萬宇夏志楊曉寧
《紅河學院學報》2007年02期
【作者單位】:紅河學院體育系湖北大學體育學院楚雄應用技術(shù)學院
收稿日期:2006-03-15
作者:萬宇(1980-),男,湖北恩施人,助教,研究方向:運動醫(yī)學。
【摘要】:
通過對運動時乳酸的產(chǎn)生、乳酸對機體能力的影響以及乳酸的各種清除途徑的闡述,探討整理活動對乳酸清除的作用,同時提出關(guān)于整理活動的適宜形式和強度的討論,并給出相關(guān)建議。
0引言
在現(xiàn)代訓練中,恢復已引起人們廣泛的重視,從過去沒有疲勞就沒有訓練的觀點,轉(zhuǎn)變到當代沒有良好的恢復過程就不能繼續(xù)訓練或比賽的高度上,來認識恢復過程的重要性。尤其在艱苦訓練和頻繁的比賽過程中,良好的恢復更有利于消除疲勞,提高訓練水平,爭取優(yōu)異成績。
La是供能體系的重要中間產(chǎn)物,它既是糖酵解供能系統(tǒng)的終產(chǎn)物,又是有氧代謝供能系統(tǒng)的氧化基質(zhì)。運動時,肌肉是生成乳酸更多的部位,長時間或大強度運動時,可能因細胞膜通透性增加和(或)組織損傷而引起B(yǎng)la升高。當產(chǎn)生的La超過肌肉氧化、利用自身La的能力時,這些La堆積在細胞和血液中,就成了“疲勞毒素”,讓人感到疲乏無力、肌肉酸痛,整個機體能力都暫時下降,這也就是所謂的運動性疲勞。
對大強度負荷后Bla清除速率的研究,一直受到科研人員的廣泛關(guān)注,通過研究發(fā)現(xiàn)整理活動強度與Bla清除速率有著密切關(guān)系,從而說明影響大強度負荷后Bla清除速率的訓練學因素是存在的,為此,本文就整理活動對Bla清除的作用進行探討。
1運動時乳酸的生成、影響及消除
1.1運動時乳酸生成的生化機制
運動時體內(nèi)La的增加主要是由骨骼肌產(chǎn)生的。劇烈的運動消耗大量的ATP,同時產(chǎn)生大量的ADP,造成細胞內(nèi)ATP/ADP比值倒置,使己糖激酶1,6-二磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶的活性增加,加快糖生成丙酮酸并伴隨還原型輔酶Ⅰ(NADH)的大量產(chǎn)生,導致NAD+/NADH降低,而由于劇烈運動,運動肌肉局部相對缺氧,因此,劇烈運動的肌肉一方面大量產(chǎn)生丙酮酸NADH,而另一方面又由于細胞內(nèi)相對缺氧,不能及時氧化產(chǎn)生的丙酮酸,且丙酮酸的底物作用,NAD+/NADH比值降低均可使細胞乳酸脫氫酶(LDH)活性增強,加快催化丙酮酸還原成La,導致運動時體內(nèi)La的大量增加。
1.2乳酸堆積對機體能力的影響
La在體內(nèi)堆積是疲勞發(fā)生的重要機制之一。乳酸在疲勞中的作用,目前比較一致的看法是其離解出的H+起作用。具體影響如下:
1.2.1對肌肉收縮能力的影響
在無氧閾以上,La產(chǎn)生的速率超過其分解速率,La堆積離解出大量的H+,使PH值降低,使機體正常生理功能受到影響,酸中毒使心肌、骨骼肌收縮能力降低,但這種收縮能力下降的機制很復雜,因為酸中毒能夠影響興奮-收縮偶聯(lián)中從動作電位產(chǎn)生到橫橋擺動產(chǎn)生收縮的每一環(huán)節(jié)。La對肌肉的作用包括:
(1)由于PH值降低,抑制肌肉糖酵解和脂肪動員,導致代謝障礙和能供減少。
