第28章 影響跑步的主要因素分析之內(nèi)因分析

　　“影響跑步的主要因素有兩大類，人體自身的內(nèi)在因素，以及外在的環(huán)境因素?！?p>　　“人體自身的內(nèi)在因素主要指人的體能，跑步技術(shù)等。”

　　“外在的環(huán)境因素主要指空氣阻力、跑道、海拔、溫度、時差、環(huán)境噪聲，空氣濕度等。”

　　“下面我主要以短跑為例，來講解人體內(nèi)因和環(huán)境外因?qū)ε懿降木唧w影響?！?p>　　“首先講體能因素?！?p>　　“國內(nèi)外專家學(xué)者通常將體能看作是以人體三大供能系統(tǒng)的能量代謝活動為基礎(chǔ)，經(jīng)過骨骼肌系統(tǒng)表現(xiàn)出的綜合性運動能力，其主要包含身體形態(tài)，生理機(jī)能，運動素質(zhì)三個方面?！?p>　　“其中身體形態(tài)，生理機(jī)能的改變是體能能力改變的物質(zhì)基礎(chǔ)，運動素質(zhì)是體能的外在表現(xiàn)，包含速度，力量，柔韌性，協(xié)調(diào)性，專項耐力等多方面表現(xiàn)。”

　　“優(yōu)秀短跑運動員的身體形態(tài)特征比較明顯，身材勻稱，中等以上身高，下肢較長，大小腿長度比值小，骨盆狹窄，跟腱較長。肌肉富有彈性，成束行、皮下脂肪較少，瘦體重相對較大。臀紋線較高，臀部上翹，臀后、骨盆的縱軸短，肌肉用力時發(fā)力集中。腳趾齊且較短，跑步時做功少，向前性好。”

　　“大家能被選拔到這里，也和以上的身體形態(tài)特征有著密切的關(guān)系?！?p>　　“至于生理機(jī)能對短跑的影響，這里涉及到兩個十分重要的概念------人體的三大供能系統(tǒng)，肌纖維類型?！?p>　　“根據(jù)現(xiàn)有生物化學(xué)理論證實，人體內(nèi)一共有三大供能系統(tǒng)，分別是磷酸原供能系統(tǒng)，無氧糖酵解供能系統(tǒng)，有氧氧化供能系統(tǒng)。”

　　“其中磷酸原供能系統(tǒng)又名ATP-CP供能系統(tǒng)，或者三磷酸腺苷-磷酸肌酸供能系統(tǒng)?！?p>　　“ATP，即腺嘌呤核苷三磷酸，簡稱三磷酸腺苷，其在人體肌肉中含量極低，當(dāng)人體肌肉進(jìn)行劇烈運動時，依靠人體現(xiàn)有的三磷酸腺苷僅能維持約1-3秒的供能時間。”

　　“在此之后，人體的能量供應(yīng)就必須要依靠三磷酸腺苷的再生，此時，人體細(xì)胞內(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)移至ADP，即二磷酸腺苷，生成三磷酸腺苷?！?p>　　“與三磷酸腺苷類似，磷酸肌酸在人體內(nèi)的含量同樣極少，只能維持幾秒鐘的能量供應(yīng)?！?p>　　“簡單來講，當(dāng)人體在進(jìn)行爆發(fā)力要求極高的運動，如百米短跑，舉重時，首先是三磷酸腺苷-磷酸肌酸供能系統(tǒng)供能，通過這個系統(tǒng)供能大約能維持6-8秒左右的時間。”

　　“這一供能過程無有害代謝副產(chǎn)物生成，因此人體肌肉不會感到明顯的疲憊?！?p>　　“在此過程之后，人體的供能則主要依靠葡萄糖和糖原進(jìn)行無氧酵解所釋放的能量合成三磷酸腺苷，繼續(xù)進(jìn)行供能，無氧酵解大約能維持2-3分鐘。”

　　“但由于無氧酵解產(chǎn)生的副產(chǎn)物乳酸極易導(dǎo)致肌肉疲憊，讓運動員感到肌肉酸痛，所以長時間的耐力運動需要依靠有氧氧化供能系統(tǒng)釋放的能量來合成三磷酸腺苷，繼續(xù)進(jìn)行供能?！?p>　　“人體有氧氧化主要分為三個階段，第一階段是發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)上的糖酵解，即在無氧條件下把葡萄糖轉(zhuǎn)化為丙酮酸，并產(chǎn)生少量三磷酸腺苷和還原型輔酶Ⅰ。”

