第28章 影響跑步的主要因素分析之內(nèi)(nèi)因分析
“影響跑步的主要因素有兩大類,人體自身的內(nèi)(nèi)在因素,以及外在的環(huán)(huán)境因素。”
“人體自身的內(nèi)(nèi)在因素主要指人的體能,跑步技術(shù)(shù)等。”
“外在的環(huán)(huán)境因素主要指空氣阻力、跑道、海拔、溫度、時(shí)差、環(huán)(huán)境噪聲,空氣濕度等。”
“下面我主要以短跑為例,來(lái)講解人體內(nèi)(nèi)因和環(huán)(huán)境外因?qū)ε懿降木唧w影響。”
“首先講體能因素。”
“國(guó)內(nèi)(nèi)外專家學(xué)(xué)者通常將體能看作是以人體三大供能系統(tǒng)(tǒng)的能量代謝活動(dòng)為基礎(chǔ)(chǔ),經(jīng)(jīng)過(guò)骨骼肌系統(tǒng)(tǒng)表現(xiàn)(xiàn)出的綜合性運(yùn)動(dòng)能力,其主要包含身體形態(tài)(tài),生理機(jī)能,運(yùn)動(dòng)素質(zhì)(zhì)三個(gè)方面。”
“其中身體形態(tài)(tài),生理機(jī)能的改變是體能能力改變的物質(zhì)(zhì)基礎(chǔ)(chǔ),運(yùn)動(dòng)素質(zhì)(zhì)是體能的外在表現(xiàn)(xiàn),包含速度,力量,柔韌性,協(xié)(xié)調(diào)(diào)性,專項(xiàng)耐力等多方面表現(xiàn)(xiàn)。”
“優(yōu)(yōu)秀短跑運(yùn)動(dòng)員的身體形態(tài)(tài)特征比較明顯,身材勻稱,中等以上身高,下肢較長(zhǎng),大小腿長(zhǎng)度比值小,骨盆狹窄,跟腱較長(zhǎng)。肌肉富有彈性,成束行、皮下脂肪較少,瘦體重相對(duì)較大。臀紋線較高,臀部上翹,臀后、骨盆的縱軸短,肌肉用力時(shí)發(fā)(fā)力集中。腳趾齊且較短,跑步時(shí)做功少,向前性好。”
“大家能被選拔到這里,也和以上的身體形態(tài)(tài)特征有著密切的關(guān)(guān)系。”
“至于生理機(jī)能對(duì)短跑的影響,這里涉及到兩個(gè)十分重要的概念------人體的三大供能系統(tǒng)(tǒng),肌纖維類型。”
“根據(jù)(jù)現(xiàn)(xiàn)有生物化學(xué)(xué)理論證實(shí),人體內(nèi)(nèi)一共有三大供能系統(tǒng)(tǒng),分別是磷酸原供能系統(tǒng)(tǒng),無(wú)氧糖酵解供能系統(tǒng)(tǒng),有氧氧化供能系統(tǒng)(tǒng)。”
“其中磷酸原供能系統(tǒng)(tǒng)又名ATP-CP供能系統(tǒng)(tǒng),或者三磷酸腺苷-磷酸肌酸供能系統(tǒng)(tǒng)。”
“ATP,即腺嘌呤核苷三磷酸,簡(jiǎn)稱三磷酸腺苷,其在人體肌肉中含量極低,當(dāng)人體肌肉進(jìn)行劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),依靠人體現(xiàn)(xiàn)有的三磷酸腺苷僅能維持約1-3秒的供能時(shí)間。”
“在此之后,人體的能量供應(yīng)(yīng)就必須要依靠三磷酸腺苷的再生,此時(shí),人體細(xì)胞內(nèi)(nèi)的高能化合物磷酸肌酸,即CP,其所含有的高能磷酸鍵水解將能量轉(zhuǎn)(zhuǎn)移至ADP,即二磷酸腺苷,生成三磷酸腺苷。”
