力量素质

力量、速度、耐力、灵敏和柔韧素质的生物学基础与评价方法

人体在运动中所表现出来的力量、速度、耐力、灵敏、柔韧等身体基本状态和功能

能力，这就是所称的身体素质。它是人体的各种与运动相关的综合功能状态，同时也包

括运动员在其特殊运动项目中的运动能力。身体素质的发展水平不仅取决于肌肉本身的

结构和功能特点，而且还与肌肉工作时的能量供应、内脏器官的机能以及神经调节能力

有关，即身体素质是人体各器官系统的功能在肌肉工作中的综合反映。

良好的身体素质是掌握运动技能、提高运动成绩的基础。没有良好的身体素质，就

不能形成完善和高难度的运动技能。因此，在运动训练中都十分重视身体素质的训练与

提高。

一、力量素质的生物学基础与评价方法

肌肉力量是绝大多数运动形式的基础，运动员的肌肉力量的大小与其它身体素质如

速度、耐力、灵敏等密切相关。因此，力量素质是一切身体素质的基础。教练员和运动

员应掌握好力量素质的生物学基础以及评价方法，对于运动训练的科学化是十分必要的。

（一）力量的分类

1．绝对力量

绝对力量是一块肌肉或一组肌肉群中总的力量潜力，通常用肌肉收缩时所能

克服的最大阻力负荷来表示。

绝对力量不等于最大力量。正常人只能随意调动自己力量潜力的70%左右，

那些非随意支配的力量潜力只在应激状态、药物或兴奋剂的使用及非随意最大收

缩（离心收缩）的状态下被动用。因此，在正常情况下，人们所表现出的最大力

量与理论上的绝对力量是有差异的。通过力量训练可以降低人体的这种非随意支

配的力量潜力。

2．相对力量

相对力量是单位体重所能发挥出来的力量。通常用不同负荷条件下所发挥出

的力量与体重的比值予以评定。相对力量通过计算出单位体重的肌力以排除运动

员体重差异对其力量大小的影响，从而有利于在个体或群体间进行比较。

3．速度力量

速度力量是指肌肉在运动时快速克服阻力的能力。速度力量是力量和速度有

机结合的一种特殊力量素质。肌肉在运动时克服阻力的过程中，阻力越大，速度

越慢。在许多运动项目中，运动员克服的阻力大多是恒定的，如田径投掷项目的

器械重量是恒定的，这些项目运动员的速度力量实际是在恒定阻力条件下所表现

出来的最大“动作速度”。这类项目的速度力量训练主要是最大“动作速度”的

训练。

速度力量最典型的表现形式就是通常所说的爆发力。爆发力要求运动员在运

动时，在尽可能短的时间内，爆发出尽可能大的力量。

4．力量耐力

力量耐力分为静力性和动力性力量耐力两种。运动员在静力性工作中长时间

保持相应强度的肌紧张称为静力性力量耐力；在动力性工作中多次完成相应强度

的肌收缩的能力称为动力性力量耐力。动力性力量耐力又可区分为最大力量耐

力、快速力量耐力以及长时间力量耐力。力量耐力是力量与耐力的复合素质，其

水平亦取决于运动员力量素质与耐力素质的水平，须通过较长时间的肌肉用力练

习来提高。

（二）力量素质的生物学基础

1．肌肉收缩的基本形式

肌肉收缩的基本形式，如下图所示。以肌肉长度变化分类可分为向心收缩、

离心收缩、静力性收缩；以不同负荷分类可分为等长收缩、等张收缩、等速收缩。

肌肉长度发生变化的收缩类型均属于动力性工作，反之则属于静力性工作。

（1）向心收缩：当肌肉所产生的张力大于外加阻力（负荷）时，肌肉的

长度缩短，牵拉它附着的骨杠杆做向心运动。向心运动时人体实现

各种加速度运动的基础。等张收缩：由于活体上基本不存在真正的

等张收缩，因此等张训练的概念，可泛指一般的抗阻训练。

（2）离心收缩：当肌肉收缩所产生的张力小于外加阻力（负荷）时，虽

然肌肉处于收缩状态，但仍然被拉长，称为离心收缩。

（3）等长收缩：当肌肉在两端被固定或负有不能拉起的重量情况下收缩

时，肌肉虽积极收缩，但长度并不变化。

（4）等速或等动收缩：在肌肉收缩时，以关节为轴移动的肢体的角速度

保持不变，并允许肌肉在全幅度运动过程中始终保持100％的最大用

力收缩。

2．肌肉适应性肥大的生物学基础

肌肉适应性肥大主要表现为肌纤维的增粗，也有人认为是肌纤维数目增多。

不同项目肌肉增大的部位和程度不同。就其生物学基础来讲，肌肉的适应性肥大

一方面是指肌纤维非收缩蛋白成分的增加所致的肌肉体积增加，如线粒体、肌糖

原、磷酸肌酸、肌红蛋白等数量的增加，即肌浆型功能型肥大。这种肥大可有效

提高肌肉的有氧工作能力和收缩耐力，但对肌肉最大肌力作用不明显。通常较小

强度长期运动会导致此类功能性肥大，肥大出现的部位主要是慢红肌和快红肌肌

纤维。耐力性运动主要使慢肌产生肌浆型功能性肥大。

另一方面肌肉的适应性肥大表现在肌纤维中的收缩蛋白含量增加，肌原纤维

的体积明显增加，即肌原纤维型功能性肥大，长期大负荷力量训练可使绝对肌力

和相对肌力均显著提高，产生部位主要在快白肌纤维中。力量性和速度性全力运

动最终主要是达到肌原纤维型适应型肥大。

肌肉适应性肥大是一种综合表现，其中既包含非收缩成分的增加，也有收缩

成分的增加，同时肌外结构如毛细血管数量及体积增加等也对肌肉肥大有一定的

影响。

3．决定肌肉力量的生物学因素

决定肌肉力量的生物学因素有许多，主要有肌纤维收缩时的初长度、肌纤维

