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运动生理学(运动生理学|每一位私人教练需要掌握的知识)

运动生理学

小泥巴团队出品
编译:姚瑶
简介
私教会员常常有着各种不同的目标,因此往往需要知识渊博、术业有专攻的专业人士来监督和指导他们。尽管不是每一位私人教练都接受过运动生理学的培训,但是参加运动生理学的培训将会让每个人都受益匪浅。以下谈到的是有关运动生理学的话题,了解这些将提升训练效率并帮助大家了解人体会对运动产生的反应。
 
此外,部分参加过运动生理学培训的私人教练可能并没有学到或记住关键信息,又或参加的培训没有针对重要的话题提供充分的实际应用场景(10,12,13)。本质上,一名良好的私人教练应该定期整理关键的生理学概念,例如每搏输出量、过量耗氧量(EPOC)以及糖类增补等概念来努力最大化提升客户的运动表现,同时也让客户维持应有的健康水平。本文旨在适当精选运动生理相关的话题,来提升运动效率并有助于大家了解人体会对运动产生的反应。需注意的是,文章并非随机挑选话题,而是鉴于两方面的考虑来精心挑选的。第一个方面,我们所接触的运动员和一般运动人群都特别感兴趣的内容;第二个方面,这些概念对于非专业人士来说容易理解和运用。文章的内容不仅对私人教练非常有帮助,同样也适用于健身房专业从业人员、注册营养师以及肌力与体能专家。下面的七个概念是需要私人教练倡导并和会员分享的。请注意,以下所讨论的七个概念不代表一名高效的私人教练应知晓的全部运动生理学概念。
 
每搏输出量和饱水状态每搏输出量指的是每一次心跳时心脏所泵出的血量。由于总血容量的绝大部分构成都是水,如果会员没有摄入足够的水分,训练效果或者比赛的运动表现都可能受到负面影响(15)。在一次时长一小时或以上的训练中(尤其是在高强度、湿热的环境下),饱水状态非常关键,因为氧气所携带的红血细胞会努力给运动中的肌肉传递充足的氧气。在运动中血红细胞的主要作用就是将氧气从肺部运输到肌肉组织、神经组织、神经元组织和上皮组织。为何对会员产生的重要影响出汗率主要取决于热指数(热度和湿度结合)、运动时长以及个体对运动产生的反应(29)。因此,确保每一位会员在运动前和运动后处于合适的饱水状态是非常必要的,这能最优化训练以及提升竞赛表现。尽管生理学家能提供更为精准的方式来确定饱水状态,但多数情况下非常复杂,需要更多特殊设备,在日常训练中并不适用。所以,给会员提供并教导他们使用尿液检查表(表格1)非常有价值。短时间的训练例如30-45分钟的中等强度骑自行车,45分钟的网球双打,或步行30分钟,基本不对血容量产生影响,在运动开始前让会员适当补水即可(22)。美国运动医学会(ACSM)推荐在运动前补充17oz的水份(译者备注:约0.5升),在运动中尽量多补水(5)。
表格1.典型的尿液检查表
EPOC和抗阻训练 广为人知的是,热量的消耗在休息时或在长时间的训练中都会产生,且当人体介于休息和运动两种状态之间,也会消耗掉不少热量。EPOC有时是指“运动后的燃烧”,是一种在运动或比赛后可测量的氧气摄入的增加。在EPOC和热量消耗之间存在一种直接的联系。毫无意外地,更高的运动强度和运动时长,会产生更高的EPOC和热量消耗(2)。为何对会员产生的重要影响众所周知,抗阻训练对EPOC存在显著影响,这种影响有时能持续24小时或以上(19,23)。例如,个体进行每组重复六次的多组数训练(以1次最大能重复次数为基础),组间休息20秒,这种训练方案能极大地影响EPOC(18)。每个肌群进行一组训练也是一种训练方案,但是上面提到的训练,则展示出更多的内容:短休息(即每组间休息15-45秒),低重复次数的训练(即少于10次),每个肌群多组数训练不仅能够缩短整体的训练时长,同时还能提升EPOC,从而影响整体的热量消耗。向私教会员解释和说明EPOC的概念能向一些认为抗阻训练不重要的会员宣导抗阻训练重要性。

