(一)促使不同性质负荷对肌肉纤维变化的影响
从高级运动员身上可以观察到，承担所从事的项目主要负荷的肌肉中，肌纤维的比例是各种各样的。短跑运动员快肌纤维有很高的百分比;滑雪运动员、长距离运动员慢肌纤维占有优势;中距离赛跑运动员、投掷运动员快肌与慢肌纤维的比例相对比较均衡。众所周知，短距离与长距离运动员的运动成绩与肌肉组织中快肌和慢肌纤维的数量之间有严格的相关。杰出的运动员并不是简单地拥有快肌与慢肌纤维，而常常是表现出相应的纤维有压倒的数量。例如，著名的长距离游泳运动员的三角肌快肌为9%，慢肌为91%;短距离赛跑运动员比目鱼肌中快肌纤维数量达到92%，而长距离运动员肌肉的90%由慢肌纤维组成。
运动员的速度性能力与承受负荷的肌肉中快肌纤维的数量之间有着密切的联系。例如，途中跑与快肌纤维之间存在着紧密的相关。距离达到2000m，跑过这一距离的时间超过5min，承受负荷的肌肉中很多的快肌纤维数量就会消极地影响到成绩。
肌肉组织的结构在许多情况下取决于运动员的等级水平。例如，各种等级的举重运动员快肌纤维就有不同的百分比。低级运动员上，这种纤维的百分比不超过45%~55%。国际级的运动员这种纤维的比例则可达到60%~70%。
这两种纤维在训练过程中都可以得到改变。快肌纤维的多少与体积可因“爆发”性的训练而得到增长，同时糖酵解能力也得到提高。在耐力训练时慢肌纤维的氧化酶潜力可以增长2~4倍。慢肌纤维与A型快肌纤维周围的毛细血管的平均数量可增长4倍，而在B型快肌纤维周围的毛细血管则增长3倍。
慢肌纤维耐受速度性的能力是很弱的。因此，那些肌肉中快肌纤维含量很小的运动员，对速度性工作的适应能力很弱。
对中性脂肪线粒体和分子的结构及分布进行分析表明，B型快肌纤维中线粒体的数量与A型快肌纤维相比，特别是与慢肌纤维相比，数量最少。B型快肌纤维中没有脂肪分子，在A型快肌纤维中也不多，慢肌纤维中数量则很多。从赛跑运动员身上发现，线粒体的数量与体积增加，而且中性脂肪的分子有很高的含量，达3倍多。同时从赛跑运动员身上发现，线粒体的数量与最大需氧量的大小有正相关，与次极限负荷时乳酸的多少有负相关。这就证明了训练与比赛活动的性质对肌肉纤维的特性会产生重大的影响，极大地影响到它们的机能能力。
应当指出，慢肌纤维的肥厚首先与肌原纤维外形尺寸大小的增加、线粒体数量及密度的增长有关。慢肌纤维的肥厚可导致慢肌纤维在肌肉中的比重增加，使肌肉耐力得到提高，而速度能力下降。从另一方面来看，快肌纤维的肥厚则导致它们在肌肉中的比重与慢肌相比得到增加，并促使它的速度性潜力得到提高。
对运动实践来说，重要的问题在于一种类型的纤维在另一种类型纤维中改变的能力。
各种类型肌纤维的结构与机能能力是由它们的神经冲动特点所决定的。如果快肌纤维基本上受到的是慢肌的冲动，那么它就提高氧化酶的活性。相反，如果慢肌纤维基本上受到的是快收缩的冲动，那么它就提高糖酵解酶的活性。
一个时间单位内快肌纤维利用的能量要比慢肌纤维大得多。使快肌纤维向慢肌纤维变异的专门性训练，其产生的作用就是机能节省化的一种形式。因为，它建立了完成长时间、消耗能量少的工作的条件。不过，这种节省化的产生伴随着肌肉速度本质性的降低。无论何种专门发展耐力的训练，都不可能在快肌纤维中达到具有很好训练的慢肌纤维的那种变化，在其他相同的条件下，具有大量慢肌纤维的运动员，总是比这种纤维少的运动员在长距离项目中有优势。
(二)运动负荷对有氧能量供应系统的影响