的横断面积、肌纤维类型和运动单位、肌肉的收缩速度、神经系统的机能状态、

年龄与性别以及体重等方面。

（1）肌纤维收缩时的初长度

肌纤维的收缩初长度极大地影响着肌肉最大肌力。肌纤维处于一定的长

度时，肌纤维收缩力最大。肌小节过短和过长都将因肌球蛋白横桥与肌动蛋白

结合的数目减少而导致肌力下降。另外，肌肉被拉长后立即收缩所产生的肌力

远大于肌肉先被拉长、间隔一定时间之后再收缩所产生的肌力。这是因为除肌

肉处于最适初长度外，快速收缩使肌肉出现牵张反射，反射性地提高了肌肉力

量。为什么原地下蹲后立即起跳要比先下蹲、间隔一段时间后再跳要跳得更高

就不难解释了。

（2）肌纤维的横断面积

肌肉力量的大小与肌肉的体积有关，力量训练引起的肌肉力量增加，主

要是由于肌纤维横断面积增加造成的。由运动训练引起的肌肉体积增加，主要

是由于肌纤维中收缩成分增加的结果。运动后，激素和神经调节对肌肉代谢产

生作用，使蛋白质合成增多，引起肌纤维中收缩成分的增加。力量训练引起的

肌肉横断面增大，除蛋白质增多外，同时伴随着肌肉胶原物质的增多。

（3）肌纤维类型和运动单位

肌肉力量受肌纤维类型和运动单位大小、类型的直接影响。同样肌纤维

数量的快肌纤维的收缩力明显大于慢肌纤维，因为快肌纤维内含有更多的胶原

纤维，无氧代谢酶活性高，供能速率快，单位时间内可完成更多的机械功。运

动单位是指一个α-运动神经元及其所支配的骨骼肌纤维，慢肌运动单位神经

元的兴奋性较高，快肌运动单位神经元的兴奋性较低。通常情况下，运动神经

元支配的肌纤维数量多，产生的肌肉力量就相应增大。运动中募集的运动单位

越多，产生的肌肉力量会越大。

（4）肌肉的收缩速度

肌肉力量与肌肉缩短速度之间存在着一定的关系。对于需要爆发力的运

动项目而言，在训练中发展高速度下增加肌肉力量，显然要比在低速度下增加

肌肉力量更为重要。因此，在训练中要注意运动负荷和运动速度适当结合。

（5）神经系统的机能状态

神经系统的机能状态主要是通过协调各肌群活动、提高中枢兴奋程度、增

加肌肉同步兴奋收缩的运动单位数量来提高肌肉最大肌力。中枢神经系统的兴

奋程度对提高最大肌力具有重要的作用。克服最大负荷甚至超过最大负荷的训

练有助于提高中枢神经系统的兴奋性，将有效地提高肌肉最大肌力。同时，骨

骼肌中的本体感受器肌梭受到牵张后反射性引起肌肉产生收缩，使肌肉力量增

大。

（6）年龄与性别

人在成年之前，力量的增长很快，通常在20～30岁时达最大，以后逐渐

下降。身体发育成熟以后，只有经过超负荷训练才能使肌肉力量增加。如果不

进行力量训练，随着年龄的增长，肌肉力量会同其他器官系统功能一样开始减

弱。

女孩大约在10岁以前与男孩的力量增长一致。进入青春期后，力量的性

别差异加大，由于雄性激素分泌的增多，有效地促进了男孩肌肉和骨骼体积的

增大。成年女子由于性激素等原因，其肌肉发达程度远较男性差，故肌肉平均

力量大约仅为男性肌力的2/3，但不同肌群力量差异较大。男子经常参加一些

能发展力量和爆发力的体育活动，使他们比女子更接近自己潜在的最大力量水

平。

（7）体重

体重大的人一般绝对力量较大，体重较轻的人相对力量可能比体重大的

人大。根据不同的运动项目，运动员要求的绝对力量和相对力量也不同，如

投掷项目运动员绝对力量较大，因为他们必须克服外部阻力完成技术动作，

而短跑等项目需要克服体重且对速度、灵敏和协调要求较高，其该类项目运

动员相对肌肉力量较大。

（三）力量训练的基本原则及方法

1．力量训练的基本原则

（1）超负荷原则

若要提高肌肉的最大力量，必须使肌肉克服的阻力足够大，阻力应接

近（至少超过肌肉最大负荷能力2/3以上）或达到甚至略超过肌肉所能承

受的最大负荷。只有力量训练的负荷逐渐增大，超过过去的负荷，才能发

展力量。通常低于最大负荷80％的力量练习对提高最大肌力的作用不明显。

（2）专门性原则

从事的肌肉力量练习应与运动项目相结合。进行负重抗阻练习时，应

包含直接用来完成动作的肌肉群，并尽可能地模拟实际的动作结构及动作

的节奏与速度。身体部位的专门性和动作结构的专门性，有利于神经系统

的协调调节能力，以及肌肉内一系列适应性生理和生化变化。

（3）渐增负荷原则

通过一段力量训练后，力量获得增长，就要及时增加负荷量，才能

使肌肉力量持续提高。某一负荷最初对某一个练习者来说可能是超负荷，

但随着训练水平的提高，这一负荷对他来说已经平常负荷，不是超负荷

了。此时若不增加负荷，则后面的练习将逐渐转向发展肌肉耐力而不是

发展最大肌力。因此，应逐渐增大负荷，使其训练的肌肉经常处于大负

荷状态，才能有效地提高最大肌力。

（4）有效运动负荷原则

当运动强度和运动量太小时，对身体机能没有明显的影响，只有足

够大的运动强度和足够长的运动时间才会对身体机能产生运动痕迹和效

果，长期的身体机能运动变化最终将导致身体形态结构的一系列变化。

这种将导致身体产生运动痕迹和效果的最小运动强度叫做靶强度，此时

的心率称为靶心率。通常每次力量训练应有不少于三组接近或达到肌肉

疲劳的力量练习，才能使肌肉力量逐渐提高。

