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采用Conconi场地测试法评估优秀竞走运动员专项能力的可行性研究

2012-09-20邱俊强彭迎春

中国体育科技 2012年4期
关键词:乳酸心率负荷

邱俊强,彭迎春,卢 洁

采用Conconi场地测试法评估优秀竞走运动员专项能力的可行性研究

邱俊强,彭迎春,卢 洁

目的:通过两种测试方法的比较,建立优秀竞走运动员专项有氧能力的场地评价方法。研究对象为国家竞走队运动员8人;方法:采用实验室递增负荷测试和conconi场地测试。结果:实验室递增负荷测试,优秀竞走运动员的最大血乳酸值为11.50±1.51mmol/L,10min乳酸清除率为0.37±0.15,乳酸阈走速为12.44±0.59km/h,心率阈走速为13.30 ±0.91km/h。通过conconi测试获得的优秀竞走运动员的心率阈值为168.8±3.2次/min,个体无氧阈走速为13.40±0.27km/h;两种测试方法比较,心率阈值不存在显著性差异,个体无氧阈走速也不存在显著性的差异,两组值存在高度正相关。结论:从获取竞走运动员心率阈和个体无氧阈走速方面看,场地conconi测试可以取代实验室递增负荷测试,且更接近运动实际。

竞走;优秀运动员;专项能力;评估;conconi场地测试

1 前言

对运动员进行专项运动能力评估,是训练监控工作的起点。对于竞走项目来说,超强的耐力、良好的速度、完美的技术都是运动员获得成功的关键。因此,运动员的专项能力评估需要在良好技术的前提下,对运动员的专项能力进行准确的评估。采用实验室跑台测试方法对竞走运动员进行能力评估时,跑台与场地的差异会导致运动员动作技术特征发生改变,无法准确获得运动员的专项能力数值。因此,本研究采用改良的conconi测试方法,通过匀加速测试的方式获得运动员的无氧阈走速,并与实验室测试结果进行比较,探讨场地测试评估竞走运动员专项能力的可行性。

2 研究对象与方法

2.1 研究对象

研究对象为国家竞走队运动员8人,均为男性,基本情况如表1。

2.2 研究方法

2.2.1 运动能力测试

2.2.1.1 实验室测试

作者单位:北京体育大学 运动生化教研室,北京100084
Department of Sport Biochemistry,Beijing Sports University,Beijing 100084,China.

实验室测试采用实验室递增负荷(个体乳酸阈)测试方法。具体步骤如下:

准备活动:跑台慢走10min至完全热身;休息5min,当心率恢复到100次/min以下时可以开始测试。

表1 受试者基本情况一览表

测试过程:运动员以起始速度(如8.5km/h)完成3 min跑台走,之后每3min速度递增1.2km/h,共完成6级,第6级负荷后仍可继续进行的,下一级负荷以0.5 km/h递增。当运动员无法保持预定速度或者运动员无法保证竞走姿态的规范性时,运动中止。每名运动员约需要40min完成整个测试。测试过程要求运动员全程佩戴心率表;在每级速度进行到2′40″时采指血测定乳酸,运动结束后即刻、2min、5min、8min及15min取血测定乳酸。

实验室个体乳酸阈判断方法:根据乳酸消除弥散模式,在坐标图中画出时间-乳酸动力学变化曲线,取切点的血乳酸值为个体无氧阈,该值对应走速为乳酸无氧阈走速,该级走速对应的心率为乳酸无氧阈对应心率(图1)。

图1 个体乳酸阈的确定示意图(Stegman,1981)[2]

实验室个体心率阈判断方法:在坐标图中画出负荷-心率曲线。用前几级负荷-心率和后几级负荷-心率分别求出两条线性曲线,找到心率变化曲线中偏离原始线性关系的拐点,该拐点对应的心率作为个体无氧阈心率(图2)。

图2 个体心率阈的确定示意图(Conconi,1982)[4]

2.2.1.2 场地conconi测试

场地测试采用改良的conconi测试方法。具体步骤如下:

准备活动:运动员进行慢走及拉伸等热身活动10 min,休息5min,待心率恢复到100以下时开始测试。

测试过程:运动员以2′20″/400m 速度起步,2圈(800 m)后速度为2′10″,以后每2圈速度递增5″/400m。当运动员无法完成该级负荷或者无法保持竞走姿势的规范性时,运动中止。测试运动员8人,分两组进行。速度感最好的运动员领走,每200m处有教练员提示速度,每组测试时间约1h,测试完成总距离(含准备活动)约10km。

场地个体心率阈判断方法:在坐标图中画出负荷-心率曲线。用前几级负荷-心率和后几级负荷-心率分别求出两条线性曲线,找到心率变化曲线中偏离原始线性关系的拐点,该拐点对应的心率作为个体无氧阈心率(图2)。