“與三磷酸腺苷類似,磷酸肌酸在人體內(nèi)(nèi)的含量同樣極少,只能維持幾秒鐘的能量供應(yīng)(yīng)。”
“簡(jiǎn)單來(lái)講,當(dāng)人體在進(jìn)行爆發(fā)(fā)力要求極高的運(yùn)動(dòng),如百米短跑,舉重時(shí),首先是三磷酸腺苷-磷酸肌酸供能系統(tǒng)(tǒng)供能,通過(guò)這個(gè)系統(tǒng)(tǒng)供能大約能維持6-8秒左右的時(shí)間。”
“這一供能過(guò)程無(wú)有害代謝副產(chǎn)(chǎn)物生成,因此人體肌肉不會(huì)感到明顯的疲憊。”
“在此過(guò)程之后,人體的供能則主要依靠葡萄糖和糖原進(jìn)行無(wú)氧酵解所釋放的能量合成三磷酸腺苷,繼續(xù)(xù)進(jìn)行供能,無(wú)氧酵解大約能維持2-3分鐘。”
“但由于無(wú)氧酵解產(chǎn)(chǎn)生的副產(chǎn)(chǎn)物乳酸極易導(dǎo)(dǎo)致肌肉疲憊,讓運(yùn)動(dòng)員感到肌肉酸痛,所以長(zhǎng)時(shí)間的耐力運(yùn)動(dòng)需要依靠有氧氧化供能系統(tǒng)(tǒng)釋放的能量來(lái)合成三磷酸腺苷,繼續(xù)(xù)進(jìn)行供能。”
“人體有氧氧化主要分為三個(gè)階段,第一階段是發(fā)(fā)生在細(xì)胞質(zhì)(zhì)基質(zhì)(zhì)上的糖酵解,即在無(wú)氧條件下把葡萄糖轉(zhuǎn)(zhuǎn)化為丙酮酸,并產(chǎn)(chǎn)生少量三磷酸腺苷和還原型輔酶Ⅰ。”
“第二階段是發(fā)(fā)生在線粒體基質(zhì)(zhì)上的檸檬酸循環(huán)(huán),即在有氧條件下把丙酮酸轉(zhuǎn)(zhuǎn)化為二氧化碳和水,并產(chǎn)(chǎn)生少量的三磷酸鳥苷和大量的還原型輔酶Ⅰ與還原型黃素二核苷酸。”
“第三階段是發(fā)(fā)生在線粒體內(nèi)(nèi)膜上的氧化磷酸化,即前兩階段進(jìn)行糖酵解和檸檬酸循環(huán)(huán)所產(chǎn)(chǎn)生的還原型輔酶Ⅰ和還原型黃素二核苷酸進(jìn)入氧化磷酸化過(guò)程,代謝產(chǎn)(chǎn)生大量三磷酸腺苷,繼續(xù)(xù)進(jìn)行供能。”
“至此完成有氧氧化的全過(guò)程。”
“有氧氧化供能過(guò)程中涉及到的糖酵解和檸檬酸循環(huán)(huán)十分復(fù)(fù)雜,不在此贅述。”
“現(xiàn)(xiàn)實(shí)中不存在由單一供能系統(tǒng)(tǒng)供能的運(yùn)動(dòng)。”
“人體所進(jìn)行的一切運(yùn)動(dòng),都由三大供能系統(tǒng)(tǒng)按不同比例進(jìn)行供能,至于具體的供能比例大小則完全取決于運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)(zhì)和特點(diǎn)。”
“短時(shí)間大強(qiáng)度,高爆發(fā)(fā)的運(yùn)動(dòng)主要依靠三磷酸腺苷-磷酸肌酸供能系統(tǒng)(tǒng)供能,但也會(huì)涉及到其他供能系統(tǒng)(tǒng)。”
