人体运动供能模式新解

仰望苍穹

在过去的30年中，传统的三大能量供应系统被认为是影响竞技游泳运动成绩的主要因素。这三大能量供应系统中的每一种都为肌肉收缩和身体移动提供能量。这三大能量系统分别是为爆发力提供能量的ATP-CP（磷酸肌酸）、保持高强度练习的无氧酵解供能（乳酸供能系统）和为低强度耐力练习提供能量的有氧氧化（碳水化合物和脂肪供能系统）。按照上述情况，竞技游泳成绩在很大程度上受能量供给和使用的影响。澳大利亚游泳教练员已经掌握了这三大供能系统的基本原理，并作为颁发二级教练员合格证书的必考部分。

然而，长期的科学研究和实践经验表明，上述三种模式都有其局限性。著名的南非运动医学专家Tim Noakes教授认为，传统的观点是当心血管系统无法运输足够的氧给肌肉时，疲劳开始出现，从而导致无氧代谢和疲劳，这种说法不能完全令人满意。同时，他提出了4个原因来说明为什么身体的三大供能系统模式的说法有其局限性。

首先，是心脏而不是骨骼肌最容易受无氧条件的影响（例如氧供应缺乏）；第二，还没有足够的科学研究来证明在高强度练习中，骨骼肌肉中缺氧或存在无氧状态；第三、传统的能量系统模式不能解释为什么在较长持续时间的练习中（在高原和炎热的条件下），疲劳是随后发生的；最后，身体大部分情况表明，心肺（最大吸氧量）和代谢量（无氧阈）仅是运动成绩的中性指标。此外，他还提出其它许多问题在科学界和游泳界中进行公开讨论。

在最近3年的一系列刊物中，Noakes教授提出了一个全新的生理模式，这一新的模式除包括传统理论中的心血管/无氧模式外，还包括另外4个新的模式。他认为新的生理模式可以更好地解释短时间、高强度或持续时间较长的次最高强度的练习中，影响运动成绩的因素。该模式如下：

★传统理论中的心血管/无氧模式
★能量供应/能量耗尽模式
★肌肉募集（中枢性疲劳）/肌肉功率模式
★生物力学模式
★心理/动机模式

能量供应/能量耗尽模式是建立在练习中肌肉对氧的可利用性基础上。该模式的第一个方面是当氧气、水、电解质和碳水化合物的运送受到严重阻碍时，疲劳随即发生，这种观点普遍被人们所接受。第二个方面是在高强度练习中，因为无法按照有效的速率给收缩的肌肉提供能量来保持练习，从而导致疲劳。简单地说，机体不能产生或快速提供足够的能量让选手游得更快。Noakes教授解释到，该模式与传统的三大供能系统模式是一致的，不同练习时间的运动能力是由磷酸肌酸、无氧酵解和有氧氧化产生能量的能力决定的。

肌肉募集（中枢性疲劳）/肌肉功率模式提出了一个相对于前两个模式之不同的观点，并提出骨骼肌募集、刺激和收缩的过程可以限制运动员的速度。简而言之，控制肌肉收缩的神经系统并不能导致额外力量。中枢神经系统在肌肉收缩中发挥着重要的作用，那种认为一些运动员是速度型而另外一些运动员是耐力型的观点显然站不住脚。脑神经传递多巴胺浓度的增加提高了肌肉的神经冲动流，从而使运动成绩提高。相反，脑神经传递多巴胺浓度降低（例如中枢神经冲动下降）会导致疲劳，使高强度练习终止。肌肉功率模式认为，具有高水平运动能力的运动员，其肌肉也具有产生力量的出色能力。

生物力学模式提出，肌肉弹性越大，产生的扭矩越小，效率越高。这就是为什么对于一名游泳运动员来说，技术和技巧非常重要的。在训练中，教练员花费大量时间来练习技术动作，这些具有很高弹和效率的肌肉纤维在提高运动成绩的同时，又可以减慢肌肉中疲劳因子的聚集速率。另外一个好处是，弹性肌纤维更能抵抗疲劳，且在持续性重复收缩中不易损害。也许经过训练的游泳运动员，四肢放松，柔韧性和控制程度高是他们的优势。

心理/动机模式认为，保持运动能力是通过有意识的努力获得的。实际比赛和实验观察说明动机的重要性，即运动员的意志力可以克服疲劳。大多数运动爱好者都可以回忆起那些自己在克服受伤、疾病或身体状态不佳的情况下取得胜利的经历。

影响运动成绩的这种多重模式从理论和概念上是很吸引人的，而且也会引起体育界的注意。敏感的教练员知道，许多相关因素影响着竞技游泳运动成绩，骨骼肌肉中的氧供应和利用只是其中的一部分。有经验的教练员和游泳选手希望获得为比赛胜利而需要的身体素质和技巧，并懂得决非轻而易举即可提高比赛成绩。