优秀游泳运动员赛前大强度训练实效性探究

林丽雅,张 莉,徐心浩,刘 禹,李农战,王 崇

优秀游泳运动员赛前大强度训练实效性探究

林丽雅1,张 莉1,徐心浩2,刘 禹2,李农战2,王 崇3

目的:在全运会赛前9周,对优秀游泳运动员为期6周的大强度训练并实施赛前训练监控,探索科学有效的赛前大强度训练模式,为游泳运动员赛前大强度训练提供参考依据。方法:对9名优秀游泳运动员实施为期6周的以无氧能力训练为主的赛前大强度训练方案。在训练前后进行一次极限负荷运动(300米全力游)的气体代谢能力测试和血乳酸均匀度的无氧阈测试,并在训练前、训练中(训练2周后)、训练后(训练6周后),测定基础状态下的血红蛋白(Hb)、血清肌酸激酶(CK)、血尿素(BU)、睾酮(T)和皮质醇(C)。结果:(1)与训练前相比,摄氧量(P＜0.001)、摄氧量相对值(P＜0.001)、呼吸频率(P＜0.05)等指标显著下降;呼吸商(P＜0.05)、潮气量(P＜0.05)、成绩(P＜0.05)和即刻血乳酸(P＜0.001)显著升高;(2)6周大强度训练后,无氧阈速度、出现无氧阈拐点时的血乳酸和心率没有显著变化。(3)基础状态下,BU指标在大强度训练2周后,明显升高(P＜0.05),C指标在训练中期明显下降(P＜0.001),训练后期又呈现明显的升高(P＜0.05),其它血液指标变化不大。结论:(1)以无氧能力训练为主的的赛前大强度训练计划达到提高运动员无氧能力的目的,同时有氧能力得到保持;(2)血液生化指标的动态变化,符合大强度训练的机能变化特点,赛前大强度训练没有导致运动员机能下降。(3)极限负荷运动(300米全力游)的气体代谢能力测试,为游泳运动员的赛前训练效果的评价提供了新思路、新方法。

游泳;赛前训练;气体代谢能力;机能状态

按照周期训练理论及人体生理学的规律,在竞技游泳的训练过程中,通常以有氧训练为基础,过渡到无氧训练为突破,最后进入赛前减量形成最佳竞技状态参加比赛。一个大周期由一般有氧能力发展阶段、专项有氧能力发展阶段、专项无氧能力发展阶段和赛前调整阶段4个部分组成,每一阶段的训练都为下一阶段训练的顺利进行打下基础。其中,最后2个阶段较难控制,且对训练成功与否及比赛成绩起到至关重要的影响。因此,赛前大负荷无氧训练的方法,以及有氧训练和无氧训练的合适比例,一直是运动训练学研究和关注的问题。

赛前训练的目的,一方面是将负荷强度尽可能推高,以使运动员获得更好的符合专项比赛特点的能量代谢能力;另一方面是使运动员尽可能保持稳定的身体状况,在比赛中充分发挥训练水平,取得优异成绩。由于机体对大强度训练负荷刺激适应的不确定性,造成赛前训练效果难于控制。本研究通过比较运动员在赛前大强度训练前后机体的气体代谢指标和机能状态指标的变化,分析运动员的能量代谢能力和机能状态的适应性变化特点,评价赛前大强度训练的训练效果,为运动员的赛前训练模式提供参考依据。本研究假设:为期6周的赛前大强度训练可提高游泳运动员的无氧能力,同时有氧能力得以保持或提高、机体适应状况良好、血液生化指标未有明显的不良变化。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

备战第12届全国运动会的优秀男子游泳运动员9名,来自中长距离自由泳组,包括亚洲第一个破50m自由泳22″大关的短距离运动员史润强。运动员基本情况见表1。

表1 运动员基本情况

1.2 研究方法

1.2.1 训练计划

在全运会前9周实施6周的赛前大强度训练,训练节奏安排3周为一循环,其中大练2周,调整1周,6周共进行2个循环。大练的周总量5万米到6万米,调整的周总量3万米左右。训练内容见表2。

