短跑运动的体能与营养

　　摘要：本文从短跑跑的体能特征和体能训练的角度出发，对短跑的体能特征和体能训练方法进行了综述，并提出了体能恢复的合理营养措施，有利于短跑项目运动成绩的提高，为短跑的体能训练和体能恢复与提高的营养学手段提供参考。

　　关键词：短跑运动 体能训练 体能恢复 合理营养 营养应用策略

　　1 短跑运动员的体能特点

　　1.1 身体形态

　　短跑运动员的身体形态要求中等或以上身材，肌肉发达，脂肪较少；下肢较长，大腿比小腿略短；踝围细，跟腱长且扁平、清晰；脚趾齐且较短，趾关节较坚固[1]。

　　1.2 身体机能

　　短跑运动时间短、强度大、单位时间内能量消耗多，要求运动员身体强壮，并有较强的心肺功能和无氧代谢能力。有氧代谢能力好，肺活量相对较大[1]。

　　1.3 运动素质

　　短跑运动成绩主要取决于专项速度素质与专项力量素质，而专项速度素质包括反应速度、动作速度和位移速度；专项力量素质包括最大肌肉力量素质、爆发力、肌肉的力量耐力。短跑运动员的专项柔韧素质对其有不可忽视的作用，它是指短跑运动员的各个关节活动的幅度，肌肉韧带的伸展能力[1]。

　　2 短跑运动员的体能（运动素质）训练方法

　　2．1 力量练习

　　肌肉力量耐力与后程速度相关。短跑运动员的力量训练应注意的问题：1)要系统安排力量训练；2)练习手段要多元化；3)练习手段和专项动作应尽量保持一致；4)要协调的发展主动肌与对抗肌的肌肉力量；5)注意完成动作的幅度；6)青少年的力量训练要合理安排。提高短跑项目运发动速度除重复专项练习外，很重要的就提高运发动力气。肌肉力量的性质、形状直接影响专项素质。

　　2.2 速度力量练习

　　近似短跑运动结构的专门练习：快速小步跑、原地快速交流踏步、原地高抬腿跑等练习；在外部有利条件下完成高频练习，如下坡跑、顺风跑、延长步短跑的高频率跑；陆上划臂练习；减阻蹬踏练习等。速度力量练习方法主要采用：超等长的力量练习：如用最大速度做垂直跳30秒；单足跳30～50米；立定跳远，三级跳远；三级跳箱练习(用单足跳上、跳下)；单足跳下台阶；跳深练习等。

　　2.3 力量耐力练习

　　力量耐力练习的主要途径包括持续练习法、间歇练习法、循环练习法、重复练习法等。力量耐力兼有力量和耐力的双重特点，既要求肌肉具有较大的力量，又要求肌肉可以长时间地坚持任务。经过力量耐力练习可以改良氧运输的功能，从而延缓速度下降或增减速度下降的水平。

　　2.4 专项耐力练习

　　短跑的专项耐力联系普通采用：负荷强度较大，强度为80%～90%，心率达180～190次/分。负荷量：一次练习的时间介于1～2分钟之间。控制在300～400米或200～600米之间；重复次数不用过多，如3～4次，以坚持必要的练习强度为标准。短跑运动需求在少量缺氧条件下以高速度继续跑完全程的能力，后成减速形成步长延长、频率减慢和技术变形等现象，均是其速度耐力缺乏的表现。因此，练习应以无氧糖发酵解供能为其物质基础，练习方法应选择致发生最大乳酸的标准，采用极限下速度加大负荷的重复练习。

　　2.5 柔韧和灵敏素质练习

　　短跑运动主要表现柔韧和灵敏素质，柔韧和灵敏的水平要依据专项的需求，并有一定的柔韧储藏，过量开展能够招致关节和韧带的松弛和变异，影响专项力量和技术发扬。普通采用徒手体操、各种压腿、踢腿、摆腿和劈腿练习；武术基本功；负重和不负重的各不同方向的踢腿和绕退练习；应用栏架做负重与不负重的向内、向外绕练习，跨栏和跑的各种模拟练习。肩负杠铃的弓箭步走，负轻杠铃的延续弓箭步抓举，小腿负沙袋延续在栏侧做提拉起跨腿的练习，等等。

　　3 短跑项目训练中的营养

　　营养支持对短跑项目的研究较少。短跑主要通过无氧训练发展爆发力，需要运动员在短时间内全力运动，成绩受最大速度能力和短跑过程中爆发力减少的影响。此外生物力学，神经肌肉系统和代谢因素都影响短跑成绩。但营养的选择和应用策略对于短跑运动员训练和比赛取得好成绩还是很有作用的。

