我国优秀男子赛艇公开级运动员专项体能结构模型的构建

韩炜等

摘 要：采用文献资料、问卷调查、测试和数理统计等研究方法，以国家赛艇集训队26名男子公开级运动员为测试对象，经指标初选、专家调查和多因素分层逐步回归分析，统计筛选出7项有效反映我国优秀男子赛艇公开级运动员专项体能水平的指标，运用灰色关联分析法对各项指标进行赋权，建立了反映我国优秀男子赛艇公开级运动员专项体能特征的结构模型。

关键词： 优秀男子赛艇公开级运动员；专项体能；体能模型

中图分类号： G 861.4 文章编号：1009783X（2013）05043605 文献标志码： A

模型是指按照一定的比例以缩小或放大的形式复制下来而形成的一个原型代替物。建立模型的目的就是利用简练而有效的信息研究客体的某种功能的内在结构和机制[1]。结构模型是对体能类项目运动员体能系统最大限度的简化，其目的是深入揭示制约运动员体能水平的关键因素，进而有针对性地对其施加训练影响，从而达到有效控制训练过程、提高运动员体能训练效益的目的[2]。赛艇是一项以有氧供能为主、强调力量耐力素质的体能主导类项目，运动员的体能水平在很大程度上制约着其竞技能力的高低，因而挖掘和提高运动员的体能水平是赛艇项目取得优异运动成绩的关键。曹景伟[35]以中国优秀女子赛艇运动员为研究对象，开展了体能模型理论与实践的系列探索，建立并完善了我国优秀女子赛艇运动员的体能模型及其诊断和评价体系。关于我国男子赛艇运动员体能模型构建的相关研究仅检索到1篇[6]，其测试对象为广东队、河北队参加第11届全运会并获得前8名的男子赛艇运动员。在上述研究的基础上，本文拟选取我国国家赛艇集训队的优秀男子公开级运动员为测试对象，对其专项体能结构模型进行研究，以期从定量的角度更深一层地认识男子赛艇公开级运动员的专项体能特征和发展规律，为教练员和科研人员跟踪、监测运动员的体能发展状况，制订适宜的训练计划提供决策支持。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以我国优秀男子赛艇公开级运动员的专项体能结构模型为研究对象，以国家赛艇集训队的26名男子公开级运动员为测试对象，其中，健将22人，一级运动员4人。测试对象的平均年龄为（22.7±2.6）岁，平均身高为（195.40±2.82）cm，平均体重为（92.75±5.97）kg。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法

通过检索，收集近10年有关赛艇项目体能训练方面的相关文献，通过归类分析与处理，掌握了我国赛艇项目相关的科研现状与研究趋势。同时，广泛查阅了运动训练学方面的书籍和资料，特别是同项群其他项目有关运动员体能训练理论与方法方面的文献，作为本研究的参考资料和研究基础。

1.2.2 问卷调查法

在查阅文献资料的基础上，结合与具有丰富训练实践经验的教练员的访谈，设计了“优秀赛艇运动员专项体能初选指标体系”专家问卷调查表。本问卷以体能概念所涵盖的3个方面为出发点，以运动素质、身体形态和身体机能为一级指标，内含10项二级指标和53项三级指标。问卷向19位国家队和部分省队优秀教练员（国家级教练16名，高级教练3名）发放，最终确定了有效反映我国优秀男子赛艇公开级运动员专项体能的复选指标，问卷有效回收率达到100%。

1.2.3 测试法

采用经专家筛选后所得到的复选指标对测试对象进行测试，编制各项指标的测试细则，测试由国家赛艇队教练员和科研人员严格按照测试细则进行。

1.2.4 数理统计法

1.2.4.1 逐步回归分析法

以测功仪2 000 m成绩为因变量，分别以入选的形态指标、机能指标和素质指标为自变量，采用SPSS 13.0进行多因素分层逐步回归分析，以筛选能有效反映男子赛艇公开级运动员专项体能水平的指标。

1.2.4.2 灰色关联分析法

采用邓聚龙教授创立的灰色关联分析法，计算入选体能指标的灰色关联度，以判别各指标在模型中的贡献和价值，进而求得各指标的权重。数据处理软件为南京航空航天大学灰色系统研究所编制的灰色系统理论建模软件（GTMS3.0）。