　　“第二階段是發(fā)生在線粒體基質(zhì)上的檸檬酸循環(huán)，即在有氧條件下把丙酮酸轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，并產(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)生在線粒體內(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)所產(chǎn)生的還原型輔酶Ⅰ和還原型黃素二核苷酸進(jìn)入氧化磷酸化過程，代謝產(chǎn)生大量三磷酸腺苷，繼續(xù)進(jìn)行供能。”

　　“至此完成有氧氧化的全過程。”

　　“有氧氧化供能過程中涉及到的糖酵解和檸檬酸循環(huán)十分復(fù)雜，不在此贅述?！?p>　　“現(xiàn)實中不存在由單一供能系統(tǒng)供能的運動?！?p>　　“人體所進(jìn)行的一切運動，都由三大供能系統(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動的性質(zhì)和特點?！?p>　　“短時間大強(qiáng)度，高爆發(fā)的運動主要依靠三磷酸腺苷-磷酸肌酸供能系統(tǒng)供能，但也會涉及到其他供能系統(tǒng)?！?p>　　“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)供能，無有害代謝廢物生成，人體不會感到明顯疲憊，速度只會越來越快，但剩下幾秒鐘必須依賴無氧糖酵解供能系統(tǒng)供能，這時短跑運動員的速度會有一個下降后再提升的短暫過程?！?p>　　“至于長時間低強(qiáng)度的運動，如中長跑，主要依靠有氧呼吸提供能量，但同樣會涉及到少量無氧呼吸供能。”

　　“而那些介于二者之間的較短距離中強(qiáng)度運動，如400米跑，則主要由無氧唐酵解提供能量，同時也會有三磷酸腺苷-磷酸肌酸供能系統(tǒng)參與供能?！?p>　　“接下來，我將講解肌纖維類型對短跑的影響。”

　　“根據(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?！?p>　　“快肌纖維的肌纖維直徑粗，肌原纖維數(shù)量多，肌漿網(wǎng)發(fā)達(dá)，其內(nèi)線粒體少，體積小，運動神經(jīng)元體積大，支配的快肌纖維條數(shù)多，毛細(xì)血管少，無氧能力強(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)性運動，如短跑，舉重?！?p>　　“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?！?p>　　“慢肌纖維的形態(tài)特點和機(jī)能特點幾乎與快肌纖維完全相反，主要參與一些時間長，耐力性的運動，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。”

　　“以往的運動生理學(xué)研究表明，由于先天遺傳的作用，每個人肌肉中肌纖維的數(shù)目，以及快慢肌纖維的比例，從出生五個月時就已經(jīng)確定，一年后形成?！?p>　　“而且，人體骨骼肌肌纖維的數(shù)目以及快慢纖維的比例無法通過后天鍛煉進(jìn)行改變。”

　　“也就是說，如果一個人的體內(nèi)骨骼肌中慢肌纖維比例高，就有成長為優(yōu)秀長跑運動員的潛力，如果他體內(nèi)快肌纖維的比例高，就有成為優(yōu)秀短跑運動員的潛力，這就是人們口中常說的運動天賦?！?p>　　“目前比較公認(rèn)的觀點是骨骼肌纖維類型的分布特征是由先天因素決定的，這一點后天很難改變。運動訓(xùn)練無法引起慢肌纖維向快肌纖維的轉(zhuǎn)化，而運動訓(xùn)練能否引起快肌纖維向慢肌纖維轉(zhuǎn)化還有待于更多的實驗證實。”

　　“但是這并不意味著系統(tǒng)訓(xùn)練是完全沒用的。”

　　“實際上，通過系統(tǒng)訓(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)生顯著變化?！?p>　　“例如一名運動員一塊肌肉內(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，這就會出現(xiàn)整塊肌肉的橫截面積內(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)象。”

　　“為了提高肌肉力量，進(jìn)行持續(xù)且系統(tǒng)的力量訓(xùn)練以后，肌肉內(nèi)快慢肌纖維的橫截面積比例會發(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)生這種現(xiàn)象的原因在于快肌纖維肥大的同時，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)致這塊肌肉的力量有所增強(qiáng)，但耐力相應(yīng)下降，通過對肌肉周長的測量也可以發(fā)現(xiàn)，運動員的肌肉塊明顯增大了。”

　　“與之相反，倘若有運動員加強(qiáng)肌肉耐力的訓(xùn)練便會導(dǎo)致慢肌纖維肥大的同時，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)練前肌肉內(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)練不斷發(fā)展后，兩者的橫截面積占比則可能變?yōu)楦靼俜种迨！?p>　　“與此同時，肌肉的力量下降，耐力得到提升，通過測量肌肉周長也可以發(fā)現(xiàn)，運動員的肌肉塊縮小了?！?p>　　“這一原理也很好解釋了短跑運動員和長跑運動員的體型差異為何那么大?！?p>　　“以上便是肌肉纖維類型的不同對跑步的影響，接下來是運動素質(zhì)的影響。”

