论文部分内容阅读
摘要:跑步经济性通常被定义为在次最大跑速下的能耗量,可以通过测定稳定状态下的氧耗量和呼吸商来决定,能很好的评价长跑运动员的运动成绩。本文旨在探讨跑步经济性的可靠性和其影响因素,阐述提高跑步经济性的训练方法。
关键词:跑步经济性;最大摄氧量;综述
在长跑项目中,运动员最大摄氧量与优异成绩成正比。最大摄氧量被视为有氧能力生理指标和耐力成绩指标。而另一个影响长跑运动员成绩重要因素是跑步经济性(Running Economy,RE)。跑步经济性被定义为既定跑速下的能耗量,以次最大摄氧量来表示跑步速度。也有人将其定义为,在既定速度或距离下的摄氧量[1]。经过训练的高水平运动员比未经系统训练的运动员在同样速度条件下,使用氧气少。跑步经济性可以预测跑步成绩。因此,提高跑步经济性对长跑运动员成绩改善是至关重要的。
一、RE和长跑运动
为了证明RE对长跑运动是确有影响的,其中一个实验,让12个高强度训练的中长跑男运动员(最大摄氧量72 ml/kg/min,10公里跑成绩32分钟)在完成一万米的比赛后,进行了为期3到6天的测试。测试分别给定14公里/小时,16公里/小时,18公里/小时3个跑速,发现运动员的RE与成绩成正相关,有着更好经济性的运动员成绩更好。其中,65%的运动成绩变化可以归于跑步经济性的不同。经济性越好的运动员在跑步中就可以低于自己最大摄氧量,于是在给定的速度中产生的乳酸就少。另一个实验对优秀长跑运动员(最大摄氧量75ml/kg/min)进行了为期22个月的短距离爬山间隔训练。然后发现运动员的摄氧量降低,同时5000米成绩有所提高。这些数据证明跑步经济性在长跑中是很有用的,并且能够预测在高水平比赛中的成绩。
二、RE的测量
在给定运动负荷时,评估跑步经济性可以通过监测摄氧量。即相同跑速下,摄氧量高的运动员会比摄氧量低的跑步经济性差。跑步经济性越高,代表着运动效率会越佳。目前研究认为用以下方法测量RE,这个测试是在跑步机上进行的。先以12km/h的跑速热身7分钟,然后以14km/h的跑速继续运动8分钟,取其第6至7分钟的摄氧量,即为其跑步经济性。这种测试不同与最大摄氧量的测量,在RE的测试中,速度要低于无氧域强度,有研究认为这个速度应选择低于最大摄氧量80%的强度。目前也有研究选择以14km/h的跑速,计算第5到14分钟之间的平均相对摄氧量。
三、生理因素对跑步经济性的影响
一般认为生理因素的波动,比如体温,心率,肺通气以及乳酸,这些在比赛中有会对RE产生影响。Thomas[2]模拟了一个5千米比赛研究生理改变的影响。以运动员最大摄氧量的80-85%时的跑速在跑步机上进行测试,在整个5千米中,伴随着肺通气,体温,乳酸以及心率的显著增加,RE明显降低。不过,这其中肺通气增加是唯一一个与跑步经济性的增长适度相关的(R=0.64;P<0.05),肺通气与氧气消耗直接相关。
四、运动生物力学因素对跑步经济性影响
(一)弹簧质点模型
跑步过程涉及肌肉力量的传递,而这种传递主要是通过全身主要肌肉和关节复合运动方式实现的。运动生物力学的特性与提高跑步经济性有所关联,很明显,更有效率的机械运动,使跑步者在任何给定速度上消耗较少的能量,从而获得更好的成绩。弹簧质点模型是跑步经济性最重要的影响因素,身体在地面上的反弹被支撑腿的弹簧行为抵消。在离心运动时,机械能被储存在跨关节的肌肉,肌腱,和韧带中。在复位阶段,弹性势能将会减少能量消耗。
(二)地面反作用力