2 结果与分析

2.1 评价指标的筛选

依据邢文华教授提出的运动项目有效指标体系筛选的通用步骤[7]，本研究在指标初选的基础上，根据运动训练学理论对体能结构的划分，将初选指标分类降维为身体形态类指标、身体机能类指标和运动素质类指标，然后以专项运动成绩为因变量，以上述3类指标为自变量分别进行分层逐步回归分析，从而筛选出反映优秀运动员体能结构的有效指标体系。

2.1.1 初选指标的确定

根据对体能概念及其结构的理解和认识，将构成体能的身体形态、身体机能和运动素质3个方面作为一级指标；通过文献检索、专家访谈和逻辑分析，收集目前已有的反映男子赛艇公开级运动员专项体能一级指标下所包含的10项二级指标，包括长度、围度、宽度、身体成分、心肺机能、生化指标、力量素质、速度素质、耐力素质、柔韧素质；在二级指标的基础上，确定了53项可直接量化评定的三级指标作为反映我国优秀男子赛艇公开级运动员专项体能的初选指标体系。

2.1.2 初选指标专家筛选

采用五级评分法，请从事赛艇训练、教学和科研工作多年、有丰富经验的专家对初选指标进行赋值，专家评分后，计算各项指标的平均数，将平均数大于等于4的指标作为有效指标筛选出来，最后共得到27项三级指标。

2.1.3 统计筛选

通过对我国优秀男子赛艇公开级运动员27项指标的测试，获得了具体的指标数据，然后以所测得的三级指标为自变量，以运动员2 000 m测功仪全力拉成绩为因变量，从身体形态、身体机能和运动素质3个方面对所测指标进行分层逐步回归分析，得到有效反映我国优秀男子赛艇公开级运动员专项体能水平的具体指标。选择2 000 m测功仪成绩作为因变量的原因是：由于赛艇比赛多在天然水域进行，比赛成绩受天气情况的影响较大，所以，国内外赛艇界在训练实践中多用2 000 m测功仪成绩来表示赛艇运动员的专项能力，它被认为是评价赛艇运动员能力的最好指标[8]。Schabort[9]的研究也表明，采用Concept Ⅱ测功仪进行2 000 m专项成绩的测试，其结果具有高度的可靠性，非常适合运动员机能的评定和进行科学研究。

2.1.3.1 形态指标的筛选结果与分析

身体形态方面的初选指标经专家筛选后，确定了身高、体重、克托莱指数、指距-身高、吸气围、呼气围、呼吸差、臂围差、体脂百分比、瘦体重等10项指标进行统计筛选。以测功仪2 000 m全力拉成绩为因变量，上述形态学指标为自变量，进行逐步回归分析，结果见表1。

表 1 形态指标筛选结果

由表1可见，回归方程的复相关系数R=0.866，大于可接受回归方程R=0.7的要求，表明因变量与回归方程的入选指标高度相关。判定系数R2=0.749，大于诊断类方程R2=0.3的要求，表明入选变量涵盖了总变量74.9%的信息量。回归方程的显著性检验表明，回归方程具有显著性意义（P<0.01），说明模型指标的统计筛选结果是较为理想的，呼吸差、体脂率和大腿围3项指标是与专项成绩高度相关的指标，可以有效地反映并代表我国优秀男子赛艇公开级运动员的专项形态特征。

呼吸差在一定程度上反映了呼吸器官的发育情况、呼吸肌肌力、胸廓活动范围以及肺组织的弹性等，该指标的入选反映了赛艇运动员对呼吸机能有较高要求。Stefanos等[10]研究显示，赛艇运动员赛前准备活动强化呼吸肌训练，可使呼吸肌群获得有效刺激强度，尽快进入比赛状态，比赛时呼吸节奏与动作节奏更容易匹配。黄兴等[11]研究表明：阶段性呼吸肌群专门训练能够有效提高优秀女子赛艇运动员的乳酸阈功率，从而提高其有氧耐力水平；因此，通过训练可以提高呼吸肌的收缩力量和速度、加大呼吸深度等，良好呼吸机能的外观表现便是呼吸差的增大。

