運動員的身體奧秘

顏士州

舉世矚目的巴西里約奧運會終于圓滿落下帷幕，各國運動員在更快、更高、更強的道路上又邁進了一大步。

當(dāng)你看到長跑運動員的驚人耐力、舉重運動員的強大爆發(fā)力以及籃球明星的靈巧運球技術(shù)時，你的腦海里也許會冒出這樣的疑問：運動員和我們普通人一樣，同是血肉之軀，但為什么他們體內(nèi)會蘊藏著那么大的潛力呢？普通人有可能取得他們的成績嗎？

長跑者的心臟

心臟被譽為生命之“泵”，從生命的誕生直至終結(jié)，它都在無休無止地工作。

運動員在劇烈運動時，心臟擔(dān)負的工作繁重得驚人。據(jù)測算，在一次馬拉松賽跑中，運動員2個多小時內(nèi)的心臟工作量，相等于平常16個小時的工作量。由此可見，沒有強有力的心臟，長跑運動員根本難以維持長時間高強度的奔跑，更別談創(chuàng)造優(yōu)秀成績了。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，長跑運動員往往擁有一顆大且功能良好的心臟。德國心臟學(xué)家賴因德爾等人調(diào)查了34名運動員的心臟，發(fā)現(xiàn)其中心臟重350克以上的占82.4%（一般人約重300克）。生理學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，有46%的長跑運動員的左心室明顯重于常人。此外，長跑運動員的心臟體積也比一般人要大得多。我國科研人員發(fā)現(xiàn)，馬拉松運動員的心臟體積，平均比普通人大24%。另外，他們心臟的心室腔也比較大，因此容血量較多，心臟收縮一次泵出的血量也多。

長跑運動員的心臟往往比一般人強大，也不易疲勞。正是有了強有力的心臟的支持，他們才有了驚人的耐力。

科學(xué)家認為，運動員之所以能夠擁有強有力的心臟，與長期鍛煉不無關(guān)系。在日常訓(xùn)練中，由于心臟擔(dān)負的任務(wù)繁重，流經(jīng)心臟的血流量，要比平時多得多，所以心臟就可以從血液中獲得更多的養(yǎng)料和氧氣，從而使心臟的結(jié)構(gòu)和功能大大增強，這也就是長跑運動員為什么會擁有一顆強有力心臟的奧秘。

大力士的肌肉

肌肉是人體力量的源泉，力舉千鈞的舉重健兒的驚人力量，自然來源于他們那身健壯結(jié)實的肌肉。

人體的肌肉是由一根根肌纖維組成的，在全身600多塊肌肉中，總共包含約3億多根肌纖維，而肌肉的力量就來自這些肌纖維的收縮。如果這3億根肌纖維同時按一個方向收縮，那將產(chǎn)生高達25噸的力量。當(dāng)然，這些肌纖維都固定在人體的各個部位，實際收縮方向絕不可能一致。

那么，為什么我們和舉重健兒擁有同樣的肌纖維，但他們就能拔山扛鼎呢？

人體肌纖維的成分，除75%～80%是水分外，其余均為固體物質(zhì)。在這些固體物質(zhì)中，和收縮力量有關(guān)的，主要是收縮性蛋白質(zhì)。而在舉重健兒的肌纖維中，這類蛋白質(zhì)的含量就明顯多于常人。生理學(xué)家在動物實驗中早就發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)常進行力量性訓(xùn)練的動物中，肌肉內(nèi)收縮性蛋白質(zhì)的含量要比未經(jīng)訓(xùn)練的動物多50%以上，他們的收縮力量自然就會比較強大。

此外，舉重運動員的發(fā)力往往是瞬時的，這就要求有足夠的能量保證?？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)，力量訓(xùn)練能使動物肌肉中的糖元含量、攜帶氧氣的肌紅蛋白以及毛細血管網(wǎng)均得到增加，這樣，肌肉就可以在短時間內(nèi)得到充分的養(yǎng)料和氧氣供應(yīng)，從而發(fā)揮出巨大的力量。

“飛毛腿”的動能

作為奧運會賽場上最引人關(guān)注的項目，徑賽運動員往往是大家關(guān)注的焦點。這些“飛毛腿”或是能在10秒內(nèi)跑完百米，或是能連續(xù)奔跑2小時之久，究竟他們體內(nèi)的強大動能來自何處呢？

人體肌肉運動就如機械運動一樣，都需要足夠的能量供應(yīng)。在人體內(nèi)，運動的能源是由一種高能磷酸化合物——三磷酸腺苷（ATP）分解后釋放的。據(jù)計算，身體每分解1摩爾ATP，就能釋放出8～10千卡能量。然而，人體內(nèi)ATP的存儲含量其實并不多，若要保證能量源源不斷地供應(yīng)，就得在運動時依靠自身合成ATP。

在人體內(nèi)部，有三個供給ATP再合成能源的系統(tǒng)：磷酸原系統(tǒng)、乳酸能系統(tǒng)和有氧氧化系統(tǒng)。短跑運動員身休內(nèi)磷酸原系統(tǒng)和乳酸能系統(tǒng)的能力較強，在缺氧情況下能保證能源供應(yīng)，因此在激烈的短跑比賽中，他們的肌肉能發(fā)揮強大功率，使他們能夠健步如飛。長跑運動員體內(nèi)的有氧氧化系統(tǒng)供給能源能力較強，而他們又有強有力的心肺功能，以及足夠的糖及脂肪儲量作保障，因此確保了氧氣的充分供應(yīng)。即便在看似漫長的跑道上飛奔，他們也不會出現(xiàn)“能源危機”。

我們不難發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過刻苦的鍛煉，運動員確實能夠擁有常人所不及的力量、速度、靈巧和其他優(yōu)良素質(zhì)。然而，也有某些高水平運動員的能力，是我們通過后天訓(xùn)練也無法企及的。比如，加勒比地區(qū)的運動員幾乎天生就是短跑健將，他們擁有無與倫比的“種族速度優(yōu)勢”，而東非地區(qū)則盛產(chǎn)中長跑運動員，世界上最優(yōu)秀的中長跑運動員幾乎都出生于此。與他們相比，東亞人種的力量、速度和爆發(fā)力顯然是略遜一籌。也許從科學(xué)的角度理解，我們才能更珍視劉翔、姚明等人所取得的成績。