宋 閃，趙震威

(1.上海體育科學(xué)研究所,上海 200030; 2.上海游泳隊，上海 201713)

青少年游泳運動員有氧能力表型指標(biāo)的測量與評價

宋 閃1，趙震威2

(1.上海體育科學(xué)研究所,上海 200030; 2.上海游泳隊，上海 201713)

采用文獻資料法和實驗法,對上海青少年游泳運動員進行最大攝氧量等表型指標(biāo)的測量,主要采用間接測量法(功率自行車)和直接測量法(水槽中使用氣體代謝分析儀),了解目前青少年游泳運動員的有氧能力現(xiàn)狀及不同測量方法的利弊,為我國青少年游泳運動員有氧能力表型指標(biāo)的測量提供依據(jù)。

青少年游泳運動員;有氧能力;測量;評價

1 項目特征及游泳運動員有氧能力

進入21世紀(jì)以來,國際競技游泳水平得到前所未有的發(fā)展,優(yōu)秀運動員不斷刷新世界紀(jì)錄,中國游泳隊也涌現(xiàn)出一批世界頂級水平的游泳選手。游泳項目選材研究越來越受到國人的重視和關(guān)注。

游泳運動是需要克服水的阻力,利用水的浮力,在水的特殊環(huán)境中進行的體育項目。速度和耐力是影響成績的主要因素,是人體重要的能力表型指標(biāo)。優(yōu)秀游泳運動員必須具備較全面的速度和耐力素質(zhì)、出發(fā)和沖刺時的爆發(fā)力、途中游保持高速的耐力以及精湛的出發(fā)轉(zhuǎn)身技術(shù)等。耐力的提高需要強大的有氧能力,有氧能力是耐力的基礎(chǔ)[1]。

良好的有氧能力能夠快速地消除運動員在比賽或者訓(xùn)練時積累的疲勞,運動員能夠承受更大的負荷,從而提高訓(xùn)練的效果[3]。隨著運動員有氧能力的提高,機體攜氧和利用氧氣的能力也會增強,從而獲得更多的能量補充。競技游泳對運動員的有氧能力要求更高,有氧能力與遺傳關(guān)系較大。Hgabegr等許多學(xué)者的研究也指出,最大攝氧量與遺傳的關(guān)系十分密切,遺傳度可達80%～90%。但也有學(xué)者認(rèn)為,雖然通過訓(xùn)練,運動員的有氧能力提高的幅度不如無氧閾,但最大攝氧量的絕對值和相對值有一定提高,而且青少年在不同年齡階段,采用不同的訓(xùn)練方式,提高的幅度也不盡相同[2]。Nikolic和Baltaci等分別用功率自行車和跑臺對9～15歲經(jīng)過良好訓(xùn)練的游泳運動員和不進行鍛煉的對照組進行測試,結(jié)果發(fā)現(xiàn),青少年期間進行一定的運動訓(xùn)練能提高機體的最大攝氧量[3]。所以,進行有氧能力表型指標(biāo)的測量,能及時了解運動員的心肺功能,對游泳運動員的選材、耐力水平的評價及科學(xué)化訓(xùn)練提供了方向。

在進行最大攝氧量測量時,由于測量方式和測量工具的不同,可能造成數(shù)據(jù)結(jié)果的差異。除了測量工具與手段的不同,運動員的機能狀態(tài)、運動的方式、主觀努力程度等都會對測量數(shù)據(jù)造成影響[4]。如運動員正處于疲勞狀態(tài),或者運動員未盡全力,或者運動員平時下肢鍛煉較少等,都會影響這類與運動能力相關(guān)的表型指標(biāo)的測量結(jié)果。所以,本文通過實驗比較分析直接測量法(水槽)和間接測量法(功率自行車),為青少年游泳運動員有氧能力表型指標(biāo)的測量提供參考依據(jù)。

2 水槽訓(xùn)練系統(tǒng)與功率自行車測量方法比較

游泳運動員最大攝氧量的測量往往采用水槽的直接測量法和功率自行車的間接測量法2種。

2.1 最大攝氧量的直接測量法(水槽)