体育活动和拉伸静态拉伸是一种能提升主要关节的活动范围绝佳方式,但现在更多地用来进行练后冷却和放松身体。过去几十年中,动态热身的使用变得越来越普遍。动态热身动作涉及许多肌群,通常运用在运动中或者比赛中来帮助降低受伤风险并提升ROM(17,31)。此外,定期进行体育运动,例如步行、庭院作业、和宠物玩耍,以及其他形式的运动,例如慢跑、使用固定设施、抗阻训练也能提升和维持健康的ROM(6,26)。从根本上说,ROM的提升和维持需在一周中的大多数时间保持运动。传统的拉伸训练注入静态拉伸、本体神经促进拉伸(PNF)产生的效果都不错,但有迹象表明动态热身和定期的体育活动可能足以提升功能性的灵活度(17,31)。尽管在很多肌力与体能训练计划中没有得到足够的重视,但ROM在大多数情况下是可以通过身体活动的总量和专项的灵活性训练或者每周的活动量来提升的。
 
游离脂肪酸(FFA)的用途和运动会员经常会害怕(或者希望去除)储存的脂肪,其中大部分脂肪以脂肪组织细胞的形式储存在皮下组织(直接在皮肤的下面),而这些细胞是由甘油三酸酯组成的。甘油三酸酯定期从脂肪细胞里释放出来,随后分解成甘油和游离脂肪酸。最终,游离脂肪酸转换成三磷酸腺苷(ATP),成为肌肉收缩和无氧运动所需能量的形式。一些FFA会在肌肉内部累积—这是一件好事因为这与线粒体靠的很近,线粒体是ATP的制造工厂(1)。
为何对会员产生的重要影响
不考虑FFA所处的位置,它的用途(与碳水化合物相对)能提升健康水平(7,14)。也就是说,持续数周的有氧训练会产生更大比例的脂肪利用,前提是只要训练保持稳定的状态。例如,第1天,一名会员通过每小时5英里的速度在跑步机上进行30分钟的训练,可能燃烧了40%的脂肪。如果再采用相同的方案训练,在第15天时,将跑步机速度提升到每小时6英里,会员脂肪燃烧的比例很可能会提升。如果不能给会员提供健康安全的保障,在会员的训练方案中采取负荷渐进则需要更多的理由支持。
 
