第一章 體育健身的意義

第一節 體育健身的原理

一、運動器官與能量供應

（一）人體運動能量的來源

肌肉收縮所需的能量是從肌肉內的能源物質分解得來的。肌肉中儲存有多種能源物質，重要的是三磷酸腺苷（ATP）、磷酸肌酸（CP）、肌糖元等。

1．ATP是肌肉收縮的直接能量來源。ATP分解所釋放的能量供給橫橋運動，使肌原纖維中的兩種蛋白絲（肌球蛋白絲和肌動蛋白絲）相互滑行，肌原纖維縮短就引起肌纖維縮短，肌纖維縮短也就引起肌肉收縮。但是ATP的含量在肌肉中是十分微少的，充其量僅能維持3秒鐘激烈運動。這說明分解了的ATP必須不斷地再合成才行。CP和肌糖元分解時產生的能量可供ATP再合成。

2．CP的分解速率較快，所以CP首先分解，釋放出的能量供給ATP再合成。CP在肌肉中含量也有限，強烈收縮時只能維持6～8秒。因此較長時間的運動還要靠其他能源物質供能，才能恢復消耗掉的ATP。

3．肌糖元的分解有兩種形式。在運動強度大且時間稍長、氧供應不充足的情況下，肌糖元以無氧酵解的形式分解為乳酸并釋放能量。這能量可供給ATP再合成。上述ATP、CP和肌糖元的分解供能的過程是不需要氧參加的，因此叫作無氧分解供能過程。

肌糖元無氧酵解供能是不經濟的，因為乳酸是代謝的中間產物，其化學結構中還潛藏著大批能量沒有完全釋放出來，只相當于肌糖元有氧分解供能的1/19。另外，肌肉中如果乳酸堆積過多，還會阻礙無氧酵解的繼續進行。

（二）各種運動的能量供應特點

前面曾經簡單地敘述了供給肌肉收縮的幾種能源物質以及它們的供能方式。概括起來，三磷酸腺苷（ATP）再合成所需的能量可以由三個能量系統來供給，即ATP—CP系統（也叫磷酸原系統，因為這兩種化學物質都含有磷酸根）、乳酸系統（糖無氧酵解系統）和有氧供能系統。如果用單位時間所合成的ATP速率來看，ATP—CP系統最大，乳酸系統次之，有氧供能系統最小。但若不考慮時間只以產生能量的多少來比較，恰好相反，有氧供能系統最多，乳酸系統其次，ATP—CP系統最少。

體育運動的形式是多種多樣的，有的運動持續的時間很長，但跑的速度不快（如長跑）；而有的跑時速度很快，但跑的時間不長（如短跑），所以沒有辦法逐一討論。幸好它們都有一個共同的時間——強度規律可以遵循，即時間與強度成反比，強度越大的運動，運動持續的時間就越短；相反，強度越小的運動，運動持續的時間就越長。這樣就可以用時間作為標準，將所有運動劃為四大類（見圖1-1），其中三條曲線反映了三種不同供能系統的比例。

第一區的運動強度最大，運動時間短于30秒，運動時的能量主要靠ATP—CP系統供給，如30～100米跑、足籃球的帶球跑、投擲、跳高、跳遠、舉重等。

第二區的運動強度很大，時間較長（30秒至1分30秒），開始運動時由ATP—CP系統供能，隨著時間的延長，所需能量便由乳酸系統提供，運動后血中乳酸明顯增多。這類運動如200～400米跑、100米游泳、短距離滑冰等。

第三區的運動，運動時間在1分30秒到3分之間，其供能特點介于第二區和第四區之間，主要靠乳酸系統及有氧供能系統共同供能，運動后血中乳酸也明顯增多。如800～1500米跑、200～400米游泳、體操、拳擊、摔跤等。

第四區的運動時間最長（長于3分鐘，甚至可達幾小時），運動強度最低，主要靠糖元和脂肪的有氧分解供能，而當強度越低時，脂肪供能的比例就越大。屬于這一類的運動如3000～42195米跑、越野跑、鐵人三項、800～1500米游泳、公路自行車、足球等。