2.2.2 生理生化指标的测定

血乳酸测试采用YSI1500血乳酸仪,心率测试使用RS800sd型号polar表(芬兰)。

2.2.3 统计学处理

所有数据均采用SPSS 11.5软件包和EXCEL统计处理。数据采用平均数±标准差(X±SD)表示,实验前、后数据统计采用配对t检验,指标间相关性检验采用Pearson相关。P<0.05为有显著性差异,P<0.01为有非常显著性差异。

3 研究结果

3.1 实验室测试结果

本研究采用递增负荷方案进行的实验室个体乳酸阈测试结果证明,乳酸拐点出现在心率阈之前(表2)。实验室测试的个体乳酸阈和心率阈之间相关性很低,说明心率阈和个体乳酸阈值没有必然的联系。

表3显示,运动员最大乳酸为:11.50±1.51mmol/L。说明在这一递增负荷实验中,运动员可能无法达到其自身能达到的最大乳酸值。这一现象提示,虽然冲酸训练是提高有氧耐力的有效手段之一,但从专项训练的角度看,过多安排高乳酸训练,不适合竞走这一运动项目。

3.2 场地测试结果

表4显示,我国优秀竞走运动员的场地测试心率拐点出现在169左右,对应走速在13.4km/h左右,该走速高于我国男子竞走运动员的比赛走速,心率值也高于比赛时心率,说明竞走比赛强度在无氧阈强度以下。

3.3 实验室测试和场地测试结果的比较

表5和图3显示,实验室心率阈走速和场地心率阈走速非常接近,不存在显著性的差异,且二者存在高度正相关,说明两种测试方法在测试心率阈走速方面不存在明显的差异。但是,与乳酸阈走速相比,二者均明显高于乳酸阈走速。说明采用乳酸拐点与心率拐点所获得的无氧阈走速是不一致的。

表2 优秀竞走运动员实验室递增负荷测试结果一览表 (n=8)

表3 实验室递增负荷测试中的血乳酸值与乳酸清除率一览表

表6和图4比较了实验室测试的乳酸阈对应心率、实验室心率阈与场地心率阈之间的差异。结果表明,实验室心率阈明显高于乳酸阈对应心率,且具有非常显著性差异。再次说明同一实验中,乳酸阈和心率阈没有必然的联系。场地心率阈低于实验室心率阈,但没有统计学差异。

表4 优秀竞走运动员场地conconi测试结果一览表 (n=7)

表5 两种测试方法无氧阈走速的比较一览表

表6 实验室测试和场地测试心率阈的比较一览表(心率:beats/min)

图3 三种无氧阈走速比较图

4 分析与讨论

有氧代谢供能能力与运动耐力有很强的正相关关系。1981年Stegman等人提出了测定个体乳酸阈的方法[2]。血乳酸浓度的大小是反映活动肌肉和血液间乳酸弥散率和清除率相差的结果,当血乳酸消除率等于弥散率时,这时的运动强度可视为个体乳酸阈强度值。通常以4mmol/L乳酸水平作为血液中乳酸堆积的起点,即乳酸阈值,代表运动员的最大有氧能力。竞走运动员的乳酸阈走速决定于以下两个因素:乳酸阈摄氧量和亚极量运动能量节省化程度[2]。

图4 三种心率阈的比较图

本研究的竞走运动员个体乳酸阈值为4.41±0.64 mmol/L,乳酸阈走速大多落在12.1~13.3km/h之间。乳酸阈上下两级负荷的乳酸值差异很大。对优秀竞走运动员周永生在50km竞走实战模拟实验[1]报道称,2次50 km全程的血乳酸测试,两次测试的前30km走速定为12.5km/h,血乳酸分别在0.6~3.0和0.2~2.8mmol/L的范围内。冲刺时最高乳酸是3.3mmol/L。所以50km竞走中运动员机体内的血乳酸值并不高。在说明长时间的竞走运动中乳酸的形成和代谢规律并不完全像递增负荷运动所表现的那样,在长时间高走速和递增负荷测试中的同一强度对应下,递增负荷测试中的血乳酸浓度更高。

在使用心率评定运动强度方面,著名的意大利运动生理学家Conconi做出了巨大的贡献,他阐明了HR与运动强度之间存在的关系,同时该方法被命名为conconi法[4]。该方法的要点是,进行亚极量运动时,运动强度与心率存在线性关系,当运动强度升高到很高水平时,HR不再随之升高而出现平台。这一心率与强度的偏离点就是无氧阈出现的点。关于conconi测试中拐点心率产生的机制目前尚未有明确的定论。Herbert[9]的研究证实,Conconi心率拐点的出现在受试者O2max之前,因此,Conconi心率拐点的出现与运动时代谢改变有关,其机制可能是:conconi测试的运动方式实际上包括了由有氧运动过渡到无氧运动的全过程,因此,心血管机能的活动实际上也经历了这一全过程中相伴随的代谢变化。运动开始后随强度增加需氧量成比例增加,机体在神经系统调节下,通过增加心率来提高耗氧量,心率随强度的递增而上升。当受试者在某一强度运动时肌肉出现疲劳,氧供不足导致包括乳酸在内的大量代谢产物堆积,这些肌肉中的大量代谢产物随后逐步进入血液可能使神经系统对心脏的支配出现暂时性紊乱,导致心率在短暂时间内不能维持上升水平,心率放缓;出现后如果继续进行大强度运动,进入血液中的大量代谢产物强烈地刺激了中枢和外周化学感受器,通过神经系统的调节反射性的引起心血管中枢活动增强,心率迅速上升以此改善机体的缺氧,形成特有的Conconi心率拐点现象。