表2 赛前大强度训练每周训练的主要内容

1.2.2 训练前后的测试

(1)在赛前大强度训练前后,分别对运动员进行一次极限负荷运动(300m全力游)的气体代谢能力测试和血乳酸均匀度的无氧阈测试。

①极限负荷运动的气体代谢测试:测试前2天,运动员无大强度训练,各项生化、生理指标处于正常水平。在开始测试时,运动员先进行充分的准备活动,然后带上呼吸面罩,全力游300m,通过水下心肺功能测试系统,测试气体代谢情况。现场测试场景见图1。

图1 水下心肺功能测试现场

②血乳酸均匀度的无氧阈测试:在气体代谢能力测试结束后,除下呼吸面罩,休息7分钟后开始递增强度的5×200m匀速游。以70%的低强度开始,每个200m成绩递减3-4秒,每级间歇1分30秒,测试每级即刻血乳酸和心率。在开始阶段较低强度时血乳酸逐渐下降,当乳酸再次升高时的前一级游泳速度被确定为无氧阈速度,这意味着此时血液内乳酸产生的速度与消除的速度相等[1]。

(2)生化指标测试。

在训练前、训练中(第2周训练后)和训练后(第6周训练后),测定基础状态下的血红蛋白(Hb)、血清肌酸激酶(CK)、血尿素(BU)、睾酮(T)和皮质醇(C)。生化指标的试剂盒均为西门子诊断试剂,测试方法分别为:Hb—流式细胞术加二维激光散射,BUN—尿素酶法、CK—IFCC推荐法、T—化学发光法、COR—化学发光法。

(3)仪器设备。

西门子ADVIA Centaur化学发光免疫分析仪,西门子ADVIA 120全血细胞分析仪,西门子Dimension Xpand全自动生化分析仪,EKF BIOSEN C_Line标准型乳酸盐分析仪,COSMED K4b2便携式水下心肺功能测试系统。

1.2.3 数据的统计学处理

所有测试数据通过SPSS 10.1进行统计学处理分析。配对样本t-检验比较训练前后各指标的变化。

2 研究结果

表3显示,运动员在6周大强度训练后,完成300米全力游的摄氧量(P＜0.001)、摄氧量相对值(P＜0.001)、呼吸频率(P＜0.05)显著下降,而呼吸商(P＜0.05)、潮气量(P＜0.05)、成绩(P＜ 0.05)和即刻血乳酸(P＜0.001)显著升高,通气量、测试后的即刻心率基本不变。

表3 赛前6周大强度训练前后运动员气体代谢指标和相关生理参数的变化

表4 赛前6周大强度训练前后无氧阈速度和其他相关生理参数的变化

从表4可见,运动员赛前6周大强度训练后,无氧阈速度、出现无氧阈拐点时的血乳酸和心率都略有升高,但没有显著变化(P＞0.05)。

表5 赛前6周大强度训练前后运动员血液生化指标的变化

表5显示,在大强度训练2周后,即赛前7周,运动员的血红蛋白呈下降趋势,大强度训练结束后,即赛前3周,有所回升,在整个训练期间,血红蛋白没有显著性变化;血肌酸激酶指标在整个周期内呈现不同的变化,赛前7周升到最高,为200.80± 86.37 U/L,赛前3周回落,为185.20±116.86 U/L,整个大强度训练期没有显著性变化;血尿素指标在大强度训练2周后,即赛前7周,明显提高,与训练前的基础值(赛前9周)相比,有显著性差异(P＜0.05),赛前3周略微下降,与训练初期没有显著差异;血清睾酮水平变化不明显,与此同时,血清皮质发生明显的变化,训练中期明显下降(P＜0.001),训练后期又呈现明显的升高(P＜0.05), T/C比值在整个训练期无明显变化。