骨密度和骨质疏松症大部分会员特别是超过50岁的,对骨质疏松症都有所耳闻。骨质疏松症是一种常见疾病,患者的骨头会变得脆弱且容易遭遇骨折。在很多案例中,会员们都赞同训练能帮助抵抗骨质的退化。即便如此,大多数会员并不知道,在每一天,退化的“老”骨质细胞会在破骨细胞的帮助下得到移除,新的骨质细胞则会在破骨细胞的帮助下取代老的骨质细胞(28)。为何对会员产生的重要影响不论年龄和运动水平,新骨和旧骨的替换是一直在发生的。当体育活动能够持续不断的定期进行时,这种替换会发生的更加频繁和更有效率(27)。研究者特别证实了一点,运动能直接对骨密度的维持和提升产生积极的效果,因为运动需要肌腱牵拉骨头(27,32)。事实上,肌腱的牵拉需要的力越多,新旧骨质细胞的传递系统会更活跃和更有效率。尽管抗阻训练是抵抗骨质疏松症的最好方式,但不是唯一的方式。许多其他类型的中等至高强度的训练,例如增强式训练、冲刺跑、基础健美体操,甚至是游泳也是有效的(9,18,30,32).
糖类增补和有氧训练
糖类增补(或碳水增补)也许是最常见的生理学概念和最容易被误解的概念之一。糖类增补是指,在比赛前三天将碳水化合物的摄入比例提升至总热量摄入的90%,提升方法有几种,但总的来说糖类增补依然是耐力运动员备赛的最有效方法之一(3)。许多私教会员和业余选手认为他们无法使用这种独特的赛前饮食,所以常常错失最优化表现的良机。
为何对会员产生的重要影响糖类增补非常适合参加训练或比赛数小时而不是数分钟的人群(8,11)。特别是需要定期参加训练,且需在运动前1-4小时摄入每公斤体重1-4克碳水化合物,同时考虑到耐力表现和个人爱好的人群(20,24,25). 在训练前和训练中,合适的糖类摄入时间和摄入量可以维持合理的血糖水平,对于“周末战士”(周末参加锻炼的人群)、短距离跑者或健身房普通会员来说,能避免产生其他不良影响。
有反应vs无反应无论是心肺训练还是抗阻训练,会员常常会对自己为什么和别人做相同的训练但没有产生反应而感到疑惑。尽管这无疑会让私人教练和私教会员都感到沮丧不已,但这些差异可以得到解释。改变的发生常与解剖因素和生理因素相关。例如,普通个体会对有氧训练计划产生积极适应,是因为血红细胞(携带氧气)的解剖结构、心脏的肌肉细胞(是指每次心跳泵出更多的血量)以及血浆(协助血红细胞的传递)都得到提升所引发的。生理方面的举例会包括进行抗阻训练和有氧训练后,会相应释放大量的睾酮和醛固酮。睾酮(直接影响肌肉生长)是经过抗阻训练后,由睾丸或卵巢释放的;醛固酮则是由肾上腺释放,用来预防过多的汗液流失,将血容量维持在合理水平。值得注意的是,心肺训练和抗阻训练的提升反应在个体与个体之间都是不同的。为何对会员产生的重要影响上述的每一个概念都有极可能发生,但是由于年龄、性别和肌纤维组陈的差异会产生不同效果。与此同时,比如训练频率、强度和时长等因素对于个体的提升也会发挥作用(16,21)。概括而言,即便在所有的变量都相同的情况下,运动员和私教会员也不会总是产生相同的反应。即使是经验最丰富的生理学家也无法完全解释这一现象。因此,我们需要意识到,在某种程度上个体的差异性,并接受个体的基因潜力的差异(4)。
 
给会员的提示和要点? 如果会员不在饱水状态,那么心脏跳动所泵出的血量会受到消极影响(15)。
? 进行足够强度和时长的抗阻训练能提升EPOC,有助于增加整体的热量消耗(19,23)。
? 功能性动态拉伸动作涉及多数肌群,应日常执行来提升和维持ROM(6,26)。
? 定期进行中等至激烈的有氧训练能增加FFA的产生,有助于减少身体脂肪含量(7,14)。
? 参加多种多样的负重训练对于维持骨密度、延迟骨质疏松症的激增非常关键(9,18,30,32)。
? 准备参加5千米跑步比赛或者业务团体运动的个体不需要进行糖类增补。在训练前1-4小时,尝试进行补充每公斤体重1-4克的碳水化合物即可(8,11).
? 会员对于抗阻训练和有氧体能训练不会总是产生相同的反应(16,21)。
 
结论一名良好的私人教练会在不断发展的个体训练领域,运用自己的知识和能力践行“方法”和找到“依据”。私人教练是知识渊博和尽职负责的,运用这些概念能在健康和竞赛表现方面极大地提升会员的训练质量。本篇文章旨在给私人教练介绍和回忆这些具有价值的概念,这能提升私人教练的工作效率并将这些概念传递给自己的会员。概括来说,高效的私人教练必须不断追求更高的教育,从不同角度考虑这些基础话题以及科学方法所支持的最新发现。这样,每一位私人教练才能确保自己确实是这个领域的“专家”。
 
Source: John A. EXERCIS EPHYSIOLOGY 101—WHAT EVERY PERSONAL TRAINER SHOULD KNOW. NSCA PTQ, 6(3). Retrived from nsca.com.
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首发于公众号:小泥巴分享
小编:小泥巴
日期:2019年12月16日

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