（5）负荷顺序原则

力量练习过程中要考虑前后练习动作的科学性和合理性。应遵循先练

大肌肉、后练小肌肉、前后相邻运动避免使用同一肌群的原则。大肌肉相

对不易疲劳，可延长练习时间，而小肌肉练习容易疲劳，将影响大肌肉练

习动作的完成。前后相邻动作若使用同一肌群，由于前一动作练习已经使

该肌群疲劳，所以完成后一动作时，既不能保证动作质量，又容易出现肌

肉过度疲劳和肌肉损伤。

（6）合理训练间隔原则

两次训练课之间的间隔时间要适宜，下次力量训练应在上次训练出现

的超量恢复期内进行，从而使运动训练效果得以积累。训练间隔时间与训

练强度和训练量相关，训练强度和训练量大，间隔时间应长。不同训练水

平者出现超量恢复的时间不同，应根据不同情况确定训练的间隔时间。对

初次参加运动的训练者，隔天训练的效果较好。一般经训练力量增加后，

每两周进行一次力量训练可使已获得的力量得到保持。

2．力量训练的基本方法

最大力量、相对力量、速度力量和力量耐力的发展，受各种不同主要因素

的影响，训练过程中应根据各种力量的影响因素采取相应的方法发展不同种类的

力量。各种不同力量的影响因素见图4－2。

（1）静力训练

为了改善肌肉力量耐力或伤后恢复初期时，静力训练是可行的，因为

其肌肉收缩强度较小，而一般以改善肌肉最大力量为目的的是等长收缩训

练。等长训练主要改善其训练角度±15º以内的肌力，因此若要提高全关

节活动幅度的肌力，则必须每隔30º角进行训练。进行等长训练后提高

肌力的训练效果容易进入停滞阶段（一般8周左右），对肌肉爆发力会产

生不良的干扰。

（2）等张训练

等张训练比等长训练更易客观地评价训练负荷。逐步提高负荷，力量

就可逐步增强。重复次数少而阻力大的练习，可很快提高力量，重复次数

多而阻力中或小的练习，可增大肌肉体积及肌肉耐力。

（3）等速训练

等速训练是较为有效的训练方法，因为它对肌肉的刺激最深刻，并能

按照专项需要，通过预定训练速度而分别训练不同类型的力量素质。在利

用等速练习器进行训练时，器械所产生的阻力总是和用力的大小相适应，

这种练习比较符合运动实际的需要。

（4）超等长训练

肌肉的向心收缩如果紧接在同一肌肉的离心收缩之后，会更为有力，

利用这种方法进行力量训练就称为超等长训练。其目的主要是改善训练部

位的爆发力，这种训练方法对肌肉的离心收缩功能有较强的刺激，加之训

练负荷强度大，动作速度快，与专项动作结合好，使其受到对爆发力要求

高的项目运动员的青睐。

（5）电刺激训练

电刺激训练对力量素质的改善较全面，并对肌肉损伤的防治有一定的

作用，因此受到力量性项目运动员的重视。电刺激训练是以附加电流刺激

替代机械运动单位发放的神经冲动，其刺激强度可引发肌肉绝对力量，通

常形成的是等长收缩训练。但电刺激训练带来的效果不易迅速直接转化为

训练者自身所能随意控制发挥的能力，同时如使用过多，容易降低肌肉收

缩速度。

（6）组合训练

多种力量训练方法配合进行，可满足各类力量素质改善的需要，而且

增加了机体对刺激适应的难度，提高了刺激作用，从而能更快提高力量素

质改善的效果。

表4－1三种力量训练的抗阻练习的利与弊

评定标准比较级别

等动等长等张

力量增加率优秀差良好

耐力增加率优秀差良好

整个运动范围的力量增加优秀差良好

每次训练所用的时间良好优秀差

训练设备的资金消耗差优秀良好

完成训练的容易性良好优秀差

进展评定的容易性差良好优秀

对专项运动样式的适应性优秀差良好

减小肌肉疼痛的可能性优秀良好差

减小肌肉损伤的可能性优秀良好差

技术的提高优秀差良好

（引自《实用运动生理学》北京体育大学出版社1998年）

二、速度素质的生物学基础与评价方法

在大多数体育运动项目中速度占有非常重要的地位，有些项目直接比赛速度，如各

种径赛项目以及游泳、赛艇、皮划艇、自行车等都是比赛速度。速度素质是指人体进行

快速运动的能力或在最短时间完成某种运动的能力。按其在运动中的表现可分为反应速

度、动作速度和周期性运动的位移速度三种形式。

（一）速度的分类

1．反应速度

反应速度是指有机体对外界信号刺激作出应答的速度，它是运动员速度素质

之一。体育运动中特别是在速度性项目、球类项目、拳击、击剑、摔跤和柔道等

对抗性项目中，运动员的反应速度对于取得优异成绩有重要作用。通常对简单信

号的反应速度比对复杂信号的快，完成训练过的练习者比未训练的练习者的反应

速度快，年轻人比年老人反应速度快。

2．动作速度

人体某一部分完成特定动作的移动速度。身体组成部分的动作速度既可以相

对于身体外部的参考体而言，也可以相对于身体其他部位而言。既可以是线速度，

也可以是角速度。动作速度的快慢，主要取决于中枢神经系统的功能，以及引起

该部位运动的肌肉力量的大小。

3．周期性运动的位移速度

位移速度是运动员在特定方向上快速移动的能力，以单位时间里人体位移的

距离为评定指标。周期性项目运动员的位移速度，主要取决于动作频率以及每一

个动作周期在特定运动方向上的位移幅度。

（二）速度素质的生物学基础

1．反应速度的生物学基础

反应速度的快慢与运动员反应时、中枢神经系统的机能状态、运动条件

