運動員身體機能的生物化學評定

第1頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第2頁第十二章運動員身體機能的生化評定隨著科學技術和競技體育的迅速提高，運動訓練的科學化越來越受到重視。運用科學的理論、科學的方法和先進的技術指導控制運動訓練，才能更有效地挖掘人體的運動潛力，提高競技能力。

第2頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第3頁

運動時人體內(nèi)的一系列生物化學變化是機體對所承受運動負荷的客觀反映，通過這些化學變化，可以正確反映機體對運動訓練的應激能力。負荷過大，不僅不能提高運動能力，反而損害身體健康；負荷太小，運動能力提高不明顯。

第3頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第4頁

因此，在運動訓練中不斷對運動員進行機能評定，科學地進行監(jiān)督，是科學訓練的重要內(nèi)容，對正確地控制訓練負荷、挖掘運動員的最大運動潛力，更有效地提高競技能力以及防止過度疲勞和運動損傷的發(fā)生，均有十分重要的意義。

第4頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第5頁一、生物化學評定的實際意義人體機能的生物化學評定，是建立在運動生物化學原理基礎上，運用生物化學技術從分子水平揭示運動對機體的影響，具有準確、靈敏、針對性強等優(yōu)點，已經(jīng)逐步成為制定訓練方法、掌握適宜的訓練負荷、評定訓練效果的重要手段，并取得了良好的效益。第一節(jié)運動后身體機能狀態(tài)評定指標第5頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第6頁

生物化學指標在運動訓練中的應用在致可歸納為以下幾個方面。（一）運動員正確選材的科學依據(jù)運動員正確選材是運動訓練科學化的首要環(huán)節(jié)。根據(jù)運動項目的特點，選擇相應的生化指標進行運動員選材，把具有從事某項運動天賦的少年兒童選拔出來，通過專門的訓練，使他們的先天能力得到充分的發(fā)揮和發(fā)展，進而達到較高的競技水平。

第6頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第7頁（二）科學控制運動負荷的重要環(huán)節(jié)運動負荷是運動員在訓練中所承受或完成的身體負荷量，它是運動訓練中最為重要的環(huán)節(jié)之一。運用生化指標來觀察運動員對運動負荷的反映，科學地控制和調(diào)整運動負荷，不僅能防止運動損傷和過度疲勞的發(fā)生，而且能有效地提高訓練效果，這是科學訓練的重要手段之一。如近年來，我國游泳成績所取得的突破性進展，其成功經(jīng)驗之一，就是采用血乳酸作為客觀評定指標來控制和指導訓練實踐。第7頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第8頁（三）評定運動員機能狀態(tài)的客觀指標在運動訓練中，運動員的身體狀況對科學安排訓練負荷至關重要。只有在運動負荷量和強度足夠大、機體能夠承受和處于最大應激狀態(tài)，才能有效地提高運動能力。由于機體在運動時其生理活動和代謝過程均會發(fā)生相應的變化，因此，從人體安靜時、運動時和恢復期各臟器及血液、尿液、汗液、唾液中某些化學成分的測定和比較，可為機能評定提供客觀依據(jù)。

第8頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第9頁

譬如，可根據(jù)血乳酸、尿蛋白等指標的變化來評定運動強度，可從血糖、血脂肪酸、血氨等指標的變掌握能源物質利用情況，也可通過血尿素、血睪酮、血清肌酸激酶活性等指標的變化來判斷機體對訓練負荷的適應程度，還可以從某些酶或激素含量的變化了解運動時機體的代謝調(diào)控能力。第9頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第10頁（四）判斷運動性疲勞的有效途徑運動性疲勞和恢復是運動訓練中十分引人注意的問題。近年來的研究和實踐逐漸從過去認為的“沒有疲勞就沒有訓練”發(fā)展到今天所認識的“沒有恢復就不能繼續(xù)訓練”，把運動性疲勞和恢復過程作為運動訓練的組成部分。通過多項生化指標的測定與綜合分析，可正確地診斷運動性疲勞的程度及機體恢復情況，對防治過度訓練和運動損傷有積極的作用。

