第28章 影响跑步的主要因素分析之内因分析

“影响跑步的主要因素有两大类，人体自身的内在因素，以及外在的环境因素。”
“人体自身的内在因素主要指人的体能，跑步技术等。”
“外在的环境因素主要指空气阻力、跑道、海拔、温度、时差、环境噪声，空气湿度等。”
“下面我主要以短跑为例，来讲解人体内因和环境外因对跑步的具体影响。”
“首先讲体能因素。”
“国内外专家学者通常将体能看作是以人体三大供能系统的能量代谢活动为基础，经过骨骼肌系统表现出的综合性运动能力，其主要包含身体形态，生理机能，运动素质三个方面。”
“其中身体形态，生理机能的改变是体能能力改变的物质基础，运动素质是体能的外在表现，包含速度，力量，柔韧性，协调性，专项耐力等多方面表现。”
“优秀短跑运动员的身体形态特征比较明显，身材匀称，中等以上身高，下肢较长，大小腿长度比值小，骨盆狭窄，跟腱较长。肌肉富有弹性，成束行、皮下脂肪较少，瘦体重相对较大。臀纹线较高，臀部上翘，臀后、骨盆的纵轴短，肌肉用力时发力集中。脚趾齐且较短，跑步时做功少，向前性好。”
“大家能被选拔到这里，也和以上的身体形态特征有着密切的关系。”
“至于生理机能对短跑的影响，这里涉及到两个十分重要的概念------人体的三大供能系统，肌纤维类型。”
“根据现有生物化学理论证实，人体内一共有三大供能系统，分别是磷酸原供能系统，无氧糖酵解供能系统，有氧氧化供能系统。”
“其中磷酸原供能系统又名ATP-CP供能系统，或者三磷酸腺苷-磷酸肌酸供能系统。”
“ATP，即腺嘌呤核苷三磷酸，简称三磷酸腺苷，其在人体肌肉中含量极低，当人体肌肉进行剧烈运动时，依靠人体现有的三磷酸腺苷仅能维持约1-3秒的供能时间。”
“在此之后，人体的能量供应就必须要依靠三磷酸腺苷的再生，此时，人体细胞内的高能化合物磷酸肌酸，即CP，其所含有的高能磷酸键水解将能量转移至ADP，即二磷酸腺苷，生成三磷酸腺苷。”
“与三磷酸腺苷类似，磷酸肌酸在人体内的含量同样极少，只能维持几秒钟的能量供应。”
“简单来讲，当人体在进行爆发力要求极高的运动，如百米短跑，举重时，首先是三磷酸腺苷-磷酸肌酸供能系统供能，通过这个系统供能大约能维持6-8秒左右的时间。”
“这一供能过程无有害代谢副产物生成，因此人体肌肉不会感到明显的疲惫。”
“在此过程之后，人体的供能则主要依靠葡萄糖和糖原进行无氧酵解所释放的能量合成三磷酸腺苷，继续进行供能，无氧酵解大约能维持2-3分钟。”
“但由于无氧酵解产生的副产物乳酸极易导致肌肉疲惫，让运动员感到肌肉酸痛，所以长时间的耐力运动需要依靠有氧氧化供能系统释放的能量来合成三磷酸腺苷，继续进行供能。”
“人体有氧氧化主要分为三个阶段，第一阶段是发生在细胞质基质上的糖酵解，即在无氧条件下把葡萄糖转化为丙酮酸，并产生少量三磷酸腺苷和还原型辅酶Ⅰ。”
“第二阶段是发生在线粒体基质上的柠檬酸循环，即在有氧条件下把丙酮酸转化为二氧化碳和水，并产生少量的三磷酸鸟苷和大量的还原型辅酶Ⅰ与还原型黄素二核苷酸。”
“第三阶段是发生在线粒体内膜上的氧化磷酸化，即前两阶段进行糖酵解和柠檬酸循环所产生的还原型辅酶Ⅰ和还原型黄素二核苷酸进入氧化磷酸化过程，代谢产生大量三磷酸腺苷，继续进行供能。”
“至此完成有氧氧化的全过程。”
“有氧氧化供能过程中涉及到的糖酵解和柠檬酸循环十分复杂，不在此赘述。”
“现实中不存在由单一供能系统供能的运动。”
“人体所进行的一切运动，都由三大供能系统按不同比例进行供能，至于具体的供能比例大小则完全取决于运动的性质和特点。”
“短时间大强度，高爆发的运动主要依靠三磷酸腺苷-磷酸肌酸供能系统供能，但也会涉及到其他供能系统。”
“比如100米短跑的前6到8秒主要依靠三磷酸腺苷-磷酸肌酸供能系统供能，无有害代谢废物生成，人体不会感到明显疲惫，速度只会越来越快，但剩下几秒钟必须依赖无氧糖酵解供能系统供能，这时短跑运动员的速度会有一个下降后再提升的短暂过程。”
“至于长时间低强度的运动，如中长跑，主要依靠有氧呼吸提供能量，但同样会涉及到少量无氧呼吸供能。”
“而那些介于二者之间的较短距离中强度运动，如400米跑，则主要由无氧唐酵解提供能量，同时也会有三磷酸腺苷-磷酸肌酸供能系统参与供能。”
“接下来，我将讲解肌纤维类型对短跑的影响。”
“根据肌纤维的收缩速度快慢，我们可以将人体肌纤维划分为快肌纤维，即FT，和慢肌纤维，即ST。”
“快肌纤维的肌纤维直径粗，肌原纤维数量多，肌浆网发达，其内线粒体少，体积小，运动神经元体积大，支配的快肌纤维条数多，毛细血管少，无氧能力强，有氧能力低，收缩速度快，收缩力量大，抗疲劳能力弱，主要参与一些大力量和快速度的爆发性运动，如短跑，举重。”
“因其肌浆中的肌红蛋白及线粒体较慢肌纤维少，呈淡红色，故又被叫做白肌纤维。”
“慢肌纤维的形态特点和机能特点几乎与快肌纤维完全相反，主要参与一些时间长，耐力性的运动，如马拉松。因其肌浆中的肌红蛋白及线粒体较快肌纤维多，呈深红色，故又被叫红肌纤维。”
“以往的运动生理学研究表明，由于先天遗传的作用，每个人肌肉中肌纤维的数目，以及快慢肌纤维的比例，从出生五个月时就已经确定，一年后形成。”
“而且，人体骨骼肌肌纤维的数目以及快慢纤维的比例无法通过后天锻炼进行改变。”