赛艇项目要求运动员具有较低的脂肪和尽可能多的肌肉。美国生理学家Hagerman[12]自1964年以来收集了3 000多名美国优秀赛艇运动员的资料，发现近几十年来，优秀赛艇运动员的身高、体重几乎没有变化，体脂率却下降了。研究表明：体脂含量高的人柔韧性、无氧工作能力、有氧工作能力、相对力量及生理机能等方面都明显比体脂正常者差[13]；减少体脂含量，增加去脂体重的比例，将改进、提高运动员的运动潜能[14]。而我国赛艇运动员与世界优秀赛艇选手相比，在体脂率这一指标上具有较大差距（见表2）。体脂率所占比例过大，表明瘦体重所占比例减少，肌肉体积自然也会减小，从而导致运动员的肌肉力量水平减弱，运动成绩无法提高。由于体脂率是可以通过训练而改变的为数不多的外部形态学指标之一，这提示我们降低运动员的体脂率、提高瘦体重，是提高我国赛艇运动员运动能力的一个重要方面。

大腿围通常用于反映腿部肌肉力量和肌肉体积的变化，围度大说明运动员腿部肌肉结实有力，力量较好。从技术角度看，一个有效的划桨启动是由蹬腿动作开始的。当桨叶完成入水动作后，运动员进入发力阶段，腿部用力蹬脚踏板，髋部后移，随后是背部肌肉，最后是肩部和臂部肌肉用力。可见，运动员的腿部发力是推动船艇向前运动的首要动力来源。从生理角度看，同一个体，肌肉体积越大，肌肉力量也就越大，因此，大腿围的大小对赛艇运动员能否取得优异运动成绩十分关键。

2.1.3.2 机能指标的筛选结果与分析

身体机能方面的初选指标经专家筛选后，确定了基础心率、最大心率、心率无氧阈、血乳酸、血清睾酮、血红蛋白、血尿素等7项指标进行统计筛选。以2 000 m测功仪全力拉成绩为因变量，上述机能指标为自变量，进行逐步回归分析，结果见表3。

表 3 机能指标筛选结果

由表3可见，回归方程的复相关系数R=0.769，大于可接受回归方程R=0.7的要求，表明因变量与回归方程的入选指标高度相关。判定系数R2=0.591，大于诊断类方程R2=0.3的要求，表明入选变量涵盖了总变量59.1%的信息量。回归方程的显著性检验表明，回归方程具有显著性意义（P<0.01），说明模型指标的统计筛选结果是较为理想的，心率无氧阈和血红蛋白二项指标是与专项成绩高度相关的指标，可以有效地反映并代表我国优秀男子赛艇公开级运动员的身体机能特征。

无氧阈是评定赛艇运动员有氧能力的一项极为有效的指标。当人体内的血乳酸含量超过了无氧阈值时，体内的乳酸积累量就会高于清除乳酸的能力，乳酸的堆积会导致肌肉工作效率下降，甚至使机体停止运动，最终结果就是导致船速迅速下降。而运动员具有较高的有氧能力则可以阻止乳酸浓度上升到无氧阈值；因此，无氧阈可以表示在有氧代谢不再能够满足身体能量需求之前，一名运动员可以划得多快。即无氧阈值越高，人体的有氧供能能力就越强，运动员就能够长时间地以越高的平均速度划行。更重要的是，相较于最大摄氧量，无氧阈与骨骼肌的能量代谢更为密切，它反映的是肌肉利用氧的能力，且其可训练性较高。这都提示我们在提高运动员的有氧代谢能力时，提高其个体无氧阈水平是一种重要的有效途径。

