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运动生物化学的在体育运动中的作用
运动生物化学是对生命机体的基本表现能力进行概括,从根本上实现了对人体运动时体内生物、化学、物理产生的变化以及变化带来的代谢调节进行研究,对机体变化情况从分子化角度进行观察,并将这些研究结论的融合应用于体育训练项目中,是隶属于原始生物化学的一个分支学科。运动生物化学在体育训练项目中的应用的目的主要为通过对多个领域的核心研究,得到运动生物化学中的规律,制定出相应的科学合理的方法,遵循和应用在体育训练项目中,在激发运动员的运动能力方面,科学合理的实现了对潜能最大限度的激发。同时,运动生物化学在体育训练项目中的应用的研究和实施,也可为新兴的运动生物化学学科的运用提供坚实基础。体育训练是身体素质和训练能力的综合体现,而作为人类生存精神的表现形式的运动生物化学,研究人体运动时的能量转变,化学变化并且通过对运动生物化学在体育训练项目中的应用,对于训练体能素质至关重要,在运动训练的科学化水平日益提高的今日,在竞技体育的激烈竞争的大背景下,体育训练的主要目的更是要求运动员利用运动生物化学通过科学合理的训练方法,在生物极限范围发挥最大的潜能。
近些年来,运动生物化学不仅在各个领域中被广泛地应用发展,尤其是在体育训练的项目中。
这种的运动生物化学应用,是通过系统科学的训练对人体的运动适应能力的加强,长期有目的的对耐力进行提升,训练负荷的选择合理性,使得训练达到专项要求,根据不同的体育训练项目,能量代谢在运动生物化学方面面的规律和特点的差别,制定不同的训练计划,以达到提高其代谢能力的目的。体育训练能量需要内在物质变化为基础,在体育训练的过程中,其中运动代谢与糖质、脂肪、蛋白质都有着很大的关系,不同物质在人体中的不相同的代谢速度决定了同能量代谢反应。在运动生物化学的代谢理论中,代谢类型由磷酸原代谢,糖酵解代谢和有氧代谢三大供能系统构成,可以根据不同代谢的代谢特点,运用运动生物化学理论,制定合理科学的体育训练方法。
磷酸原代谢又称为ATP-CP供能,其重要特点是人体肌肉细胞内的含量不够多,储量少,运动时单独依靠它释放能量最大供能也远远不够所需。输出功率大是其主要特点,ATP的再生主要是依靠磷酸肌酸的高能磷酸键水解,但是磷酸肌酸在人体内的含量也不是很多,因此ATP-CP代谢能力的训练主要是间歇训练或重复训练,主要适用于短期的大强度练习时间的极限运动,比如短跑体育训练项目中生物化学供能原理就是ATP-CP供能。据研究表明磷酸原在运动时的恢复为2到3分钟,但这个恢复时间明显有些偏长,为了维持预定的运动强度,休息间歇时间的掌握是训练中的关键,休息的时间不够多,会导致磷酸原恢复量少,但时间过多,又会影响训练强度速度,因此体育训练应当恢复一半所消耗的数量。为研究磷酸原的恢复,进行了一系列研究。Gonvea进行了男子短跑训练8周后的实验,试验结果表明,肌纤维中的三磷酸腺苷酶活性发生了显著改变。李颖林等在实验中采用不同的训练方法的实验方法,分测试血乳酸值。得出磷酸原系统供能能力的最适跑距为30〜45m的实验结果。由这些运动生物化学的实验可以得出,体育训练项目中,可以加大对耐力训练来有效提高机体的有氧和无氧代谢能力,进而在极限运动中,减少磷酸原的恢复时间,提高体育训练的效果。人体的运动能力的主要消耗原料由糖类物质提供,糖酵解代谢的实际代谢水平受到糖原合成与糖异生作用的影响,雅姆波斯卡娅在50年代提出运动时消耗物质数量超量恢复的阶段性原理,肌肉收缩时糖原中肌糖元随刺激强度增大,消耗量也随之增大,在一插定范围的刺激下,有一个阶段会在恢复阶段的某一个时期出现被消耗的物质超过原来数量,这个理论的发现在运动训练中起到十分重大的指导意义。