极限工作时肺活量达到很高指标的能力和长时间保持的能力，是由于外呼吸装置强度的增加，及呼吸中枢保持极限兴奋水平能大的提高。例如，未经训练的人极限肺活量通常为3~3.5L，极限肺通气量为80~100L，安静时呼吸频率为每分钟10~12个周期，极限呼吸频率为40~60个周期，极限吸气速度为每秒0.6~0.7L极限呼吸深度为2~25L。对从事要求能量供应有氧系统有高水平能力的项目的高水平运动员来说，最大限度的肺活量可达到7~8L，最大限度肺通气量为180~200L，安静时呼吸频率，为5~8个周期，最大限度的吸气速度和最大限度呼吸深度相当高，为1.5~1.8L和3.4~3.5L。
女子在14~16岁时可达到极限需氧量，男子在18~20。成年男子最大限度需氧量的指标大大超过女子;不从事运动的男子在20~30岁年龄可观察到很大的肺活量(3300+200)mL，女子在(2000+200)mL。最大需氧量的相对值男子通常在40~50mL/(min·kg)，而女子为32~40mL/(min·kg)。如果要说每千克去脂体重需氧量有不同的话，那么男子、女子大概指标是相同的。
把有氧能量供应系统的适应能力作为运动选才指标时，要看到，居民中的98.6%男子需氧量的值为31.5~58.5mL/(min·kg)的范围。只有0.13%的居民最大需氧量在60~67mL/(min·kg)。实际上这就是，在1000个青年中只有一个人的最大需氧量为85~90mL/(min·kg)，他才有达到专项训练成绩的潜力。
杰出运动员的最大需氧量绝对值可达到6000~7000mL，相对值可达到85~92mL/(min·kg)。
从事要求特别高的有氧能力项目并达到很高运动技术水平的女运动员，最大需氧量的绝对值可为4~4.5L，相对值达65~72mL/(min·kg)。
从事各种不同运动项目的运动员，其相对需氧量的最大值有巨大的差别。公路自行车运动员、划船运动员、长距离跑的运动员平均值在70~80mL/(min·kg)。其他项目的运动员的值不会超过不从事训练的人，甚至更低(竞技体操)。
有氧能量供应系统的特点与具体项目的比赛活动特点有关。由于划船、游泳或自行车运动员的活动并不需要对身体重力作出非常大的对抗，因此，运动员的体重一般超过马拉松跑运动员。杰出赛艇运动员的体重通常是在90~100kg范围内，公路自行车运动员为70~75kg，长距离游泳运动员为72~78kg。长距离跑、马拉松运动员的体重通常在50~60kg范围内，因此，杰出赛艇运动员在中等的相对最大需氧量值时(64~70mL/(min·kg))，就可以达到很高的耐力指标，并且有非常高的绝对值(6000~7000mL)马拉松赛跑运动员的最大需氧量极高的相对值为80~90mL/(min·kg)，中等的绝对值为4000~4800L。研究发现，在同一种跑速下(大约为18km/h)，体重为60kg的运动员，要求37L氧气，70kg体重为4.3L.80kg体重为4.6L。因此在绝对有氧能力相等的条件下体重小的运动员明显占有优势。
研究发现，15~20岁前参加高水平比赛的运动员，具有极其高的绝对与相对的最大需氧量值。例如，瑞典对优秀游泳运动员有氧能力进行研究，发现9名高级游泳运动员最大需氧量的指标波动在4.46~5.81L/min之间时，平均为5.16L/min12名同级别运动员的最大需氧量平均指标为5.05L/min，个人值在4.04~5.93L/min间波动。1983~1984年间对原苏联游泳运动员进行研究也发现相向的指标。1965~1985年间对国内外高级游泳运动员最大需氧量研究，平均值为3.38 L/min，波动值为2.80~3.96L/min。这些波动并不是由研究的年份所决定的。1970~1972年间原苏联优秀公路自行车运动员最大需氧量的平均值为5.29L/min，波动值为70.58+1.82mL/(min·kg)1984~1986年间达到最高成绩的优秀运动员平均值为5.38L/min和71.22+0.85mL/(min·kg)。由此可见，在最近 20年的不同年份中所获得的最大需氧量平均值的资料并没有什么差别。