第10頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第11頁（五）預測運動成績的理論依據(jù)運動成績是運動員競技能力的體現(xiàn)，除了與技術動作、戰(zhàn)術要求等有關外，更與運動員身體機能水平有密切的關系。因此，運用某些生化指標來預測運動成績，已被逐漸應用于體育科學研究和運動訓練中。如根據(jù)運動員的最大攝氧量（VO2max）來預測中長跑的運動成績。第11頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第12頁（六）解決運動員合理營養(yǎng)的基本手段合理營養(yǎng)是運動員取得優(yōu)異成績的基本因素之一，合理營養(yǎng)有助于運動能力的提高和運動后體力的迅速恢復。合理營養(yǎng)能供給運動員所需消耗的熱能，提供能源物質的儲備和補充，能加速代謝廢物的清除。維持代謝平衡，使運動員精力充沛旺盛，以創(chuàng)造最佳成績。運動員營養(yǎng)的合理與否，需要通過一系列生化指標來評定。第12頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第13頁

綜上所述，應用生物化學指標可以對運動員的競技能力和運動負荷做出科學的評估，對科學地指導運動訓練、有效地提高運動員的競技能力和健康水平具有重要的實踐意義。第13頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第14頁二、運動后身體機能狀態(tài)評定指標(一)血紅蛋白（Hb）血紅蛋白（Hb）俗稱為血色素，是當前機能評定中常用的指標。第14頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第15頁血紅蛋白的功能:

血紅蛋白是紅細胞中的一種重要蛋白質，在紅細胞中濃度高達34%，占紅細胞中總蛋白質量90%。血紅蛋白主要功能是運輸氧，對二氧化碳（CO2）也有運輸作用，對酸性物質（H+）也能參與緩沖。因此，血紅蛋白對運動能力影響很大。因為輸送氧，故對耐力性運動能力尤為重要。

第15頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第16頁（二）血紅蛋白的正常范圍正常人每100毫升血液中血紅蛋白含量為12~15克，女性為11~14克。運動員與正常人值相近，或位于正常值的高限，有氧耐力運動員可高達每100毫升血液中17~18克。第16頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第17頁（三）運動性貧血和運動員貧血1.運動員貧血運動員貧血是指運動員以血紅蛋白判斷貧血時，采用臨床上常用的標準，即男低于12.0g%；女低于10.5g%，如果采用WHO標準，男低于13g%，女低于12g%，運動員貧血有各種不同因素，如營養(yǎng)不良，各種慢性病等，都會引起血紅蛋白下降至貧血標準。因而，運動員貧血的診斷要分析發(fā)生原因，針對性采取治療措施。第17頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第18頁2.運動性貧血運動性貧血：運動性貧血的提出的根據(jù)是耐力性運動員在有氧代謝運動時，血紅蛋白的理想值而制訂的。因為，血紅蛋白明顯地影響運動能力，血紅蛋白越多，結合氧量越多，但血紅蛋白與血細胞壓積和血液粘稠度在一定范圍內(nèi)成正相關，增加血液粘稠度和血細胞壓積，不利于血循環(huán)。所以，不能簡單地認為血紅蛋白越高越好。第18頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第19頁

目前認為，最適宜血細胞壓積為45%左右，這時血紅蛋白大致相當于16

g％，在運動時，血細胞壓積最適宜可高致50%~60%，在正常高值上，由此可見，耐力運動員的血紅蛋白值低于15~16

g%時，就認為處于低值了。這時會降低運動員的耐力，所以有人建議用“運動性貧血”這概念以區(qū)別于運動員因其他原因而導致的“運動員貧血”。第19頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第20頁

可見，運動性貧血的評定標準是以運動能力為前提制定的；運動員貧血則是以健康為前提制訂其標準的。其區(qū)別可以下表9-3示之。第20頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第21頁第21頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第22頁（四）血紅蛋白與負荷量訓練初：運動量大 Hb升高,紅細胞被破壞是大運動量訓練早期的一種反應。訓練中：運動量不變 Hb降低，機體機能狀態(tài)才能改善，運動能力得以提高。第22頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第23頁（五）血紅蛋白和運動能力血紅蛋白主要功能是運輸氧，因此和運動員耐力有密節(jié)關系，故在訓練期、賽前訓練和比賽期被用于評定運動能力。表9-6是同一組受試者在不同血紅蛋白時的運動能力和運輸氧能力指標，最大攝氧量等指標間關系的變化。第23頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第24頁第24頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第25頁