直接測量法是指受試者在實驗室或者在訓(xùn)練場地利用跑步機、功率自行車等進行極限運動,使用氣體代謝分析儀直接測定最大攝氧量的一種方法[5]。直接測量法通常采用跑臺、功率自行車等。鑒于采樣人群均為游泳運動員,一般采用游泳水槽訓(xùn)練系統(tǒng)進行水中遞增負荷實驗,實驗條件貼近項目運動。

測量儀器:水槽運動訓(xùn)練系統(tǒng)、K4B2便攜式心肺功能測定儀。

測量方法:青少年自由泳運動員在游泳水槽中進行最大攝氧量測試時,起始負荷一般采用1.20 m/s(男)和1.16 m/s(女),遞增負荷采用每分鐘遞增0.04 m/s(因為0.03 m/s的速度遞增,運動員的運動時間過長,極易疲勞;0.05 m/s的速度遞增,短時間內(nèi)速度太快,也不容易測量最大攝氧量)。所有受試運動員均采用自由泳泳姿。受試者在測量前經(jīng)過至少2次的最大攝氧量測試適應(yīng)和水槽適應(yīng)性訓(xùn)練,并且運動員測量前一天未有大強度運動訓(xùn)練,尚未有疲勞狀態(tài)出現(xiàn)[6]。

最大攝氧量的直接判定標(biāo)準(zhǔn):1)心率大于180次/min;2)呼吸商大于1.10,青少年大于1.00;3)吸氧量不再增加而出現(xiàn)平臺,差值小于150 ml/min或2 ml/kg/min或者下降;4)運動后最高血乳酸大于8.0 mmol/l;5)受試者力竭。以上5項出現(xiàn)4項指標(biāo),則判定為達到最大攝氧量測試標(biāo)準(zhǔn)[7]。

2.2 最大攝氧量間接測量方法(功率自行車)

測量儀器:Monark839-E功率自行車,遙測心率表Polar S-610。

測量指標(biāo):記錄每個階段的功率、最后15 s穩(wěn)定的心率等表型指標(biāo)數(shù)值。

測量方法:受試運動員佩帶遙測心率表,調(diào)節(jié)座椅墊高度,在功率自行車上連續(xù)蹬騎,以規(guī)定的運動負荷進行遞增運動。起始功率為100 W,然后每3 min以25 W的功率遞增,當(dāng)運動負荷使運動員心率達到170 次/min左右便停止運動,同時要求測量每個階段最后15 s的心率變化相差不超過5～6次,如果兩平均心率相差超過5～6次,那么必須保持同樣的負荷繼續(xù)運動,直到最后15 s的心率變化相差不超過5～6次。記錄指標(biāo):記錄每個階段的功率及其對應(yīng)最后15 s穩(wěn)定的心率[8]。

2.3 不同測量方法的比較(表1)

表1 2種不同測量方法比較

3 不同測量方法獲得的數(shù)據(jù)比較

3.1 研究對象

上海市游泳隊運動員17人,其中男6名,女11名,基本情況見表2。

表2 上海市游泳隊運動員基本情況

3.2 測量方法

在方案準(zhǔn)備前一周,運動員分別熟悉水槽訓(xùn)練系統(tǒng)和功率自行車進行適應(yīng)性訓(xùn)練,告知運動員測量的方案，做好身體準(zhǔn)備和注意事項。測量開始,受試者逐一完成水槽訓(xùn)練系統(tǒng)測量,間隔2周后再進行功率自行車間接測量,針對測量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。統(tǒng)計采用 Paired-Samples T Test進行分析評價,Pearson 相關(guān)性分析2種測量方法所獲取的最大攝氧量相關(guān)關(guān)系。

3.3 結(jié)果與分析

從2種表型指標(biāo)測量結(jié)果可以看出,采用直接測量法(水槽)最大攝氧量表型數(shù)值的結(jié)果為55.10±6.48 ml/kg/min,間接測量法(功率自行車)表型數(shù)值的結(jié)果為53.45±4.47 ml/kg/min,顯然,直接測量法(水槽)的測試值高于間接測量法(功率自行車)的數(shù)值。從測量結(jié)果來看,使用直接測量法(水槽)測出的值反映出游泳運動員具有較高的有氧能力。筆者分析認(rèn)為:第一,使用直接測量法(水槽)運動員在測試中需要手腳配合,動用了身體大量的肌肉群,消耗了更多的氧氣,攝氧量會有所增加,并且水槽中的水流速度采用了逐級遞增負荷,也符合植物性神經(jīng)所控制的內(nèi)臟器官動員的特征[9],所以表型數(shù)值結(jié)果較高。第二,功率自行車主要動員了運動員的下肢肌肉,全身肌肉群尚未全部參與運動,也許是下肢肌肉首先出現(xiàn)疲勞[6],導(dǎo)致表型數(shù)值結(jié)果較低。第三,測試樣本均為游泳運動員,游泳運動員更多的訓(xùn)練在水中進行,可能存在運動員下肢力量薄弱,或者不習(xí)慣使用功率自行車,測量過程中未能竭盡全力,導(dǎo)致表型數(shù)值結(jié)果偏低。