假如我們知道了我們經常從事的體育運動的供能特點，我們就可以有的放矢地選擇鍛煉手段和訓練方式，以便更有效地提高運動成績。

二、科學鍛煉

（一）鍛煉前的熱身運動

“熱身”是準備活動的意思。準備活動是一種為正式運動（鍛煉或比賽）做準備的身體練習。如打籃球之前，先做些體操，再慢跑幾圈，然后投幾下籃等。

準備活動最大的好處，就是使身體發熱。通過肌肉的頻繁收縮，使物質代謝增強，體溫也就隨之升高。人體的物質代謝（包括物質的分解和合成）實際上是各種生物化學反應。生物化學反應的快慢是受溫度影響的，體溫越高（但不能超過40°）物質代謝的生物化學反應就進行得越迅速。所以準備活動引起的體溫上升又進一步促進全身的物質代謝，使之更加旺盛。

體溫升高之后，可以使肌肉黏滯性下降，提高肌肉收縮和舒張的速度，增加肌力；在較高體溫情況下，血紅蛋白和肌紅蛋白會釋放出更多的氧，從而增加了肌肉的氧供應；還可提高神經和肌肉組織的興奮性；肌肉中溫度升高還可使這些部位的小血管擴張，增加肌肉中的血供應；同時，體溫升高還能增加肌肉及韌帶的伸展性，加大柔韌性，預防運動損傷。

另外，做準備活動，特別是專門性準備活動，能促進與正式運動有關中樞間的協調。有人研究，籃球運動員如只做一般性準備活動（跑步、體操等），比賽時投籃命中率比不做準備活動增加37%，如果做一般性準備活動后又做投籃練習等專門性準備活動，則投籃命中率較不做準備活動時提高58%。

對一些比賽前緊張的運動員，不同強度和形式的準備活動還有助于調節賽前狀態，使大腦的興奮性處于最適宜水平。

總之，準備活動的量與強度應比正式運動小，以免由于疲勞影響正式運動。量和強度多大，要根據運動項目、個人情況和氣候情況決定。一般做到身體發熱，微微出汗即可。冷天做準備活動，時間可以長些。

準備活動后稍事休息就可進行正式運動。

（二）鍛煉后的整理活動

所謂整理活動，是指在體育鍛煉之后所做的一些小運動量練習。整理活動的作用是使身體機能得到更好的恢復。

人體的各項功能從安靜狀態進入到工作狀態，需要一個逐漸的過程；從工作狀態恢復到安靜狀態，同樣也需要一個逐漸的、不要突然改變的過程。現已證明，運動之后，做適當的整理運動，對功能恢復和消除疲勞有積極作用。

1．肌肉在運動之后往往不易很快放松，此時如果完全靜止休息，肌肉中許多代謝產物就不能迅速排除，會使肌肉僵硬，甚至產生酸疼。假如在運動后做一些放松練習及牽拉（肌肉被動拉長）的練習，可以使肌肉充分放松，并使肌肉中儲積的代謝產物盡快排出，有助于消除疲勞與預防肌肉酸疼。

2．在運動之后呼吸循環等內臟器官還得繼續工作一段時間，以補充運動時欠下的氧債。如果突然站著不動，那么身體這種靜止姿勢就妨礙了呼吸的運動幅度，影響氧的補充。同時，運動后突然停止不動，血液由于重力的作用就淤積在下肢擴張著的血管里，使靜脈回流減少，心輸出量驟然降低，血壓下降。嚴重時可導致大腦暫時性缺血，頭暈甚至休克。如果在運動之后采取由快跑過渡到慢跑，再過渡到走的整理運動，可以使神經系統有足夠的時間調節下肢血管，使它們收縮以避免血液淤積，就可避免上述情況的發生。

