第一章 体育健身的意义

第一节 体育健身的原理

一、运动器官与能量供应

（一）人体运动能量的来源

肌肉收缩所需的能量是从肌肉内的能源物质分解得来的。肌肉中储存有多种能源物质，重要的是三磷酸腺苷（ATP）、磷酸肌酸（CP）、肌糖元等。

1．ATP是肌肉收缩的直接能量来源。ATP分解所释放的能量供给横桥运动，使肌原纤维中的两种蛋白丝（肌球蛋白丝和肌动蛋白丝）相互滑行，肌原纤维缩短就引起肌纤维缩短，肌纤维缩短也就引起肌肉收缩。但是ATP的含量在肌肉中是十分微少的，充其量仅能维持3秒钟激烈运动。这说明分解了的ATP必须不断地再合成才行。CP和肌糖元分解时产生的能量可供ATP再合成。

2．CP的分解速率较快，所以CP首先分解，释放出的能量供给ATP再合成。CP在肌肉中含量也有限，强烈收缩时只能维持6～8秒。因此较长时间的运动还要靠其他能源物质供能，才能恢复消耗掉的ATP。

3．肌糖元的分解有两种形式。在运动强度大且时间稍长、氧供应不充足的情况下，肌糖元以无氧酵解的形式分解为乳酸并释放能量。这能量可供给ATP再合成。上述ATP、CP和肌糖元的分解供能的过程是不需要氧参加的，因此叫作无氧分解供能过程。

肌糖元无氧酵解供能是不经济的，因为乳酸是代谢的中间产物，其化学结构中还潜藏着大批能量没有完全释放出来，只相当于肌糖元有氧分解供能的1/19。另外，肌肉中如果乳酸堆积过多，还会阻碍无氧酵解的继续进行。

（二）各种运动的能量供应特点

前面曾经简单地叙述了供给肌肉收缩的几种能源物质以及它们的供能方式。概括起来，三磷酸腺苷（ATP）再合成所需的能量可以由三个能量系统来供给，即ATP—CP系统（也叫磷酸原系统，因为这两种化学物质都含有磷酸根）、乳酸系统（糖无氧酵解系统）和有氧供能系统。如果用单位时间所合成的ATP速率来看，ATP—CP系统最大，乳酸系统次之，有氧供能系统最小。但若不考虑时间只以产生能量的多少来比较，恰好相反，有氧供能系统最多，乳酸系统其次，ATP—CP系统最少。

体育运动的形式是多种多样的，有的运动持续的时间很长，但跑的速度不快（如长跑）；而有的跑时速度很快，但跑的时间不长（如短跑），所以没有办法逐一讨论。幸好它们都有一个共同的时间——强度规律可以遵循，即时间与强度成反比，强度越大的运动，运动持续的时间就越短；相反，强度越小的运动，运动持续的时间就越长。这样就可以用时间作为标准，将所有运动划为四大类（见图1-1），其中三条曲线反映了三种不同供能系统的比例。

第一区的运动强度最大，运动时间短于30秒，运动时的能量主要靠ATP—CP系统供给，如30～100米跑、足篮球的带球跑、投掷、跳高、跳远、举重等。

第二区的运动强度很大，时间较长（30秒至1分30秒），开始运动时由ATP—CP系统供能，随着时间的延长，所需能量便由乳酸系统提供，运动后血中乳酸明显增多。这类运动如200～400米跑、100米游泳、短距离滑冰等。

第三区的运动，运动时间在1分30秒到3分之间，其供能特点介于第二区和第四区之间，主要靠乳酸系统及有氧供能系统共同供能，运动后血中乳酸也明显增多。如800～1500米跑、200～400米游泳、体操、拳击、摔跤等。

第四区的运动时间最长（长于3分钟，甚至可达几小时），运动强度最低，主要靠糖元和脂肪的有氧分解供能，而当强度越低时，脂肪供能的比例就越大。属于这一类的运动如3000～42195米跑、越野跑、铁人三项、800～1500米游泳、公路自行车、足球等。