支持身体质量的耗能是跑步代谢耗能的主要方面。所以垂直的地面应力是跑步中代谢耗能的决定因素。Kyrolainen[3]在研究中发现随着跑步速度的提高,地面反作用力和力量产生比例也随之升高。 这说明增加伸肌的落地前动作和制动动作也许能够减少跑步者制动阶段不必要的变化,从而帮助他们承受更大的冲击力。肌肉的提前兴奋是提高与地面接触时肌肉活动时间的必要准备工作。提前设计好的预落地动作能够控制落地时的强度,补偿某些肌肉活动的不足。预动作能够通过增强拉伸反应和肌腱强度来提高肌梭敏感度,从而提高跑步经济性。
(三)柔韧性
一般认为,躯干和下肢的柔韧性会影响跑步经济性。有研究发现,对在校大学生运动员进行适度的提臀屈伸运动训练,会增加他们在所有运动速度上(最大摄氧量分别为40%,60%,80%)的跑步经济性。提高臀部的柔韧性,肌筋膜平衡,髋的对称被认为是发展神经肌肉平衡和收缩,降低次最大运动的摄氧量的手段。
五、结论
在过去的四五十年中,人们已对跑步经济性做了很多的研究,这也被认为是影响顶尖长跑运动员成绩中至关重要的因素。影响跑步经济性的因素包括肺通气,体温,肌肉代谢,肌纤维类型,身体构成,跑步技巧,地面反作用力,肌肉强度,以及弹性势能的储存和恢复。目前的研究方向在于发展更好的测量手段,使得我们能更好地理解影响优秀运动员跑步经济性的生理因素。
参考文献:
[1]胡国鹏,刘无逸,向剑锋.跑步效率的影响因素[J].浙江体育科学,2005,27(2):83—87.
[2]Thomas DQ, Fernhall B, Grant H. Changes in running economy during a 5km run in trained men and women runners [J].Strength Cond Res 1999; 13 (2): 162-7
[3]Kyrolainen H, Belli A, Komi PV. Biomechanical factors affecting running economy[J].Med Sci Sports Exerc 2001;33(8) 1330-7
(作者簡介:王寒西,硕士,讲师,武汉工程大学体育部。)
关键词:跑步经济性;最大摄氧量;综述
在长跑项目中,运动员最大摄氧量与优异成绩成正比。最大摄氧量被视为有氧能力生理指标和耐力成绩指标。而另一个影响长跑运动员成绩重要因素是跑步经济性(Running Economy,RE)。跑步经济性被定义为既定跑速下的能耗量,以次最大摄氧量来表示跑步速度。也有人将其定义为,在既定速度或距离下的摄氧量[1]。经过训练的高水平运动员比未经系统训练的运动员在同样速度条件下,使用氧气少。跑步经济性可以预测跑步成绩。因此,提高跑步经济性对长跑运动员成绩改善是至关重要的。
一、RE和长跑运动
为了证明RE对长跑运动是确有影响的,其中一个实验,让12个高强度训练的中长跑男运动员(最大摄氧量72 ml/kg/min,10公里跑成绩32分钟)在完成一万米的比赛后,进行了为期3到6天的测试。测试分别给定14公里/小时,16公里/小时,18公里/小时3个跑速,发现运动员的RE与成绩成正相关,有着更好经济性的运动员成绩更好。其中,65%的运动成绩变化可以归于跑步经济性的不同。经济性越好的运动员在跑步中就可以低于自己最大摄氧量,于是在给定的速度中产生的乳酸就少。另一个实验对优秀长跑运动员(最大摄氧量75ml/kg/min)进行了为期22个月的短距离爬山间隔训练。然后发现运动员的摄氧量降低,同时5000米成绩有所提高。这些数据证明跑步经济性在长跑中是很有用的,并且能够预测在高水平比赛中的成绩。
二、RE的测量