(2)由于PH值降低,影響鈣離子轉(zhuǎn)運并降低肌原纖維對鈣離子的敏感性,從而影響肌肉收縮能力。
1.2.2對機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性的影響
當體液的PH值下降到一定數(shù)值時,細胞內(nèi)外的水分、離子的濃度、滲透壓就會發(fā)生變化,從而使機體內(nèi)的平衡失調(diào),細胞和組織功能下降。
1.3體內(nèi)乳酸的消除
運動時骨骼肌產(chǎn)生的乳酸在運動中、運動后的消除有四個途徑:
(1)在骨骼肌、心肌等組織中進一步氧化成二氧化碳和水。
(2)在肝臟中異生成糖。
(3)轉(zhuǎn)化成脂肪或丙氨酸。
(4)以尿液及汗液的形式排出體外。
值得一提的是La的清除并非在運動后才開始,而是在運動中、運動后都在不停地轉(zhuǎn)化,只是在不同的運動中La轉(zhuǎn)化的主要形式、轉(zhuǎn)化的量各不相同而已.其中,上述的(1)(2)兩種途徑尤為重要。
1.3.1乳酸的氧化
大量研究表明,La在安靜或運動后的代謝方式主要是在工作肌中被繼續(xù)氧化分解,也有工作肌中的乳酸穿梭,即運動過程中肌肉生成的La,在不同類型的肌纖維中進行重新分配和代謝的過程:即肌肉收縮時,Ⅱb型纖維中生成的La不斷地“穿梭”進入Ⅱa或Ⅰ型纖維中被氧化利用的過程,安靜時Bla的生成約為100mg每千克體重每小時,經(jīng)氧化途徑清除的La約為50%,運動時La相對和氧化速度均增加,如在50%VO2max強度運動,La氧化占總量的90%,氧化速度加快3.5倍,在50~70%VO2max強度運動時La的氧化速率與吸氧量呈線性關(guān)系。
1.3.2乳酸與糖原合成
通過La穿梭的另外一種形式即血管的乳酸穿梭:運動時肌肉生成的La不在工作肌中代謝,而是穿出肌膜后彌散入毛細血管,通過血液循環(huán)將La運輸?shù)襟w內(nèi)其他器官進一步代謝。這些La經(jīng)血液循環(huán),主要到達心肌、肝臟和腎臟作為糖異生的底物。
同位素標記實驗發(fā)現(xiàn):肌肉、肝臟均可利用La合成糖原,其利用率與Bla的濃度正相關(guān),受胰島素的調(diào)節(jié),新近發(fā)現(xiàn)肝糖原的合成先由葡萄糖在骨骼肌內(nèi)轉(zhuǎn)化為La,然后La在肝臟中異生成肝糖原,果糖能促進肝糖原的合成,而glucose則促進肌糖原的合成。
2整理活動的意義與作用
在體育界有一句話:“放松是通往終點之路的捷徑”,這句話充分說明了放松整理在體育運動中的重要性.如果運動性疲勞長期積累而不能消除,就會發(fā)展成為過度性疲勞引起身體某一些器官的病變,而危害運動員的健康。因此掌握好疲勞的反應并及時進行調(diào)整,就不會影響正常的訓練和運動成績的提高。放松活動的內(nèi)容豐富多樣,如放松慢運動、沐浴、按摩等手段,都能使運動員盡快恢復其運動能力,甚至超過原有水平。而我們在此撇開其他放松形式不談而特別強調(diào)整理活動對運動性疲勞中乳酸清除的積極作用,不僅是因為他的經(jīng)濟性與簡便易行,也在于它的特殊意義與作用。
2.1整理活動的意義