反射的巩固程度、训练水平与运动项目、遗传因素等因素有关。

（1）反应时

反应时是指对感受器施加刺激起到肌肉产生收缩前的一段时间。这个过

程通过反射弧（感受器—传入神经—中枢—传出神经—效应器）的传递而完

成。反应速度的高低在一定程度上取决于感受器接受刺激产生兴奋的快慢，

兴奋沿神经传到速度的快慢；兴奋通过中枢神经系统的快慢；效应器接受刺

激产生兴奋的快慢。传入神经和传出神经的传导速度基本上是固定的，若要

提高反应速度，就应把重点放在感受器的敏感度、中枢神经系统的灵活性和

兴奋性，以及效应器的兴奋性上。

（2）中枢神经系统的机能状态

良好的兴奋状态及其灵活性，能够加速机体对刺激的反应，使效应器由

相对安静状态或抑制状态迅速转入活动状态。运动员处于良好的赛前状态时，

反应时缩短。反之，如果运动员大脑皮层的兴奋性降低或灵活性低，反应时

将明显延长。

（3）运动条件反射的巩固程度

运动技能的形成其本质就是建立复杂的、连锁的、本体感受性的运动条

件反射。运动技能越熟练，条件反射的程度就越巩固，且大脑皮层运动中枢

内支配肌肉活动的神经元在机能上进行最优化排列组合，兴奋和抑制过程运

动中枢内越来越有顺序、有规律、有严格时间间隔地交替进行，表现在肌肉

上就是反应时间明显缩短，动作速度明显提高。换句话说，训练水平高的运

动员反应速度比训练水平低的运动员反应速度快，运动技能熟练是其原因之

一。随着运动技能的日益熟练，反应速度加快。通过训练，反应速度可以缩

短11％～25％。

（4）遗传因素

反应速度受遗传因素的影响，有人研究证明，反应速度的遗传度相关达

0.75以上。

（5）训练水平与运动项目

训练水平高、赛前状态调整的好、准备活动做的充分、速度性项目特点

强的运动员反应速度快，说明训练、赛前状态、准备活动及项目的不同均可

影响反应速度的提高，这些因素可以影响感受器敏感度、中枢神经系统的灵

活性和兴奋性以及效应器的兴奋性。

动作速度的生物学基础

（1）肌肉力量

肌力越大，越能克服肌肉内部及外部阻力完成更多的工作。肌力的大小又受

到如单个肌纤维的收缩力、肌肉中肌纤维的数量和体积、肌肉收缩前的初长度、

中枢神经系统的机能状态等多种因素的制约。同时，肌肉收缩过程中参与肌肉能

量代谢有关的重要酶的活性增加、肌毛细血管、肌纤维内肌红蛋白、肌酸、肌糖

原数量的增加均对肌肉力量的大小起到重要的作用。

(2)肌纤维的类型

肌肉中快肌纤维占优势其速度素质一般较高，快肌纤维百分比越高且快肌纤

维越粗，肌肉收缩速度则越快。优秀速度性项目运动员肌肉中快肌纤维百分组成

（％）及面积均较其他项目大，认为速度运动员腿部肌肉中快肌纤维较多，使之

能获得较大的动作速度。快肌纤维的多少成为获得该项运动优异成绩的先决条件

之一。

（3）肌肉收缩时的阻力

运动员在运动过程中，当阻力固定不变时，肌肉收缩所发挥的力量越大，动

作速度就越大，如果力量固定不变或已发挥出最大收缩力量时，动作速度就会随

着阻力的增大而减小。

（4）肌纤维的兴奋性

肌纤维的兴奋性受许多因素影响，如刺激强度的大小、刺激时间的长短、刺

激强度的变化。训练水平提高、赛前状态适宜、准备活动充分、具备良好的心理

素质均会使肌纤维的兴奋性增加，从而提高运动员的动作速度。

（5）条件反射的巩固程度

条件反射的巩固程度对动作速度的大小是十分重要的。平时在训练中掌握的

技术动作越熟练，在比赛中技术动作稳定发挥，无疑可提高动作速度。

2．位移速度的生物学基础

以跑为例，影响跑速的因素如下图所示：

图4－3影响步长、步频的主要生物学因素

（引自《运动生理学》人民体育出版社1989年）

（1）步长的影响因素

①腿部的肌力：腿部的肌肉力量越大，则步幅相对就越大。

②腿长和关节的柔韧性：腿长且髖关节柔韧性好的运动员，其步幅

相对就大，而个子小的运动员步幅一定小，我国优秀的短跑运动

员与国外优秀运动员相比，身高（主要是腿长）因素是影响他们

与其竞争的重要限制要素。

跑速

步长步频

协调性

肌

力

腿

长

柔

韧

性

运

动

技

能

巩

固

程

度

肌

肉

放

松

能

力

快

肌

数

量

及

面

积

神

经

过

程

的

灵

活

性

（2）步频的影响因素

①肌肉中快肌纤维百分比及其肥大程度：速度性项目运动员肌肉中

快肌纤维百分组成及其肥大程度均明显高于其他项目运动员，因

此认为这种速度运动员腿部肌肉中快肌纤维占优势的特征，使之

能获得较大的动作速度，加上神经过程灵活性的不断提高，位移

速度也必将不断得到提高。

②神经过程的灵活性：大脑皮层运动中枢兴奋与抑制的转换速度是

影响位移速度的重要因素。肌肉的收缩和放松均由运动中枢的兴

奋和抑制过程来控制，如果运动中枢兴奋与抑制转换速度慢，即

神经过程的灵活性较低，肌肉的收缩与放松的转换速度也必将受

到影响，结果将导致位移速度降低。

（3）步长和步频的共同影响因素

①肌肉放松能力：肌肉放松能力表现在该收缩时肌肉收缩，该放松