血红蛋白指标的入选表明赛艇项目对运动员的有氧代谢能力有着较高要求。血红蛋白含量在一定范围内越高，其结合的氧量也就越多，承受大强度训练负荷的程度也就越高，在大运动量缺氧的训练状况下，机体抵抗疲劳的能力相对就强，从而有氧代谢能力也强。男子赛艇运动员的Hb应保持在150 g/L左右，女子应保持在140 g/L左右。一般在大强度或大运动量训练后，Hb有所下降。随着训练节奏的改变，Hb将逐渐回升[15]。也有研究表明，男子运动员的Hb>160 g/L，女子运动员的Hb>140 g/L时，表明赛艇运动员具有更高的有氧能力，而且不会因为血液的黏稠度较高而影响其运动水平的发挥；但是短期内Hb的大幅度增长，产生不利影响的可能性极高[16]。这提示我们在赛艇训练中，应重视对血红蛋白指标的监控。

2.1.3.3 运动素质指标的筛选结果与分析

运动素质方面的初选指标经专家筛选后，确定了卧拉/体重、深蹲/体重、500 m测功仪成绩、测功仪5桨最大功率、测功仪5桨平均功率、20 s测功仪全力拉距离、20 s测功仪全力拉每桨距离、6 000 m测功仪成绩、8 000 m水上成绩、下蹲伸臂距等10项指标进行统计筛选。以2 000 m测功仪全力拉成绩为因变量，上述运动素质指标为自变量，进行逐步回归分析，结果见表4。

表 4 素质指标筛选结果

由表4可见，回归方程的复相关系数R=0.833，大于可接受回归方程R=0.7的要求，表明因变量与回归方程的入选指标高度相关。判定系数R2=0.693，大于诊断类方程R2=0.3的要求，表明入选变量涵盖了总变量69.3%的信息量。回归方程的显著性检验表明，回归方程具有显著性意义（P<0.01），说明模型指标的统计筛选结果是较为理想的，20 s测功仪全力拉

距离和6 000 m测功仪成绩二项指标是与专项成绩高度相关的指标，可以有效地反映并代表我国优秀男子赛艇公开级运动员的运动素质特征。

20 s测功仪全力拉距离指标的入选反映了赛艇项目对运动员的快速力量水平有着较高要求。20 s全力拉包括了起航和加速2个过程，该过程对赛艇运动员能否取得优异成绩非常重要。有研究表明：在起航后的第1桨到第10桨，运动员的划桨力迅速增大达到高峰，以使船艇从静止迅速运动起来，此时的峰值力量可达1 000～1 500 N，最大功率可达2 500～3 000 W[17]。此外，由于赛艇比赛是背向终点划行，因而出发后快速领先，还有助于观察对手情况，制订合理的比赛战术。

6 000 m测功仪成绩指标的入选反映了赛艇项目对运动员的有氧能力和力量耐力水平有着较高要求。研究表明：赛艇运动员的划桨力在第15桨左右时已下降至起航最高峰值约60%的水平，此后各项指标平稳发展，波动不大。到最后冲刺阶段，力值曲线略有上升，但变化很小[18]。即在起航阶段过后的途中和冲刺阶段运动员主要依靠力量的保持能力完成航程。

2.2 确定评价指标权重

为了探求反映我国优秀男子赛艇公开级运动员专项体能水平的主要指标与其专项成绩之间的关系，采用灰色系统理论中的灰色关联分析方法[19]，对影响赛艇专项成绩的诸多体能指标进行分析，计算得出的关联度大小反映了体能指标与专项成绩间的灰色相关高低，即从侧面反映出它们对运动成绩的贡献大小，而且根据它们彼此之间的关联度还可以计算出每项指标权重的大小。计算方法是用关联度平均值的归一化值作为各指标的权重系数，计算结果见表5。通过确立权重系数，可以帮助我们加深对各项指标与运动成绩间关系的认识，更重要的是我们据此可以对运动员的体能水平进行综合评价。

由表5可见：男子公开级赛艇运动员体能单项指标与专项成绩之间的权重排序如下：6 000 m测功仪成绩>大腿围>血红蛋白>心率无氧阈>20 s测功仪全力拉距离>呼吸差>体脂率。

专项素质指标对专项测功成绩的贡献位于首位。6 000 m测功仪成绩和20 s测功仪全力拉距离这2项指标的关联度分别排在第1和第5位，其平均值为0.879 2。这说明运动员的专项成绩主要是通过运动素质得以体现的，运动员的身体形态和身体机能必须有效地转化到运动素质上，才能实现训练目标。

