键。有氧代谢供能能力又是全身耐力的原动力。有氧运动可使心搏出量增大,可以提高耐力水平。1.3对健康的影响在进行某种运动时,常会发生身体局部(大腿或小腿部)痉挛、麻木、疲劳等症状,而使运动无法进行下去。这种现象在平时缺乏锻炼者身上更易发生,这实际上就是肌肉耐力低下的表现。肌肉耐力与氧的供给量具有密切的关系,毛细血管血液含量多时,肌肉对氧的利用率就高。运动锻炼能增加毛细血管的数量和血液含量,因此长期的锻炼能提高肌肉耐力。有些人认为,只要坚持参加运动,身体素质就能提高,对健康就会有益,这种看法实际上并无科学根据。从科学角度讲,运动与体力的关系并非如此简单。运动种类、运动强度、运动质量等条件的不同,所产生的锻炼效果也必然不同。从本质上看,爆发力的锻炼形式只能增强局部肌肉耐力,上肢握力练习的结果只是提高了上肢的臂力与腕力。所以,只有对呼吸、循环系统功能刺激强的全身性耐力运动(有氧代谢运动),才能有效地提高人体体力。有氧运动对人体健康来说具有不可估量的功效。坚持不懈地进行有氧运动,能够使机体的呼吸、循环、消化、神经、内分泌等系统得到自然的刺激,可以促进青少年的生长发育;可使中年人保持旺盛的精力,并发挥各器官的正常效能;可以减缓老年人的体力衰退,总之积极进行有氧运动锻炼对增进人体健康有着巨大的作用。2大肌肉群的运动了解了以上有氧运动对人体生理影响的机理后,就可以有针对性地设计有氧健身的处方,在设计时应注意掌握设计有氧运动处方的条件。根据美国运动医学会(AmericanCollegeofSportsMedicine)的声明以及有关的研究,综合结论认为,改善心肺功能的有氧运动处方,应符合下列条件和标准:(1)运动形态:任何使用身体大肌肉群,可以长时间持续进行,且具有节律性与有氧形态的身体活动,如:跑步、步行、游泳、溜冰、骑脚踏车、划船、越野滑雪、跳绳及多种耐力型的运动。(2)运动强度:以脉搏数作为指标,运动时人体的每分钟脉搏数应达到最大脉搏数(可以用220减去个人的年龄作为预测)的70%~90%,这样就可以认为是进行有氧运动最合适的运动强度。如一位40岁的正常人,他的最大脉搏数预测值为168次,而他合适的运动强度应是运动脉搏数在每分钟126次(180次×70%)与162次(180次×90%)之间。超出这个范围即表示运动强度不足或太强了。(3)运动持续时间:依前所述的运动强度持续进行20~60min。通常持续时间需与运动强度相一致,如果运动强度较小,则持续时间就长些;相反,运动强度