时肌肉就应放松，这种表现的内在机制是大脑皮质内参与肌肉运

动的各个中枢间的协调性，其协调性的提高，能增加动作的速度，

也能加大肌肉的收缩力量。更重要的由于各个中枢间协调性的提

高，减少了因对抗肌群的紧张而产生的不必要的阻力。大量的研

究发现，位移速度提高的过程中，肌肉放松能力的改善所占的比

例要高于力量增加所占的比例。

运动技能巩固程度：运动技能越巩固，运动员越能发挥自身的潜力，表现在

动作速度上，即动作的协调性增加，进而动作速度加快。

三、耐力素质的生物学基础与评价方法

耐力素质通常理解为人体长时间进行肌肉工作的运动能力或抗疲劳的能力。从运动

生理学角度，耐力素质一般分为无氧耐力和有氧耐力。本节主要讨论耐力素质的分类、

耐力素质的生物学基础、耐力素质的训练以及评价方法。

（一）耐力的分类

1．无氧耐力

无氧耐力是指人体处于氧供应不足的情况下较长时间进行肌肉活动的能力。

无氧耐力有时也称为无氧能力。提高无氧耐力的训练称为无氧训练。

2．有氧耐力

有氧耐力是指人体长时间进行有氧工作（该工作靠糖、脂肪有氧氧化供能）

的能力。有氧耐力有时也被称作有氧能力。肌肉要持久地工作，必须有充足的能

量供应。因此，充分的氧供应及糖和脂肪的有氧氧化能力是影响有氧耐力的关键

因素。运动中氧的供应受多种因素的制约。

（二）耐力素质的生物学基础

1．无氧耐力的生物学基础

无氧耐力的提高主要依赖肌肉糖酵解能力的增强、肌肉缓冲乳酸的能力提

高和脑细胞耐受血液pH值变化的能力的增强。

（1）肌肉无氧糖酵解能力。

无氧耐力的主要能源靠糖酵解供给，因此糖酵解供能能力的优劣是无氧耐力

强弱的主要因素。肌糖原的含量、糖酵解酶活性、快肌纤维比例等因素直接影响

机体的无氧耐力。肌糖原含量高、糖酵解酶活性高、快肌纤维比例高，肌肉无氧

糖酵解能力强。有学者发现，优秀赛跑运动员腿肌中快慢肌纤维百分比及乳酸脱

氢酶活性随项目不同而异，长跑运动员慢肌纤维百分比高，中跑居中，短跑最低；

而乳酸脱氢酶和磷酸化酶的活性却相反，短跑运动员最高、中跑居中、长跑最低。

（2）肌肉缓冲乳酸的能力

乳酸是一种较强的酸（pH＝3.5），在运动过程中糖无氧酵解代谢的产物乳酸

一经产生后迅速进入血液，使血液酸性升高。但血液中存在多种缓冲物质，能够

中和进入血液的酸性物质，使血液的酸碱度改变得较少，以维持人体内环境的相

对稳定性。同时肝脏也具有缓冲和消除乳酸的能力。机体缓冲乳酸的能力主要取

决于碳酸氢钠的含量及碳酸酐酶的活性。其中，缓冲物质碳酸氢钠是最重要得一

种化合物，称为“碱储备”。一些研究表明，经常进行无氧耐力训练，可以提高

“碱储备”，同时也可提高血液中碳酸酐酶（促进碳酸分解的酶）的活性。因而

认为运动训练可以提高机体缓冲和消除乳酸的能力。

（3）脑细胞耐受血液pH值变化的能力。

乳酸增多可使血液pH值降低，虽然血液中的缓冲物质能中和一部分进入血

液的乳酸，但进入血液的乳酸量大，血液的pH值仍向酸性方向发展，同时氧供

应不足而导致代谢产物堆积，加强了其对脑细胞工作能力的影响。另外，脑细胞

自身对血液pH值的变化又十分敏感，因而造成脑细胞工作能力下降。经常进行

无氧耐力训练可提高脑细胞对这些不利因素的耐受能力，从而提高无氧运动能

力。如短跑和短泳运动员对静脉血CO

2

含量增多的耐受力比长跑和长泳运动员强，

这是短跑和短泳运动员对长期无氧训练产生的适应结果。

2．有氧耐力的生物学基础

（1）最大摄氧量与有氧耐力

最大摄氧量是反映心肺功能的一项综合生理指标，也是衡量人体有氧耐力水

平的重要指标之一。因此有必要对其进行单独分析。研究证明，有训练的耐力项

目运动员最大摄氧量大，并且最大摄氧量百分利用率也高。凡是能影响最大摄氧

量的因素均能影响运动员的有氧耐力水平。影响最大摄氧量的因素有肺的通气与

换气机能、血红蛋白的含量及载氧能力、心脏机能、肌肉组织利用氧的能力、遗

传、年龄、性别和训练等因素。研究表明，最大摄氧量受遗传因素的影响较大。

有人研究最大摄氧量的遗传度为93.5％。许多学者的研究也指出，最大摄氧量与

遗传的关系十分密切，其可训练性即训练使最大摄氧量提高的可能性较小，一般

为20％～25％。最大摄氧量在少儿期间随年龄增长而增加，并于青春发育期出现

性别差异，男子大于女子。男子一般在18～20岁时最大摄氧量达峰值，并能保

持到30岁左右；女子在14～16岁即达峰值，一般可保持到25岁左右。以后，

最大摄氧量将随年龄的增加而递减。经训练最大摄氧量是可以得到一定程度的提

高的。最大摄氧量的提高与运动员所从事的运动项目有密切关系。耐力性项目的

运动员最大摄氧量最大，明显高于非耐力性项目运动员和无训练者。最大摄氧量

的大小与耐力训练密切相关，。但由于受遗传因素限制，最大摄氧量提高幅度受

到一定制约。

（2）呼吸系统机能

运动中氧的提供首先要通过呼吸器官弥散入血液，因此呼吸系统的机能在

一定程度上也影响着有氧耐力的提高。反映呼吸系统机能的重要指标是肺通气

量，肺通气量大，吸入体内的氧必然就多。同时吸入体内的氧量的多少还与呼

吸频率和呼吸深度的匹配相关，虽然肺通气量相同，但呼吸深度大、呼吸频率