假如我们知道了我们经常从事的体育运动的供能特点，我们就可以有的放矢地选择锻炼手段和训练方式，以便更有效地提高运动成绩。

二、科学锻炼

（一）锻炼前的热身运动

“热身”是准备活动的意思。准备活动是一种为正式运动（锻炼或比赛）做准备的身体练习。如打篮球之前，先做些体操，再慢跑几圈，然后投几下篮等。

准备活动最大的好处，就是使身体发热。通过肌肉的频繁收缩，使物质代谢增强，体温也就随之升高。人体的物质代谢（包括物质的分解和合成）实际上是各种生物化学反应。生物化学反应的快慢是受温度影响的，体温越高（但不能超过40°）物质代谢的生物化学反应就进行得越迅速。所以准备活动引起的体温上升又进一步促进全身的物质代谢，使之更加旺盛。

体温升高之后，可以使肌肉黏滞性下降，提高肌肉收缩和舒张的速度，增加肌力；在较高体温情况下，血红蛋白和肌红蛋白会释放出更多的氧，从而增加了肌肉的氧供应；还可提高神经和肌肉组织的兴奋性；肌肉中温度升高还可使这些部位的小血管扩张，增加肌肉中的血供应；同时，体温升高还能增加肌肉及韧带的伸展性，加大柔韧性，预防运动损伤。

另外，做准备活动，特别是专门性准备活动，能促进与正式运动有关中枢间的协调。有人研究，篮球运动员如只做一般性准备活动（跑步、体操等），比赛时投篮命中率比不做准备活动增加37%，如果做一般性准备活动后又做投篮练习等专门性准备活动，则投篮命中率较不做准备活动时提高58%。

对一些比赛前紧张的运动员，不同强度和形式的准备活动还有助于调节赛前状态，使大脑的兴奋性处于最适宜水平。

总之，准备活动的量与强度应比正式运动小，以免由于疲劳影响正式运动。量和强度多大，要根据运动项目、个人情况和气候情况决定。一般做到身体发热，微微出汗即可。冷天做准备活动，时间可以长些。

准备活动后稍事休息就可进行正式运动。

（二）锻炼后的整理活动

所谓整理活动，是指在体育锻炼之后所做的一些小运动量练习。整理活动的作用是使身体机能得到更好的恢复。

人体的各项功能从安静状态进入到工作状态，需要一个逐渐的过程；从工作状态恢复到安静状态，同样也需要一个逐渐的、不要突然改变的过程。现已证明，运动之后，做适当的整理运动，对功能恢复和消除疲劳有积极作用。

1．肌肉在运动之后往往不易很快放松，此时如果完全静止休息，肌肉中许多代谢产物就不能迅速排除，会使肌肉僵硬，甚至产生酸疼。假如在运动后做一些放松练习及牵拉（肌肉被动拉长）的练习，可以使肌肉充分放松，并使肌肉中储积的代谢产物尽快排出，有助于消除疲劳与预防肌肉酸疼。

2．在运动之后呼吸循环等内脏器官还得继续工作一段时间，以补充运动时欠下的氧债。如果突然站着不动，那么身体这种静止姿势就妨碍了呼吸的运动幅度，影响氧的补充。同时，运动后突然停止不动，血液由于重力的作用就淤积在下肢扩张着的血管里，使静脉回流减少，心输出量骤然降低，血压下降。严重时可导致大脑暂时性缺血，头晕甚至休克。如果在运动之后采取由快跑过渡到慢跑，再过渡到走的整理运动，可以使神经系统有足够的时间调节下肢血管，使它们收缩以避免血液淤积，就可避免上述情况的发生。