研究结果支持本文的假设,即为期6周的赛前大强度训练可有效提升运动员的无氧能力,有氧能力没有明显提高,但是得以保持,血液生化指标无不良反应。

3 讨论

3.1 赛前大强度训练目的及计划

赛前大强度训练的目的是要产生满足比赛要求的适应性生理特征,如较好的有氧和无氧能力、较高的技战术水平等。尤为重要的一点是在具备这些良好的机体代谢能力的同时,运动员尽可能地保持较稳定的身体状况,只有这样,运动员才有条件和基础在比赛中充分地发挥已获得的代谢能力(或训练水平)并取得优异的成绩。在本研究中,全运会赛前3周所实施的6周大强度训练,以无氧能力训练为主,训练总量比之前下降30%左右。每周的训练中增加乳酸峰值训练和耐乳酸训练比例,而有氧训练中最大吸氧量训练约占50%,强度也较高。虽然,训练量下调,但是强度累积高、刺激较深。为避免运动员产生疲劳积累,采取练2周、调整1周的2个循环周期安排,目的是既能在训练中达到比赛强度要求、实现预期训练目标,又能够在训练后有充分的调整时间,避免过度训练的发生。

3.2 赛前大强度训练效果的评价

采用心肺功能测试系统,对运动员气体代谢能力的测试,广泛地运用于运动员能量代谢能力的评价。一定负荷下,机体的实际耗氧量,可反映机体运动过程中对氧的利用率,从而反映机体的有氧能力、耐酸能力和清除乳酸的能力[2]。早在上世纪80年代,Skinner等报道,在递增运动负荷和一次极限运动负荷中,气体代谢和血乳酸的变化可分为3个阶段:第一阶段是处在较低强度的运动中,随着运动强度的增加,VE、VO2、VCO2及HR均呈直线增加,此阶段乳酸浓度稍有增加;第二阶段是VO2和HR继续直线上升,乳酸增加,因乳酸增高使氢离子浓度升高,CO2产量增加,兴奋呼吸中枢促使VE和VCO2增加,此阶段的能量供给仍以有氧氧化为主,酵解次之;第三阶段是血乳酸浓度开始急剧增加,氢离子浓度和CO2产量显著增高,出现明显的过度通气,此阶段糖原的无氧酵解大幅度地参与[3]。

由于游泳项目特殊的水环境与实验室环境不同,采用常规测试手段(如自行车、跑步、游泳凳等)对能量代谢能力的测试结果不能全面反映游泳运动员在泳池中运动状态下的实时气体代谢指标[4]。本研究在大强度赛前训练前后,应用水下心肺功能测试系统,对运动员300m全力游,进行泳池中的气体代谢能力测试,解决了测试模式与专项运动模式不一致的问题,观察优秀游泳运动员赛前大强度训练对机体有氧能力和无氧能力的影响,从能量代谢系统的角度,评价大强度赛前训练的训练效果。

3.2.1 赛前大强度训练前后机体有氧代谢能力的适应性变化

本研究中,6周的大强度训练对运动员的肺功能产生了显著的影响。运动员完成同一距离的极力运动,呼吸频率显著下降,呼吸变深且均匀,深呼吸使肺泡通气量和气体交换效率提高,呼吸肌的能耗量和耗氧量也随之下降,肺通气变得更为有效,这将有利于机体O2的供给和运动的维持;运动员潮气量显著提高,是呼气末肺容积降低与吸气末肺容积增加共同作用的结果,说明每次呼吸进入肺的气体量增加。可见,赛前的大强度训练明显改善了运动员的通气功能。同时,研究结果显示消耗的氧量明显下降,说明运动员在300m的全力运动中的能耗减少,有氧代谢的能量利用效率在训练后提高,这有助于运动员后程能力的保持。Jack H.Wilmore[5]比较具备相似的VO2max的2名长跑运动员在以不同速度跑时的耗氧量,发现耗氧量低的运动员,由于能量节省,在比赛中成绩明显优于另一名队员。