“比如100米短跑的前6到8秒主要依靠三磷酸腺苷-磷酸肌酸供能系統(tǒng)(tǒng)供能,無(wú)有害代謝廢物生成,人體不會(huì)感到明顯疲憊,速度只會(huì)越來(lái)越快,但剩下幾秒鐘必須依賴無(wú)氧糖酵解供能系統(tǒng)(tǒng)供能,這時(shí)短跑運(yùn)動(dòng)員的速度會(huì)有一個(gè)下降后再提升的短暫過(guò)程。”
“至于長(zhǎng)時(shí)間低強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng),如中長(zhǎng)跑,主要依靠有氧呼吸提供能量,但同樣會(huì)涉及到少量無(wú)氧呼吸供能。”
“而那些介于二者之間的較短距離中強(qiáng)度運(yùn)動(dòng),如400米跑,則主要由無(wú)氧唐酵解提供能量,同時(shí)也會(huì)有三磷酸腺苷-磷酸肌酸供能系統(tǒng)(tǒng)參與供能。”
“接下來(lái),我將講解肌纖維類型對(duì)短跑的影響。”
“根據(jù)(jù)肌纖維的收縮速度快慢,我們可以將人體肌纖維劃分為快肌纖維,即FT,和慢肌纖維,即ST。”
“快肌纖維的肌纖維直徑粗,肌原纖維數(shù)(shù)量多,肌漿網(wǎng)(wǎng)發(fā)(fā)達(dá),其內(nèi)(nèi)線粒體少,體積小,運(yùn)動(dòng)神經(jīng)(jīng)元體積大,支配的快肌纖維條數(shù)(shù)多,毛細(xì)血管少,無(wú)氧能力強(qiáng),有氧能力低,收縮速度快,收縮力量大,抗疲勞能力弱,主要參與一些大力量和快速度的爆發(fā)(fā)性運(yùn)動(dòng),如短跑,舉重。”
“因其肌漿中的肌紅蛋白及線粒體較慢肌纖維少,呈淡紅色,故又被叫做白肌纖維。”
“慢肌纖維的形態(tài)(tài)特點(diǎn)和機(jī)能特點(diǎn)幾乎與快肌纖維完全相反,主要參與一些時(shí)間長(zhǎng),耐力性的運(yùn)動(dòng),如馬拉松。因其肌漿中的肌紅蛋白及線粒體較快肌纖維多,呈深紅色,故又被叫紅肌纖維。”
“以往的運(yùn)動(dòng)生理學(xué)(xué)研究表明,由于先天遺傳的作用,每個(gè)人肌肉中肌纖維的數(shù)(shù)目,以及快慢肌纖維的比例,從出生五個(gè)月時(shí)就已經(jīng)(jīng)確定,一年后形成。”
“而且,人體骨骼肌肌纖維的數(shù)(shù)目以及快慢纖維的比例無(wú)法通過(guò)后天鍛煉進(jìn)行改變。”
“也就是說(shuō),如果一個(gè)人的體內(nèi)(nèi)骨骼肌中慢肌纖維比例高,就有成長(zhǎng)為優(yōu)(yōu)秀長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員的潛力,如果他體內(nèi)(nèi)快肌纖維的比例高,就有成為優(yōu)(yōu)秀短跑運(yùn)動(dòng)員的潛力,這就是人們口中常說(shuō)的運(yùn)動(dòng)天賦。”
“目前比較公認(rèn)的觀點(diǎn)是骨骼肌纖維類型的分布特征是由先天因素決定的,這一點(diǎn)后天很難改變。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)(xùn)練無(wú)法引起慢肌纖維向快肌纖維的轉(zhuǎn)(zhuǎn)化,而運(yùn)動(dòng)訓(xùn)(xùn)練能否引起快肌纖維向慢肌纖維轉(zhuǎn)(zhuǎn)化還有待于更多的實(shí)驗(yàn)證實(shí)。”