　　3.1 需要解决的主要营养学问题

　　短跑运动员取得好成绩需要大块强有力的肌肉。Costill[2]等研究发现优秀短跑运动员的快肌纤维占大部分。营养主要影响运动员训练和比赛，包括：维持训练中的能量水平；训练中的快速恢复；用营养的手段优化训练的适应；取得一个较高的爆发力和体重的比例，最大限度地增加肌肉的重量和维持较低的脂肪比例；保持比赛兴奋性，维持注意力；提高反应时。营养的主要作用在于增进肌肉的重量和力量，以及对于比赛期间合适营养选择。

　　3.2 训练中的营养

　　短跑的训练主要在于发展能够使机体尽可能快速运动的爆发力，瘦体重与爆发力相关性较大。训练的适应与训练模式、强度和持续时间相关。这些适应主要来源于训练对肌纤维的刺激，但会受到营养因素的影响。营养主要影响肌肉的肥大，短跑运动员营养的研究也主要集中在这方面。

　　3.2.1 训练中蛋白质的摄入

　　蛋白质的摄入对肌肉肥大有重要的作用。然而很难决定短跑运动员摄入多少蛋白质来保证肌肉的获得和成绩的提高。通常认为较高水平的蛋白质摄入对肌肉生长，修复和加强训练适应很重要。高蛋白质摄入增加肌肉重量有效性存在较多争议。Phillips[3]认为这些分歧可能是没有全面考虑蛋白质需要的增加来源于两个方面：方法的限制和对运动员消化蛋白的主要原因缺乏考虑。不仅达到氮平衡，而且优化肌肉肥大和提高成绩也是蛋白质摄入量研究的主要方面氮平衡不应该是短跑运动员的主要目标，相反，他们应该消耗大量的蛋白质来增加肌肉的重量和爆发力。Philips认为运动员每天吸收的蛋白质要达到1.2～1.5g/kg。Moore[4]研究表明，12周高强度阻力性训练期间摄入1.4g/kg·day蛋白质会增加氮平衡和瘦体重。Tarnopolsky[5]认为蛋白质的摄入超过1.7g/kg·day后，多于的就被简单的氧化了。当然，这些结果来源于非训练的个体，那些训练年限较久的运动员可能会有所不同。在另一方面，相对较高的蛋白质摄入不可能是有害的，即使不是机体所必需的。考虑到高能量摄入对于肌肉重量增长的必要性，习惯上蛋白质的消耗要确保肌肉的最大增长需要。Elliot[6]等认为尽管蛋白质和氨基酸的供应是必需氨基酸的便利来源，但没有证据表明在分解为氨基酸方面源于食物的蛋白质优于商业合成的蛋白质。运动员要达到增加肌肉重量的目标重点是重视蛋白质营养。然而，对于肌肉的增长，能量平衡如果不能说是最重要，其与蛋白质的摄入也是同等重要的。在能量缺乏的情况下很难去维持正氮平衡。大约有1/3的氮平衡受到能量摄入的影响。

　　3.2.2 训练中碳水化合物的摄入

　　Kimball[7]认为碳水化合物的摄入导致胰岛素水平的升高是蛋白质翻译起始途径的一个主要控制因素。因此，碳水化合物在运动后蛋白质合成反应中起着重要作用。值得思考的是运动后胰岛素水平升高促进肌肉蛋白的合成作用效果不大。然而，Anthony[8]等研究发现，氨基酸对翻译起始的作用受到胰岛素的影响。综合这些结果表明蛋白质和碳水化合物的综合作用是刺激无氧途径的最好方法。事实上，Tipton[9]认为碳水化合物和氨基酸同时摄入对肌肉蛋白的合成过程中的氨基酸利用效果最好。Koopman[10]进一步研究发现亮氨酸对于胰岛素的分泌有主要作用。碳水化合物的摄入对肌肉的合成代谢也有作用。因此碳水化合物的摄入量应该足够能维持肌糖原的水平，不仅阻止疲劳的发展和提高训练的潜能而且能够优化肌肉的合成。