事实证明，用有氧工作强度来进一步提高有氧能量系统适应能力的努力是没有前途的。
运动员有氧能量系统容量和效率的适应能力非常大。未经训练的人平均可以在最大需氧量的70%时工作30min(3.2L/min)。从事耐力性专项的高水平运动员可在70%最大需氧量水平上工作2h。长距离周期性项目运动员在最大需氧量的70%水平上甚至可以工作3~4h。从事要求有很高有氧能力项目的世界级运动员可以在最大需氧量的100%水平上工作10min，在95%水平上工作超过30min，在85%水平上可以工作超过60min，在80%水平上工作可超过2h。在这里还要着重指出，90%~95%水平上的长时间工作并不伴随着乳酸的实质性积聚:在赛跑和自行车比赛世界冠军的血液中发现乳酸总共为20~40mg/100mL。例如，优秀职业自行车运动员埃特·密尔克斯在6000mL/min需氧量水平上作30min的工作，乳酸值才是40mg/mL
有氧能量系统有高度的适应能力，长距离项目的高级运动员最大需氧量可超出50%。
研究表明，通过有氧一无氧过渡强度的专门性训练(一天2h的工作量)，6~8周就可使有氧代谢系统的容量得到实质性的提高。对高级运动员来说，原来机能能力储备的提高相当大，以后的提高则逐渐比最大需氧量指标的提高小。
最大需氧量在训练的头2~3个月中可提高15%~30%。9~24个月的训练就可达到40%~50%，尽管多年的训练也不可能超过这个值，但是，在训练的作用下，有氧酶的活性会非常快地得到提高。毛细管网容量的扩大则相当慢。在系统训练的作用下，有氧代谢系统各个组成部分充分、全面的形成适应性改造通常要经过8~10周。这个资料对合理构成全年、大周期、以及多年训练计划有极大的实际意义。专项训练对处于青春期和青春前期运动员需氧量水平的影响特别强烈。每周3次，时间为20~30min，需氧量70%的强度训练课可使未经训练者有氧能力产生实质性的提高:11~13岁孩子练16周可使相对指标(每公斤体重指标)提高16%。在这段时间内每分钟最大血量平均增加值，从12.5L/min到14.6L/min，心脏容积从500mL到550mL，额定负荷时心率可减少10%~15%，也就是说，3个半月中安排总量为20~25h的有氧代谢训练，就能取得同样的实质性效果。尤其是未经训练的孩子，在10周内每天安排5min的负荷就可使需氧量增长12%。有氧代谢系统的最佳适应，可以用比无氧阈值稍高的工作强度来达到。这个最佳工作强度就是乳酸达到3~4mM/L的工作强度。对未经训练者来说，其所对应的心率约为150次/min。对高级运动员来说，心率为160~175次/min.对优秀运动员来说，对应值更高，为180次/min以上。例如，职业自行车公路世界冠军埃特尔·米尔克萨达到4mM/L乳酸值时心率可达185次/min。对从事需表现出有氧性耐力的高级运动员来说，血液乳酸平均含量在4mM/L时，工作强度在个人最大需氧量的60%~80%水平上。
根据最大需氧量指标选择最合理的工作强度时，可以用心率控制，因为心率与需氧量之间是直线相关关系。
决定训练效果的重要因素在于严格选择个人在无氧阈值上的工作强度，因为从事同一项目的同一级别的运动员，这个指标也是不同的。例如，高级皮艇运动员就在最大需氧量的57%~82%之间的范围内波动。