可見，在貧血時無論是極量運動或有氧代謝運動時，運動能力下降，運輸氧能力降低，將血液回輸時，各項指標又恢復到正常時水平?？梢?，血紅蛋白和運動能力有密切關系。第25頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第26頁二、血尿素人體內(nèi)蛋白質和氨基酸代謝的最終產(chǎn)物為尿素。運動員在長時間運動時尿素的生成和恢復期中的變化，是了解蛋白質和氨基酸的供能情況和恢復期蛋白質和氨基酸合成代謝相互關系，血尿素是目前運動員身體機能評定重要生化指標。

第26頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第27頁（一）血尿素的正常范圍在正常生理狀態(tài)下，尿素的生成和排泄處于動態(tài)平衡，血尿素濃度相對穩(wěn)定，其安靜值約在1.8~8.9毫摩爾/升。運動員安靜時血尿素濃度偏高，為5.5~7毫摩爾/升，原因是受訓練的影響體內(nèi)蛋白質代謝旺盛。第27頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第28頁（二）血尿素是評定運動員負荷量度的指標在運動訓練中，血尿素濃度升高一般出現(xiàn)在運動后30分鐘，絕大多數(shù)出現(xiàn)在40~60分鐘左右。因為，要在較長時間負荷時，蛋白質和氨基酸才較大量進行分解代謝以供應能量，引起血尿素濃度上升。若一次大運動量訓練后，血尿素超過8毫摩爾/升，是訓練負荷過大的表現(xiàn)。第28頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第29頁（三）血尿素是評定訓練后身體恢復狀況的良好指標若在訓練或比賽次日晨測定血尿素濃度，可以評定恢復狀況，值低表示代謝平衡恢復，即運動負荷適宜，身體機能良好。運動次日晨或第三日晨仍超過正常值水平，則表示機體對負荷不適應，身體機能較差。第29頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第30頁

在實際應用時：（1）發(fā)現(xiàn)有氧代謝訓練后恢復較慢；（2）血尿素升高較少，恢復也快的屬能承受大負荷量訓練的運動員，而升高多，不易恢復的難于承受大負荷量訓練。應根據(jù)實際要求采取相應的訓練方法和運動負荷。

第30頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第31頁三、尿蛋白人體安靜時尿中蛋白質含量甚微，一般檢驗方法不能測定其數(shù)量，故稱為陰性。但用一般的化學分析方法測定時，人體一天尿中排出的蛋白質在10~150mg范圍。在運動后尿中排出增加。因此，可以根據(jù)其排出蛋白質數(shù)量和組成成分來評定運動員身體機能狀態(tài)、運動負荷強度和量度等關系。

第31頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第32頁（一）尿蛋白和身體機能狀態(tài)關系運動性蛋白尿存在不同個體差異性，本體相對的穩(wěn)定性。即不同人運動性蛋白尿的數(shù)量不受訓練水平和運動負荷之間而顯示不同，受個體機能影響較大，即運動性蛋白尿量少者，不一定是訓練水平高，也不一定負荷強度或量少。

第32頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第33頁

當個體在完成相同距離比賽或相近運動負荷時，尿蛋白量則較為穩(wěn)定，當平衡打破時，如負荷量突然增加時，是機能不適應或疲勞未消除造成機能下降；或突然負荷強度和量度增加；機體處于從不適應到適應過程中。這時應加強觀察，具體分析。第33頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第34頁（二）評定運動負荷強度和量度運動后蛋白尿的數(shù)量和運動負荷強度和持續(xù)時間有關，強度大、負荷時間長，尿蛋白量就多。因此，在評定訓練課時要注意運動負荷的強度和量度兩個因素。

第34頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第35頁四、尿膽原尿膽原是體內(nèi)血紅蛋白分解的代謝產(chǎn)物。一般情況下，每天約有8g血紅蛋白分解，經(jīng)代謝最終有一部分轉化為尿膽原排出體外。因此，尿膽原排泄量的多少可以反映出體內(nèi)血紅蛋白分解代謝情況，故當血紅蛋白下降時尿膽原排出增加，尿膽原排出增加還和肝臟重吸收能力下降、腎排泄功能不良有關。

