运动生物化学第八章ppt运动人体机能的生化评定课件.ppt
第八章 运动人体机能的生化评定,冯红梅,第一节 运动人体机能评定的生化原则与意义第二节 评定运动人体机能生化指标分析第三节 运动训练效果的生化评定第四节 运动人体机能的生化综合评定,1.理解运动人体机能评定的生化原则与意义2.掌握评定运动人体机能和训练效果的生化指标、评定原理与方法及实际应用中的注意事项3.学会根据所学生化指标和评定方法，结合实际对运动人体的机能状态及其运动适应能力做出综合评定,适宜的运动负荷，不仅能提高锻炼与训练效率，更重要的是可增进运动人体机能与身体素质。 良好的运动机能状态是人们从事体育锻炼和运动训练的重要保证。,第一节 运动人体机能评定的生化原则与意义,不同的运动负荷对运动员机体可产生不同的影响，而相同的运动负荷对不同运动员产生的影响也不同。因此，运动负荷是否适宜，可以通过生化指标来评定机体适应情况，故在训练中应用生化指标评定运动负荷具有重要的意义。,一、运动人体机能评价的生化原则：3个,（一）评定运动人体机能生化指标的选择及原理（二）生化指标的可测性与易测性（三）生化评定的综合性和长期性,（一）评定运动人体机能生化指标的选择及原理,1 用代谢产物作为指标 2 用功能性物质作为指标 3 用代谢调节物质作为指标,（二）生化指标的可测性与易测性,1 可测性 2 易测性 3 掌握适宜的测试时间,（三）生化评定的综合性和长期性,许多生化指标均与人体的运动机能、运动强度或运动负荷关系密切。为了更准确更全面地评定运动人体机能，应采用多指标的综合评定，同时，还必须经过一阶段的跟踪测试与综合分析。,二、运动人体机能生化评定的意义,（一）运动员科学选材的依据 （二）评定与监控机能状态的依据 1 监控运动负荷及对负荷的适应状态 2 评定运动性疲劳和恢复情况 （三）评价运动训练效果的依据 （四）运动者合理营养的依据 （五）预测运动成绩的依据,第二节 评定运动人体机能生化指标分析,一、血乳酸 正常安静状态时血乳酸浓度在2毫摩尔以下，但在运动时血乳酸浓度发生不同程度的变化。血乳酸浓度变化主要与动用的能量系统、运动强度、运动员水平有关。1.动用的能量系统（1）磷酸原系统:血乳酸浓度较小，一般不超过4mmol/L（2）糖酵解系统:血乳酸浓度达到15mmol/L，甚至更高（3）有氧氧化系统:血乳酸浓度4mmol/L。2.运动强度:使血乳酸浓度上升的起始运动强度是50%-60%VO2max.3.运动员训练水平,二、血尿素,研究表明，运动负荷的大小与运动前后的血尿素变化值有关。所以，常用血尿素评定运动负荷。1、一般来说，当运动前后，血尿素增加值超过3mmol/L时，说明运动负荷大，运动员达到疲劳阈。2、当增加值在2mmol/L左右时，可认为虽然运动负荷大，但运动员能适应。3、当血尿素的变化值为1mmol/L，说明运动负荷较小。,训练水平高、机能状态好的人，恢复的速度快。,如果血尿素浓度在运动后升高，但在次日晨恢复至正常或比原来的水平低，说明身体对运动负荷适应；如果血尿素浓度在训练期次日晨停留在高水平或持续升高，则说明经过一夜休息，身体未恢复。,三、血红蛋白,血红蛋白（Hb）俗称为血色素，是当前机能评定中常用的指标。血红蛋白是红细胞中的一种重要蛋白质，在红细胞中浓度高达34，占红细胞中总蛋白质量的90。血红蛋白主要功能是运输氧，对二氧化碳也有运输作用，对酸性物质(H+)也能参与缓冲。因此，血红蛋白对运动能力影响很大。 运动员贫血是指运动员以血红蛋白判断贫血时，采用临床上常用的标准，即男低于120g/L；女低于105g/L，如采用WHO标准，男低于130g/L，女低于120g/L。