“但是這并不意味著系統(tǒng)(tǒng)訓(xùn)(xùn)練是完全沒(méi)用的。”
“實(shí)際上,通過(guò)系統(tǒng)(tǒng)訓(xùn)(xùn)練可以使不同類型的肌纖維在骨骼肌中所占的橫截面積發(fā)(fā)生顯著變化。”
“例如一名運(yùn)動(dòng)員一塊肌肉內(nèi)(nèi)的快慢肌纖維原本各占百分之五十,但由于快肌纖維的橫截面積正常情況下要大于慢肌纖維的橫截面積,這就會(huì)出現(xiàn)(xiàn)整塊肌肉的橫截面積內(nèi)(nèi)有百分之六十五的快肌纖維,而慢肌纖維只占到百分之三十五的現(xiàn)(xiàn)象。”
“為了提高肌肉力量,進(jìn)行持續(xù)(xù)且系統(tǒng)(tǒng)的力量訓(xùn)(xùn)練以后,肌肉內(nèi)(nèi)快慢肌纖維的橫截面積比例會(huì)發(fā)(fā)生進(jìn)一步變化,快肌纖維的橫截面積占比提高到百分之七十五,而慢肌纖維的橫截面占比縮減到百分之二十五。”
“發(fā)(fā)生這種現(xiàn)(xiàn)象的原因在于快肌纖維肥大的同時(shí),慢肌纖維同步進(jìn)行萎縮,這種橫截面積占比上的一進(jìn)一退將導(dǎo)(dǎo)致這塊肌肉的力量有所增強(qiáng),但耐力相應(yīng)(yīng)下降,通過(guò)對(duì)肌肉周長(zhǎng)的測(cè)量也可以發(fā)(fā)現(xiàn)(xiàn),運(yùn)動(dòng)員的肌肉塊明顯增大了。”
“與之相反,倘若有運(yùn)動(dòng)員加強(qiáng)肌肉耐力的訓(xùn)(xùn)練便會(huì)導(dǎo)(dǎo)致慢肌纖維肥大的同時(shí),快肌纖維萎縮,這就使得慢肌纖維的橫截面積增大,快肌纖維的橫截面積變小,訓(xùn)(xùn)練前肌肉內(nèi)(nèi)起始纖維橫截面積占比為快肌纖維沾百分之六十五,慢肌纖維占百分之三十五,訓(xùn)(xùn)練不斷發(fā)(fā)展后,兩者的橫截面積占比則可能變?yōu)楦靼俜種迨!?p> “與此同時(shí),肌肉的力量下降,耐力得到提升,通過(guò)測(cè)量肌肉周長(zhǎng)也可以發(fā)(fā)現(xiàn)(xiàn),運(yùn)動(dòng)員的肌肉塊縮小了。”
“這一原理也很好解釋了短跑運(yùn)動(dòng)員和長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員的體型差異為何那么大。”
“以上便是肌肉纖維類型的不同對(duì)跑步的影響,接下來(lái)是運(yùn)動(dòng)素質(zhì)(zhì)的影響。”
“運(yùn)動(dòng)素質(zhì)(zhì)包含速度素質(zhì)(zhì)、力量素質(zhì)(zhì)、耐力素質(zhì)(zhì)、柔韌素質(zhì)(zhì)、靈敏素質(zhì)(zhì)等多方面內(nèi)(nèi)容,也是我們以后訓(xùn)(xùn)練的主要內(nèi)(nèi)容之一。”
“這其中的內(nèi)(nèi)容十分龐雜,不是一兩節(jié)(jié)課就能講完的,我以后會(huì)結(jié)(jié)合每一次室外訓(xùn)(xùn)練課進(jìn)行一一講解,此處暫不展開。”
“以上是體能因素對(duì)于短跑的影響,大家聽完如果有什么疑問(wèn)可以直接提,我會(huì)當(dāng)堂做出解答。”
“沒(méi)有人提問(wèn)嗎?”
