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科学训练 骑车时你的身体内会发生什么?

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骑行时,我们身体内都会发生什么?

我们先来看一个例子,发生在去年环法第十赛段的最后冲刺阶段,在距离终点仅剩300米的时候,快步车队率先发难,萨姆·本内特在带冲手的协助下发起了冲刺,身后的萨甘和尤安不甘示弱,也紧随其后发起了进攻,然而为时已晚,萨姆·本内特成功斩获了赛段冠军。尽管萨甘和尤安用尽了最大的努力,也没能在终点线前“翻盘”。

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萨姆·本内特的夺冠看似非常简单,但你要想想,在骑行长达168公里的赛段后还能有余力发起如此毁灭性的冲刺,这不仅是说说那样轻松了。为了能在最后“冲赢”,萨姆·本内特不仅要制定缜密的战术,还必须在生理上出类拔萃。稳定强大的体力自然不用多说,如果你连大集体都跟不上,那一切都免谈了。萨姆·本内特需要躲在一群车手之中,尽可能地节省体力,最后在整个车队手术刀般精确的协助下发起致命进攻,将胜利收入囊中。

那么像萨姆·本内特这样成功的车手,在骑行之中身体的能量系统是如何运作的呢?今天我们就来研究一下吧!

ATP的作用

ATP在高中生物课有介绍过,不知道大家是否还记得,反正我是忘了……这种被称为三磷酸腺苷的高能磷酸化合物是我们人体能量的重要来源,萨姆·本内特获胜的关键便是ATP的再合成机制。首先,我们人类和植物获取能量的方式非常不同,植物是通过叶绿体来捕捉光能,动物则是通过细胞呼吸来释放化学能,但化学能是不可以直接驱动我们人体运动的,而是要使人体内的ADP(腺苷二磷酸)将其利用,与PI(有机磷酸盐)和其它化合物(磷酸、碳水化合物、脂肪)结合,生成ATP。

而在ATP水解酶的作用下,ATP中远离A的高能磷酸键水解,释放出其中的能量,同时又生成ADP和Pi。ATP水解所释放的能量,是供给人体生命活动的重要来源,从运动员的肌肉层面看,ATP不断为横桥周期提供能量,通过横桥周期完成肌丝滑行而实现肌肉的收缩,实质上是通过肌动蛋白与肌球蛋白的相互作用,将分解ATP的化学能转化为机械能的过程。看到这里,你是不是已经开始头晕了?而我们的身体可是要不断重复这个循环机制的。

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1、全速冲刺阶段

专业名词:磷酸肌酸系统

在自行车赛中的作用:能让你全力输出力量10至15秒,是车手们进行最后冲刺的“好帮手”。

磷酸肌酸是在肌肉和其它可兴奋性组织(如大脑和神经)中储存的一种高能磷酸化合物,磷酸肌酸能在肌酸激酶的催化下,将其磷酸基转移到 ADP分子中,转换生成ATP。肌肉细胞的磷酸肌酸不仅数量多(含量是其ATP含量的3至4倍),而且再生成ATP的速度又快,因此磷酸肌酸在冲刺中扮演着重要的角色。

那么问题来了,为什么我们不在身体内保留更多的ATP,以取代磷酸肌酸的作用来创造新的ATP呢?肯特大学运动生理学高级讲师马克·伯恩利表示:“ATP是一个相当重的分子,如果你完全靠ATP来支撑一场马拉松赛事的话,你将不得不增加体重100公斤左右,听起来就很难受。因此我们人体也会将脂肪和碳水化合物作为能量储存,它们的重量相较于ATP会更轻。”

磷酸肌酸再生成ATP的速度非常之快,最重要的是不需要氧气的参与便能完成ATP的生成,而且还不会有任何副作用。然而,虽说磷酸肌酸在肌肉中的数量较多,但其储备还是有限的,因此你的冲刺并不能持续太长的时间。我们聪明的身体早就想到了这一点,当身体内的磷酸肌酸分解得差不多时,你不会因能量不足而瞬间“扑街”,而是会由身体内的其它能量机制来接管磷酸肌酸生成ATP。

简单来说,这套磷酸肌酸系统非常活跃,它不仅能够快速高效地生成ATP以供立即使用,而且还会“先发制人”,当磷酸肌酸开始水解后,它会向你体内的线粒体发出“信号”,使其开始增加耗氧量,为之后的ATP生成机制的交接工作提前做好准备。

如何训练这套系统

首先我们要注意一点,磷酸肌酸系统本身是不能独立工作的,而是要与其它能量生成机制共同运作。要增强这套磷酸肌酸系统的最好办法就是进行冲刺训练,如果你想提高你冲刺时的功率输出,那你就要增加每轮冲刺训练之间的休息时长。不过如果你想用冲刺训练来提升你的有氧能力,那你就要缩短你每轮冲刺的休息恢复时间。

