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跑步时,我们是如何使用身体能量的?
来源:科普中心
发布日期:2024年08月06日 09时25分19秒

2024年 7 月 21 日,国家体育总局体育科学研究所副研究员、典赞科普中国2022年十大科普人物冯强在科普中国星空讲坛“科学之眼看奥运”主题场带来演讲《飞驰人生,科学助跑》。

以下是冯强的演讲节选:

跑步不仅是一项高普及率的竞技体育项目,也是我们享受健康人生、体验健康生活方式的重要运动。

跑步看似简单,其实背后蕴含着复杂的生理机制。人体有一整套的精密能量代谢系统,来精准调控着运动过程当中能量的产出和能量的发挥,来支撑我们在运动中进行不同距离、不同强度要求的竞赛项目。

跑步时,我们是如何使用身体能量的?

我们人体主要有三大供能系统,包括磷酸原、糖酵解以及有氧供能系统。这些跟每一个人的日常运动都息息相关。

磷酸原供能系统主要是在短距离冲刺时为我们供能。这个系统的特点是反应很迅速,能量提供效率很高,但是持续的时间很短。往往在10秒以内,我们就会消耗掉体内血液当中储存的ATP-CP,使体内当中的一些能源物质发挥最大的作用,来帮助短距离冲刺。就好比动物界中猎豹的快速奔跑,快速短距离冲刺是猎豹强项,但是它持续不了很长时间。

当跑步距离逐渐增加时,比如当我们跑到400米时,糖酵解供能系统就开始发挥主要作用来维持能量的稳定供应。

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当距离再进一步延长,到5000米以至更远时,有氧供能系统的功能比例就会逐渐提高。就像图中的曲线图一样,随着时间延长,我们体内储存的脂肪会逐渐地参与到供能系统中,占比不断增加,来提高我们供能的效率,维持长时间、强度较低的运动。

那这些跟我们日常锻炼有什么关系呢?

我们的三大供能系统,只有有氧供能系统是以脂肪为原料来刺激身体代谢,维持运动强度。当运动强度过高,是短距离、快速冲刺类的项目时,我们体内燃烧脂肪的效率就会很低。

举个例子,在网球比赛中,选手在每一个球与球之间,往往要间隔一分钟甚至更长的时间,这是职业运动员。对于我们普通爱好者,我们投一个篮,踢一会儿球,跑步冲刺30米,可能就需要歇两到三分钟,然后再去下一次冲刺,这样的运动对于控制我们体内脂肪的燃烧,效率相对比较低。

所以想要以减肥为目的去运动,就要调动更多体内脂肪的燃烧,利用有氧供能系统参与供能,来帮助维持自身体重。

正是因为身体不同供能的特点,看比赛时大家也可以注意观察一下,很多运动员,他们的体型和平时的训练状态都是有很大差距的,这就跟我们刚才提到的供能系统的侧重点有关。

如何提升自己的运动能力?

想要在跑步过程当中,提升自己的运动能力,就要有针对性地进行相应的体能训练。

那在日常生活当中,如何通过体能训练达到提升锻炼效果的作用?在这里介绍下运动能力金字塔,这个金字塔的基座就是基础运动能力,包括一些基本动作能力。再往上一层,才是通过我们的训练,提升能量代谢系统,通过更加专业的跑步姿势的技术动作练习,不断提升成绩。所以对于大多数人来说,保证好基础的底座,对我们运动能力的训练是非常有效的。

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另外,无论是对专业运动员还是普通运动爱好者来说,都应该遵循这样的理念:通过体能训练不断地提高力量、柔韧、平衡、灵敏等各项身体素质,打牢基础,才能在跑步中,降低能量消耗。打好体能的基础,是提升专项能力的最重要计划。

此外,准备活动对于保证运动安全也至关重要。推荐大家使用动态拉伸的方式,来提高热身效率。有研究表明,动态拉伸是运动前热身最有效的运动方式。

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除了热身以外,我发现有些跑步爱好者不重视臀部肌肉的训练。其实,大家可以看看一些高水平的短跑运动员,他们的下肢、臀部肌群是非常发达的,因为伸髋功能对于向前蹬地发力、快速跑动十分重要。如果臀肌训练不受重视,那跑步的效率、速度都会受到影响。推荐大家通过蹲起、臀桥等动作来锻炼臀部肌肉。

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肌肉激活练习工具

除了臀肌以外,深层的核心肌群也对预防运动损伤十分重要。平常,大家可能会开玩笑讨论八块腹肌,其实,有没有八块腹肌可能不是那么重要,但腹部深层的这些小肌肉群,对预防运动损伤却十分重要,它存在于我们腹部的深层、核心区。

通过锻炼提高人体核心区的深层肌肉群的肌肉力量,可以帮助我们减少无用动作的能量消耗,增加身体的稳定性,来降低下肢损伤的风险。推荐大家可以通过腹桥、四点支撑等动作训练,来提升深层核心肌群的稳定性。


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