小更易于运动，因为呼吸深度大吸入体内的新鲜空气更多，气体交换后进入体

内的氧量更多。肺泡与血液间的气体交换是靠纯物理过程实现的，运动时深吸

气导致肺泡膜变薄，肺毛细血管开放增多，肺泡与静脉血氧分压差增大，这些

变化都大大促进了弥散过程的进行。

（3）心脏泵血功能

强有力的心脏功能是运动中供氧充足的保证，它是有氧耐力素质的重要生理

基础。优秀耐力运动员在系统训练的情况下，心脏形态和机能都会发生适应性的

改变。表现为左心室内腔扩张，心容积增大，安静时心率减慢、每搏输出量增加、

心肌收缩力量加强，心肌有氧代谢条件改善，心力贮备增大，表明心脏的工作效

率得到明显的提高，这样才能适应长时间持续运动的需要。

（4）血液运输氧的能力

血液中红细胞所含的血红蛋白承担着运动氧的功能。血红蛋白的数量是影

响有氧耐力的一个因素。单位时间内血液循环量越多，运输氧的能力越强。因

此血液运输氧的能力其实也是心脏泵血机能的另一种表现。研究表明运动员血

红蛋白量下降，往往会引起运动成绩的下降，尤其是在耐力性项目运动员中。

（5）骨骼肌利用氧的能力

骨骼肌利用氧的能力与有氧耐力密切相关。肌纤维氧化酶活性是骨骼肌有氧

代谢能力增加的适应性表现，同时还伴有肌红蛋白、线粒体及毛细血管数量增加

等。另外，肌纤维类型的百分组成及其氧化供能能力被认为是决定有氧能力的外

周机制。优秀耐力运动员慢肌纤维百分比高，其有氧耐力高。许多研究表明，慢

肌纤维具有丰富的毛细血管分布，肌纤维中的线粒体数量多、体积大且氧化酶活

性高，肌红蛋白含量也高。慢肌纤维的这些特征都有利于增加肌纤维的摄氧能力。

研究发现，慢肌纤维的百分组成与最大摄氧量有密切关系。优秀的耐力专项运动

员慢肌纤维百分比高并出现选择性肥大现象，使其摄氧和利用氧的能力增加。

（6）能量供应能力

糖和脂肪有氧氧化为长时间运动提供大量能量，体内肌糖原的贮备量以及肌肉氧化脂肪

酸的能力是影响有氧耐力的重要因素。系统的耐力训练可以提高有氧氧化效率、各种氧

化酶的活性及机体动用脂肪供能的能力。有氧能力强的运动员动员脂肪供能的能力强，

从而节省了糖原的利用。

（7）神经系统的调节能力

各中枢间兴奋和抑制协调性提高使肌肉活动节律化、能量消耗节省化及

吸氧量与需氧量相对平衡，从而能长时间保持运动。神经过程的相对稳定及

各中枢之间的协调性是提高有氧能力的重要前提。长期进行耐力训练能提高

神经过程的稳定性、改善各中枢间的协调关系，使肌肉收缩与放松更加协调，

如主动肌、对抗肌、协调肌间的配合更为完善，避免消耗不必要的能量；同

时内脏器官的活动能够与肌肉活动更好地适应。

①持续训练法

持续训练法是在相对较长的时间内，选用相对稳定的运动速度

（匀速），不间断地连续进行训练的方法。持续训练一般强度较低、持

续时间较长且不间歇地进行训练，主要用于提高心肺供能和发展有氧

代谢能力。Astrand指出，对于发展有氧代谢能力来说，总的工作量

远比强度更为重要。由于机体内脏器官的机能惰性较大，需在运动开

始后约3分钟才能发挥最高机能水平。因此，为发展有氧代谢能力而

采取的训练，练习时间要在5分钟以上，甚至可持续20～30分钟以上。

采用持续训练法一次练习的时间相对较长，负荷的数量相对较

多，负荷的强度相对较小，一般为最大强度的65％～75％左右。持续

训练法对有机体产生的刺激较缓和，疲劳的产生较为缓慢，负荷后恢

复较快。

长时间持续运动对人体生理机能产生诸多良好的影响。对发育

期的少年运动员及训练水平低者尤其要以低强度的匀速持续训练为

主。

②间歇训练法

间歇训练法是指在两次练习之间有适当的间歇，并在间歇期进

行强度较低的练习，而不是完全休息。由于间歇训练对练习的距离、

强度及每次练习的间歇时间有严格的规定，往往不等身体机能完全恢

复就开始下一次练习，因此，对机体机能要求较高，能引起机体结构、

机能及生物化学等方面较深刻的变化。间歇训练完成的总工作量要比

持续训练法能完成更大的工作量，对于发展有氧代谢能力来说，总的

工作量远比强度更为重要。同时间歇训练用力较少，而呼吸、循环系

统和物质代谢等功能得到较大的提高。目前在许多项目的训练中，都

大量采用了间歇训练法。其方法运用成功与否的关键要根据不同年龄、

不同训练水平及不同项目的特点，科学合理地安排每次练习的距离、

强度及间歇时间。

③高原训练法

高原训练法是利用高原低压、缺氧环境激发运动员机体的补偿机

制，提高氧代谢能量的训练方法。随着运动水平的不断提高，人们在

谨慎加大运动负荷的同时，着眼于提高训练难度，给予机体更强烈的

刺激，以调动人体的最大潜力。高原训练法就是基于这种设想逐渐开

展起来的一种训练方式。研究表明，高原训练能使红细胞和血红蛋白

数量增加，并使呼吸和循环系统的工作能力增强，肌肉利用氧的能力

提高，从而使有氧耐力得到提高。目前，很多项目都依据项目特点积

极探索利用高原训练手段的方法，许多研究者提出了“高住低训”“仿

高原训练器”“低压舱”等方法以便在平原即可获得高原训练的效果。

在高原训练中要注意解决高原训练消耗能量大，易疲劳、恢复过程长、

训练负荷数量和强度难于控制等问题。