糖酵解供能系统的供能能力的提高,是改善无氧代谢能力和改善无氧耐力的关键,提高糖酵解供能能力的训练方式有很多,但是在体育训练项目中主要用的是乳酸耐受力训练以及最高乳酸训练。最高乳酸训练,其主要原理是机体内提高乳酸生成能力,继而刺激机体产生更多的乳酸,为了能进一步提高乳酸生成能力,调整间歇时间和运动,以及高强度训练都是最有效的方法。在乳酸耐受力训练中,关键在于乳酸保持在较高水平,其原理在于机体内有明显量的乳酸积累,在乳酸耐受力训练中可以做到提高乳酸耐受力。糖酵解供能是体育训练运动中合成ATP的重要系统,该系统能力的提升,对体育训练运动速度以及耐力的提升有着重要的作用。
在训练中需要注意的点是,糖酵解供能系统能提供强度较大的运动,体育训练的过程中,影响训练效果的主要因素是血液中乳酸的增加,在提高机体内乳酸生成能力的同时,也可以提高机体产生更强的抗酸抗疲劳能力。
有氧代谢主要是支持长时间低强度的耐力运动,其释放的能量的原理是对有氧分解葡萄糖、脂肪、部分蛋白质的依靠,实现ATP再生,进而达到供能的目的。提高有氧耐力素质可以通过有氧代谢能力的训练来完成,其主要目的是提高有氧耐力,通过提高机体内氧运输和利用,进行乳酸阈强度训练以及间歇训练,根据田开新等的研究表明,通过连续8周有氧代谢能力的训练的新兵,最大摄氧量与其他组相比,大幅度提高。依靠有氧代谢供能的运动主要是时间长,耐力强的运动,如马拉松、竞走等,虽然在类似于健美操等体育运动项目中运用不是很广泛,但是由于有氧练习是无氧练习的基础,为了各方面地发展体育运动员的综合身体素质,在平时的体育训练项目中,要进行供能系统训练,在有氧代谢这一方面,可适当通过中长跑等耐力性运动进行训练提高,根据运动生物化学在体育训练项目中的应用安排科学合理有效的提高供能能力的训练,达到提高有氧代谢运动的目的。在实际体育项目训练中,某一供能系统单独供能的情况是绝对不可能存在的,磷酸原代谢,糖酵解代谢和有氧代谢三大供能系统各司其职,随着运动状况的变化,H大供能系统并不是同步供能的,而是供能时间、供能顺序和相对比率发生一定的变化。而磷酸原代谢,糖酵解代谢和有氧代谢三大供能系统在不同体育训练项目中着重发挥的作用也不同,因此,通过运动生物化学在不同体育训练项目中的应用,制定符合不同体育训练项目的颗粒科学有效的训练方法,休息间隔,发力方式等,就显得至关重要了以竞技健美操为例,健美操作为技能主导表现健美性的运动项目,具有需要在短时间内高难度地表现成套连续动作的特点,其专项特异性以及复杂性,该项目训练的运动生物化学科学化存在一定的难度,根据实验可得,成套的竞技健美操存在无氧代谢比有氧代谢为61.4:38.66的比例,这一研究表明,其代谢供能主要依靠三大供能系统中的磷酸原代谢供能系统以及糖酵解供能系统的能力。
根据竞技健美操的特点,磷酸原代谢供能系统为竞技健美操运动在开始阶段的主要供能系统,但它的储量不够多,而且释放的时间很短,为了实现动作的连续性,就要求糖酵解供能系统的同时参与来成ATP。因此在训练的过程中,主要通过提高磷酸原代谢供能系统以及糖酵解供能系统的能力,来对运动员体能水平进行一定程度的提高。磷酸原代谢供能系统的供能能力的提高可采取对时间段的极限运动进行间歇训练或重复训练。而提髙糖酵解供能系统的供能能力,则可以采用,成套动作重复训练的方式来增加耐力能力,在平时的竞技健美操训练中,根据磷酸原代谢供能系统以及糖酵解供能系统的特点,结合运动员自身的身体素质以及竞技健美操专项技术,制定合理科学的训练方式,达到获得显著训练结果的目的。