血乳酸在運動中的監(jiān)控

關于血乳酸在運動中的監(jiān)控血乳酸的測定血乳酸的定義血乳酸指標在運動實踐中的應用乳酸與運動基本內容第2頁,共31頁，2024年2月25日，星期天

一、血乳酸的定義

乳酸在供能系統(tǒng)中占重要作用，它是糖原無氧酵解的產(chǎn)物，血乳酸濃度增高又能保持運動能力不降低，被認為是無氧運動高的表現(xiàn)。所以運動訓練中常以血乳酸濃度的高低結合運動能力來評價無氧運動能力。同時，又是有氧代謝功能系統(tǒng)中重要的氧化基質，還可以在肝內經(jīng)糖異生途徑轉變?yōu)槠咸烟恰５?頁,共31頁，2024年2月25日，星期天

二、血乳酸的測定1.運動中血乳酸濃度的變化

人體運動時隨著運動強度的增加,血乳酸也逐漸增加,在輕負荷運動時血乳酸值不是很高,

隨著強度平緩上升,當負荷強度超過一定水平時血乳酸會急劇上升(約最大強度的80%~~90%)。提示糖酵解活動明顯加強。有人在實驗條件下用逐步增加強度的方法得出:當血乳酸濃度達到4mmol/L時乳酸呈線性增加(圖略),這個非線性上升點的血乳酸值,稱為無氧閾。但

是事實上,

對于不同運動項目和不同的運動員個體,每個人都有血乳酸

動力學變化特點,因此又有人提出了個體無氧閾的概念。2.乳酸無氧閾的測試方法首先應選擇運動員所從事的或符合本人運動動作特點的項目進行測試,這樣有利于反映運動員的實際能力。第4頁,共31頁，2024年2月25日，星期天3.多級遞增負荷實驗

一般應有3~4級強度,起始負荷一般為80%最大強度,要求第一負荷強度的血乳酸在4mmol/L以下;然后逐級遞增,血乳酸4~12mmol/L間有2級負荷;12mmol/L以上即最后一級為全力。具體方法:田徑運動員可用:3×400m跑(80%~85%)、2×400m跑(90%)、1×400m跑(95%)、1×400m跑(100%);游泳中短距離為:3×200m(80%~85%)、2×200m(90%)、1×200m(95%)、1×200m(100%);游泳長距離為:1×400m(80%~85%)、1×400m(90%)、1×400m(95%)、1×400m(100%)。第5頁,共31頁，2024年2月25日，星期天4.兩點法實驗

要求在4~12mmol/L之間選兩極強度,測出血乳酸后,在血乳酸--速度曲線圖上連接兩點畫出一條直線,通過兩點之間的延長線找到4~12mmol/L所對應速度。5.一點法實驗

只測運動員完成某一強度后的血乳酸,

也可以幫助選擇訓練強度和評定機能;一點法還常用于測驗比賽,它可反映運動員某個項目的最大血乳酸值,對診斷運動員的無氧能力有重要的意義.第6頁,共31頁，2024年2月25日，星期天三、乳酸與運動

乳酸在供能體系中占有重要地位。它是糖酵解供能系統(tǒng)的終產(chǎn)物，又是有氧代謝

供能系統(tǒng)的重要氧化基質，還可在肝內經(jīng)糖異生途徑轉變?yōu)槠咸烟?。與此同時，乳

酸過多對內環(huán)境酸堿平衡的影響又成為負面效應，導致疲勞發(fā)生。因此，運動時乳

酸的生成、運動后乳酸的消除，以及運動訓練和體育鍛煉中血乳酸指標的應用成為

運動訓練監(jiān)控的重要內容之一。一、運動時肌乳酸的生成機理

糖酵解是生物體內普遍存在的一種代謝方式，正常生理條件下也有乳酸生成。如

第7頁,共31頁，2024年2月25日，星期天表皮、神經(jīng)、視網(wǎng)膜、腎髓質和紅細胞等細胞內糖酵解很活躍。

同位素的研究進一步證明，細胞都能在正常生理條件下產(chǎn)生乳酸，

包括骨骼肌細胞。安靜狀

態(tài)下，肌肉代謝率低，以氧化脂肪酸為主，亦有低速率乳酸生成。骨骼肌乳酸濃度約為1毫摩爾／千克濕肌。運動時，骨骼肌是產(chǎn)生乳酸的主要場所。乳酸的生成與骨骼肌肌纖維類型、運動強度及持續(xù)時間有密切關系。第8頁,共31頁，2024年2月25日，星期天(一)短時間極量運動乳酸的生成