第35頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第36頁

故在運動員身體機能評定時，可用以和血紅蛋白綜合起來判斷，則作出的評定可靠性更高，在應用這指標時的方法為：1.每周星期一晨取血測血紅蛋白及晨尿膽原；2.每日晨測定尿膽原（晨起第一次尿），并記錄主觀疲勞感；3.星期六（或訓練小周末期），晨取血測定血紅蛋白及取尿測定尿膽原；

第36頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第37頁4.評定方法：當血紅蛋白穩(wěn)定或上升，尿膽原變化不大，主訴晨無疲勞感時，是對訓練安排適應。如血紅蛋白下降，尿膽原增加，主訴晨起有疲勞感時，應減負荷強度或量。增加其他指標測定，如晨起心率，血尿素等指標。第37頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第38頁五、血睪酮/皮質醇比值睪酮是雄性激素，除了具有促第二性征發(fā)育外，可促進蛋白質合成，使肌肉壯大和體重增加；可刺激紅細胞生成，加速血紅蛋白合成；可加速體內(nèi)抗體形成，增強免疫功能和抗感染能力。因此，訓練期血睪酮升高有助于運動后恢復過程加速，機能提高。第38頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第39頁

皮質醇是腎上腺皮質分泌的激素，它能抑制蛋白質合成，抑制睪酮的分泌，并可加速糖、脂肪和蛋白質的分解代謝，有利于運動時的供能代謝，但運動后恢復期應盡快降至基礎值范圍，以免能源過度消耗。

第39頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第40頁

測定血睪酮/皮質醇比值，可以了解體內(nèi)合成代謝與分解代謝的平衡狀態(tài)，是目前公認的評定和監(jiān)測過度訓練、疲勞恢復狀況的最靈敏的指標。比值高時，是機能狀態(tài)好，對運動負荷適應的表現(xiàn)。當身體疲勞或對負荷不適應時，其比值下降。

第40頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第41頁第二節(jié)代謝能力的評定目前，在開展體育活動中，評定體力增強中人體耐力（或稱長時間運動抗疲勞的能力）及控體重、減肥、降血脂等最受人重視，在兒少身體發(fā)育和體育活動的關系如何評定還有待研究。這里主要講述身體耐力和體育鍛煉、降血脂的效果。

第41頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第42頁（一）乳酸閾時速度：有氧代謝能力的測定運動時血乳酸的變化是乳酸從骨骼肌等進入血液和離開血液平衡的結果。當肌肉運動強度逐漸加大時，存在隨運動強度加大而出現(xiàn)由逐漸增加過渡到急劇上升的階段，存在兩個線性偏離點，即在2mmol/L左右時出現(xiàn)第一次偏離；在4mmol/L左右時出現(xiàn)第二次偏離。第42頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第43頁

目前，國內(nèi)外較為廣泛地應用血乳酸在4mmol/L時作為實驗室或運動場現(xiàn)場測定時的乳酸閾值。乳酸閾是指血乳酸達4mmol/L時所對應的攝氧量、功率或運動速度等相對數(shù)值（圖9-1）。乳酸閾反映人體的代謝供能方式由有氧代謝為主開始向無氧代謝為主過渡的臨界點。第43頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第44頁第44頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第45頁

在實驗室中評定時，常用的功率計有自行車功率計和跑臺，選用的負荷和強度如表9-12所示，總共進行6次遞增負荷，在每級負荷時取耳血測血乳酸，求出乳酸閾功率，相互間進行比較就可以進行評定。第45頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第46頁第46頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第47頁