随着体育训练的科学化水平的不断提高,体育训练项目中运动员需要具备各方面素质和训练能力,而运动生物化学作为一门研究人体运动时的能量供应特点新兴的学科,在体育训练项目中的应用具有重要意义,其中利用运动生物化学研究清楚磷酸原代谢,糖酵解代谢和有氧代谢三大供能系统代谢与运动学力量之间的调节关系,对一些运动生物化学训练知识和规律有足够的认识和掌握,实现具有目的性的运动训练方法的制定,保证运动员身体能力不受影响的情况下,最大限度地发挥身体的潜能,达到运动生物化学在体育训练项目中的应用的目的。
结合运动实践讨论运动生理学知识在体育中的应用
一、运动生理学教学中存在的主要问题 1、教学内容抽象。运动生理学教学内容多、理论性强,学生学起来普遍感到抽象、枯燥,缺乏兴趣。特别是学生刚开始接触运动生理学时,肌肉的收缩过程、兴奋在突触处的传递等内容复杂、抽象,老师又很难讲述清楚,造成许多学生一开始就丧失了学习运动生理学的信心。 2、理论与运动实践脱节。运动生理学是一门基础理论与应用科学交叉的学科,而且是一门实践性很强的应用学科。运动生理学的知识既可为竞技训练服务,又可指导群众的健身活动。而在以往的运动生理学教学中常常忽视体育实践,把运动生理学当成人体生理学来讲。 3、教学内容缺乏针对性。体育运动学校不同学生之间文化基础不同,不同专项对应掌握的生理学知识的侧重点不同。因此,这就要求老师在上课时应针对不同学生传授不同的知识,对知识的要求也应有所区别。在以往运动生理学教学中常常忽视了这一问题,教学内容缺乏针对性,没有真正实现培养目的。 4、缺少与相关学科的联系。体育科学中的许多课程与运动生理学关系密切,运动生理学是学习其他课程如运动生物化学、运动医学、运动处方等的基础。以往教学中常常忽视这种联系,把该课程当成一门孤立的课程来讲,给其他课程的学习造成了困难。
运动生物化学对篮球有何指导意义2000字
运动生物化学心得
经过一个学期的运动生物化学这门课的了解和学习之后,我知道生物化学是研究人体运动时的化学变化即物质代谢及其调节的特点和规律,研究运动引起的体内分子水平适应性变化及其机理的一门科学。运动能改善机体的化学组成,如可增加糖元、蛋白质数量,减少体脂等,这既是增加体质的物质基础,又是提高运动能力的因素。体内某些化学成分的增加,是遵循超量恢复的规律而进行的,即在运动时被消耗或减少的物质在运动后休息期一个阶段可以恢复至比原来的水平高。认识超量恢复规律,有助于合理安排运动量,科学地补充营养,评定身体机能状态,防止过度疲劳等。 运动能使肌肉物质代谢、能量转换等产生适应性变化。短时间强度大的激烈运动(如短跑、举重等),能使肌肉中蛋白质、磷酸肌酸增多,无氧代谢酶活性提高,无氧代谢供能过程改善,对乳酸调节能力加强。长时间激烈运动(如长跑、越野跑),能使肌肉糖元数量增加,有氧代谢酶活性和脂肪代谢能力提高,有氧代谢供能过程改善。骨骼肌纤维的组成和代谢机能,同运动能力有关。不同项目、不同强度、不同训练方法和不同时间的运动,能以不同的比例发展机体有氧或无氧代谢能力, 提高不同能源物质的贮量。因此,运动生物化学是科学训练的基础。在所有糖类,蛋白质和脂质代谢中,我对糖类在运动时发挥的作用颇有兴趣。
首先介绍糖类的分类以及其功能。人体内糖储备主要有肌糖原、肝糖原和血糖三种形式。总量约为300-400g,高水平训练个体通过运动与高糖膳食结合,可增加糖原储量。虽然糖在体内储量很少,但作用却很大。
(1)糖是体内最主要的最经济的能源,也是运动员训练和比赛的最佳能源。其产能速度快,氧的效价高,消耗同样数量的氧气产生的能量要比脂肪多4-5%。