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2、从集体中突围阶段

专业名词:糖酵解系统

在自行车赛中的作用:能让你坚持输出最大输出功率90-120秒,常用于车手从大集体中突围

糖酵解系统是再合成ATP的又一能量机制,和磷酸肌酸的合成方式不同,糖酵解系统是依赖储存在肌肉和肝脏中的葡萄糖或糖原来再合成ATP的。虽然说这一过程可以在没有氧气的情况下进行,但这套系统依然能被视为身体有氧系统运转的第一阶段。同磷酸肌酸相似,糖酵解系统的优势便是不利用氧迅速提供能量,对肌肉收缩更为重要,但同样只能支持很短的时间。这套系统产生的能量大概能达到普通有氧系统的100倍。

再次重申一下,这些不同的能量机制系统不是独立工作的,它们的“工作交接”也是非常自然的。自行车教练和运动生理学家詹姆斯·斯普拉格表示:“身体中的有氧、糖酵解、磷酸肌酸系统都在互相配合进行运转,只是在每个阶段它们所占能量供给的百分比不同罢了。”

很多研究比较深的小伙伴会知道,糖酵解系统会产生乳酸。而乳酸往往会和肌肉疲劳联系到一起,让很多车友们唯恐避之而不及。这其实完全是一种误解,乳酸并不会导致肌肉疲劳,相反,我们的肌肉细胞会通过乳酸循环将乳酸转移至肝脏,进行糖异生为葡萄糖,重新为肌肉供能。

“你可以把乳酸系统视为一种缓冲剂。”斯普拉格解释到。“甚至有迹象表明,当我们开始运动时,不工作的肌肉会把乳酸运往肝脏,以作为燃料,从而导致我们体内血液乳酸含量的增加。”

如何训练这套系统

任何30到90秒的高强度力量输出都依赖于这套糖酵解系统,比如车手在车群中的突围行动。如果你想训练好这套糖酵解系统,你必须要试着在短时间内进行高强度的运动,所谓的高强度是指超过你VO2MAX的(最大摄氧量)90%以上,或者你也可以选择将训练强度定在乳酸阈值附近。大多数的教练会建议采用两级分化的方法,80%的训练计划是在低强度下进行的,只有20%的训练计划会高于乳酸阈值。

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3、耐力骑行阶段

专业名词:氧化磷酸化

在自行车赛中的作用:让你以足够的耐力支撑完整场比赛

除了通过磷酸肌酸、糖酵解和乳酸来合成ATP外,我们的身体在低强度运动状态下,也还会通它途径给肌肉输送能量。在长时间的耐力骑行之中,线粒体内的酶氧化营养物质(脂肪酸)会持续不断地为你供能,但是“成本”会高一些。

巴斯大学体育学讲师尼古拉斯·威尔斯默表示:“氧化磷酸化会消耗大量的氧气,能够产生的能量是糖酵解系统的20倍。不过它再合成ATP的速度会比较慢,因此,只有在运动强度较低时,氧化磷酸化才能更好地发挥它的作用。它是任何低功率长距离运动的首选能量供给系统。”

如何训练这套系统

训练这套系统的最好办法就是以轻松的速度进行长跑,如何定义“轻松的速度”呢?就是低于你跑步最高速度的75%。在这种强度下,这套系统能以其最大的ATP转换率进行工作。此外,长而慢的骑行活动还能够培养你的整体适应能力,例如增加你的毛细血管数量。你体内的毛细血管越多,进入细胞内的氧气就越多,你的赛场表现会更加优秀。

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俗话说,知彼知己,百战不殆。想要达到更好的训练效果,首先得了解自己的身体。看完这篇文章,你是不是已经按耐不住出去骑一圈的冲动了?欢迎评论、转发,聊一聊你平时都是如何科学训练的。

责任编辑:CC

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  • wangyue9 2021-04-21 23:25

    完全看不懂

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  • 李俊贤 2021-04-21 17:18

    每个字我都认识……

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  • 825126 2021-04-21 07:44

    充分诠释了科学训练的重要性……

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  • 老子的喜德盛传奇500 2021-04-20 23:00

    好家伙,这种没啥意思。

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  • 幽灵小队 2021-04-20 23:00

    ATP水解圈起 要考

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  • 清风晚月被注册 2021-04-20 20:06

    运动生理学考研真题

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  • 三大环赛 2021-04-20 15:35

    高中生物课

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  • kingfar 2021-04-20 14:19

    ATP转化ADP,是我平时给人聊天用来装哔——的话题了~

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  • 追谊bike、吴蓝 2021-04-20 13:37

    没有变化 只有心率

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  • 刘子光 2021-04-20 13:23

    我的心理:我是最棒的,我能拿冠军! 我的生理:我不玩了,我要回家~~

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