一般认为，在2000～2500米是最佳高度，该高度对提高运动员

有氧耐力水平效果最佳。高原训练强度相对较低、量相对较大，其持

续时间最少要4周，因为平原到高原要有一个适应过程。

（三）耐力素质的评价方法

1．无氧耐力的评定

无氧耐力不仅对2～3分钟的运动项目十分重要，而且对中长跑项目运动员

也很重要，因为这是变速、冲刺的能量来源。无氧耐力的评定是以评定糖酵解代

谢能力为基础的，因为无氧耐力是人体处于氧供应不足的情况下较长时间进行肌

肉活动的能力，主要靠糖酵解提供能量。一般通过30～90秒的最大能力持续运

动实验来完成。基本评价标准是：做功越多，运动前后血乳酸值增加越多，是糖

酵解代谢供能能力强的标志。具体评价方法如下

（1）Wingate无氧试验

让受试者先做准备活动，在功率自行车上骑2～4分钟，使其心率达到

150～160次/分，其中2～3次（每次持续4～8秒）为全力蹬骑。准备活动

后休息3～5分钟，之后进行正式实验，受试者尽力快骑，同时阻力递增，

在2～4秒内达到规定负荷，之后开始计算骑行圈数，并持续做30秒最快

速度蹬骑，每隔5秒记录骑速和心率。试验结束后进行2～3分钟放松蹬骑。

功率车阻力设置为：系数×体重（kg）（下肢蹬车时，成年男子系数为0.83，

儿童和女子为0.75；用上肢摇柄时，成年男子为0.58，女性为0.50，单位

为公斤体重）。

通过上述实验可得到最大功值、平均功值及疲劳指数（最大功值与最

低功值差/最大功值的百分比），若最大功值和平均功值大，疲劳指数小，

是糖酵解能力强的表现，即表明了无氧耐力较强。

（2）Wingate无氧试验可根据不同的测试要求规定测试时间，如15秒、

30秒、40秒、1分钟；运动负荷设定主要在于每次功率车阻力系数

的选取，该系数也可根据不同项目采用不同的系数。

四、灵敏素质的生物学基础与评价方法

灵敏素质是指运动员迅速改变体位、转换动作和随机应变（特别是对抗性项目中）

的能力。可以说是运动员运动技能和各种素质在运动活动中的综合表现，是一种复杂的

素质。

（一）灵敏素质的生物学基础

1．大脑皮层神经过程的灵活性与分析综合能力

神经过程的灵活性好，兴奋与抑制转换得快，机体在环境发生变化时能够迅

速地作出判断和反应。在对抗性项目中，如球类、击剑和摔跤等，随着运动形式

的变化，动作的性质及强度都将发生变化，机体必须迅速对情况作出判断。

2．感觉器官的机能状况

在完成动作过程中，需要运动员具有良好的感觉机能，表现为动作准确，变

换迅速，并且在空间和时间上表现出准确的定时定向能力，这就要求各种感觉器

官如视、听、位和本体感觉等器官具有高度的敏感性。同时，做好充分的准备活

动，适度降低肌紧张度，解除肌肉活动时内在的阻力，也可以提高灵敏素质的水

平。

3．运动技能的巩固程度

灵敏素质是多种运动技能和身体素质在运动中的综合表现，掌握的运动技能

数量越多而且越熟练时，灵敏素质才能越充分地表现出来，动作协调稳定且高度

自动化，在活动中表现灵活而省力。

4.影响灵敏素质的其他因素

提高灵敏素质还需要有一定的力量、速度、耐力及柔韧性等素质，才能真正

地适应复杂的环境变化，作出准确的反应。

此外，灵敏素质还受年龄、性别、体重和疲劳等因素的影响。一般认为，少

年时期灵敏素质发展最快；男孩较女孩灵活，尤其在青春期后，男孩的灵敏性更

好；体重过重会影响灵敏素质的发展；身体疲劳时，爆发力、动作速度、反应速

度及协调性等都下降，灵敏素质也会显著下降。

（二）发展灵敏素质的训练

通过让运动员随各种信号改变动作的训练，可以提高大脑皮层神经过程的灵

活性，并通过各种手段（如利用声、光等信号刺激）提高各种感觉器官的机能和

加强身体素质的训练，熟练掌握多方面的运动技能，以促进灵敏素质的发展。

（三）灵敏素质的测试方法

1．立卧撑测验

测定身体由立姿经下蹲到俯卧撑姿势，再恢复到立姿的变换速度。

使用仪器：秒表

方法：由站立姿势开始，受试者听到“开始”的信号后，迅速屈膝、弯腰、

下蹲、两手在足前撑地，两腿向后伸直成俯撑，然后再经过屈蹲、恢复成正常的

站立姿势。共进行10秒，计算受试者完成动作的得分。

评定：以10秒内完成正确动作的次数作为测验成绩。把整个动作分为四部

分，每部分计1分。

第一部分：站立——下蹲，手撑地；

第二部分：下蹲——俯撑；

第三部分：俯撑——下蹲

第四部分：下蹲——站立。

在测验过程中，凡有在俯撑时两腿弯曲及站立时身体不直者均要扣除1分。

评定：得分越高，说明灵敏素质越好。

2．侧跨步测验

仪器：秒表、2米长1米宽地一块场地。

方法：开始时两腿立于中线位置，当听到“开始”信号时，受试者向右跨步，

到右脚触及端线，再收回右腿成开始姿势。然后再向左跨步到左脚触及断线，再

收回左腿成开始姿势。再10秒钟内统计完成动作的得分。

评定：在中线到两侧线50cm处各划一条标志线（如图4－6）。

跨步时，脚越过标志线得1分

触及端线得2分

脚收回时越过标准线得3分

回到中线得4分

计算10秒钟内能得多少分。得分越高，灵敏素质越好。