　　Churchley[11]认为低糖原利用会影响训练的适应性反应。这表明对于阻

　　力训练最大的合成反应不是在运动开始时较低的糖原水平下。因此短跑运动员应该消耗足够多的碳水化合物来保持糖原水平。在肌肉中，合成和分解的平衡最终决定肌肉中蛋白质的量。因此，营养的策略在于减少运动训练后肌肉分解的量。Borsheim[12]研究表明如果同时摄入碳水化合物，肌肉利用氨基酸库中的氨基酸量会增加。碳水化合物的作用可能是增加胰岛素的释放。Biolo[13]发现阻力性训练后胰岛素主要通过阻止肌肉蛋白破坏，增加肌肉蛋白的平衡。因此在运动后通常推荐消耗蛋白质的同时增加碳水化合物摄入来增加肌肉蛋白的平衡，进而增加肌肉的重量。

　　3.3 竞赛期的营养

　　竞赛时间长度决定了摄入食物的影响程度。尽管短跑运动项目持续时间较短，短跑比赛包括预赛和决赛以及期间等待时间。在预赛的休息间隙内，运动员应该保证水分，但要避免过度饮水。要维持血糖水平，但要避免进食这样的行为，因为进食会引起不舒服的感觉，特别是胃肠的不适。可能没有一个常用的方法为所有的运动员制定一个饮食计划，因为个体差异比较大，取得这些目标的途径也不一样。因此在训练中进行摸索对比赛时制定营养计划是有好处的。

　　3.4 短跑项目的营养补充剂

　　在全力运动超过30s的情况下，无氧供能占绝大部分。研究结果表明大多数营养品的作用不是十分确切的，因此很难精确地指导用量。这种高效率的功能方式会快速增加肌肉的酸化，进而影响肌肉的收缩。从理论上讲任何缓冲酸的方法都能提高运动员的成绩。

　　3.4.1β丙氨酸的补充

　　β丙氨酸是一种非必需氨基酸，存在于多种食物中，特别是肉类。β丙氨酸被认为是与速度相关的肌肽合成的底物，是一种重要的跨膜缓冲物。肌肽主要存在于IIa和IIx型肌纤维中，能够跨膜缓冲H+。因此β丙氨酸能够降低与无氧代谢相关的膜内PH值。值得关注的是，Abe[14]研究表明短跑运动员的丙氨酸水平高于马拉松运动员和没有系统训练的个体。除此之外，高强度的训练能够增加肌肉丙氨酸的浓度。Hill[15]研究表明4个星期的β丙氨酸供给能够增加肌肉内肌肽水平59%，10周的供给能够增加80%。从理论上讲，骨骼肌内肌肽水平的升高能增强机体缓冲的能力，延迟疲劳，提高运动成绩。

　　Suzuki[16]研究发现肌肉内高浓度的肌肽水平与在跑步机上持续30s的最大爆发力相关。供给β丙氨酸能够增加肌肉内肌肽的水平，并且能够提高运动成绩。

　　参考文献：

　　[1]袁作生，南仲喜.现代田径运动科学训练法[M].北京：人民体育出版社， 1997. 124—131.

　　[2]Costill，D.L.，Daniels，J.，Evans，W.，Fink，W.，Krahenbuhl，G.，&Saltin，B(1976).Skeletal muscle enzymes and fiber composi-tion in male and femaletrack athletes.Journal of AppliedPhysiology，40，149-154.

　　[3]Phillips，S.M.(2006).Dietary Protein for Athletes：From Re-quirements to Metabolic Advantage.Applied Physiology Nutri-tionMetabolism，273，647-654.

　　[4]Moore，D.R.，DelBel，N.C.，Nizi，K.I.，HartmanJ.W.，Tang.J.E.，Armstrong，D.，&Phillips，S.M.(2007).Resistance TrainingReduces Fasted-andFed-State Leucine Turnover and IncreasesDieary Nitrogen Retention inPreviously Untrained Young Men.Journal of Nutrition，137，985-991.

　　[5]Tarnopolsky，M.(2004).Protein requirements forenduranceathletes.Nutrition，20，

　　[6]Elliot，T.A.，Cree，M.G.，Sanford，A.P.Wolfe，R.R.，&Tipton，K.D.(2006).Milk ingestion stimulates net muscle protein syn-thesis followingresistance exercise.Medicine and Science inSports and Exercise，38，

　　[7]Kimball，S.R.，Farrell，P.A.，&Jefferson，L.S.(2002).In vitedreview：Role of insulin in translational control of protein synthesis inskeletal muscle by amino acids or exercise.Journal of AppliedPhysiology，93，1168-1180.

　　基金项目：科技部科研院所专项资金项目“高准确度运动能量消耗模型构建及样机研制”的子课题。（编号： 2013EG145136）

　　文韬