3．运动之后，做一些放松的练习，还有积极性休息的作用，对消除疲劳大有裨益。整理运动一般应包括慢跑、深呼吸和一些和缓的放松练习。活动量要小一些，逐渐使肌肉放松，使各内脏器官逐渐恢复到安静状态。如中长跑锻炼后，除了上述练习之外，还可以仰卧在垫子上，将双腿举起并抖动，这样可促使肢体血液回流，并起加速排除肌肉中代谢产物的作用。牵拉肌肉的练习主要是针对运动时那些主要的肌群，如跑主要是延伸下肢的肌肉，举重、体操等可适当牵拉上肢和躯干的肌肉。

总之，整理活动不是可有可无的练习，请大家务必重视。

（三）锻炼身体要循序渐进

循序渐进是指学习运动动作要由易到难，由简单到复杂；在锻炼计划的安排上，运动量要从小到大，逐渐增加。锻炼身体过程中遵循这一原则，可以更好地提高体质，并且防止因运动不当引起的运动损伤和疾病。

各项运动的技术实际上都是按建立条件反射规律形成的运动技能。运动技能的一个特点是连续性，即一环套一环，新动作建立在旧动作的基础上，就像一根锁链一样。比如说，垫上运动的“鱼跃前滚翻”是建立在“前滚翻”的基础上的，连“前滚翻”还不会的人，马上去“鱼跃前滚翻”，就可能会戳到脖子。这就违反了循序渐进的原则，与小孩不会走先学跑一样，不仅学不会动作，还有可能受伤。

另外，人体各器官系统的功能对所进行的运动，必须有一段适应过程。当你适应了这项运动对你身体各个器官、系统的一系列刺激之后，你的体质就提高到一个新境界；然后再增加运动量，你的体质也就会逐步得到增强。

运动量的增加很有科学性。运动量实际上包括两部分：运动时间和运动强度。比如跑，运动时间是指跑的持续时间，运动强度是指跑的速度；再如力量练习，运动时间实际是指运动的次数和组数，运动强度是指负荷的重量。

因为运动量不同，在人体内发生的变化也不同，如中等强度运动时，脉搏频率为每分钟120～140次，激烈运动时脉搏可增至每分钟180～200次。此时对于运动器官和内脏器官（心、肺、肾、肝等）的影响是极其深刻的。可使血压升高到220毫米汞柱以上，呼吸每分钟达到35次以上，肺通气量达140升，血液中乳酸含量可高达200毫克以上。如果你平时只从事慢跑练习（属中等强度运动），从来没有跑得那么剧烈，突然这样一跑，显然你的各个器官不能适应。如果在平日就有不断增加运动量的锻炼，你的各个器官的功能就会逐渐增强，并适应激烈运动。

积极参加锻炼的体育爱好者，如果按照循序渐进的原则去做，一定会取得满意的效果。

（四）运动量的安排

参加体育锻炼必须善于掌握运动量，因为运动量太小，不用动员肌肉与内脏器官的功能潜力就可以轻而易举地承担下来，锻炼的效果不大；相反，如果运动量过大，而又不能做节奏性安排，即不会在一周中把大、中、小运动量穿插起来安排，长期下去就会超过人体负荷的限界，不仅达不到增强体质的目的，反而会对锻炼者的健康产生不良的影响。

运动量主要决定于运动持续时间和运动强度两方面。运动中动作的快慢（如跑速、游速等）和用力的大小（如举起的重量等）就是运动强度。运动强度越大，单位时间内消耗的能量就越多。运动强度与运动持续的时间成反比，这就是说，运动强度越大我们完成这种运动的持续时间就越短，而运动强度越小，运动持续的时间也越长。强度较小，运动时间越长的运动，虽然单位时间消耗的能量不大，但总的能量消耗却很多。

运动的持续时间是比较容易安排的，如跑步20分钟、打拳10分钟等。但是运动强度的掌握却较难。下面介绍一种根据不同年龄受试者最大心率确定运动强度的办法，体育爱好者可以按运动中的心率推算运动强度（见表1-1）。

