[转帖]《骑行生理学》-

铁夹女干部 · 发表于 2007-6-12 20:43:00

没事在图书馆晃，居然找到个好东西。。嘿嘿，传上来给大家看看。。 
 
《骑行生理学》-运用运动科学提高你的骑行表现 
 
Burke博士第二版 
 
 
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呵呵，学校图书馆贴的东西些。。 
 
 
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作者介绍 
 
Burke博士，以前是专业自行车运动员，退役之后开始其运动领域的学术研究，拥有俄亥俄州大学应用生理学博士学位。其现就职于科雷拉多大学，负责运动科学项目。其研究包括骑行表现，运动营养学，以及适应性训练学。 
 
曾于1996年作为领队带领美国自行车队参加奥运会自行车项目，并与其后发表过4本自行车专业书籍。 
 
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前言 
 
只是沉迷于练习而不屑于科学导向的人，就像海船上没有了舵和罗盘的舵手一样可悲--他永远也不会知道他的方向 
 
----达*芬奇 
 
成功的自行车运动员往往也是一名合格的运动学家。他们总是会不断的评估自己的训练，问他们的教练，顾问许多问题，同时也不停的尝试新的东西，比如无氧阀值训练，测功计等等。 
 
正如所有的科学家一样，成功的自行车运动员总是好奇而且总是疑惑的。他们往往能够找出让他们疑惑的根源，也正是这样的疑惑才不断的驱使他们寻找真理的所在。他们总是在寻找一种新的，能够让他们有所提高的技巧，同时，也在不停的试图把科学运用在运动上面。 
 
本书的目的正是要普及运动生理学的基础知识--舵手的舵与罗盘--那样，你可以试着构造或者选择合适的训练计划了。当然，如果你之前已经有了训练计划，你也可以试着去完善它。比如，人体能量学的概念，就可以应用到延迟，或者避免肌体疲劳；摄取足够的营养来增强运动表现；有效的控制体重，以及怎样有效的控制和保持体温。 
 
我希望在看过本书之后，你能更加多的把科学知识运用到你的训练课程里面。虽然不是每个人都可以成为专业级别的运动员，不过通过刻苦的训练及合理的计划，你能达到你这个躯体所能达到的最大高度。 
 
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第一章心脏与肌肉 
 
你曾对于某些超强的运动员总是赢得比赛，而其他人却总是远远落后而感到疑惑么？那些运动员究竟是没有休假的日夜苦练还是知道什么未经发现的人体秘密？又或干脆是有着别人无法企及的天赋？ 
 
研究表明，比起多数车手，某些冠军车手确实有一些天赋的身体上的优势，其中最为重要的一项，就是杰出的有氧运动能力（Aerobic Power） 
 
 
有氧运动能力训练 
 
有氧运动能力（Max VO2）是一个人在消耗性的做功时，最大能消耗的氧气数量。氧气能越快的运送到正在做功的肌肉组织，做功的量与做功速度就越能保持。有氧运动能力是评测心肺功能的一个最重要的指标。经过高度训练的男性车手的Max VO2值（表示每公斤体重每分钟消耗的氧气量）在70到80ml/kg min左右，而女性车手则只有50-60ml/kg min。 
 
研究发现，排名较高的车手，往往有着比其他车手更高的有氧运动能力，所以，这个和运动表现显然可以联系在一起。 
 
那又是什么决定了有氧运动能力呢？遗传占了很大一部分。有些人天生就有很高的心脏输出能力（每分钟心脏能输送血液的最大值）。这些人和普通人相比，他们的每勃输出量又会明显的多出许多--这表明这类人有着大过常人大小的心脏。如果说高个子在篮球上有着明显的优势，那为什么有着更大心脏的人不能在自行车运动上优秀许多？ 
 
这是不是意味着，如果你的Max VO2值没有达到或者超过70ml/kg min，你就不该指望达到一个很高的高度了呢？也许，不过很可能不。就这么说吧，在自行车运动员中，Max VO2值的分布是很广的，我们曾经测试过在第三组别的运动员中，有65ml/kg min的纪录，而在高手如云的第一组别，更是有低至60ml/kg min的人在。这很显然说明了有氧运动能力并不是决定成功的唯一标准。 
 
训练也会导致差异的产生。你可以通过合理的训练，大大的提升你的有氧运动能力，不过，这种提高是有限度的。运动员通过训练，最多只能在他原来的基础上提升25%的Max VO2值。而且不管你再怎么刻苦训练，也不可能再提升了。 
 