劇烈運動訓練過程中,骨骼肌組織細胞內(nèi)堆積了大量的代謝產(chǎn)物,主要為La,劇烈運動后立即停止運動,骨骼肌組織中的小動脈血流量迅速減少,而靜脈血管由于失去肌肉泵動力作用,使回心血量也減少。這種肌肉組織的凝血現(xiàn)象使肌細胞內(nèi)外La濃度差減小,肌細胞內(nèi)的La向細胞外轉(zhuǎn)運速度下降,肌細胞內(nèi)和肌肉組織內(nèi)La清除障礙,是發(fā)生DOMS的主要原因。
整理活動的運動強度逐漸減小,這種身體練習的能量供應毫無疑問是有氧氧化供能方式,La盡管在血液中被緩沖物質(zhì)作用,但La酸根依然存在于血液中,La徹底清除還是要通過前面已經(jīng)闡述過的四種途徑,中、短跑,拳擊,散打等無氧供能的比例很高運動中La產(chǎn)量較大,如果運動后不進行足夠的整理活動,La轉(zhuǎn)變脂肪的比例可能達到較高程度,這對于運動員體重控制十分不利。因此,整理活動的科學價值主要在于它的平復生理的作用。
2.2整理活動的生理作用
2.2.1促進肌肉局部血液循環(huán),加快La在骨骼肌和心肌內(nèi)的氧化
全身血液循環(huán),運送代謝產(chǎn)物到肝臟經(jīng)糖異生作用合成糖原。緊張收縮的肌肉壓迫其中的血管,影響血液流動,通過整理活動放松肌肉,會大大改善血液循環(huán)條件,使血液流動比肌肉緊張時提高十倍多,大大加快了肌肉局部循環(huán)和全身的血液循環(huán),帶來足夠氧氣供機體利用并將La等酸性產(chǎn)物運輸至其他器官進一步代謝。
2.2.2有利于加快償還運動中所欠的氧債
Hill與Lupron(1922)先提出了“氧債”這個概念,他們認為運動結(jié)束后所攝取的氧氣主要是作重新儲備運動時消耗掉的能量物質(zhì)及清除肌肉和血液積累的La。Fox,Wigman(1969)發(fā)現(xiàn)La清除與慢恢復氧氣階段所攝取的氧氣有著顯著關(guān)系,積累的La越多,所需攝如的氧氣也越多,正確適當?shù)恼砘顒右杂醒跹趸┠?,并且使運動后的內(nèi)臟器官仍繼續(xù)高速工作,以補償運動時機體內(nèi)缺少的氧氣。
3整理活動清除乳酸的機制
綜上所述,整理活動對運動性疲勞中La的清除毫無疑問是有著積極作用的。但其作用機制到底是怎樣的,我們可以聯(lián)系上述的整理活動的生理作用,從其清除的幾個途徑來分別探討:
3.1骨骼肌是La氧化的主要器官,其中尤以慢縮肌氧化能力較強,在進行整理活動時會選擇性以慢縮肌為主,這就有利于La的消除。整理活動可促進肌肉局部血液循環(huán),骨骼肌和心肌能夠從血液中更多更快地攝取氧氣,改變肌肉局部的缺氧狀態(tài),及時地氧化產(chǎn)生的丙酮酸,可以減少La的生成,促進La由LDH轉(zhuǎn)化為丙酮酸進入Cori循環(huán),氧化為二氧化碳和水。
3.2整理活動還能加速全身的血液循環(huán),使血液能更快地將La運輸?shù)礁闻K腎臟使其經(jīng)LDH轉(zhuǎn)化為丙酮酸,合成glucose。
3.3整理活動要求在運動訓練結(jié)束后以中、低強度繼續(xù)活動,這就更有利于汗液的排出,使更多的La通過汗液的形式排出體外。
4討論
