马拉松运动的生物学影响因素

马拉松运动的生物学影响因素

张蓓慧

温州市龙湾中学,

摘要：力量训练可以提高无训练经历者的VO2max水平，但对优秀马拉松选手的VO2max水平没有影响。力量训练可以对无训练经历者的LT水平产生足够的刺激但对高水平运动员的影响不明显。低、中、高水平跑者都可以通过力量训练改善RE。监控睾酮、血清肌酸激酶、血尿素等生化指标变化可以有效的调整训练，防止过度疲劳的产生。积极的摆臂以及减少躯干旋转，有利于跑步经济性的提高。复合力量训练可以有效改善受试者骨骼肌肉机能，提高其跑步经济性和耐力运动表现。

关键词：生化指标、复合力量、经济性

马拉松生化影响因素

最大摄氧量（MaximumOxygenUptake，VO2max）、乳酸阈（LactateThreshold，LT）和跑步经济性（RunningEconomy，RE）是影响马拉松项目运动表现的3个关键生理因素。

VO2max指的是机体在运动中主动摄取并被细胞利用的最大氧量，是肺内氧气扩散、心脏泵血、血红蛋白运载氧气和骨骼肌利用氧气能力的综合体现。VO2max是马拉松运动员有氧能力的关键指标，也是其达到出色运动表现的基础和先决条件。力量训练可以提高无训练经历者的VO2max水平，但对优秀马拉松选手的VO2max水平没有影响。但在耐力训练计划中加入力量训练并不会损害运动员的有氧能力，同时力量训练对于提升耐力运动表现的贡献不在于改善VO2max。

LT指在递增负荷强度运动中，血乳酸值出现急剧增加的拐点，是评价马拉松运动员耐力表现的重要指标。高于LT值的运动强度会给呼吸和代谢系统带来额外的压力，进而影响肌肉收缩功能，加速疲劳产生。经过训练后，LT值的提高可以使运动员在血乳酸拐点出现前维持更高的训练或比赛强度。力量训练可以对无训练经历者的LT水平产生足够的刺激。对于高水平运动员来说，目前没有研究表明力量训练会直接影响其LT水平，但是可以提高LT强度下的跑步速度。此外，没有证据表明力量训练会对LT水平造成负面影响。

RE是指在次极限负荷的特定速度下跑步，摄氧量达到稳定状态时的耗氧量。反映了人体在次最大速度下的能量消耗以及能量转换成跑步速度的效率。更好的RE意味着在定量负荷中的耗氧量（能量消耗）更少，使运动员可以在既定速度下跑得更远或特定距离下跑得更快。运动员可以在VO2max没有明显变化的前提下，通过改善RE来提高长跑运动成绩。低、中、高水平跑者都可以通过力量训练改善RE，但要注意的是并不是所有的力量训练都可以为RE带来积极变化。固定器械或单关节的力量训练因为不具备与跑步动作相似的肌肉收缩方式和训练学特征，因此并不能产生很好的训练效果。使用多关节、自由重量的力量训练动作可以更好地刺激神经肌肉系统，有利于RE的提高。

姜旭的《朱晓琳备战伦敦奥运会赛前生理生化指标变化特点》一文中提到运动员的血红蛋白参数在高原训练期间受训练环境和训练负荷的影响, 在高原训练阶段, 由于气压较高氧气较为稀薄, 刺激了人体红细胞的生成, 导致体内的血红蛋白升高。在马拉松运动训练过程中, 睾酮指标起着重要的作用， 在长时间的持续运动中随着运动负荷的增高，血清睾酮的数值下降的就越明显，不利于马拉松运动的进行。血清肌酸激酶是评价强度课负荷的重要指标。当骨骼肌膜损伤时，由肌细胞内透出到血清中的肌酸激酶会增高。血尿素在运动训练实践中，常常用来监控运动员是否能够适应训练负荷，以及运动员机体恢复状况的重要指标。因此时刻监控马拉松运动员的生化指标变化可以有效的调整训练，防止过度疲劳的产生。