众所周知,有氧能力由心血管呼吸系统转移氧气到细胞的能力、肌肉细胞对氧气的利用能力所决定,而肌细胞对氧的利用能力则由肌肉慢肌比例、肌内毛细血管密度、肌肉线粒体浓度以及有氧代谢酶活性等诸多因素决定。不同的训练会对肌肉这些生理特征产生不同的效应,而这些生理特征产生适应性反应的时间也不尽相同。

本研究中,运动员在大强度训练后,无氧阈时的速度水平略有提高、同时血乳酸和心率出现升高趋势,但均没有显著性差异,说明运动员的有氧能力没有明显提高。从表5同时可见,大强度训练期间,Hb基本保持不变,说明气体在血液中运输的氧合能力没有改变。运动员在通气功能及氧的利用率提高、氧的运输没有下降的情况下,有氧能力没有明显提高,我们推测是训练没有引起有氧代谢酶活性提高所致。

3.2.2 赛前大强度训练前后无氧能力的适应性变化

本研究中,运动员在6周的大强度赛前训练后,完成300m全力游的成绩显著提高,同时测试后的即刻血乳酸同步显著提高,说明无氧代谢供能的参与增多,机体耐乳酸能力提高。由此我们推测运动员运动能力的显著提高并非源于运动员有氧能力的提高,更多的原因是由于运动员无氧能力的提高而造成的。徐心浩等有过与我们的观察结果相类似的报道,他们在水槽中进行递增负荷测试,观察到赛前4周集中大强度无氧训练对运动员的慢肌有氧能力有一定的负面影响,运动员的无氧阈水平出现显著的下降,而血乳酸明显上升;在完成相同强度的递增负荷测试时,运动员的持续时间有显著延长,VO2max没有变化,血乳酸显著提高[6]。

很多研究证明:肌纤维酶活性对训练内容有明显的适应性,耐力训练提高有氧代谢酶的活性,速度训练提高无氧代谢酶的活性[7]。本研究的6周大强度训练,以无氧能力训练为主,无氧训练的内容比前一阶段有明显的提高;每周的训练计划中,冲最高乳酸的训练偏多,有氧训练的比例相对较少,在训练总量上比大强度训练前下降了30%左右。训练内容可能引起肌肉酶活性的适应性变化,从而导致无氧能力的提高,而有氧能力未见提高也可能与此适应性变化相关。

除了训练内容,训练的时间和频率、不同的训练时期、个体的不同适应性变化特点等,都可能导致不同的训练效果。J.Olbrecht[8]提出,无氧阈强度的有氧训练,会对运动员的心肺功能和肌肉毛细血管数目产生积极影响,但产生这种效应的时间至少要在12周的训练基础上。陈小平提出,有氧或无氧的训练可以导致整个肌肉系统的特性向有氧或无氧能力的方向转化,一种能力在提高的同时会削弱或制约另外一种能力的水平和发展[9]。研究显示,赛前的无氧训练提高了运动员的无氧能力,但有氧能力同时出现下降,这与我们的研究结果类似。研究者发现,运动员经过一段时间的有氧训练后形成的血乳酸和心率曲线,在3周的减量并增加强度的训练后出现了显著变化,血乳酸和心率曲线出现明显的左移[10]。

3.3 赛前大强度训练前后机体机能状态的变化

赛前训练,一方面要达到赛前强化训练的目的,另一方面要使运动员的身体机能得到合理的适应性变化,并在比赛时达到最佳的机能状态,以利于比赛时训练水平的发挥。观察和了解赛前训练中某些生化指标的变化规律,可为科学安排赛前训练提供参考,评价训练计划的科学性。血红蛋白(Hb)、血清肌酸激酶(CK)、血尿素(BU)、血清睾酮(T)和皮质醇(C)等生化指标在运动员的身体机能评定和训练监控中已经得到了较广泛的应用,本研究应用这些生化指标,监测运动员在大强度赛前训练期间的机能变化情况,以观察6周的赛前训练计划对运动员机能的影响情况。结果可见训练前、训练中和训练后的基础状态下各指标呈动态变化,并综合反映了运动员对训练的适应良好(表5-7)。