,血红蛋白越高越好?,血红蛋白明显地影响运动能力，血红蛋白越多，结合氧量越多，但血红蛋白与血细胞压积和血液粘稠度在一定范围内成正相关，增加血液粘稠度和血细胞压积，不利于血循环。所以，不能简单地认为血红蛋白越高越好。目前认为，最适宜血细胞压积为45左右，这时血红蛋白大致相当于160g/L。,四、尿蛋白,正常人尿中蛋白质含量极少，浓度为2mg%左右。人一天排出量不会超过150mg，其平均浓度不会超过10mg%。运动员安静时尿蛋白含量也很少，采用一般方法不会检查出来，称为阴性尿。运动会引起尿液内蛋白质含量增多。由于运动引起的尿中蛋白质含量增多的尿称为运动性蛋白尿。它不同于病理性蛋白尿。运动性蛋白尿在运动后能迅速地、自行恢复。,一旦突然出现尿蛋白增多，并一直持续到次日早晨或更长时间，这说明身体机能不适应或疲劳未消除。如果运动后蛋白尿增多，4小时或次日早晨完全恢复到安静时正常范围，表示运动量和强度偏大，对运动员身体刺激较大，但是运动机能状态良好，能及时恢复。,在一个训练周期中,可以利用蛋白尿作为观察运动员对运动负荷适应情况的指标。,大运动量训练开始时身体不适应，尿蛋白排泄量增加，继续坚持一段时间后，在完成相同运动强度时，尿蛋白又会减少，这说明身体适应了运动负荷。如果一段时间之后，晨安静状态尿蛋白含量较高或超出正常范围，可能是过度疲劳出现。,五、血睾酮,睾酮是雄性激素，作用：雄性器官发育，蛋白质合成代谢，抗体形成，红细胞生成，提高神经系统的兴奋性。（一）急性运动对血睾酮水平的影响 （二）慢性运动对血睾酮水平的影响,六、血清肌酸激酶,人体骨骼肌、心肌、脑中都含有肌酸激酶，但是骨骼肌中含量最为丰富，占全身总量的96%。肌酸激酶在肌肉收缩中的作用是催化ADP、CP生成ATP、C，以保证肌肉收缩时的能量供应以及运动后，ATP、CP的再合成。,正常时，血清CK值低于100IU/L，但是运动时，血清CK活性升高，原因主要有以下几个方面：,（1）运动训练中肌肉牵拉的快速动静变化增加了肌肉的机械性损伤，肌细胞膜通透性升高。（2）大强度训练时，乳酸大量生成，造成肌肉组织中的PH值下降，以及肌肉组织缺氧和离子浓度改变等因素的影响，导致细胞膜通透性增大，使细胞内CK向细胞外释放增多；（3）局部肌肉缺氧，产生大量代谢产物和自由基增多，导致肌细胞膜受损，通透性增加，造成血清CK升高；（4）长时间大强度运动使肌肉内耗能增加，导致细胞酶逸出，引起CK活性增加。,尿肌酐系数：24小时每公斤体重排出的尿肌酐的毫克数。,七、尿肌酐,肌酐是磷酸肌酸的代谢产物。磷酸肌酸在体内自行分解，失去磷酸后生成肌酐经肾随尿排出体外，称为尿肌酐。测定尿肌酐的含量可以间接了解运动员体内的磷酸肌酸的含量。,第三节 运动训练效果的生化评定,一、磷酸原供能系统供能能力的评定二、糖酵解供能系统供能能力的评定三、有氧供能系统供能能力的测定,一、磷酸原供能系统供能能力的评定,（一）尿肌酐评定法（二）血乳酸评定法 1、 10s快速运动评定法 2 、磷酸原商评定法 3、30m冲刺评定法,（一）尿肌酐评定法,1 依据磷酸肌酸在体内自行分解，失去磷酸后生成肌酐经肾随尿排出体外，称为尿肌酐。,2 尿肌酐的测定,3 评价正常人的尿肌酐系数:男性为18-32mg/kgBW，女性为10-25mg/kgBW；运动员则为25-40mg/kgBW，有的甚至更高。,（二）血乳酸评定法,1、 10s快速运动评定法 （1）依据：根据磷酸原供能系统的供能特点，运动员从事短时间大强度剧烈运动时，乳酸生成越少成绩越好，说明磷酸原供能的能力越强.（2）方法：一般采用30-60m跑（3）评定： 运动后的血乳酸量越少越好,2 磷酸原商评定法（1）依据：乳酸是无氧酵解的产物。在短时间、大强度剧烈运动时，如果运动员体内乳酸的生成量增加，说明此时糖的无氧代谢占优势，相反则以磷酸原代谢为主。