張冠男 王敬茹 劉麗娟
(河北省體育科學(xué)研究所,河北 石家莊 050000)
越野滑雪作為一項(xiàng)古老的體育運(yùn)動(dòng),是當(dāng)前雪上運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)大項(xiàng),在冬季項(xiàng)目比賽中具有重要地位。越野滑雪是周期性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,以滑雪板和滑雪杖為工具,運(yùn)用登山、滑降、轉(zhuǎn)彎、滑行等基本技術(shù),在丘陵起伏的山地沿著規(guī)定的路線進(jìn)行競(jìng)速,比賽項(xiàng)目包括男女運(yùn)動(dòng)員的短、中、長(zhǎng)距離及超長(zhǎng)距離、接力等12個(gè)小項(xiàng),主要供能特點(diǎn)均屬有氧能力為主導(dǎo)、無氧耐力為支撐的混合代謝供能。河北省越野滑雪隊(duì)成立較晚,2017年5月正式建隊(duì),運(yùn)動(dòng)員均由中長(zhǎng)跑項(xiàng)目、水上項(xiàng)目跨項(xiàng)選拔而來。本研究通過對(duì)4名男子越野滑雪運(yùn)動(dòng)員冬訓(xùn)前后的有氧能力、無氧能力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),為教練員準(zhǔn)確把握運(yùn)動(dòng)員的能力發(fā)展、掌握運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練效果、制定個(gè)體化訓(xùn)練方案提供數(shù)據(jù)參考。
1.1 研究對(duì)象
河北省男子越野滑雪運(yùn)動(dòng)員4名,年齡18.2±1.9歲,身高177.0±10.3cm,體重73.5±8.7kg,訓(xùn)練年限4年,原訓(xùn)練項(xiàng)目均為中長(zhǎng)跑。取得成績(jī):二青會(huì)越野滑雪男子甲組短距離自由技術(shù)比賽第一名;二青會(huì)越野滑雪團(tuán)體短距離甲組第三名、乙組第三名。
1.2 研究方法
1.2.1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試法
測(cè)試2020年冬訓(xùn)前后(共3個(gè)月)4名受試運(yùn)動(dòng)員的有氧能力、無氧能力指標(biāo)變化。
(1)實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
身高體重儀,德國(guó)context便攜式運(yùn)動(dòng)心肺功能測(cè)試儀和配套心率帶,德國(guó)hpcosmos跑步機(jī),日本COMBI功率自行車,德國(guó)EKF便攜式血乳酸測(cè)試儀,秒表,采血針、醫(yī)用酒精、棉簽若干。
(2)測(cè)試內(nèi)容和方案
①最大攝氧量測(cè)試:受試運(yùn)動(dòng)員測(cè)試前1小時(shí)未大量進(jìn)食,測(cè)試前充分熱身。測(cè)試方式為跑步機(jī)遞增速度運(yùn)動(dòng),起始坡度為2,起始速度為8km/h,每2分鐘遞增1km/h,直至15km/h,速度為15km/h后不再增加,每隔1min增加2坡度,直至運(yùn)動(dòng)員力竭。測(cè)試結(jié)束后記錄跑步機(jī)最終速度和最終速度階段跑步時(shí)間,并測(cè)定即刻血乳酸值、運(yùn)動(dòng)后3min血乳酸值,取最大值作為運(yùn)動(dòng)后最大血乳酸。②無氧能力測(cè)試:對(duì)受試運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行間歇性運(yùn)動(dòng)無氧能力測(cè)試。受試運(yùn)動(dòng)員全力蹬功率自行車運(yùn)動(dòng)4組,每組持續(xù)20s,間歇40s,負(fù)荷為受試運(yùn)動(dòng)員8.3%體重;記錄每組結(jié)束后即刻心率和運(yùn)動(dòng)完3min后心率。采用德國(guó)產(chǎn)EKF便攜式血乳酸儀測(cè)試運(yùn)動(dòng)前、運(yùn)動(dòng)后0min、2min、3min、5min、7min、9min血乳酸,采血部位為運(yùn)動(dòng)員指尖末端血。