在運動場上測定時，可采用三級至五級強度跑，如在田徑場上可采用5×2400跑的方法（表9-13），由教員用口令調(diào)整跑速，使受試者盡量達到勻速跑，跑前受試者要先進行10min準備活動。每組跑后第2min末取血，按血乳值作圖或將成績與血乳酸比較，便可評定有氧代謝能力。第47頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第48頁第48頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第49頁12min跑距及血乳酸值：運動員在安靜時測定血乳酸，然后做準備活動。由教練員記錄運動員跑12min的最大跑距離和跑后3、5、10、15min血乳酸值。在訓練期開始和結束時對比，在跑后：第49頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第50頁①跑的距離長，跑后血乳酸增加，在跑后15min血乳酸消除速率增加，是機能提高的表現(xiàn)。②跑的距離短，跑后血乳酸值不升高或下降，或在跑后15min血乳酸消除速率下降，是耐力差的表現(xiàn)。第50頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第51頁（二）無氧代謝能力的評定1.磷酸原代謝能力的評定：10秒最大負荷測試法根據(jù)磷酸原供能系統(tǒng)的供能特點，可采用10秒以內(nèi)的最大負荷運動進行測試，如自行車功率計、活動跑臺或30~60米跑，也可根據(jù)具體運動專項進行評定。先測定安靜時血乳酸值，然后進行10秒內(nèi)最大負荷運動，記錄完成的功率或跑速，并測定運動后的血乳酸峰值，求出運動中血乳酸增值。若完成功率大或跑速快，而血乳酸增值低者，則磷酸原供能能力強。第51頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第52頁2.糖酵解代謝能力的測定：60秒最大負荷測試法這是一種評定最大糖酵解供能能力的方法。讓受試者在田徑場全力跑400米或60秒跑臺跑，記錄成績，分別測定運動前安靜時血乳酸值和運動后血乳酸峰值。如果運動后血乳酸濃度在14~18毫摩爾/升左右，是糖酵解供能能力好的表現(xiàn)；如在9~10毫摩爾/升以下，是能力差的表現(xiàn)。第52頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第53頁

在一個訓練階段結束后，如果運動成績提高了，血乳酸值也升高，是糖酵解供能能力提高、訓練效果好的表現(xiàn)；如果成績提高，血乳酸值仍為原水平，是有潛力的表現(xiàn)；如果血乳酸值不變或升高，但成績下降，是訓練效果差或機能水平下降的表現(xiàn)。第53頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第54頁第三節(jié)運動負荷的生化綜合評定

單一生化指標評定存在一定的極限性，為了較好地評定運動負荷，往往采用多指標的綜合分析，才能充分發(fā)揮生化指標評定的作用。二、運動負荷綜合評定的特點三、運動負荷綜合評定的方法一、運動負荷綜合評定的意義運動負荷生化評定第54頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第55頁一、運動負荷綜合評定的意義

在運動訓練的實踐中，教練員或運動員不僅要掌握好負荷強度和負荷量，還要了解運動訓練后身體機能的變化情況。然而，影響運動負荷的因素是多方面的，單一生化指標評定運動負荷存在一定的局限性，存在某些誤差或限制。而多指標的綜合評定可相互補充地全面評定運動負荷的大小，又可客觀了解運動員對負荷的反應，從而更科學地掌握和指導運動訓練過程，有效提高訓練效果。運動負荷生化評定第55頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第56頁二、運動負荷綜合評定的特點

由于綜合評定是多指標、多層次的整體評定，因此，它具有一定的特點。（一）運動負荷綜合評定的精確性（二）運動負荷綜合評定的系統(tǒng)性運動負荷生化評定第56頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第57頁（一）運動負荷綜合評定的精確性

綜合評定中的各項生化指標與運動負荷高度相關，且各指標之間又具有本身的獨立性，能從不同方面準確反映運動負荷；同時，各生化指標基本上為定測定量，而且取樣微量，速度快，評定精確。運動負荷生化評定第57頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第58頁（二）運動負荷綜合評定的系統(tǒng)性

運動負荷綜合生化評定的根本目的是要科學地評定運動負荷量和強度以及運動員的身體機能狀態(tài)。因此，只有通過對運動前后、次日晨乃至一周、一個月或更長時間的各項生化指標、多次系統(tǒng)全面的追蹤測試，才能具體說明運動員對運動負荷的承受力，科學地指導運動訓練。運動負荷生化評定第58頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第59頁三、運動負荷綜合評定的方法

在進行綜合評定時，應根據(jù)測試與評定的目的和運動員的年齡、運動專項、訓練水平等具體情況以及實驗條件來選擇和確定生化指標，根據(jù)測試結果，依據(jù)運動生化原理，作出客觀的、全面的科學的綜合評定。（一）評價指標選擇（二）依