Conconi测试由于其简单无创而被一些运动员和教练员广泛使用,但是这种方法在很多文献中仍然受到质疑。Vachon[10]和 Howley[6]两个研究小 组的结 果都证明运 动强度和拐点心率关系的存在,但与实测乳酸阈相比,Conconi心率拐点要晚于乳酸阈拐点。之后,很多研究学者对Conconi等人的研究进行了论证,发现进行重复实验时仅有一部分个体出现心率平而对该方法提出质疑[7,8,3]。尽管conconi测试目前仍然存在争议,但其争议点主要集中在完成极高或极低运动强度时,HR用于估测O2max会由于应答滞后出现误差。在亚极量强度等很大范围的运动中,HR与O2基本上成线性关系,能够用于准确地评估运动强度[5]。而竞走项目的最大强度(比赛强度)在无氧阈强度以下,因此,该方法用于评价竞走运动员的无氧阈走速是适合的。

本研究采用递增负荷方案进行的实验室个体乳酸阈测试也证明乳酸拐点出现在心率阈之前。实验室测试的个体乳酸阈和心率阈之间相关性很低。说明心率阈和个体乳酸阈值没有必然的联系。实验室测试的心率阈走速和场地测试的心率阈走速存在高度正相关(r=0.901,P=0.02<0.05)。在实验室个体乳酸阈测试和场地conconi测试的心率比较中,本研究发现,实验室测试心率阈高于场地测试心率阈值,尽管统计学没有显著性差异,但在用于运动员的个性化监控时,这个差异是应当考虑的。可以认为,跑台测试与实际场地测试是有差距的,同样的强度下,跑台进行测试运动员的心率比较高,因此,不能反映平时训练的真实情况。该差异的原因主要是由于跑台竞走与场地竞走的不同。首先,场地视野开阔,跑台活动范围较小,跑台长度可能会从心理上对竞走运动员的步幅和步频产生影响,而技术动作的差异对竞走运动员的能量消耗有很大影响。其次,运动员行走在移动皮带上,受到的摩擦力和在地面上行走不同。所以,在同一强度下,跑台走的动作和肌肉发力情况有可能与实际训练和比赛不同。因此,在对运动员进行专项能力评估时,尽量与运动专项相吻合是建立专项能力评估方法必须首先考虑的问题。

因此,本研究认为,从获得竞走运动员心率阈的角度出发,可以用场地conconi测试代替跑台递增负荷测试。具有无创性的场地conconi测试更为符合实际,也容易被运动员接受。乳酸清除率可以用来评价竞走运动员的有氧代谢能力,今后可以在场地conconi测试后配合使用。

5 结论

1.实验室递增负荷测试获得的心率阈和乳酸不具有同时性,心率阈走速高于乳酸阈走速。在应用心率阈指导训练时,应注意该差异。

2.实验室递增负荷测试与场地conconi测试获得的心率阈走速不存在明显的差异。通过两种测试方法的比较,场地conconi测试可以取代实验室递增负荷测试,并且场地测试模式更接近运动实际。

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Feasibility Study on Conconi Test for Assessment of Elite Race Walkers’Specific Ability

QIU Jun-qiang,PENG Ying-chun,LU Jie

The purpose of this study was to compare the incremental exercise protocol in the laboratory and of conconi test,and to get the good assessment methods for race walkers’aerobic abilities.Eight national team race walkers volunteered to participate in this study.The results showed that 1)From incremental exercise protocol in the laboratory,the maximal values of lactate was 11.50±1.51mmol/L,and 10min lactic acid clearance rate was 0.37±0.15;the velocity on lactate threshold was 12.44±0.59km/h,and the velocity on heart rate threshold was 13.30±0.91km/h 2)From conconi test,the heart rate threshold of the elite race walkers was 168.8±3.2beats/min,and the individual anaerobic threshold velocity was 13.40± 0.27km/h.3)No significant difference was found between the heart rate thresholds in the two tests.And there was no significant difference in individual anaerobic threshold velocity in the two tests and there was a higher positive correlation between them.Conclusion:Conconi test can replace the incremental exercise protocol in the laboratory from the aspect of estimating the anaerobic threshold intensity and show more advantages in practical training.

race walking;specific ability;assessment;conconi test

G804.2

A

1002-9826(2012)04-0097-04

2012-02-17;

2012-06-10

由科技部科技奥运专项课题(2006BAK12B01)。

邱俊强(1974-),女,山东人,副教授,博士,研究方向为优秀运动员训练监控与高原训练、运动与能量代谢,Tel:(010)62989584,E-mail:qiujq001@sina.com。

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