肌細胞磷酸原儲量很少，維持最大功率運動的時間不到10秒。在超過數(shù)秒的極量運動中，隨著ATP、CP的消耗，細胞內ADP、AMP、磷酸和肌酸的含量逐漸增多，它們可激活糖原分解，使糖酵解速度大大加快，約在運動30—60秒達到最大速度，肌乳酸迅速增多，直至運動結束。在竭盡全力的自行車運動中，肌乳酸濃度可高達39毫摩爾／千克濕肌。(二)亞極量運動時乳酸的生成

長時間亞極量運動時，體內處于最大攝氧量以下，運動肌的能量主要由糖、脂的有氧代謝提供。但在運動開始時，肌內僅有少量的血液供應，結合在肌紅蛋白和血

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紅蛋白上的儲存氧只能供少量肌糖原氧化產(chǎn)能，遠不能滿足運動肌的需要。而通過整體調節(jié)提高肌肉血液供應，需花費數(shù)分鐘時間。其結果，在運動開始的數(shù)分鐘內，由于局部性缺血引起的暫時供氧不足，導致乳酸生成量增加。大約在運動5

—10分鐘獲得穩(wěn)態(tài)氧耗速率后，糖酵解供能相應減少，乳酸生成速率下降。但當戰(zhàn)術變換采取加速度或增大運動強度時，乳酸生成速率又會相應提高。所以，長時間、亞極量強度運動時，乳酸的生成主要是在運動開始時氧虧空期間和獲得穩(wěn)態(tài)氧耗速率以前。第10頁,共31頁，2024年2月25日，星期天(三)中、低強度運動開始時乳酸的生成

在中、低強度運動開始時，肌內并不缺氧。乳酸生成不是由于缺氧引起，而是氧

的利用率不高所致。因為運動刺激肌糖原分解速率迅速提高的過程只需大約30秒，

使細胞質內丙酮酸和還原型輔酶工(NADH·H’)生成速率達最大值。然而，線粒體內

丙酮酸和還原型輔酶I氧化速率提高到最大值的激活過程需花費1-2分鐘。因此，在線粒體達到最大有氧代謝速率之前，即使存在氧，也會因丙酮酸和還原型輔酶I的生成速率與氧化速率之間的暫時不平衡，導致細胞質內丙酮酸和還原型輔酶I堆積，引起乳酸生成增多。所以，中、低強度運動開始時，乳酸的生成并非缺氧所致，而是循環(huán)系統(tǒng)處于提高過程和尚未建立穩(wěn)態(tài)代謝時，糖酵解速率超過有氧代謝速率的結果。第11頁,共31頁，2024年2月25日，星期天二、乳酸消除

骨骼肌是乳酸生成的主要場所，亦是乳酸消除的主要場所。乳酸的消除主要通過生物化學的代謝過程實現(xiàn)。(一)乳酸消除的基本途徑人體內乳酸有三條代謝轉換途徑：(1)在骨骼肌、心肌等組織內氧化成二氧化碳和水；(2)在肝和骨骼肌內重新合成葡萄糖和糖原；(3)在肝內合成脂肪、丙氨酸等。在這三條代謝途徑中，(1)(2)是主要的。此外有少量的乳酸直接隨汗、尿排出體外(約占乳酸消除總量的5％)第12頁,共31頁，2024年2月25日，星期天(二)運動時乳酸代謝

布魯克斯(Brooksl986)對肌乳酸生成后轉運過程的研究指出，運動過程中，工作

肌內生成的乳酸約有半數(shù)以上在工作肌不同類型的肌纖維中進行重新分配。肌肉收縮時，Ⅱb型快肌纖維中生成的乳酸不斷進入Ⅱa型快肌纖維或I型慢肌纖維中氧化利用。此外，部分乳酸則穿出肌細胞膜后經(jīng)彌散作用進入毛細血管，再通過血液循環(huán)運送至非運動肌、心肌氧化利用，或進入肝臟、腎臟作為糖異生作用的底物。布魯克斯(1980)對鼠長時間運動至筋疲力竭后體內乳酸代謝的定量分析指出，運動結束后4小時內，體內乳酸代謝分配比為：氧化:55％-70％肝(肌)糖原:<20％蛋白質成分:5％—10％葡萄糖和乳酸:<2％其他(氨基酸、三羧酸循環(huán)的中間代謝產(chǎn)物):<10％第13頁,共31頁，2024年2月25日，星期天三、乳酸與運動能力的關系(一)乳酸生成與運動能力

在以糖酵解為主要供能方式的速度耐力型項目中，運動時乳酸生成愈多，則糖酵解供能能力愈強，利于保持速度耐力，提高運動成績。研究表明，短時間激烈運動時，最大血乳酸水平與運動成績密切相關。(二)乳酸消除與運動能力