如初参加者（42岁）跑步时一般采取50%～60%强度，即跑步中心率可保持在115～130次/分之间，经过循序渐进的锻炼以后，运动强度可以逐渐增加。

（五）运动后快速恢复体力的方法

在体育锻炼之后，只有尽快消除疲劳和恢复体力，才能有利于工作、学习及继续承担下一次的锻炼。运动后尽快恢复体力的具体操作方法是：

1．产生疲劳的原因之一是由于代谢产物（如乳酸等）的堆积。整理活动是消除运动疲劳、恢复体力的一种良好的方法，因为整理活动可以继续促进血液循环，另一方面在氧供应充足的情况下，一部分乳酸可以进一步氧化分解产生能量，这些能量可将其余的乳酸合成糖元，最终的结果也是减少体内的乳酸。另外，整理活动中包括的肌肉牵拉及放松练习，还有助于消除或预防肌肉酸痛。

2．运动后如果采用相互按摩或自我按摩，也可以改善肌肉的血液循环，促进代谢产物的排出，有利于消除运动后肌肉的疲劳。运动后按摩可以在运动后20～30分钟时进行，也可以安排在晚上睡前进行。按摩的顺序是：从轻开始，然后力量逐渐加强，进行推摩、揉捏、按压和叩打等最后用局部抖动结束。

3．温水浴（水温在32～40°C）对于循环系统和神经系统都具有良好的作用，同时使皮肤清洁，去除污物和汗液。温水浴后使人精神爽快，促进体力的恢复。如有可能可进行蒸汽浴，蒸汽浴可使皮肤及肌肉中的血管大量扩张，且通透性增加，有助于血液循环加快并促进肌肉中代谢产物的排出，从而促进疲劳消除和体力恢复。

4．补充足够的营养是十分必要的。因为运动使能量消耗增多，如果不是为了减肥，那么因补充足够的食物，使摄入热能与消耗掉的热能相抵，即达到平衡。此外，因为运动的原故，体内水分、维生素及无机盐也有所消耗，应适当补充。维生素C能促进有氧供能；维生素B族及维生素E也有减轻疲劳，提高工作能力的作用；钠、钾、钙、磷、铁、锌等无机盐是体内代谢及构成某些细胞成分必不可少的，运动后需及时补充。这些物质主要来源于饮食，应注意在饮食中增加上述物质丰富的蔬菜、水果、蛋、肉、奶等。补充水分对恢复体力也是很重要的，但不要猛饮，要慢慢喝，还可以在水中加少量食盐。

5．最后，要保证充足的睡眠。睡眠时大脑完全处于抑制状态，可以使工作一天的各个器官，包括神经系统、各内脏器官、各部位的肌肉等得到充分的休息。同时，抑制状态又是促进合成的过程，许多消耗掉的物质的复原，以及许多损毁的细胞、组织的修复也大多都在睡眠中完成。很多体育爱好者都有这样的体会，如果头一天睡眠充分，睡得既熟又香，第二天的锻炼就特别有劲；相反，如果因为种种原因睡眠不足，第二天就会精神不振，锻炼时也显得无力。所以在锻炼身体期间，合理的睡眠对恢复体力来说是至关重要的。

（六）脑力疲劳和积极性休息

疲劳大致可以划分为两类，体力疲劳和脑力疲劳。这种分类是依据引起疲劳的工作性质来划分的。

休息有两种方式，一种是静止性休息，另一种是积极性休息，也叫活动性休息。静止性休息时，大脑的抑制过程加深，促进了代谢的合成过程，可以消除疲劳，体力、精力得到恢复，所以每天必须有足够的睡眠来解除一天的疲劳。而积极性休息是用转换活动的方式来代替静止休息的一种方法。如脑力工作疲劳以后，进行一些体育锻炼或文娱活动，你又会变得精神抖擞。如课间操和工间操，会使你再进入课堂或办公室时精神焕发，注意力更加集中，学习与工作效率明显提高。这些都是积极性休息带来的好处。

但是，积极性休息绝对不能代替静止性休息，因为它也是一种活动，即使不断转换，最后也会产生疲劳的积累，所以正常睡眠和适当静止性休息仍是不可欠缺的。