在组成人体健康的众多因素中,决定人体氧供应能力的心肺功能是健康的重要因素,同时对人体运动能力也有重要影响。
(一)氧运输系统在运动中的重要作用
氧运输系统对人的健康及生命活动有十分重要的作用,它把氧气从人体外吸入体内并运送到各器官组织,供人体生命活动的需要。
氧运输系统由呼吸系统、血液与心血管系统组成。呼吸系统把氧气从体外吸入体内,氧气进入血液与血液中的红蛋白结合,由心脏这个血液循环的动力站不停推动,使血液流遍全身,将氧气送到各器官组织。人体从外界环境中摄取氧的能力受运输系统各个环节功能的制约。
氧运输系统的第一个环节是肺的呼吸运动,实现肺与外界环境的气体交换及肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换。肺活量是衡量人体呼吸机能的重要指标。肺活量是指尽最大可能深吸气后做最大可能的呼气所呼出的气体量。健康成年男性肺活量大约是3500~4000毫升,女性约为2500~3500毫升。
氧气的运输任务主要依靠血红蛋白,我国健康男性每100毫升血液中血红蛋白含量约12~15克,女性约11~14克。
在整个氧运输系统中,心血管系统的功能处在最重要的地位,心脏是推动血液不断向前流动的动力,血管则是血液流动的管道,起着运输血液与物质交换的重要作用。心脏通过舒缩活动将血液不停地射入血管,使血管内的血液不停流动,以保证全身各组织器官代谢的需要。健康成年人每分钟心跳约75次。心脏每搏动一次大约向血管射血70毫升(称每搏输出量),心脏每分钟大约向血管射血5升(称每分输出量)。心脏射出的血液在血管内流动时对血管壁有侧压力,这就是血压。我国健康成年人安静时收缩压约为10.2~12.2千帕(100~120毫米汞柱)、舒张压为6.1~9.2千帕(60~80毫米汞柱)。血压可随年龄、性别和体内生理状况的变化而有所变动。
正是上述呼吸系统、血液和心血管系统共同组成人体氧运输系统,保证了生命活动对氧的需要。
(二)氧运输系统功能的重要标志——最大吸氧量
衡量人体氧运输系统功能的强弱,除了可用呼吸系统或心血管系统的一些指标外,常用的衡量氧运输系统整体功能的综合性指标就是最大吸氧量。
1.最大吸氧量概念及正常值
最大吸氧量是指人体在剧烈运动时,呼吸和循环系统功能达到最大能力时人体每分钟所摄取的氧量。简单地说,就是运动时每分钟所能够吸入并被身体利用的氧的最大量。最大吸氧量直接反映个人的最大有氧代谢能力,标志一个人氧运输系统功能的强弱。最大吸氧量受年龄、性别、健康状况、训练水平、疾病以及遗传等多方面因素的影响。普通健康人最大吸氧量为每分钟2~3升,而经常锻炼的人或运动员可达4~5升,优秀的耐力运动员甚至可以达到6~7升以上。
2.最大吸氧量与运动能力
运动时,肌肉的激烈活动使得机体对氧的需要比平时大大增加,因此人体的最大摄氧量能力的高低直接影响运功能力,尤其是以有氧代谢为主的耐力性运动与最大吸氧量关系更紧密,因此,经常运动的人比不经常运动者最大吸氧量要大,而在不同项目的运动中,耐力性要求越高运动项目的运动员最大吸氧量越高。要使锻炼能增进最大吸氧量,运动强度应适宜,过大的强度会使无氧代谢成分增加,对增进最大吸氧量效果不明显,而强度过小对机体影响又太轻微。
五、运动时能源物质的消耗与补充
人体运动时利用ATP,最终消耗糖、脂肪和蛋白质。
(一)糖与脂肪供能特点及比例
糖和脂肪是运动中合成人体ATP的主要来源,但不同持续时间和强度的运动,两者供能特点及比例也不相同,糖能进行无氧酵解和有氧代谢,这一特点使不同运动中两者供能比例不同。影响供能比例的主要因素是:
1.运动强度和运动持续时间