在给定运动负荷时,评估跑步经济性可以通过监测摄氧量。即相同跑速下,摄氧量高的运动员会比摄氧量低的跑步经济性差。跑步经济性越高,代表着运动效率会越佳。目前研究认为用以下方法测量RE,这个测试是在跑步机上进行的。先以12km/h的跑速热身7分钟,然后以14km/h的跑速继续运动8分钟,取其第6至7分钟的摄氧量,即为其跑步经济性。这种测试不同与最大摄氧量的测量,在RE的测试中,速度要低于无氧域强度,有研究认为这个速度应选择低于最大摄氧量80%的强度。目前也有研究选择以14km/h的跑速,计算第5到14分钟之间的平均相对摄氧量。
三、生理因素对跑步经济性的影响
一般认为生理因素的波动,比如体温,心率,肺通气以及乳酸,这些在比赛中有会对RE产生影响。Thomas[2]模拟了一个5千米比赛研究生理改变的影响。以运动员最大摄氧量的80-85%时的跑速在跑步机上进行测试,在整个5千米中,伴随着肺通气,体温,乳酸以及心率的显著增加,RE明显降低。不过,这其中肺通气增加是唯一一个与跑步经济性的增长适度相关的(R=0.64;P<0.05),肺通气与氧气消耗直接相关。
四、运动生物力学因素对跑步经济性影响
(一)弹簧质点模型
跑步过程涉及肌肉力量的传递,而这种传递主要是通过全身主要肌肉和关节复合运动方式实现的。运动生物力学的特性与提高跑步经济性有所关联,很明显,更有效率的机械运动,使跑步者在任何给定速度上消耗较少的能量,从而获得更好的成绩。弹簧质点模型是跑步经济性最重要的影响因素,身体在地面上的反弹被支撑腿的弹簧行为抵消。在离心运动时,机械能被储存在跨关节的肌肉,肌腱,和韧带中。在复位阶段,弹性势能将会减少能量消耗。
(二)地面反作用力
支持身体质量的耗能是跑步代谢耗能的主要方面。所以垂直的地面应力是跑步中代谢耗能的决定因素。Kyrolainen[3]在研究中发现随着跑步速度的提高,地面反作用力和力量产生比例也随之升高。 这说明增加伸肌的落地前动作和制动动作也许能够减少跑步者制动阶段不必要的变化,从而帮助他们承受更大的冲击力。肌肉的提前兴奋是提高与地面接触时肌肉活动时间的必要准备工作。提前设计好的预落地动作能够控制落地时的强度,补偿某些肌肉活动的不足。预动作能够通过增强拉伸反应和肌腱强度来提高肌梭敏感度,从而提高跑步经济性。
(三)柔韧性
一般认为,躯干和下肢的柔韧性会影响跑步经济性。有研究发现,对在校大学生运动员进行适度的提臀屈伸运动训练,会增加他们在所有运动速度上(最大摄氧量分别为40%,60%,80%)的跑步经济性。提高臀部的柔韧性,肌筋膜平衡,髋的对称被认为是发展神经肌肉平衡和收缩,降低次最大运动的摄氧量的手段。
五、结论
在过去的四五十年中,人们已对跑步经济性做了很多的研究,这也被认为是影响顶尖长跑运动员成绩中至关重要的因素。影响跑步经济性的因素包括肺通气,体温,肌肉代谢,肌纤维类型,身体构成,跑步技巧,地面反作用力,肌肉强度,以及弹性势能的储存和恢复。目前的研究方向在于发展更好的测量手段,使得我们能更好地理解影响优秀运动员跑步经济性的生理因素。
参考文献:
[1]胡国鹏,刘无逸,向剑锋.跑步效率的影响因素[J].浙江体育科学,2005,27(2):83—87.
[2]Thomas DQ, Fernhall B, Grant H. Changes in running economy during a 5km run in trained men and women runners [J].Strength Cond Res 1999; 13 (2): 162-7
[3]Kyrolainen H, Belli A, Komi PV. Biomechanical factors affecting running economy[J].Med Sci Sports Exerc 2001;33(8) 1330-7
(作者簡介:王寒西,硕士,讲师,武汉工程大学体育部。)