1.2.2 數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)經(jīng)Excel作圖處理,結(jié)果用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用One-sample T test進(jìn)行比較分析,顯著性水平為P<0.05。
2.1 冬訓(xùn)前后有氧能力的測(cè)試結(jié)果與分析
有氧能力是越野滑雪運(yùn)動(dòng)員獲得優(yōu)異成績(jī)的關(guān)鍵因素之一,對(duì)受試運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行有氧能力相關(guān)測(cè)試,可以客觀評(píng)價(jià)其運(yùn)動(dòng)潛能和當(dāng)前階段的有氧運(yùn)動(dòng)水平。對(duì)冬訓(xùn)前后的最大攝氧量Maximal Oxygen uptake,VOmax(L.min)、相對(duì)最大攝氧量VOmax(ml.min.kg)、最大心率(HRmax)、通氣無氧閾攝氧量(VOAT)、通氣無氧閾心率(HR-AT)、最大呼吸商(RERmax)、最大血乳酸(BLAmax)等指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,表1為冬訓(xùn)前、后運(yùn)動(dòng)員有氧代謝能力測(cè)試結(jié)果匯總。
表1 4名越野滑雪男子運(yùn)動(dòng)員冬訓(xùn)前、后有氧能力測(cè)試結(jié)果
最大攝氧量是反映人體最大有氧耐力的標(biāo)志,冬訓(xùn)前4名運(yùn)動(dòng)員的VOmax值分別為64 ml.min.kg、62ml.min.kg、54ml.min.kg、65ml.min.kg,4號(hào)運(yùn)動(dòng)員和1號(hào)運(yùn)動(dòng)員的VOmax最大;經(jīng)過3個(gè)月的冬訓(xùn),4名運(yùn)動(dòng)員的VOmax均有所提高,其中1號(hào)運(yùn)動(dòng)員的提高值最大;經(jīng)計(jì)算,4名運(yùn)動(dòng)員冬訓(xùn)前的VOmax均值為61.25±4.99ml.min.kg,冬訓(xùn)后的VOmax均值為63.5±5.25ml.min.kg,該值顯著提高(p<0.05)。4名運(yùn)動(dòng)員冬訓(xùn)前的最大心率(HRmax)均值為190.2±3.6,冬訓(xùn)后的HRmax均值為192.7±2.6,最大心率有一定提高,但不具備顯著性差異。VOmax和HRmax的提高,反映出冬訓(xùn)后運(yùn)動(dòng)員心肺功能、攝氧能力的提升。
無氧閾是評(píng)定有氧能力的重要指標(biāo),無氧閾出現(xiàn)的越晚,說明運(yùn)動(dòng)員的有氧耐力越好。冬訓(xùn)前4名運(yùn)動(dòng)員的通氣無氧閾分別為42ml.min.kg、40ml.min.kg、35ml.min.kg、42ml.min.kg,占各自VOmax的比例(AT(%VOmax))分別為65.6%、65.5%、64.8%、69.2%,其中4號(hào)運(yùn)動(dòng)員的AT(%VOmax)最高,其他3名運(yùn)動(dòng)員該值相近;冬訓(xùn)后4名運(yùn)動(dòng)員VOAT均有所提高,AT(%VOmax)分別為69.1%、68.8%、64.3%、72.7%,僅3號(hào)運(yùn)動(dòng)員的AT(%VOmax)較冬訓(xùn)前略有下降。4名運(yùn)動(dòng)員冬訓(xùn)前的AT(%VOmax)均值為66.03±2.17%,冬訓(xùn)后該值為68.73±3.44%,該值顯著升高(p<0.05)。無氧閾心率(HR-AT)可作為發(fā)展有氧能力的強(qiáng)度指標(biāo)為教練員和運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練提供參考,4名運(yùn)動(dòng)員的HR-AT范圍在170-180之間,1號(hào)運(yùn)動(dòng)員和4號(hào)運(yùn)動(dòng)員冬訓(xùn)后HR-AT略有提升。