因此在缺氧状态下，乳酸的生成量可以作为区别磷酸原系统和糖无氧酵解供能系统的主要指标。（2）方法：AQ为磷酸原商，TWP为15s总功（KJ）， 血乳酸为运动后学乳酸含量-运动前血乳酸含量的绝对值。（3）评价：AQ值越高，说明乳酸生成越少，功率输出越大，故磷酸原代谢能力越好。,3 30m冲刺评定法 方法：3组（1）330m,每次间歇2min，第3次30m跑后测恢复期第1min 血乳酸休息5min（2）430m,每次间歇2min，第4次30m跑后测恢复期第1min 血乳酸休息5min（3）530m,每次间歇2min，第5次30m跑后测恢复期第1、4min 血乳酸,在所有30m跑中均纪录成绩。取各次血乳酸含量测定中的最高值，计算：,评价： 30m全力跑是以磷酸原供能系统为主。如果在测定中跑速提高，则血乳酸含量增加值低者，磷酸原供能系统的供能能力强。,二、糖酵解供能系统供能能力的评定,（一）血乳酸最大浓度与糖酵解系统的供能能力 速度耐力的生化基础是糖酵解供能系统。由于糖酵解的终产物是乳酸，可以采用测定血乳酸的浓度间接测定糖酵解供能系统供能能力。（二）血乳酸评定速度耐力训练效果的评定 1 乳酸能商评定法 2 实验室负荷法 3 400m全力跑血乳酸评定法,1 乳酸能商评定法,LQ为血乳酸能商；TWP为45s运动的总功耗； 血乳酸为运动后血乳酸含量与运动前血乳酸含量之差的绝对值。LQ值越高，说明运动员速度耐力越好。,2 实验室负荷法一般常采用跑台法和功率自行车法。在跑台法中，让运动员以一定的坡度（男性7.5%，女性5%）、一定的速度（男性6.1m/s，女性5.6m/s）全力运动到精疲力竭，并分别与运动前、运动后即刻和第3、4、5、6、8、10、12min测定乳酸值。如果运动员跑的时间越长，其体内产生的乳酸值越高，其无氧耐力就越好,3 400m全力跑血乳酸评定法（1）方法：测安静时血乳酸值；做好准备活动；全力跑400m，记录成绩；运动后3、6、9min血乳酸值（2）评价：一般来说，全力跑400m后3-9min，运动后的血乳酸值可达高峰。如果测得的血乳酸值14-18mmol/L左右，说明该运动员的糖酵解供能能力好，相反，如果在10mmol/L左右，说明糖酵解供能能力差。,三、有氧供能系统供能能力的测定,（一）乳酸阈1 乳酸阈与有氧代谢供能能力血乳酸浓度不仅仅用于评定糖酵解供能能力，有时更多用于评定运动员的有氧代谢供能能力。,2 乳酸阈的测定运动时血乳酸的变化是乳酸从骨骼肌等进入血液和离开血液平衡的结果。当肌肉运动强度逐渐加大时，存在随运动强度加大而出现由逐渐增加过渡到急剧上升的阶段，存在两个线性偏离点，即在2 mmol/L左右时出现第次偏离；在4 mmol/L左右时出现第二次偏离。目前，国内外较为广泛地应用血乳酸在4 mmol/L时作为实验室或运动场现场测定时的乳酸阈值。乳酸阈是指血乳酸达4 mmol/L时所对应的摄氧量、功率或运动速度等相对数值。, 测试过程要尽量做到前后一致，在两次测验时要有可比性，如负荷强度，运动距离，采血时间等。 测试前一天运动负荷量应一致，以免由于身体机能状态不同而无法比较。（1）场地和测功器的选择（2）运动负荷的确定（3）取血样（4）绘制血乳酸-功率曲线,（二）12min跑距及血乳酸值运动员在安静时测定血乳酸，然后做准备活动。由教练员记录运动员跑12min的最大跑距离和跑后3、5、10、15min血乳酸值。在训练期开始和结束时对比，在跑后： 跑的距离长，跑后血乳酸增加，在跑后15min血乳酸消除速率增加，是机能提高的表现。 跑的距离短，跑后血乳酸值不升高或下降，或在跑后15min血乳酸消除速率下降，是耐力差的表现。,第四节 运动人体机能的生化综合评定,一、运动人体综合评定的意义在运动训练的实践中，教练员或运动员不仅要掌握好负荷强度和负荷量，还要了解运动训练后身体机能的变化情况。