Hb是评价氧转运的主要指标,大强度训练初期,易出现浓度的下降,大量研究认为这是红细胞溶血增多,以及铁的丢失增加和蛋白质分解参与供能造成的[11-12]。及时进行营养补充和训练适应,机能状态良好时,Hb的浓度又会回升[13]。本研究可见,赛前7周,即大强度训练2周后,运动员的血红蛋白呈下降趋势,到大强度训练末期,即实施大强度训练6周后的赛前3周有所回升。Hb浓度降低是大强度训练的早期反应,训练适应后,Hb浓度回升,达到155.20±6.46g/dl的较高水平,这是机能改善和运动能力提高的表现。

CK和BU常被作为反映运动负荷的指标,运动量和强度的增加都会引起这两个指标的升高[13],血清CK活性的测定反映运动员的训练负荷强度,同时也反映运动员机体的适应和恢复情况。本研究观察到CK在训练中期,即大强度训练2周后略有升高,到大强度训练结束,恢复到训练前水平,在训练前、中、后的变化均没有显著性差异,呈现出与Hb相同的变化。表明在赛前的大强度训练期间,骨骼肌代谢机能水平较好,对运动强度的反应较适应。

BU是评定训练负荷量和机能恢复的重要指标,一般而言,负荷量越大或机体适应性越差时,BU的升高就越明显,恢复也越慢。本研究中,BU的变化比较明显,在训练中期,即大强度训练2周后明显升高,提示经过2周的大强度训练,训练负荷量对运动员的刺激有所累积,身体尚未完全恢复,但并没有超出冯连世等报道的我国优秀游泳运动员血尿素参考范围的平均值[13],与本研究中游泳运动员赛前的大强度训练主要突出训练强度而不是负荷量相一致。同时,训练计划中大练2周后是1周的调整训练,从测试的结果可见,到大强度训练结束的赛前3周,BU已恢复到与训练初期没有显著差异。一方面是通过及时的调整,运动员对训练的负荷量适应了,另一方面可能是运动员重视在运动中的补糖、补水,使体内能够保持一定的血糖水平和肌、肝糖原水平,较少动用氨基酸供能。

血清睾酮(T)和血清皮质醇(C)水平以及两者的比值(T/C)常被作为了解运动员身体合成代谢与分解代谢平衡状态、进而判断疲劳和竞技状态的重要指标,长时间大负荷的运动会造成血清睾酮的下降和血清皮质醇的上升[14]。本研究发现,T在大强度训练2周后略有下降,到大强度训练结束的赛前3周恢复到训练前水平,但是训练前、中、后比较没有显著性差异;C在大强度训练期间发生明显的变化,训练中期明显下降(P＜0.001),从21.18±3.40 ug/dl下降到18.46±3.69 ug/dl,训练后期又呈现明显的升高(P＜0.05),达到22.94±3.51 ug/dl,虽然C的变化明显,但都没有超过冯连世报道的优秀运动员血清皮质醇测试的参考值范围。

运动后的睾酮和皮质醇的变化都较为复杂,并且存在很大的个体差异,在运动员的机能评定中,越来越多地结合T/C比值来进行评价,T/C比值是目前公认的评定和监测过度训练、消除疲劳状况的灵敏指标[14]。本研究观察到,T/C比值在整个训练期无明显变化。T、C、T/C在训练期间的变化情况,说明训练计划基本符合预定的突出训练强度、减小训练量的原则,机体基本无过度疲劳发生的倾向。