在提高有氧代谢过程容量时，应当根据训练者个人的机能能力来安排负荷。例如，不从事积极运动者，工作在最大需氧量的50%~60%水平上，工作30~40min的负荷就可促使有氧过程容量提高，对高级运动员来说(长跑运动员，公路自行车运动员，滑雪运动员)所需负荷刺激就应在最大需氧量的80%~85%水平上，做1~2h的工作。
在专项训练作用下，有氧代谢过程容量的增长相当快，未经训练者用几个月的时间就可以使1h跑时需氧量水平从50%增至70%~75%。
在2~3个月中，不间断地每天训练，动员心血管和呼吸系统的80%~90%(最大心率的80%~90%)、工作时间不少于20~30min，就可以产生实质性的机能节省化，从而就使无氧阈转移到更高的强度区。甚至对已有足够高无氧阈的运动员来说，也会产生相当好的效果。
研究表明，与机能体系有关的各种器官及机制，是在互相紧密的联系与相互作用的情况下工作的。因此要明确地指出限制工作能力的因素就相当复杂。不过，决定有氧工作耐力综合特征的主要因素，是每分血循环量、工作肌的血循环强度和细胞的代谢能力。因而，有氧代谢水平是受输氧系统的能力(从空气中吸收氧，并输送到工作肌及其它活动的器官和组织)、利用氧的系统所决定的(吸收和利用血液运送氧的肌肉系统)。这些系统有许多环节，而且它们与有氧代谢水平的关系不大，实际上并不限制运动员的长时间工作耐力。可还有一些环节对达到高水平有氧能力极其重要。例如，外呼吸的参数大多数并不限制有氧代谢的水平，但心脏工作的某些指标，象每搏血量与每分钟血量，对达到需氧量的高值则有极重要的作用。
可以认为，提高最大每搏量及每分钟血量就是最大需氧量提高的一半因素，其余部分的增长则在于提高肌肉细胞对氧气的吸收，这反映在动静脉压差的提高上。
(三)运动负荷对无氧能量供应系统的影响
最大限度无氧功率水平依赖于肌肉中磷酸盐(ATP和咖啡因)的数量，以及它们的利用速度。在短程训练影响下，无氧强度的指标可以产生实质性的提高。运动项目的特点具有无氧能量供应系统强度的烙印:最高指标反映在短距离跑、投掷、跳跃运动员身上。
速度力量性项目优秀运动员非乳酸无氧能源的强度，以氧气当量来反应的话，可达到200~250mL/(min·kg)，这是他们所特有的。对未经训练者来说，这一指标则相当低下，通常不超过140mL/(min·kg)。
有很高非乳酸无氧代谢水平的人，通常有氧能力及长时间工作耐力低。例如，用额定重量下蹲对工作能力做研究，不从事运动者平均完成60个下蹲，从事田径速度力量性项目的高级运动员(跳、短跑、投掷)70个，而中跑和长跑运动员500个。同时，长跑运动员的无氧能力不仅比不上短跑运动员的无氧能力，而且常常逊于不从事运动者的指标。
在无氧非乳酸训练的影响下，肌肉中磷酸原会集中增多，这与线粒体密度的增加有关，不过，与酶活性的提高相比，线粒体增加的意义(通常不超过20%~30%)稍小些。酶决定着磷酸原的分解和合成，尤其是肌酸磷酸致活酶和肌激酶。
非乳酸无氧过程最大强度的发挥需要在工作开始后经过0.5~0.7s，对不从事运动者来说，这一过程可保持7~15s，对从事比赛时间在20~25s项目的高级运动员来说，可达到25~30s。以此可用来确定提高无氧非乳酸能量供应过程强度所做练习的时间。对级别相对不高的运动员来说，练习时间通常为10~15s，对高级运动员来说可达到20~25s，而且有时可达到40~50s。