　　“運動素質(zhì)包含速度素質(zhì)、力量素質(zhì)、耐力素質(zhì)、柔韌素質(zhì)、靈敏素質(zhì)等多方面內(nèi)容，也是我們以后訓(xùn)練的主要內(nèi)容之一?！?p>　　“這其中的內(nèi)容十分龐雜，不是一兩節(jié)課就能講完的，我以后會結(jié)合每一次室外訓(xùn)練課進(jìn)行一一講解，此處暫不展開。”

　　“以上是體能因素對于短跑的影響，大家聽完如果有什么疑問可以直接提，我會當(dāng)堂做出解答。”

　　“沒有人提問嗎？”

　　“好吧！我們繼續(xù)往下講。”

　　“下面我們開始講解跑步技術(shù)對于短跑的影響。”

　　“跑步技術(shù)對于短跑的影響主要體現(xiàn)在生物力學(xué)方面。”

　　“這其中又涉及到兩個極其重要的概念，步幅和步頻?！?p>　　“步幅是指運動員跑動過程中，兩腳著地的距離，也就是跑動時兩腿交互用力后，利用慣力，使人體繼續(xù)向前移動，從一腿后蹬開始，到另一腿前擺落地之間的長度為一步步幅，包括后蹬距離，騰空距離，著地緩沖距離三部分?！?p>　　“后蹬距離是蹬地腳離地瞬間，身體重心超過蹬地腳腳尖的水平距離，這一距離由運動員的腿長，尤其是腿內(nèi)側(cè)長以及髖關(guān)節(jié)動作幅度的大小和蹬伸時的身體姿態(tài)等因素決定。”

　　“騰空距離則是指運動員騰空過程中身體重心通過的水平距離，這一距離取決于運動員離地時的速度，角度，騰空高度以及空氣阻力。這四種影響因素中，運動員蹬離地面時的速度是最為重要的因素?！?p>　　“著地緩沖距離是著地瞬間擺動腿的腳尖超過身體重心的水平距離，這一距離與運動員著地方式密切相關(guān)。”

　　“步頻則是指運動員跑動過程中，兩腿在單位時間內(nèi)交替進(jìn)行的次數(shù)?！?p>　　“步頻的快慢主要取決于蹬地的速度、蹬地時肌肉收縮的速度、騰空時間的長短、腳著地時阻力的大小和神經(jīng)過程的靈活性等。”

　　“步幅和步頻的乘積就是跑速。”

　　“下面我舉個例子讓大家更加直觀的感受步幅，步頻，跑速的關(guān)系。”

　　“例如，已測得某運動員百米成績?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)=100/49=2.041米/步?！?p>　　“他的全程平均步頻=步數(shù)/時間=49/11=4.455步/秒?！?p>　　“他的全程平均速度=距離/時間=100/11=9.091米/秒?！?p>　　“以步頻和步幅公式來算他的平均速度=2.041×4.455=9.093米/秒，與用距離時間公式計算出的平均速度9.091米/秒幾乎完全一樣，這中間的差值僅僅是用小數(shù)表示時四舍五入而引起的誤差，完全可以忽略不計。”

　　“國內(nèi)外專家學(xué)者一致認(rèn)為步頻和步幅是提高百米成績的關(guān)鍵性因素，但這兩個關(guān)鍵因素之間卻存在著相互制約關(guān)系，在速度一定的情況下，步幅的增大將會影響步頻，步頻的提高也將以減小步幅為代價，頗有種魚和熊掌不可兼得的意味?！?p>　　“無論改變步頻或步幅，或者二者同時改變，都會對跑步的速度產(chǎn)生影響，只有掌握步頻和步幅的動作結(jié)構(gòu)特點以及其受影響的因素，使二者合理搭配，形成完美的結(jié)合，才能達(dá)到提升跑速的目的?！?p>　　“現(xiàn)在的短跑技術(shù)也基本都是在圍繞改善步頻和步幅進(jìn)行發(fā)展，其中具體的技術(shù)細(xì)節(jié)同樣十分復(fù)雜，并非一朝一夕可以講清楚的，我以后會在實踐訓(xùn)練中逐一展開講解。”

　　“以上是人體自身的內(nèi)在因素對跑步的影響，下面我開始講解外在環(huán)境因素對跑步的影響，同樣以短跑為例。”

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