而在提升范围内，更多的骑行也并不总能提高你的Max VO2值。事实上，有氧能力的提高只在合理的训练强度范围内才能更加明显： 
 
 
 
从图中可以看出，200公里的骑行训练并不能得到两倍于100公里训练所能提供的有氧能力提升，合理的训练总比只重量的训练强。 
 
而在训练周期中，有些运动员也有可能在有氧运动能力没有显著增长的情况下在骑行表现上有了巨大的进步。例如，常有的，一个低Max VO2值的队员在一定强度的训练之后，能与高Max VO2值的队员齐头并进。这又说明了，在一定程度内，低Max VO2值的运动员也能和有更多天赋的运动员有同样的运动表现，而这种表现上的提高，很可能是因为训练导致的肌肉组织的变化。 
 
肌肉如何工作？ 
 
肌肉通过收缩来产生拉力。当肌肉收缩时，它们需要用到大量的能量。不过，储藏在肌肉组织里的能量是非常有限的，所以，工作的肌肉组织必须依靠血流来输送足够多的能量。 
 
所有的细胞都依靠一种化学物质，三磷酸腺苷（ATP）来提供可直接使用的能量。储藏在食物里的能量在被使用之前也必须通过细胞的转化加工生成ATP。当ATP在化学反应中被分解时，能量也同时被释放出来。在身体里，有两种方式可以让它分解：有氧代谢和无氧代谢。 
 
在有氧代谢中，氧气被用来从脂肪，碳水化合物或者蛋白质中制造ATP。有氧代谢的产物便是二氧化碳和水。二氧化碳融入血液循环到达肺部再排放出体外，而水就被细胞直接利用了。有氧代谢并不生成让集体疲劳的物质，所以有氧代谢可以长时间的持续并且产生巨大的能量。 
 
而无氧代谢就分为了两种，一种是ATP-PC系统，另一种是乳酸系统。ATP-PC系统得名于Phosphocreatine，磷酸肌酸，是存在于细胞中，用于自己合成ATP的化学物质。不过，从ATP-PC中得到的能量却是非常有限的，由细胞运用磷酸肌酸合成ATP而直接供能的肌肉，动作持续时间大概在10-15秒左右。虽然这种能量供给总量相当的少，不过ATP-PC的供能快速且狂暴，在需要爆发力时占肌肉供能的首要地位。 
 
在乳酸系统（或者说无氧糖酵解反应）中，碳水化合物在没有氧气参与的情况下直接分解生成ATP。而没有氧气的参与也意味着这样的分解是不完全的，他的副产物便是乳酸。当乳酸在肌肉中的含量到达一定水平时，乳酸便会阻止肌肉的收缩，所以这样的无氧代谢只能持续较短的时间，根据训练程度，车手的最长无氧代谢时间在1-3分钟之间。 
 
肌纤维 
 
70年代以前，关于肌肉工作时的内部情况是没有办法研究的，现在，成熟的肌肉活体切片检查技术改变了这一切。在这种技术的帮助下，我们可以很安全的得到关于运动员肌肉生理构造的详细信息。 
 
首先，研究人员会局部麻醉需要检测部位上方的皮肤，切开一个半英寸深的切口，并用一根直径为3-5mm大小的活体检测针插入肌肉。肌肉中并没有痛感神经，所以这个检查是无痛的，确切地说，这种检测方法通常被形容为“非常奇怪的感觉”。 
 
然后一段20-40毫米长的肌肉组织被活体检测针抽取出来，这样的长度足够作几次生化试验以及纤维归类了。 
 
所有的肌肉在当它受到刺激时便会收缩。但是，不同种类的肌肉纤维，收缩的速率也不一样。某些肌肉纤维可以很快速的收缩但有不会很快疲劳。这种肌肉纤维因为很高的肌红蛋白(一种储存氧气的蛋白质) 含量被称作红肌纤维。 
 
红肌纤维具有很强的有氧代谢能力，这意味着只要有足够氧气的供给，它就能在相当长一段时间内输出稳定的能量。红肌纤维的最大出力出现的较慢，大概是在收到刺激后的0.1秒内，正因为这样，红肌纤维也被称作慢肌纤维Slow-Twitch Fiber（ST）. 
 
另一种主要是肌肉纤维就没有这么高的肌红蛋白含量，因此看上去就要白一点。这种肌肉纤维在受到刺激之后0.02-0.03秒即可产生最大出力，不过也因为疲劳得很快。这种肌肉纤维被称作白肌纤维，也叫快肌纤维Fast-Twitch Fiver(FT). 
 