综合以上生化指标的分析结果,可见各指标均呈现动态的变化,符合大强度训练的机能变化特点;并且运动员的适应性良好,训练结束后恢复到良好的状态水平。结果显示,本研究的大强度训练没有导致运动员机能下降。

4 结论与建议

(1)以无氧能力训练为主的赛前大强度训练计划,达到了有效提升优秀游泳运动员赛前训练的目的,即:无氧能力提高,有氧能力得以保持,并且运动员的机能适应良好。本研究为优秀游泳运动员大赛前的大强度训练提供了一定的参考依据。

(2)本研究设计的泳池中极限负荷运动的气体代谢能力测试方法,为游泳运动员的赛前训练效果的评价提供了新思路、新方法。

(3)对于有氧能力和无氧能力提高的机制,需要进一步的研究。未来的研究可以增加对肌肉酶活性的研究内容,以验证本研究中关于赛前大强度训练对有氧代谢和无氧代谢酶活性影响的推测;同时探讨不同训练计划对优秀游泳运动员代谢能力的影响及对运动成绩提升的意义。

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Effectiveness of Excellent Sw immers'Pre-com petition Intensive Training

LIN Liya1,ZHANG Li1,XU Xinhao2,LIU Yu2,LINongzhan2,WANG Chong3

Objective:Pre-match intensive training and the correspondingmonitoring of excellent swimmers are conducted nine weeks before the National Games to explore the scientific and effective pre-game intensive training mode.Methods:Nine excellentswimmers are put in a six-week program of pre-competition intensive training of anaerobic ability.Two tests(gasmetabolism ability and anaerobic threshold of the evenness of blood lactic acid)of limit-load exercise are conducted before and after the training and hemoglobin(Hb),serum creatine kinase(CK),blood urea(BU),testosterone(T)and cortisol(C)are tested under the elemental status before training,during training(after2 weeks)and after training(after6 weeks).Results:(1),oxygen uptake (P＜0.001),the relativemagnitude of the oxygen uptake(P＜0.001),respiratory frequency(P＜0.05), and other index decrease significantly compared with those before training while the respiratory quotient(P＜0.05),the tidal volume(P＜0.05)scores(P＜0.05),and immediate blood lactic acid(P＜0.001)significantly increase.(2)After six weeks of intensive training,anaerobic threshold velocity,blood lactic acid at the anaerobic threshold inflection point appears and heart rate do not change significantly.(3)Under elemental status,BU indexes after 2 weeks of intensive training increase significantly(P＜0.05).C indicators during training significantly decrease(P＜0.001)but increases apparent in the late stage(P＜0.05),while other blood indexes change little.Conclusion:(1)Intensive anaerobic ability training before the game achieves the purpose of improving swimmers'anaerobic ability while maintains their aerobic capacity.(2)The dynamic change of blood biochemical indicators are in line with the function change characteristics of intensive training. So intensive training before the game does not lead to swimmers'function drops.(3)The test of the gasmetabolism ability of one limit-load exercise provides new ideas and new methods fro the effect evaluation of swimmer's pre-game training.

swimming;pre-game training;gasmetabolism ability;functional status

G861.1

A

1001-9154(2015)01-0007-06

G861.1

A

1001-9154(2015)01-0007-06

10.15942/j.jcsu.2015.01.002

广东省科技计划项目(2010B031300015)。

林丽雅,副研究员,研究方向:运动训练监控与运动员身体机能评定,E-mail:linhua1968@163.com。

1.广东省体育科学研究所,广东广州510663;2.广东省游泳中心,广东广州510000;3.广东省青少年竞技体育学校,广东广州510000

1.Guangdong Institute of Sports Science,Guangzhou Guangdong 510663;2.Guangdong Provincial Swimming Team,Guangzhou Guangdong 510000;3.Guangdong Provincial Youth Sports Tecchnical Couege,Guangzhou Guangdong 510000

2014-11-15