“好吧!我們繼續(xù)(xù)往下講。”
“下面我們開始講解跑步技術(shù)(shù)對(duì)于短跑的影響。”
“跑步技術(shù)(shù)對(duì)于短跑的影響主要體現(xiàn)(xiàn)在生物力學(xué)(xué)方面。”
“這其中又涉及到兩個(gè)極其重要的概念,步幅和步頻。”
“步幅是指運(yùn)動(dòng)員跑動(dòng)過(guò)程中,兩腳著地的距離,也就是跑動(dòng)時(shí)兩腿交互用力后,利用慣力,使人體繼續(xù)(xù)向前移動(dòng),從一腿后蹬開始,到另一腿前擺落地之間的長(zhǎng)度為一步步幅,包括后蹬距離,騰空距離,著地緩沖距離三部分。”
“后蹬距離是蹬地腳離地瞬間,身體重心超過(guò)蹬地腳腳尖的水平距離,這一距離由運(yùn)動(dòng)員的腿長(zhǎng),尤其是腿內(nèi)(nèi)側(cè)(cè)長(zhǎng)以及髖關(guān)(guān)節(jié)(jié)動(dòng)作幅度的大小和蹬伸時(shí)的身體姿態(tài)(tài)等因素決定。”
“騰空距離則是指運(yùn)動(dòng)員騰空過(guò)程中身體重心通過(guò)的水平距離,這一距離取決于運(yùn)動(dòng)員離地時(shí)的速度,角度,騰空高度以及空氣阻力。這四種影響因素中,運(yùn)動(dòng)員蹬離地面時(shí)的速度是最為重要的因素。”
“著地緩沖距離是著地瞬間擺動(dòng)腿的腳尖超過(guò)身體重心的水平距離,這一距離與運(yùn)動(dòng)員著地方式密切相關(guān)(guān)。”
“步頻則是指運(yùn)動(dòng)員跑動(dòng)過(guò)程中,兩腿在單位時(shí)間內(nèi)(nèi)交替進(jìn)行的次數(shù)(shù)。”
“步頻的快慢主要取決于蹬地的速度、蹬地時(shí)肌肉收縮的速度、騰空時(shí)間的長(zhǎng)短、腳著地時(shí)阻力的大小和神經(jīng)(jīng)過(guò)程的靈活性等。”
“步幅和步頻的乘積就是跑速。”
“下面我舉個(gè)例子讓大家更加直觀的感受步幅,步頻,跑速的關(guān)(guān)系。”
“例如,已測(cè)得某運(yùn)動(dòng)員百米成績(jī)?yōu)?1秒,其全程共跑了49步,則他的全程平均步幅為距離/步數(shù)(shù)=100/49=2.041米/步。”
“他的全程平均步頻=步數(shù)(shù)/時(shí)間=49/11=4.455步/秒。”
“他的全程平均速度=距離/時(shí)間=100/11=9.091米/秒。”
“以步頻和步幅公式來(lái)算他的平均速度=2.041×4.455=9.093米/秒,與用距離時(shí)間公式計(jì)算出的平均速度9.091米/秒幾乎完全一樣,這中間的差值僅僅是用小數(shù)(shù)表示時(shí)四舍五入而引起的誤差,完全可以忽略不計(jì)。”
“國(guó)內(nèi)(nèi)外專家學(xué)(xué)者一致認(rèn)為步頻和步幅是提高百米成績(jī)的關(guān)(guān)鍵性因素,但這兩個(gè)關(guān)(guān)鍵因素之間卻存在著相互制約關(guān)(guān)系,在速度一定的情況下,步幅的增大將會(huì)影響步頻,步頻的提高也將以減小步幅為代價(jià),頗有種魚和熊掌不可兼得的意味。”
“無(wú)論改變步頻或步幅,或者二者同時(shí)改變,都會(huì)對(duì)跑步的速度產(chǎn)(chǎn)生影響,只有掌握步頻和步幅的動(dòng)作結(jié)(jié)構(gòu)(gòu)特點(diǎn)以及其受影響的因素,使二者合理搭配,形成完美的結(jié)(jié)合,才能達(dá)到提升跑速的目的。”
“現(xiàn)(xiàn)在的短跑技術(shù)(shù)也基本都是在圍繞改善步頻和步幅進(jìn)行發(fā)(fā)展,其中具體的技術(shù)(shù)細(xì)節(jié)(jié)同樣十分復(fù)(fù)雜,并非一朝一夕可以講清楚的,我以后會(huì)在實(shí)踐訓(xùn)(xùn)練中逐一展開講解。”
“以上是人體自身的內(nèi)(nèi)在因素對(duì)跑步的影響,下面我開始講解外在環(huán)(huán)境因素對(duì)跑步的影響,同樣以短跑為例。”
……