然而，影响运动负荷的因素是多方面的，单一生化指标评定运动负荷往往有一定的局限性，从而会存在某些误差或限制。 例如，采用血乳酸评定运动负荷强度， 但无法了解运动负荷量；同样，采用血尿素评定负荷量， 却无法了解负荷强度。,有些生化指标既与负荷强度有关，又与负荷量有关。如尿蛋白，运动负荷量大时，尿蛋白排出量增加，但当负荷强度加大时，其排出量更多，单独用尿蛋白作为评定指标，两者均很难确定。但如果增加另一些生化指标，如同时采用血乳酸、尿蛋白、血尿素三项指标进行综合评定，血乳酸与负荷强度有关，血尿素与负荷量及身体机能有关，尿蛋白既与负荷强度有关，又与负荷量有关，还与身体机能状况有关，这样，既可全面评定运动负荷的大小，又可客观了解运动员对负荷的反应。运动负荷的生化评定应是一个多指标、多层次、多因素的整体综合评定，可起到相互补充、扬长避短的作用，从而更科学地掌握和指导运动训练过程，更有效地提高训练效果。,综合评定具有一定的特点：1 各项生化指标与运动负荷的关联性综合评定是由若干生化（或生理）指标组成，这些指标必须与运动负荷具有高度的相关。换句话说，运动负荷综合评定所选用的生化指标，应能较敏感地反映运动负荷的变化，如果与运动负荷无关，则不能真实反映运动训练过程的实际状况。如尿肌酐的排出量，主要与肌肉质量和磷酸肌酸含量有关，它既不受训练强度的影响，又不受负荷量的影响。因此，尿肌酐不能作运动负荷评定的生化指标。,2 各项生化指标的相互独立性各项生化指标与运动负荷应高度相关，应能准确地反映运动负荷，但各项生化指标之间不一定必须高度相关。按统计学理论来讲，如果所选择的某些生化指标之间存在着高度相关，即说明它们属同一属性，它们之间可相互取代。因此，综合评定中各项生化指标之间应具有本身的独立性，能从不同的方面来反映运动负荷，使评定具有最佳的组合，又简单实用。,3 各项生化指标之间的相互参考性各项生化指标之间的独立性，并不意味着它们之间没有联系，而是应该相互参考，综合地进行评定，才能更准确地反映运动训练负荷或运动员身体机能状态的变化。例如，运动时血尿素增加了2-3毫摩尔/升，但未超过8毫摩尔/升，如果血红蛋白也明显下降，说明运动负荷过大，机体不能适应：如果血红蛋白不变或略有增加，说明运动负荷虽大，但运动员能适应。这样，才能具体说明运动员对运动负荷的适应性和承受力，从而更科学地指导运动训练。,4 各项生化指标的纵向比较性科学地评定运动负荷量、负荷强度以及运动员的身体机能状态，可以通过运动前后的各生化指标的变化，次日晨乃至一周、一个月或更长时间追踪研究。有些指标个体差异较大，需长期跟踪研究，才能得出准确的结果。例如，运动员血红蛋白的评定，甲的正常值为12克，乙的为13.4克，经过一个阶段训练后，两者均为13克，对甲来说，是身体机能上升，状态良好的反映；而对乙来说则是机能状态下降的表现。,二、运动人体机能生化综合评定的方法,在进行综合评定时，应根据测试与评定的目的和运动员的年龄、运动专项、训练水平等具体情况以及实验条件来选择和确定生化指标；根据测试结果，依据运动生化原理，作出客观的、全面的、科学的综合评定。,（一）综合评定的生化指标的选择与组合,运动负荷综合评定生化指标的组合,（二）进行准备实验，确定指标测定的可靠性与客观性,（三）对测试结果做出综合分析评价,过度疲劳时生化指标的综合评价,在赛前运动员机能状态是决定运动员比赛成绩的重要因素之一。因此，在赛前加强运动机能状态的评定，确保运动员在赛前处于最佳机能状态。,思考题1、评定运动负荷生化指标选择的原则是什么？2、运动负荷生化评定有何意义？3、运动人体机能的综合评定的意义是什么？4、试述不同运动强度时血乳酸浓度的变化？,谢谢大家,