3．運動之后，做一些放松的練習，還有積極性休息的作用，對消除疲勞大有裨益。整理運動一般應包括慢跑、深呼吸和一些和緩的放松練習。活動量要小一些，逐漸使肌肉放松，使各內臟器官逐漸恢復到安靜狀態。如中長跑鍛煉后，除了上述練習之外，還可以仰臥在墊子上，將雙腿舉起并抖動，這樣可促使肢體血液回流，并起加速排除肌肉中代謝產物的作用。牽拉肌肉的練習主要是針對運動時那些主要的肌群，如跑主要是延伸下肢的肌肉，舉重、體操等可適當牽拉上肢和軀干的肌肉。

總之，整理活動不是可有可無的練習，請大家務必重視。

（三）鍛煉身體要循序漸進

循序漸進是指學習運動動作要由易到難，由簡單到復雜；在鍛煉計劃的安排上，運動量要從小到大，逐漸增加。鍛煉身體過程中遵循這一原則，可以更好地提高體質，并且防止因運動不當引起的運動損傷和疾病。

各項運動的技術實際上都是按建立條件反射規律形成的運動技能。運動技能的一個特點是連續性，即一環套一環，新動作建立在舊動作的基礎上，就像一根鎖鏈一樣。比如說，墊上運動的“魚躍前滾翻”是建立在“前滾翻”的基礎上的，連“前滾翻”還不會的人，馬上去“魚躍前滾翻”，就可能會戳到脖子。這就違反了循序漸進的原則，與小孩不會走先學跑一樣，不僅學不會動作，還有可能受傷。

另外，人體各器官系統的功能對所進行的運動，必須有一段適應過程。當你適應了這項運動對你身體各個器官、系統的一系列刺激之后，你的體質就提高到一個新境界；然后再增加運動量，你的體質也就會逐步得到增強。

運動量的增加很有科學性。運動量實際上包括兩部分：運動時間和運動強度。比如跑，運動時間是指跑的持續時間，運動強度是指跑的速度；再如力量練習，運動時間實際是指運動的次數和組數，運動強度是指負荷的重量。

因為運動量不同，在人體內發生的變化也不同，如中等強度運動時，脈搏頻率為每分鐘120～140次，激烈運動時脈搏可增至每分鐘180～200次。此時對于運動器官和內臟器官（心、肺、腎、肝等）的影響是極其深刻的。可使血壓升高到220毫米汞柱以上，呼吸每分鐘達到35次以上，肺通氣量達140升，血液中乳酸含量可高達200毫克以上。如果你平時只從事慢跑練習（屬中等強度運動），從來沒有跑得那么劇烈，突然這樣一跑，顯然你的各個器官不能適應。如果在平日就有不斷增加運動量的鍛煉，你的各個器官的功能就會逐漸增強，并適應激烈運動。

積極參加鍛煉的體育愛好者，如果按照循序漸進的原則去做，一定會取得滿意的效果。

（四）運動量的安排

參加體育鍛煉必須善于掌握運動量，因為運動量太小，不用動員肌肉與內臟器官的功能潛力就可以輕而易舉地承擔下來，鍛煉的效果不大；相反，如果運動量過大，而又不能做節奏性安排，即不會在一周中把大、中、小運動量穿插起來安排，長期下去就會超過人體負荷的限界，不僅達不到增強體質的目的，反而會對鍛煉者的健康產生不良的影響。

運動量主要決定于運動持續時間和運動強度兩方面。運動中動作的快慢（如跑速、游速等）和用力的大小（如舉起的重量等）就是運動強度。運動強度越大，單位時間內消耗的能量就越多。運動強度與運動持續的時間成反比，這就是說，運動強度越大我們完成這種運動的持續時間就越短，而運動強度越小，運動持續的時間也越長。強度較小，運動時間越長的運動，雖然單位時間消耗的能量不大，但總的能量消耗卻很多。

運動的持續時間是比較容易安排的，如跑步20分鐘、打拳10分鐘等。但是運動強度的掌握卻較難。下面介紹一種根據不同年齡受試者最大心率確定運動強度的辦法，體育愛好者可以按運動中的心率推算運動強度（見表1-1）。