本研究用最終速度(坡度)和最終速度(坡度)持續(xù)時(shí)間來評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員冬訓(xùn)前、后承受訓(xùn)練負(fù)荷的能力變化。冬訓(xùn)前、后4名運(yùn)動(dòng)員均能跑至15km/h,冬訓(xùn)后跑步坡度和持續(xù)時(shí)間均有所增加,經(jīng)計(jì)算,4名運(yùn)動(dòng)員冬訓(xùn)后跑步時(shí)長(zhǎng)較冬訓(xùn)前比較分別增加了150s、138s、77s和147s,說明運(yùn)動(dòng)員的耐力水平有一定提升。
2.2 冬訓(xùn)前后無氧能力的測(cè)試結(jié)果與分析
越野滑雪比賽中,運(yùn)動(dòng)員既需要有氧代謝供能,又需要無氧糖酵解供能,特別是中短距離項(xiàng)目,要求運(yùn)動(dòng)員具備良好的有氧耐力和強(qiáng)大的耐乳酸能力。對(duì)受試運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行耐乳酸能力測(cè)試,對(duì)每組測(cè)試的最大功率(PP)、相對(duì)最大功率(PP/kg)、平均功率(AP)、相對(duì)平均功率(AP/kg)、每組結(jié)束后即刻心率(10s心率)和3min后心率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,冬訓(xùn)前、后的測(cè)試結(jié)果見表2。
表2 4名越野滑雪男子運(yùn)動(dòng)員冬訓(xùn)前、后無氧能力測(cè)試結(jié)果
2.2.1 受試運(yùn)動(dòng)員最大功率、平均功率測(cè)試結(jié)果分析
運(yùn)動(dòng)員全力進(jìn)行4組運(yùn)動(dòng),每組最大功率多數(shù)出現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)開始后3-6s,反映了磷酸原系統(tǒng)的供能功率,體現(xiàn)了最大無氧功率的水平,值越大,說明運(yùn)動(dòng)員的爆發(fā)力越強(qiáng)。經(jīng)比較,4號(hào)運(yùn)動(dòng)員的最大無氧做功能力最強(qiáng),3號(hào)運(yùn)動(dòng)員的最大無氧做功能力最弱,1號(hào)、2號(hào)運(yùn)動(dòng)員最大無氧能力相近。冬訓(xùn)前,受試運(yùn)動(dòng)員的4組PP/kg平均值為9.95±0.79w/kg、9.25±0.71w/kg、8.25±0.79w/kg、7.98±1.04w/kg,經(jīng)過3個(gè)月冬訓(xùn),4組PP/kg平均值為10.30±0.67w/kg、9.58±0.58w/kg、8.68±0.82w/kg、8.33±1.15w/kg,4名運(yùn)動(dòng)員的PP/kg值均有所提高。
平均功率體現(xiàn)了無氧酵解能供能水平,反映肌肉的無氧耐力,平均功率值越大,說明運(yùn)動(dòng)員糖酵解代謝能力強(qiáng),無氧速度耐力好。經(jīng)比較,4號(hào)運(yùn)動(dòng)員的平均無氧做功能力最好,2號(hào)、3號(hào)運(yùn)動(dòng)員平均無氧做功能力最弱。冬訓(xùn)前,受試運(yùn)動(dòng)員的4組AP/kg平均值為8.43±0.36 w/kg、7.35±0.21 w/kg、6.65±0.21 w/kg、6.25±0.31 w/kg,經(jīng)過3個(gè)月冬訓(xùn),4組PP/kg平均值為8.73±0.36 w/kg、7.53±0.22 w/kg、6.80±0.29 w/kg、6.40±0.29w/kg,4名運(yùn)動(dòng)員的AP/kg值均有所提高。