段清晨的《对我国优秀女子马拉松运动员专项训练供能特点的研究》一文中提到影响马拉松运动员的专项能力有有氧能力、无氧能力和耐乳酸能力。有氧能力是马拉松运动员的基础，只有建立了深厚的有氧底子，才能在专项有氧能力上进行突破。在马拉松运动的后半程大多通过变速运动来甩开对手，所以在最后冲刺阶段，运动员的无氧能力强，就有能力加速。如果运动员的耐乳酸能力不够，基本上坚持到 20 公里时就已经是强弩之末了，而优秀运员则因为乳酸弥散快，可以在跑完这一阶段后身体状态更好。

曾令东在《影响马拉松运动员跑步经济性的因素研究》一文中提到现代跑步经济性的研究主要集中在运动生物力学、神经肌肉以及运动训练等方面。即使在疲劳状态下，训练有素的运动员在跑步过程中也会不断调整步频，以期能接近最佳步频，以应对疲劳状态，节省能量。Arellano 等认为在跑步时，积极的摆臂以及减少躯干旋转，有利于跑步经济性的提高。神经肌肉系统是一切运动的基础，并且能够有效的摄取氧量及能源物质并转化为身体活动的机械能。因此，神经肌肉因素也会间接的影响着跑步经济性。已有研究表明更多的下肢肌肉动员会增加摄氧量，对跑步经济性造成不利影响。

复合力量训练的选择与运用

复合力量训练能同时涉及最大力量和超等长训练两种方法的效益，从生理和生物力学两个层面上提升业余马拉松运动员耐力运动水平。虽然研究已经证明复合力量训练可以有效改善受试者骨骼肌肉机能，提高其跑步经济性和耐力运动表现。但对于骨骼肌肉机能较差，训练基础不足的业余马拉松跑者而言，建议使用长周期（大于16周）力量训练计划提升他们的长跑运动表现。在训练阶段划分上，建议业余马拉松跑者进行24周力量-耐力阶段来学习正确的力量训练技术并逐渐适应力量训练；继而进行6~8周最大力量训练发展肌肉最大力量；最后通过６周复合力量训练增加肌肉爆发力和利用SSC的能力来最优化跑步经济性和长跑运动表现。

在力量动作的选择上，应尽量选择多关节、大肌肉群参与的闭链力量训练动作，包括深蹲、硬拉、弓箭步等。在训练的频率方面，每周2~3次的力量训练对于力量增长非常有益。在力量-耐力训练阶段，由于负荷强度较低，跑者可以安排每周３次的力量训练。但3次力量训练之间的间隔应在24时以上，确保充足的恢复。对于最大力量和复合力量训练来说，由于这两种训练强度较大，对神经肌肉系统产生较高的刺激，因此需要更长的时间（大于48小时）保证机体技能得以恢复。

在《马拉松“破2”背后的生物力学贡献》一文中提到现代马拉松运动能成功破2除自身因素外还得益于高科技因素。早期研究发现，运动鞋重量每减少100g，耗氧量会降低约1%。近年，跑鞋鞋底的屈曲度被证明能影响跑步经济性。

陈涵在《模拟半程马拉松对业余水平男运动员下肢运动生物力学特征的影响》一文中认为股后肌群、小腿后侧肌群和跖屈肌群在跑后会出现严重的肌肉疲劳，并易出现肌肉炎症、拉伤等运动损伤。骨盆后倾角度的显著增大，会引起步态的不稳定和不对称。髋关节屈曲力矩峰值在跑后显著增大，这与髋关节屈肌力以及外展和外旋肌力变化有关。

小结

综上所述，影响马拉松运动员的生理学因素主要有最大摄氧量、乳酸阈和跑步经济性，生理生化的变化可以通过白细胞、红细胞、睾酮、血红蛋白、尿素、肌酸激酶等指标反映出来。除此之外，还有生物力学的变化，神经肌肉的调节和力量训练的调整以及高科技的辅助。

参考文献

[1]姜旭.朱晓琳备战伦敦奥运会赛前生理生化指标变化特点[J].当代体育科技,2017,7(10):28-29.

[2]段清晨. 对我国优秀女子马拉松运动员专项训练供能特点的研究[D].吉林体育学院,2017.

[3]曾令东. 影响马拉松运动员跑步经济性的因素研究[D].上海体育学院,2020.