本文對2種測量方法測量結(jié)果進行Pearson相關(guān)性分析,相關(guān)系數(shù)為0.76。從這些研究結(jié)果中可以看出,雖然2種測量方法測得的最大攝氧量存在一定的差異,但呈現(xiàn)高度相關(guān)。相關(guān)研究表明[10-11],游泳運動員的訓(xùn)練水平越高,不僅正常游泳測量的最大攝氧量高,而且使用其他測量方法測量的最大攝氧量也高,測量方法之間具有良好的相關(guān)性。雖然使用水槽直接測試法更加貼合游泳項目的特點,但操作過程中需要受試者的高度配合,且在測量過程中不能及時了解運動員的實時狀態(tài),并存在嗆水的風(fēng)險,如若發(fā)生嗆水情況只能重新安排測量,造成重復(fù)采樣和運動員機體疲勞,也會影響測試結(jié)果。所以,在不具備水槽測量條件的情況下,采用功率自行車間接測量法能較好地評價青少年游泳運動員的有氧能力。

4 結(jié)論

直接測量法(水槽)最大攝氧量表型數(shù)值高于間接測量法(功率自行車)。這表明使用水槽訓(xùn)練系統(tǒng)測得的數(shù)值反映游泳運動員具有較高的有氧能力。

從相關(guān)性分析可以看出,雖然2種測量方法測得的最大攝氧量存在一定的差異,但呈現(xiàn)高度相關(guān)。所以,在不具備水槽測量條件的情況下,采用功率自行車間接測量法也能較好地評價青少年游泳運動員的有氧能力。

鑒于本研究樣本量偏少,可能會影響研究結(jié)果。今后的研究需要進一步擴大樣本量,特別是對優(yōu)秀運動員的隊列研究,使分析討論更加充分準(zhǔn)確。

[1] 羅智.我國優(yōu)秀游泳運動員速度耐力專項素質(zhì)綜合評價研究[J].天津體育學(xué)院學(xué)報,2006,21(1):24-26

[2] 徐惠琴.游泳訓(xùn)練中最大攝氧量訓(xùn)練初探[J].中國體育教練員,2003(1):17-19

[4] 馮連世,李開剛.運動員機能評定常用生理生化指標(biāo)測試方法及應(yīng)用[M].北京:人民體育出版社.2002

[5] 陳嶸,王健,黃濱.3種心肺功能運動負荷測試的評價效度研究[J].體育科學(xué),2005,25(6):52-54

[6] 吳昊.Wingate測試法的代謝研究[J].北京體育大學(xué)學(xué)報,1997,20(1):30-37

[7] 邱駿.現(xiàn)代五項運動員運動能力和機能狀態(tài)監(jiān)控與評價的研究[J].上海體育學(xué)院學(xué)報,2009(2):45-67

[8] 宋閃.上海市擊劍項目優(yōu)秀后備人才的身體成分與有氧/無氧代謝能力關(guān)聯(lián)性研究[D].上海:華東師范大學(xué),2011

[9] 王道,高炳宏.2 周低住高練對游泳運動員心肺功能和有氧運動能力的影響[J].中國運動醫(yī)學(xué)雜志,2006,25(3):309-313

[10] Ogita F,Hara M,Tabata I.Anaerobic capacity and maximal oxygen uptake during arm stroke,leg kicking and whole body swimming[J].Acta Physiol Scand,1996,157(4):435-441

[11] Tomikawa M,Nomura T.relationships between swim performance,maximal oxygen uptake and peak power output when wearing a wetsuit[J].J Sci Med Sport,2009,12(2):317-322

上海市科委項目(16JC1400503)