2.2.2 受試運(yùn)動(dòng)員4組運(yùn)動(dòng)的功率下降情況分析
無氧功率的下降情況,可以反映運(yùn)動(dòng)員在無氧做功時(shí)抗疲勞的能力。4組運(yùn)動(dòng)最大無氧功率的變化能夠反映間歇性爆發(fā)力的下降程度,平均功率的變化能夠反映間歇性速度耐力的下降程度。圖1為冬訓(xùn)前、后受試運(yùn)動(dòng)員4組運(yùn)動(dòng)的平均PP/kg、平均AP/kg變化圖。
4組運(yùn)動(dòng)中組與組之間折線的斜率越大,反映出功率的下降速率越大。由圖1可以看出,冬訓(xùn)前、后運(yùn)動(dòng)員的平均PP/kg下降最快的組為第3組,說明運(yùn)動(dòng)員在第3組運(yùn)動(dòng)時(shí)磷酸原系統(tǒng)的供能功率明顯下降,運(yùn)動(dòng)員爆發(fā)力明顯降低;對(duì)兩條折線(藍(lán)色、橙色)分別做線性回歸,回歸方程式的斜率分別為-0.69、-0.68,下降速率近乎一樣。冬訓(xùn)前、后運(yùn)動(dòng)員的平均AP/kg斜率最大的組為第2組,說明運(yùn)動(dòng)員在第2組運(yùn)動(dòng)時(shí)平均AP/kg下降最快,糖酵解供能能力明顯降低,速度耐力明顯下降;對(duì)兩條折線(灰色、黃色)分別做線性回歸,回歸方程式的斜率分別為-0.77、-0.72,冬訓(xùn)后的AP/kg整體下降速率有所降低,無氧耐力有一定提高。
圖1 冬訓(xùn)前、后運(yùn)動(dòng)員4組運(yùn)動(dòng)平均PP/kg、平均AP/kg變化折線圖
2.2.3 受試運(yùn)動(dòng)員血乳酸測(cè)試結(jié)果分析
4組極限強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng),能夠最大限度調(diào)動(dòng)運(yùn) 動(dòng)員的糖酵解供能能力,可得到運(yùn)動(dòng)員最大血乳酸值(沖酸能力),測(cè)定運(yùn)動(dòng)后一段時(shí)間內(nèi)血乳酸的變化情況,可明確血乳酸消除速率。4名運(yùn)動(dòng)員冬訓(xùn)前、后極限強(qiáng)度間歇性運(yùn)動(dòng)后血乳酸測(cè)試結(jié)果見表3,血乳酸變化趨勢(shì)見圖2。
表3 冬訓(xùn)前、后運(yùn)動(dòng)員血乳酸(BLa)測(cè)試結(jié)果(單位:mmol/L)
圖2 運(yùn)動(dòng)員冬訓(xùn)前、后極限強(qiáng)度間歇性運(yùn)動(dòng)后血乳酸變化折線圖
經(jīng)過極限強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng),冬訓(xùn)前4名運(yùn)動(dòng)員最大血乳酸值分別達(dá)到17.2mmol/L、19.6mmol/L、15.8mmol/L、20.2mmol/L,4號(hào)運(yùn)動(dòng)員和2號(hào)運(yùn)動(dòng)員的沖酸能力最好,能達(dá)到20mmol/L左右血乳酸,糖酵解能力較強(qiáng);冬訓(xùn)后4名運(yùn)動(dòng)員最大血乳酸值分別為18.3mmol/L、18.7mmol/L、16.7mmol/L、20.8mmol/L,1號(hào)、3號(hào)、4號(hào)運(yùn)動(dòng)員的最大血乳酸值有所提高,2號(hào)運(yùn)動(dòng)員該值略有下降。