在不超过需氧量极限60%的工作强度时，ATP和咖啡因在肌肉中的含量不产生实质性的降低。ATP和咖啡因极大的降低是在超过最大需氧量75%~80%工作强度时。在采用非乳酸无氧性极限负荷时，肌肉中乳酸盐的积聚不会下降到安静值的60%以下。这就证明，肌肉中ATP 在工作的能量供应中得到了充分的利用。同时，咖啡因的储备也几乎得到充分的利用。这也就证明补充ATP的重大作用，是肌肉收缩的直接基质。
在训练影响下，实质性得到增长的是无氧能量供应体系最大容量。因为利用磷酸原而释放的能量，其最大值，对未经训练者来说，大约相当于1.5~2L氧气。速度力量性训练可使非乳酸过程容量增长1.5~2倍。由于无氧糖酵解构成的能量，未经训练者通常不超过840J/kg，血液中乳酸积聚大约为13mM/L。对从事需要很高无氧糖酵解能力项目的高级运动员来说，血液中乳酸值可超过25~30mM/L，相应的无氧乳酸容量就是1760~2090J/kg应当指出，无氧乳酸性训练所产生的适应性变化主要涉及白肌纤维，表现为它们的糖酵解能力增长。
在无氧负荷下，肌肉长时间的适应导致肌肉中糖元含量极大地增加(达到3倍)，从而使糖酵解能力得到增长。
有氧性紧张训练对糖酵解酶的活性会产生潜在的、轻微的影响。从事对耐力有很高要求的项目的运动员(中长距离跑运动员，滑雪运动员，公路自行车运动员)糖酵解储备很低。在几分钟内就动员了大部分参与工作的肌肉(70%以上)的极限强度，使运动员动脉血中乳酸得到极限的积聚，由于训练水平不同，在负荷结束后，动脉血中乳酸的最大值及它们出现的时间变化范围很大。对从事要求糖酵解极限能力项目的高级运动员来说，乳酸值可达到16~22mM/L，有时可达24 mM/L以上。动脉血液中的这个值通常要经过5~7 min 才可测到。对糖酵解性工作没有训练过的人，以及从事对有氧能力有很高要求的高级运动员，通常乳酸值反映得相对较低些，为6~12mM/L。应当指出，动脉血中乳酸的极限量，虽然是由于训练特有的影响，但在相当大程度上取决于肌组织中白肌纤维的数量。未经训练，但有大量白肌纤维的人，在极限负荷时也可以达到很高的指标。
在选择使肌肉中保证有最大限度积累乳酸的最佳工作时间时，应当考虑到，乳酸最大含量是反映在极限负荷时。这种负荷的时间为 1~7 min。如果工作时间增加，则肌肉中乳酸的积聚量减少。乳酸无氧过程的最大强度是在强度工作开始后15~45s达到的。这里指的强度工作是对无氧糖酵解有最大限度的强度。在最大强度出现后，对不从事运动的青年人来说，可保持2min。对从事比赛时间在2~5 min之间的高级运动员来说，3~4min内无氧乳酸供能机制是主要的。这也就说明，提高乳酸无氧过程容量的训练，用2~4 min的工作时间最有效。
确定提高无氧能力的最佳方法时，重要的是要注意到以最大强度进行间歇性工作时乳酸积聚的特点。例如，1 min 极限负荷，四min 间歇，将使血液中乳酸逐次增加，在第五次练习后达到极限值。如果血液乳酸的积聚需要从一个练习到另一个练习地提高，那么工作肌肉中乳酸的积聚就要逐次保持在上一练习后的水平上，以便从第一个练习起就得到逐次累加。练习的时间(在由某种特点所确定的能量供应范围内)并不影响肌肉中乳酸的积聚。
确定各种练习最佳工作强度时要考虑到，各种慢肌和快肌纤维对负荷的反应。有氧性长时间的负荷(例如，最大需氧量65%水平上3h的负荷)，血液中的乳酸没有增加，乳酸水平保持在4mM/L，而慢肌纤维中糖元在进一步消失。糖元在快收缩纤维中的消失，只有在很长时间内产生明显疲劳的工作中才出现。在完成高强度工作时(例如，在完成相当于最大需氧量150%强度的1min练习时)，首先消耗的是快肌纤维自己的糖元储备。血液中乳酸值可达到16mM/L。