綜合研究文獻表明,不論以連續(xù)性慢跑或間歇性活動作為休息放松的模式,La清除的速度都要比完全安靜時的休息模式快。在他們的實驗中,受試者Bla濃度,在運動后20至25分鐘內(nèi),已恢復至近乎安靜時的水平,而連續(xù)性慢跑比間歇性活動的效果更佳,也有人曾研究發(fā)現(xiàn)太極拳練習后Bla濃度由8.09±3.82下降至6.05±土2.47mg%,特別是大強度運動后做太極拳練習比進行一般整理活動La消除明顯要快,這種現(xiàn)象與太極拳運動的獨到之處有著密切的關(guān)系。因為太極拳練習的運動量適中,耗氧耗能少,運動過程中,要求在意念引導下,松而不懈,這不僅使心跳平緩、穩(wěn)定,而且心臟冠狀動脈反射性擴散,血流量增加,改善了心肌供氧能力。同時,也促進了La等酸性物質(zhì)在心肌中的氧化作用。另外,當肌肉放松時,副交感神經(jīng)興奮,毛細血管前括約肌擴張,血液易進入微循環(huán),增加肌肉組織的有氧代謝,利于La的氧化分解,此外,太極拳動作強調(diào)“動中有靜、靜中有動”,使心肺功能增強,加速了La等代謝產(chǎn)物的排出。目前,國內(nèi)也有研究員提出整理活動的主要形式有以下三種:
(1)1~2分鐘的緩步慢跑或步行。
(2)下肢的柔軟體操和全身的伸展體操。
(3)上肢肌肉群的按摩(特別要針對運動后容易痙攣的肌肉群)或自我抖動肌肉的放松。
大量實踐都已經(jīng)證明,采用慢跑等形式的整理活動,La清除速度比靜止休息時快一倍,因此慢跑或有一定速度的步行,是整理活動的共同內(nèi)容,且重要,而柔軟體操、伸展體操、肌肉按摩等形式效果相對欠佳,可以用太極拳形式代替。
至于整理活動的強度方面,Belcastro(1975)發(fā)現(xiàn)一般人盡量是以其至大攝氧量的30~45%進行,如果是受過訓練的運動員,則應以至大攝氧量的50~65%進行(Hermansen,1972)。有人曾用廣東省游泳隊及省體校游泳隊的72名健將級、一級運動員實驗,在大強度無氧運動后分別以50%、60%、70%VO2max強度進行整理活動,然后監(jiān)測其La清除情況,研究表明,60%VO2max強度的準備活動對La清除的效果為佳。50%VO2max強度效果其次。我國學者孟思進(1999)通過研究發(fā)現(xiàn):以65%VO2max運動,在運動的第8分鐘后骨骼肌釋放La量即達到4mmol/min,相當于無氧閾值水平,所以我們可以認為一般人適宜采用30~40%VO2max強度進行放松整理,運動員則應以40~60%VO2max的強度進行放松,且訓練水平越高,整理活動的強度就要在適當范圍內(nèi)相對提高。
5結(jié)論與建議
(1)整理活動對運動性疲勞中La的清除有著積極的作用且這種方式簡便易行,相對沐浴、理療等放松手段更易操作。在高校、地方等基層訓練隊都可廣泛使用。
(2)進行整理活動時可采用持續(xù)性慢跑或有一定速度的步行,24式或48式簡化太極拳也是很好的整理活動方式。強度方面,應注意根據(jù)自身的活動訓練水平來作出選擇,訓練水平良好的運動員建議采用40~60%VO2max強度進行運動放松,一般運動能力者則采用30~40%VO2max強度。
(3)整理活動的順序,可采用先慢跑再進行太極拳練習的方式,因為高強度訓練后呼吸急促,心率比安靜時高出許多,直接采用太極拳方式不能達到其“心平氣和”的起始狀態(tài),相應的即使進行了太極拳放松也難有好的效果,所以運動量應逐步由大變小,盡量使肌肉主動放松。
(4)太極拳流派不限,但練習時間不能太短,至少要達到進行積極性休息時La消除一半時的反應時間(11min的底限)。