如前所述，乳酸消除的代謝去路主要是在骨骼肌、心肌中氧化為丙酮酸，最終通過三羧酸循環(huán)氧化為二氧化碳和水。顯然，乳酸的消除主要取決于有氧代謝能力。研究表明，訓練水平愈高，血乳酸的消除能力也愈強。考斯蒂爾(Costill)和索羅門第14頁,共31頁，2024年2月25日，星期天(Snominen)在對優(yōu)秀長跑選手和無訓練者的對比研究中發(fā)現(xiàn)，訓練水平高者，琥珀酸脫氫酶活性是未訓練者的2．5倍，蘋果酸脫氫酶活性也有明顯提高，這為運動后乳酸的快速氧化提供了可能。每分子乳酸徹底氧化可生成18分子ATP，乳酸作為重要的氧化基質，為肌肉提供了一定的能量。同時，提高乳酸轉運速率可減少肌肉pH值的下降幅度，延緩疲勞的產(chǎn)生，這時保持糖酵解供能能力有重要作用。第15頁,共31頁，2024年2月25日，星期天四、血乳酸指標在運動訓練中的監(jiān)控作用1.評定運動員訓練水平

(1)評定有氧運動能力：我們把個體在漸增負荷中乳酸拐點定義為“個體乳酸閾”。乳酸閾是反映骨骼肌代謝水平和有氧工作能力的重要指標，其可通過多級負荷實驗和兩點法做出的血乳酸一速度曲線來評定運動員所具有的有氧能力，當血乳酸達到4mmol／L時所對應的速度越高，說明有氧能力越強，另外，通過同等條件的第二次測試，在記錄成績的同時，檢查血乳酸的變化，如果4mmol／L時所對應的速度提高了，說明該運動員有氧能力也相應提高了；如果4mmol／L時所對應的速度下降了，說明該運動員有氧能力也相應下降了。第16頁,共31頁，2024年2月25日，星期天

(2)評定無氧能力：①ATP—CP供能系統(tǒng)能力的評定(適宜于舉重和田賽中的投跳項目)：做功大而乳酸值低者，說明ATP-CP系統(tǒng)儲備高，做功小乳酸值高，說明ATP—CP系統(tǒng)儲備低；②糖酵解能力的評定：主要是

測定最大血乳酸值，高水平運動員的血乳酸值越高，說明運動員機體耐受乳酸能力越高，糖酵解動員怏，供能多，肌肉適于參與劇烈運動，即無氧能力較好；反之，最大乳酸能力較差，即無氧能力較差。第17頁,共31頁，2024年2月25日，星期天2.制定運動強度

(1)乳酸閾強度：個體乳酸閾強度是發(fā)展有氧耐力的最佳強

度，其

理論

依據(jù)是，用個體乳酸閡強度進行訓練，既能使呼吸和循環(huán)系統(tǒng)機

能達

到

較高水平，最大限度地利用有氧功能，同時又能在能量代謝中使無氧代謝

的比例減少到最低程度。

(2)最大乳酸訓練：機體生成乳酸的最大能力和機體對它的耐受能力直接與運動成績相關研究表明，血乳酸在12mmol／L一2Ommol／L是最大無氧

代謝訓練所敏感的范圍。為使運動中能產(chǎn)生高濃度的乳酸，強度和密度要

大，間歇時問要短，練習時問一般要大于30秒，以1分鐘一2分鐘為

宜以

這種練習強度和時問及間歇時問的組合，能最大限度地動用糖酵解供

能系

統(tǒng)供能的能力。第18頁,共31頁，2024年2月25日，星期天

(3)乳酸耐受能力訓練：乳酸耐受能力一般可以通過提高緩沖能力和肌肉中乳酸脫氫酶活性來獲得。因此，訓練中要求血乳酸在12mmol／L

左右，重復訓練，刺激機體對這一血乳酸水平適應，提高緩沖能力和肌肉中乳酸脫氫酶活性。3.運動員選材

馬勇占等人通過實驗指出血乳酸急劇升高之前的段落，主要由磷酸原系統(tǒng)提供能量，在短距離跑項目的選材中，

可用該段落跑的成績和血乳酸值共同評價運動員的速度力量水平，成

績好且血乳酸值低的運動員應作為重點對象加以考察。血乳酸急劇升高之后的段落，主要由糖酵解系統(tǒng)供能，該段落的成績好且血乳酸值高，說明其糖酵解系統(tǒng)供能能力強，發(fā)展速度耐力有潛力。第19頁,共31頁，2024年2月25日，星期天4.評價訓練負荷效果

運動時血乳酸濃度會上升，并與運動強度有關。運動后血乳酸值升高幅度大，表示運動強度大；通過一段時問的訓練，血乳

酸升高的