在素质指标中，6 000 m测功仪成绩代表运动员有氧供能的力量耐力水平，20 s测功仪全力拉距离代表运动员无氧糖酵解供能的快速力量水平。说明赛艇运动员只有同时具备良好的力量耐力素质和快速力量素质，才能取得优异成绩。

表 5 各指标灰色关联度及其权重

身体机能对专项测功成绩的贡献排在第2位。血红蛋白和心率无氧阈这2项指标的关联度分别排在第3和第4位，其平均值为0.826 4。说明心血管系统的机能和肌肉的有氧代谢能力对赛艇运动员同样重要。

身体形态对专项测功成绩的贡献排在第3位。大腿围、呼吸差和体脂%这3项指标的关联度分别排在第2、第6和第7位，其平均值为0.749 6。说明在形态指标中，大腿围与专项成绩最为密切，提示我们在力量训练中应特别注意运动员腿部力量的训练。

2.3 专项体能结构模型

根据运动员体能各构成要素之间相互作用、相互联系的特性和功能而建立的运动员体能共性模型，是对运动员体能结构的概括和归纳，反映着体能各要素之间的本质关系。建立我国优秀男子赛艇公开级运动员专项体能结构模型，既是为了简练而有效地揭示其内在特征，也是为了建立一个总体的对照标准，从而使下一步训练的目的性、针对性和方向性更加明确。

2.3.1 一般量值模式

在测试的基础上，本研究对反映我国优秀男子赛艇公开级运动员专项体能的各项代表性指标进行了统计筛选，从结构上确定了有效反映我国优秀男子赛艇公开级运动员专项体能水平的7项指标及其权重，并依据统计学方法得到了各指标的特征值，进而对各单项指标所代表的意义进行理论概括，得到基本特征的定性描述，从而构建了反映我国优秀男子赛艇公开级运动员体能结构特征的一般量值模型（见表6）。

表 6 体能结构特征一般量值模式

体能结构模型的一般量值模式是对我国优秀男子赛艇公开级运动员专项体能总体特征的一种数学表达和描述，是我国男子赛艇公开级运动员达到优秀水平所必须具备的基本条件，是对我国优秀男子赛艇公开级运动员这一群体专项体能结构特征的集中概括。也就是说，要想成为一名优秀的男子赛艇公开级运动员，就必须达到上述的专项体能水平。此模型既可作为一般运动员体能训练的目标，也可作为优秀运动员选材的一项标准。

2.3.2 理想量值模式

我国优秀男子赛艇公开级运动员专项体能结构的一般量值模型，是对我国优秀运动员共性特征的一种描述，它只能为优秀运动员专项体能的发展提供基本导向。而要想成为世界级的优秀选手，将来在各项世界大赛上，尤其是像世锦赛、奥运会这样的盛会上夺取桂冠，为国争光，就必须要树立一个更为明确和远大的导向目标。这就需要我们建立一个能够反映优秀男子赛艇公开级运动员专项体能结构的理想模型。根据竞技体育的特点，建立专项体能结构理想模型的基线通常定在第90百分位数[20]。据此，通过计算各项典型指标的第90百分位数，从而建立了反映我国优秀男子赛艇公开级运动员专项体能结构的理想模型（见表7）。

表 7 体能结构特征理想量值模式

3 结论

3.1 经指标初选、专家调查和多因素分层逐步回归分析，筛选出反映我国优秀男子赛艇公开级运动员的专项体能指标为：身体形态类指标大腿围、体脂率和呼吸差，身体机能类指标血红蛋白和心率无氧阈，运动素质类指标20 s测功仪全力拉距离和6 000 m测功仪成绩。

3.2 采用灰色关联分析法求得各单项体能指标的权重系数，按权重由高到低依次排序为：6 000 m测功仪成绩、大腿围、血红蛋白、心率无氧阈、20 s测功仪全力拉距离、呼吸差和体脂率。

3.3 构建了我国优秀男子赛艇公开级运动员体能结构模型的一般量值模式与理想量值模式，既简练而有效地揭示了各单项体能指标的特征，为我国男子赛艇公开级运动员的科学选材提供了导向目标，又可使专项体能训练的目的性、针对性和方向性更加明确。

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