ST和FT分解糖原和累积乳酸的速率都不一样。换句话说，他们的无氧代谢能力不一样。在这方面，FT的表现要比ST强得多。在没有充足氧气的供应下，FT也能在短时间内提供相当强度的做功。 
 
不过，不管是ST还是FT，都拥有有氧代谢与无氧代谢的能力，某人的FT就有可能比另一个人的FT有氧代谢能力强，但是在个体的体内，ST通常要比FT的有氧代谢能力强，反之亦然。 
 
训练可以同时强化两种肌纤维的有氧/无氧代谢能力。所以，一个经过长期训练的自行车手，他腿部肌肉的FT可能比他手部的ST有着更强的有氧代谢能力。训练不能改变的是他体内ST和FT的比例，这个是完全由基因决定的。 
 
通常情况下，肌纤维在人体内的组成大概是40-50%的ST和50-60%FT,虽然这样的比例在人群中是会有很大程度的改变的，不过在个体体内，各个肌肉群之间肌纤维比例的改变却是很小的,唯一的例外便是比目鱼肌(小腿后面的一块扁平肌肉)，ST在其中占主要成分。 
 
最佳的肌纤维比例是什么？ 
 
自行车运动员是否需要一种特定的肌纤维比例？又或某些不同的自行车项目需要更多的ST/FT？ 
 
对于像短跑田径比赛这样的项目来说，答案似乎是显而易见的，一个短跑运动员需要更大比例的FT，因为这项运动主要是无氧代谢在提供动力。 
 
不过要确定对于中长距离公路比赛这样项目的最佳肌纤维比例就困难了。不过，根据最近丹麦学家的研究，我们还是可以看出一点眉目来。在他的研究中，他一共测试了44个个体，包括19名专业公路赛车骑手，3名专业场地赛车（多是室内）骑手，6名业余爱好者，4名已经20多年没有训练的前专业车手以及6名生理学学生，6名完全没有任何训练的普通人。 
 
ST在专业公路赛手体内的比例为55-85%，平均是71%。而没有任何训练的人则是47-70%。这个研究证实了ST最适合耐力表现的观点。不过，值得注意的是，由于在骑行比赛中经常出现的加速和终点的冲刺，FT对于一流的公路赛手来说也同样重要。我们在4名最好的冲刺型车手中的两名身上发现了非常低的ST含量，分别是55%和56%。而在爬坡赛中最为成功的车手身上找到的ST比例则是85%。 
 
肌肉纤维本身的尺寸变化也是非常有趣的。在没有经过训练的人当中，ST往往是要比FT纤细一点，不过在一流的车手身上，这两种纤维的尺寸几乎是一模一样。也就是说，一流的车手不仅仅有着更高比例的ST，他肌肉纤维本身也要粗壮许多。这也说明了虽然你不能改变你肌肉纤维的比例，不过通过训练，你也可以让他们变得更粗更长来获得更好的表现。 
 
那，是不是就是说只有拥有占肌肉比例75%以上的ST纤维的运动员才能在长途的比赛中得到优异的成绩呢？不是，因为自行车运动员相当大一部分的能量输出都用来克服风阻，一个ST比例不是很大，有氧运动能力也不是特别突出的运动员可以用Drafting的技巧（公路车术语，不知道怎么翻译，意思是“通过把车和身体至于前方骑手的身后从而减少风阻的方法”用我正在学的流体学理论来解释就是“To reduce the drag force by avioding the eddies due to sudden expansion of air flow”)从而跟上那些一流车手的行进速度，这种技巧在平路线的特别的有效。 
 
困扰我们的最主要的问题是，为什么两个有着同样肌肉纤维组成比例的运动员，通过训练，一个可以大幅度的提高耐力，另一个却不行。这也许和训练的方法相关，但这里也有另外一种解释：事实上，FT还可以再细分为两种纤维，一种可以相对容易的提升有氧代谢能力，而另一种则对耐力训练没有一点反映。那些冠军车手也许正是有着更多的前一种形式的FT。训练的其中一个重要目的便是提高肌肉的有氧/无氧代谢能力，所以训练计划是非常有意义的，这样就才可以有效的巩固强项，消除弱项。所以拥有大比例FT的运动员，他的无氧运动能力其实已经达到一个瓶颈，所以有氧运动的专项训练是非常必要的。反之亦然。 
 