乳酸清除率可準(zhǔn)確反映無氧耐力運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)后身體恢復(fù)的程度,同時(shí)也反映出有氧代謝能力。通過圖2可以看出運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過間歇運(yùn)動(dòng)后的血乳酸消除情況,血乳酸峰值分別出現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)后0min、2min、2min、3min,9min后4名運(yùn)動(dòng)員的血乳酸值依然保持在10mmol/L上下,沒有得到很好的消除,考慮這與運(yùn)動(dòng)模式有關(guān),間歇性極限強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致血乳酸持續(xù)堆積,需要一定時(shí)間從細(xì)胞中彌散出來,所以血乳酸的產(chǎn)生和消除時(shí)間均較長(zhǎng)。血乳酸出峰時(shí)間是判斷
依據(jù)運(yùn)動(dòng)后0min、2min、3min、5min、7min、9min7個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的血乳酸值對(duì)血乳酸折線圖做線性回歸,1號(hào)運(yùn)動(dòng)員冬訓(xùn)前、后血乳酸變化斜率分別為-1.63、-1.65,冬訓(xùn)前后乳酸清除率基本一致;2號(hào)運(yùn)動(dòng)員冬訓(xùn)前、后血乳酸變化斜率分別為-0.99、-1.72,冬訓(xùn)后乳酸清除率明顯高于冬訓(xùn)前;3號(hào)運(yùn)動(dòng)員冬訓(xùn)前、后血乳酸變化斜率分別為-1.43、-1.31,冬訓(xùn)前乳酸清除率略高于冬訓(xùn)后,前后差別不大;4號(hào)運(yùn)動(dòng)員冬訓(xùn)前、后血乳酸變化斜率分別為-1.31、-1.62,冬訓(xùn)后乳酸清除率高于冬訓(xùn)前。
這些數(shù)據(jù)定量反映出運(yùn)動(dòng)員冬訓(xùn)前后的糖酵解供能能力變化。4號(hào)運(yùn)動(dòng)員最大血乳酸值和乳酸清除率有一定提高,且血乳酸出峰時(shí)間提前,說明耐乳酸能力的提升;盡管2號(hào)運(yùn)動(dòng)員最大血乳酸值略有下降,但乳酸清除率明顯加快;1號(hào)、3號(hào)運(yùn)動(dòng)員變化不明顯。
有氧能力是越野滑雪運(yùn)動(dòng)員在比賽中獲得好成績(jī)的關(guān)鍵所在,發(fā)展運(yùn)動(dòng)員的有氧運(yùn)動(dòng)能力是訓(xùn)練的重點(diǎn)。4名受試運(yùn)動(dòng)員的最大攝氧量均值為63.5±5.25ml.min.kg,與我國(guó)優(yōu)秀越野滑雪運(yùn)動(dòng)員(69.4±6.5ml.min.kg)相比有一定差距,但AT(%VO2max)均值為68.73±3.44%,與國(guó)內(nèi)優(yōu)秀越野滑雪運(yùn)動(dòng)員的AT(%VOmax)(68.17±5.20%)[相比近乎一樣。最大攝氧量受遺傳因素影響較大,后天訓(xùn)練可提升空間較小,但這并非完全否定了最大攝氧量的可訓(xùn)練性,遺傳決定了發(fā)展上限,而無氧閾可通過良好的耐力訓(xùn)練得到有效提升。有文獻(xiàn)指出,我國(guó)優(yōu)秀越野滑雪運(yùn)動(dòng)員的最大攝氧量與國(guó)外優(yōu)秀越野滑雪運(yùn)動(dòng)員相比差別不大,但最大攝氧量利用率AT(%VOmax)較低,致使在長(zhǎng)時(shí)間耐力運(yùn)動(dòng)中,肌肉乳酸堆積出現(xiàn)較早,限制了運(yùn)動(dòng)成績(jī)的提高。優(yōu)秀耐力運(yùn)動(dòng)員的最大攝氧量利用率可達(dá)80-90%,而4名受試運(yùn)動(dòng)員的最大攝氧量利用率僅為64%-73%,還用很大的提升空間。