(2)糖不仅可以有氧氧化,还可以在缺氧情况下通过糖酵解释放能量产生ATP,而脂肪和蛋白质却不能。这对于从事高强度运动时机体相对缺氧的运动员无疑是非常有益的。
(3)糖是中枢神经系统的主要能源。大脑90%以上的能量由血糖的分解来提供。
(4)与某些营养素的正常代谢有密切关系,参与脂肪、蛋白质代谢。许多研究显示,糖的短缺会显著增加蛋白质利用主要是支链氨基酸的利用。
(5)保护肝脏,免受有毒物质的损害。
(6)膳食纤维促进肠蠕动,可起到迅速排出代谢废物,维持肠道正常菌群等功效。
运动员膳食中糖是最重要的营养素。由于其储备量小,更需不断从外界摄取以保证体内糖原池的充足。研究表明:运动个体由于消耗或糖摄入不足导致肝、肌糖原亏空时只能达到最大运动能力的50%。然而当通过饮食达到肌糖原、肝糖原增加时,运动员能够完成更长时间的高强度运动。可见,糖原池的大小是耐力的限制因素之一。运动中通过补充糖来供应血液和肌肉,可进一步减少糖储备的利用率,还可增加血糖,减少蛋白质的动用。然而,未发现摄入糖减少运动肌糖原的分解,所以有学者提出:通过补充糖类物质导致内源性糖的节省极可能是肝脏或非运动肌的糖原分解减少。运动前补充糖可优化和增加肌肉、肝脏糖储备,运动中能源的利用更经济,更高效。运动前肌糖原储备低下,运动中则会较多利用脂肪供能,这必将使肌肉作功能力下降。
对于运动长跑等比赛项目中,糖类的补充起着至关重要。通常认为,短时高强度的运动项目,其肌肉代谢特点是肌糖原酵解提供能量,产生大量乳酸,而乳酸堆积等因素限制了运动能力的进一步提高。在长时间耐力运动肌肉收缩需要的能量主要由糖类的氧化分解提供,这时虽然脂肪也参与供应部分能量,但对于全力运动中处于缺氧状态和急需能量的机体来说,总是优先利用动员速度快和耗氧量少的糖。人体内糖的贮量又不多,即使加上肝脏异生的糖,还是远远不能满足运动的需求。据探讨,无论是多么优秀的运动员在运动60min后血糖浓度均有不同程度的下降。在看作亚极量的运动中,随运动时间的延长,血糖的利用率也随之上升。一般情况下,运动时肌群利用肌糖原比摄取血糖的供能比率大得多,甚至在进行长时间耐力运动过程中,肌糖原供能作用比血糖高3~5倍,这时肝糖原大量分解以致于使血糖浓度维持在较高水平,允许体内非运动器官和组织可以在运动时继续维持其正常机能。但是在耐力运动过程中,骨骼肌摄取和利用血糖供能必定有所增加,而且随运动时间的延长,血糖供能的比率也有所变化。如果进行稳定水平的持续性运动时可发现,运动最初几分钟内运动肌群摄取血糖量己经增加,如果运动强度低,摄取血糖量的高峰时间出现在90~180min之间,如果运动强度交大(60%最大摄氧量),摄取血糖的高峰时间则出现在60~120min。由于血糖浓度降低,为了维持一定的血糖浓度导致肝糖原大量分解,可使肝糖原的排空程度达75%以上,并造成运动后期的低血糖,使运动肌供能不足引起外周疲劳,同时中枢神经系统因血糖浓度下降而供能不足也产生中枢疲劳,二者的共同作用便使机体运动能力下降而加速疲劳产生进而导致运动能力下降。因此,血糖水平下降是持续性长时间运动产生疲劳的重要理由之一,而较高的糖原贮备是维持血糖恒定,保证运动耐力,取得优异成绩的重要因素。
通过学习运动生物化学,我从不同的角度了解运动人体,懂得了我们应该关注生命、关注健康,合理科学地进行体育活动。人体是一个复杂、动态的有机整体,体内的物质代谢速度更快、更复杂、更激烈,我们应从整体考虑并且用辩证的思维去看待生命和运动人体,这给我们了解事物和学习东西都有一定的帮助。同时应用运动生化理论指导运动,可提高科学性和有效性,从而达到增强体质、增进健康、提高自身运动能力。