那么，你怎样才能知道你肌肉的组成比例？肌肉活检是最可靠的办法，不过，正如你可能已经想到的那样，如果你有过不同的骑行经验，而且经常性的进行大强度的训练，那你应该对自己的长项和欠缺有着很清楚地认识了--是有很好的爆发力，耐力，或者两者之间一定的比例？不管怎样，只要认识到自己的欠缺，之后加强相应的训练来增强它就行了，肌肉活检就显得并不那么重要了。 
 
热身让肌肉有效工作 
 
一种有效的，能让肌肉发挥出100%实力的技巧便是在比赛或者大强度训练之前热身了。热身的益处体现在如下几个方面： 
 
1：肌肉温度升高。在较高温度下，肌肉收缩得更加强力而且舒展得更加快速。较高的温度对于肌肉收缩速度和力量的提高有着明显的作用，而且，也在一定程度上避免了肌肉拉伤。 
 
2：血液温度升高。随着肌肉温度升高，流经血液的温度也随之升高。这样，血液对氧分子的携带能力明显的减弱，更多的氧气就可以从血液中释放出来，被肌肉组织吸收。这对于耐力和整体表现的提升也较为明显。 
 
3：活动范围增加。肌肉围绕关节的活动范围，通过热身运动中的伸展运动而增加了。 
 
4：荷尔蒙含量增高。荷尔蒙能使身体中储备的大量的碳水化合物和脂肪酸进入“战备状态”，更多的这些营养物质被送往肌肉组织用来产生能量。 
 
5：新陈代谢，身体处理能量的能力也增加了。据研究结果，每一度体温的提升都可以提升肌肉细胞大约13%的新陈代谢能力。这样，肌肉组织从血液中吸取氧气的能力也大幅增加了。 
 
热身运动需要持续多久呢？这个需要根据每个人情况的不同而决定了。10-15分钟不急不徐的热身运动要比5分钟的快速热身好一点。你怎样才能知道你热身时间够没有呢？总的来说，如果你开始微微出汗了，那么你的体温已经达到了理想的程度。 
 
热身带来的影响最多能够持续45分钟，显然，你开始骑行的时间距热身完成时间越近，你就越能体会到热身对你表现的促进。在比赛或者活动开始之前10-15分钟，你因该开始做一些热身运动，而开始前的5-10分钟则应当原地休息，这样，肌肉可以缓慢的恢复在热身当中产生的疲劳。 
 
在自行车上的热身，你则需要骑行几英里以及做几个短小的跳跃动作。这种热身叫做关联性热身，和非关联性热身，如下蹲，拉伸运动等不同的是，在这种热身中，一些骑行动作会被用到。 
 
那一种热身效果最好呢？如果是大强度，高风险的激烈运动，非关联性热身则是较好的。比如，山地骑行就需要很好的身体柔韧性。如果在没有做任何部位的拉伸运动之前就试图跳跃飞过一个障碍，那可能会因此拉伤肌肉而导致受伤。 
 
不过，不管是怎样的热身运动，都应该要达到能让你身体温度升高到一定程度的强度，但又不能让你感觉累为最佳。 
 
整理运动加快肌体恢复速度 
 
整理活动不如热身运用得广泛，但实是上却和热身一样的重要。整理运动让你的血液循环和代谢系统逐渐恢复到平常休息的状态，下面是整理运动带来的好处： 
 
1：加速乳酸的消除。激烈运动后适当的运动能促使乳酸从血液与肌肉中移走，从而加快肌体的恢复。 
 
2：血流重新恢复正常流速。在运动中，把氧气与营养物质输送到你在做工的肌肉的血管是极度扩张的，整理运动能促使大量的血液回到心脏，并且让血管恢复到正常大小。 
 
3：如果你从激烈运动中突然停下，大部分血液会停在扩张的血管中，特别是在腿部。回到心脏的血液将会变得非常少，这样心脏不得不跳动得更快来保持血液的流动，头痛或者眩晕将会出现。 
 
整理运动常常只需要一段轻松的骑行，在激烈的骑行之后，降档并让你的双腿放松，保持匀速的蹬踏直到你的心跳重回120下/分。当你下车之后，做一些拉伸运动以防止抽筋以及增加肌肉弹性。特别注意那些在骑行中发挥重要作用的肌群。

好好笑 · 发表于 2007-6-13 04:34:00

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独舞精灵 · 发表于 2007-6-18 18:31:00

干脆面 · 发表于 2007-6-18 19:08:00

我小脑不发达，学不会骑车朗个办？

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