如初參加者（42歲）跑步時一般采取50%～60%強度，即跑步中心率可保持在115～130次/分之間，經過循序漸進的鍛煉以后，運動強度可以逐漸增加。

（五）運動后快速恢復體力的方法

在體育鍛煉之后，只有盡快消除疲勞和恢復體力，才能有利于工作、學習及繼續承擔下一次的鍛煉。運動后盡快恢復體力的具體操作方法是：

1．產生疲勞的原因之一是由于代謝產物（如乳酸等）的堆積。整理活動是消除運動疲勞、恢復體力的一種良好的方法，因為整理活動可以繼續促進血液循環，另一方面在氧供應充足的情況下，一部分乳酸可以進一步氧化分解產生能量，這些能量可將其余的乳酸合成糖元，最終的結果也是減少體內的乳酸。另外，整理活動中包括的肌肉牽拉及放松練習，還有助于消除或預防肌肉酸痛。

2．運動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環，促進代謝產物的排出，有利于消除運動后肌肉的疲勞。運動后按摩可以在運動后20～30分鐘時進行，也可以安排在晚上睡前進行。按摩的順序是：從輕開始，然后力量逐漸加強，進行推摩、揉捏、按壓和叩打等最后用局部抖動結束。

3．溫水浴（水溫在32～40°C）對于循環系統和神經系統都具有良好的作用，同時使皮膚清潔，去除污物和汗液。溫水浴后使人精神爽快，促進體力的恢復。如有可能可進行蒸汽浴，蒸汽浴可使皮膚及肌肉中的血管大量擴張，且通透性增加，有助于血液循環加快并促進肌肉中代謝產物的排出，從而促進疲勞消除和體力恢復。

4．補充足夠的營養是十分必要的。因為運動使能量消耗增多，如果不是為了減肥，那么因補充足夠的食物，使攝入熱能與消耗掉的熱能相抵，即達到平衡。此外，因為運動的原故，體內水分、維生素及無機鹽也有所消耗，應適當補充。維生素C能促進有氧供能；維生素B族及維生素E也有減輕疲勞，提高工作能力的作用；鈉、鉀、鈣、磷、鐵、鋅等無機鹽是體內代謝及構成某些細胞成分必不可少的，運動后需及時補充。這些物質主要來源于飲食，應注意在飲食中增加上述物質豐富的蔬菜、水果、蛋、肉、奶等。補充水分對恢復體力也是很重要的，但不要猛飲，要慢慢喝，還可以在水中加少量食鹽。

5．最后，要保證充足的睡眠。睡眠時大腦完全處于抑制狀態，可以使工作一天的各個器官，包括神經系統、各內臟器官、各部位的肌肉等得到充分的休息。同時，抑制狀態又是促進合成的過程，許多消耗掉的物質的復原，以及許多損毀的細胞、組織的修復也大多都在睡眠中完成。很多體育愛好者都有這樣的體會，如果頭一天睡眠充分，睡得既熟又香，第二天的鍛煉就特別有勁；相反，如果因為種種原因睡眠不足，第二天就會精神不振，鍛煉時也顯得無力。所以在鍛煉身體期間，合理的睡眠對恢復體力來說是至關重要的。

（六）腦力疲勞和積極性休息

疲勞大致可以劃分為兩類，體力疲勞和腦力疲勞。這種分類是依據引起疲勞的工作性質來劃分的。

休息有兩種方式，一種是靜止性休息，另一種是積極性休息，也叫活動性休息。靜止性休息時，大腦的抑制過程加深，促進了代謝的合成過程，可以消除疲勞，體力、精力得到恢復，所以每天必須有足夠的睡眠來解除一天的疲勞。而積極性休息是用轉換活動的方式來代替靜止休息的一種方法。如腦力工作疲勞以后，進行一些體育鍛煉或文娛活動，你又會變得精神抖擻。如課間操和工間操，會使你再進入課堂或辦公室時精神煥發，注意力更加集中，學習與工作效率明顯提高。這些都是積極性休息帶來的好處。

但是，積極性休息絕對不能代替靜止性休息，因為它也是一種活動，即使不斷轉換，最后也會產生疲勞的積累，所以正常睡眠和適當靜止性休息仍是不可欠缺的。