100cm50cm中线50cm100cm

图4－6侧跨步距离图示（依Nelson）

3．象限双脚跳测验

仪器：秒表及一块划有“十”字线的小场地（每条线长1米左右）。

方法：受试者听到“开始”信号后，按图4－7的顺序，做双脚同时并跳（面

向一个序号），顺序是由起点—1－2－3－4－1„„直到听到“停止”的信号时停

止，计算10秒内跳的次数。

评定：计算在10秒内双脚准确落在象限内的次数作为所得的测验成绩，每

跳一个象限可得1分，如果踏线或跳错了象限，每次扣半分。

32

14

图4－7象限双脚跳顺序图示（依Nelson）

4．侧划步倒跑测验

仪器：秒表，5米长与宽得正方形场地一块。

方法：测定身体向前、向后及侧身移动的灵敏性。让受试者站在起点上，当

听到“开始”信号后，沿着图4－8的顺序和动作要求迅速移动身体。

评定：记录完成一圈所需的时间，但要求测试者在测跑时背部必须和跑的方

向成垂直线，并不得采用交叉步跑。

BC

5243

1

DA起点

6

ADCABDA

侧倒直倒直侧

图4－8侧滑步倒跑路线图示（依Nelson）

1．10m×4往返跑

仪器：10米长的直线跑道四条，在端线两侧A、B各放一木块。

方法：听到跑的口令后，从端线A跑到B，换木块，往返两次（图4－9）

评定：以1％秒为单位计算成绩。

10m

A木块B木块

图4－910m×4往返跑图示（依陈明达，1993）

五、柔韧素质的生物学基础与评价方法

（一）柔韧素质的生物学基础

1．关节的构造及其周围组织的伸展性

关节的解剖结构特点、关节周围组织的体积以及跨关节的韧带、肌腱、肌肉

和皮肤的伸展性等生理状况均与关节活动幅度的大小有关。

关节面结构是影响柔韧性的重要因素，主要由遗传因素决定，但训练可以使

关节软骨增厚。关节周围皮下脂肪含量或结缔组织过多将影响临近关节活动幅度

使柔韧性降低。肌肉及韧带组织的伸展性取决于年龄和性别等因素，并与肌肉温

度有关，做准备活动可使肌肉温度升高，降低肌肉内部的粘滞性，加大伸展性，

有利于柔韧性的提高。

2．神经系统对骨骼肌的调节能力

主动肌与对抗肌之间协调关系的改善，以及肌肉收缩与放松调节能力的提

高，可以减少由于对抗肌紧张而产生的阻力，有利于增大运动幅度。此外，肌肉

放松能力的提高也是扩大动作幅度、提高柔韧性的重要因素。非条件性肌牵张反

射的抑制以及随意放松肌肉的能力都是扩大动作幅度的主要因素。

（二）发展柔韧素质的训练

1．拉长肌肉和结缔组织的训练

有快速爆发式牵拉和缓慢牵拉练习两种方法，前者在进行牵拉练习时有疼痛

感，并且在准备活动不充分时较易拉伤肌肉，如“摆腿”和“踢腿”练习；缓慢

牵拉练习是使有关部位肌肉、韧带缓慢拉长至一定程度（有轻微的疼痛感觉），

超过关节伸展限度的危险性较小，不易引起损伤和疼痛，并可以有意识地放松对

抗肌，因此，锻炼效果较爆发式牵拉练习更好，如“拉韧带”、“压腿”等练习。

2．柔韧练习与训练课的准备活动相结合

准备活动可以使体温升高，降低肌肉粘滞性，提高其伸展性，中枢神经系统

兴奋性略微增进，此时增加柔韧练习能收到较好的效果，并可避免运动损伤。

3．提高肌肉的放松能力

主动放松肌肉的能力越好，关节活动时所受肌肉牵拉的阻力越小，关节活动

幅度就越大。

4．柔韧性练习与力量训练相结合

柔韧性的提高，要有一定的肌肉力量作基础。力量的增加可间接使柔韧素质

得到提高。如体操运动员力量训练是必须的，力量训练的同时，柔韧素质也有所

增长。

5．柔韧练习要注意年龄特征并要持之以恒

年龄越大，柔韧性越差。儿童少年时期关节韧带的伸展性大，此时开展柔韧

素质的训练更有成效。随着年龄的增大，动作幅度减小。因此，从少儿时期开始

进行系统训练，是发展柔韧素质的重要手段。成年以后，经常坚持练习，已获得

的柔韧性可以保持很久。

（三）柔韧素质的评价方法

1．直立体前屈测验

双膝、双脚并拢，双膝伸直保持直立，上体逐渐向前弯腰，不能抬脚跟，尽

量做最大范围内的动作。

评定方法：

双手只能触及踝关节以上高度：差

手指尖能触及脚尖：下

指腹能触及脚尖：中

指根能触及脚尖：良

掌根能触及地面：优

2.关节背屈测验

测试小腿三头肌和跟腱的伸展能力。

受试者面向墙站立，脚跟着地，上体前倾，要求下颌前胸及双手着墙，两膝

必须伸直，脚跟不能离地，测量下颌距离地面的高度，减去脚尖至墙壁的距离，

所得差数越小，则屈踝功能越好。

3.旋肩测验

测验肩关节及周围软组织的柔韧性。

两臂在胸前充分伸直，握棍，直臂由前向后旋臂，测量两手拇指之间的距离。

评定方法是用两拇指之间的距离减去肩宽等于旋肩指数，该指数越小，肩带柔韧

性越好。（肩宽的测定方法是两肩峰外缘的距离）。

4.背伸测验

测验腰背肌肉和韧带的柔韧性。

受试者俯卧，双手抱颈，测试者压住受试者的臀部，让受试者尽量抬高头部，

测量评定下颌距地面的高度，数值越大说明腰部的柔韧性越好。

5.小腿内外旋测验

测量小腿及踝关节周围肌肉韧带的柔韧性。

双膝固定伸直，双脚拇趾平行并拢，尽量使双脚跟向外分开，测量两脚之间

后夹角的大小。夹角越大，说明踝关节柔韧性越好。