周期性耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的競(jìng)技能力很大程度上取決于有氧耐力和無氧耐力,特別是對(duì)中短距離越野滑雪項(xiàng)目而言,無氧耐力和有氧耐力應(yīng)協(xié)調(diào)發(fā)展。血乳酸濃度能夠反映出肌肉中無氧糖酵解供能與代謝以及乳酸的耐受情況。越野滑雪的比賽地形波浪起伏、復(fù)雜多變,賽道總體由1/3上坡、1/3平地和1/3下坡組成。有研究指出,由于地形的持續(xù)變化,運(yùn)動(dòng)員的比賽強(qiáng)度也在高強(qiáng)度(上坡)—次高強(qiáng)度(下坡或平地)之間不斷波動(dòng),類似于間歇訓(xùn)練。在查閱中外文獻(xiàn)的過程中,發(fā)現(xiàn)若干篇通過30s WinGate功率自行車試驗(yàn)研究越野滑雪運(yùn)動(dòng)員無氧代謝能力的文獻(xiàn),未發(fā)現(xiàn)該項(xiàng)目通過間歇性高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)測(cè)試無氧代謝能力的報(bào)道。參照教練員意見和越野滑雪運(yùn)動(dòng)員能量代謝特點(diǎn),本研究設(shè)計(jì)了極限強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)試驗(yàn),通過刺激運(yùn)動(dòng)員產(chǎn)生高血乳酸值來評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員的耐酸能力。預(yù)試驗(yàn)過程中采取了以受試者8.3%體重的負(fù)荷進(jìn)行20s全力運(yùn)動(dòng)5次(每次間歇20s、30s、40s、50s),以受試者8.3%體重的負(fù)荷進(jìn)行15s全力運(yùn)動(dòng)5次(每次間歇15s、25s、35s、45s)等多種測(cè)試方案,根據(jù)對(duì)心率的控制(每組運(yùn)動(dòng)結(jié)束后即刻心率控制在160次/分鐘以上)和運(yùn)動(dòng)員的主觀反應(yīng),最終確定了無氧能力測(cè)試方案。受試運(yùn)動(dòng)員均曾獲得二青會(huì)越野滑雪短距離部分比賽項(xiàng)目的前三名,教練員主觀認(rèn)為運(yùn)動(dòng)員的無氧耐力應(yīng)較好,經(jīng)計(jì)算,第1組測(cè)試與第4組測(cè)試的相對(duì)最大無氧功均值相差約2.0w/kg,相對(duì)平均無氧功均值相差約2.3w/kg,前后差值較小,客觀反映出運(yùn)動(dòng)員的無氧耐力較好。
本研究選取了冬訓(xùn)前后為運(yùn)動(dòng)員階段性身體能力測(cè)試的時(shí)間節(jié)點(diǎn),冬訓(xùn)期是運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練上量、上強(qiáng)度、提高身體能力的重要階段,以發(fā)展有氧耐力、專項(xiàng)速度、速度耐力和專項(xiàng)力量為主,日常訓(xùn)練包括技術(shù)訓(xùn)練、力量訓(xùn)練、變速滑、節(jié)奏滑、45公里越野、2小時(shí)無氧閾心率慢跑等。經(jīng)過3個(gè)月冬訓(xùn),運(yùn)動(dòng)員的有氧能力、無氧能力得到了一定提高,其中4號(hào)運(yùn)動(dòng)員的提高程度最大,1號(hào)、2號(hào)運(yùn)動(dòng)員有明顯提高,3號(hào)運(yùn)動(dòng)員由于經(jīng)歷一次感冒發(fā)燒、一次外出考試,冬訓(xùn)期間未能得到系統(tǒng)訓(xùn)練,身體能力提升不明顯。
4.1 冬訓(xùn)3個(gè)月,受試運(yùn)動(dòng)員的最大攝氧量和無氧閾攝氧量占比得到明顯提升,無氧閾攝氧量占比與國(guó)內(nèi)優(yōu)秀越野滑雪運(yùn)動(dòng)員相比基本一致,但最大攝氧量與國(guó)內(nèi)優(yōu)秀越野滑雪運(yùn)動(dòng)員相比略有差距。
4.2 冬訓(xùn)3個(gè)月,受試運(yùn)動(dòng)員的最大無氧功和平均無氧功均有所提升,耐乳酸能力得到一定改善,其中4號(hào)運(yùn)動(dòng)員的沖酸能力和血乳酸清除率提高程度最大,1號(hào)、2號(hào)運(yùn)動(dòng)員有明顯提高,3號(hào)運(yùn)動(dòng)員基本無變化。