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2008-2018 年羽毛球运动生物学特征研究进展

2019-02-14王欣欣史芙英黎涌明

中国体育科技 2019年1期
关键词:羽毛球运动员特征

王欣欣,史芙英,李 博,黎涌明

1 前言

羽毛球属于典型的持拍类运动项目。运动员(1 或2 名,男性或/和女性),在6.70 m×5.18 m(单打)或6.10 m(双打)的半场内使用球拍将羽毛球击/回击至球网另一侧场地。2006年,羽毛球比赛正式使用新赛制(21分制),与旧赛事(15分制,女子单打11分制)相比,新赛制采取“回合得分制”,规定一场比赛最多由3局构成。比赛中,运动员需要反复进行多次变向、跳跃和击球。鉴于比赛规则、发力动作、场地器材等方面的差异,羽毛球被认为是疲劳程度最高的持拍类运动项目(Liddle et al.,1996)。在间歇性高强度运动过程中,快速恢复是羽毛球运动员比赛过程中耐受力和保障技战术有效发挥的关键所在(Andersen et al.,2007)。

羽毛球是我国传统优势项目。从1992年进入奥运会以来,我国在7届奥运会中总共取得了该项目的41枚奖牌(共102枚),占该项目奖牌总数的40.2%,其中金牌数(18枚)占该项目金牌总数(34枚)的53%,超过印度尼西亚、马来西亚、韩国等劲旅,位列第一。但是,在里约奥运会中,中国代表团在该项目仅夺得3枚奖牌(2金1铜),奖牌总数较前4届奥运会奖牌数(6~8枚)有较为明显的下降。奖牌量的下降提醒我们,需要重新对羽毛球项目特征进行更加全面的分析,以帮助我们真正把握羽毛球项目的规律,更加科学地开展羽毛球训练。运动生物学知识是训练理论的重要基础,它从自然科学角度对训练科学形成支撑,是制定训练目标和任务、选择训练方法和手段、监控训练过程以及监测训练效果的依据(陈小平,2010)。本文主要基于对近十年来国内外羽毛球相关文献的检索和综述,试图呈现羽毛球运动员和比赛的相关运动生物学特征,为我国羽毛球奥运备战过程中技战术优势的保持,体能水平的提升和损伤风险的降低提供科学依据。

本研究以“羽毛球”为搜索词(限定发表时间为2008-2018年),在中国知网体育类核心期刊中进行主题搜索(搜索时间为2018年11月12日),共查得文献166篇,近十年年均发文量为16.6篇。研究多集中于个别顶尖运动员的技战术分析,较少文章选取更大样本量的高水平羽毛球比赛进行时间和技术特征的分析。同样以“badminton”为搜索词,在Google Scholar,Ebsco,Web of Science等数据库对国外羽毛球项目相关文献进行文题搜索(搜索时间为2018年9月28日-10月2日),共查得文章429篇,人工剔除发表时间<2008年的文章,共得文章332篇。研究多以羽毛球运动员和羽毛球比赛为核心,且多为实证研究。

2 羽毛球运动员的运动生物学特征

2.1 羽毛球运动员的形态学特征

不同运动项目中,形态学特征对运动员竞技能力的贡献不同。有关羽毛球运动员形态学特征的报道主要集中于身高、体重、身体质量系数(BMI)、体脂,以及这些指标与运动员运动能力或损伤的相关性。文献中报道的羽毛球运动员形态学特征显示,国际级男子羽毛球运动员的身高平均在1.71~1.90 m之间,体重约为62.7~79.2 kg,体脂率约为8.3%~12.5 %,优秀女子羽毛球运动员的报道较少,其身高约为1.66 m,体重约为59.8 kg(Abian et al.,2015;Boesen et al.,2011;Cabello et al.,2003;Faude et al.,2007;Maloney et al.,2014;Ooi et al.,2009)。优秀运动员间的身高差异较大。Ooi等 (2009)对印度不同国际排名的两组男子羽毛球运动员比较发现,排名靠前的运动员身高显著高于排名靠后的运动员。尽管有观点指出身高较高的运动员在比赛时可以覆盖更大的场地范围,以及在高球中获得更好的击球点(Ooi et al.,2009),但在高水平运动员中,身高并不是该项目的致胜因素。与身高的差异不同,高水平羽毛球运动员的体脂率均较低,且单打运动员的体脂率更低(Alcock et al.,2009)。较高的体脂对羽毛球运动员在场上频繁快速地移动变向和跳跃等动作(如扣杀球)都有不利的影响(Heller,2010;Poliszczuk et al.,2010)。而体重则不然,Ooi等 (2009)对比不同国际排名的男子单打羽毛球运动员发现,排名靠前的运动员体重(72.3 kg)显著高于排名次之的运动员(62.7 kg),这可能是瘦体重的差异导致的。

尽管文献中给出了运动员的部分形态学指标,但由于样本量或运动水平的限制,可能不具有较高的代表性。图1为Topend Sports(sports,2016)网站统计的2016年里约奥运会中不同参赛项目运动员的部分形态学信息(身高、体重、BMI)。结果显示,参赛男子羽毛球运动员(n=87)的身高为1.81±0.1 m,体重为76.2±7 kg,BMI为23.4±1.6;参赛女子羽毛球运动员(n=86)的身高为1.69±0.1 m,体重为61.2±5.8 kg,BMI为21.5±1.4。优秀男、女子羽毛球运动员的形态学特征均略高于业余或大众人群,与同属持拍类项目相比,乒乓球(男:1.79 m、72.6 kg、22.7,女:1.65 m、57.5 kg、20.9)<羽毛球<网球(男:1.86 m、80.4 kg、23.2,女:1.73 m、64.7 kg、21.5)。

对优秀羽毛球运动员人体测量学方面的研究较少,它们主要从预防损伤的角度,测量优秀羽毛球运动员(青少年和成年)的优势侧与非优势侧存在的非对称情况。研究显示,优秀羽毛球运动员优势侧与非优势侧身体在长度和皮褶厚度方面没有显著性差异,但在优势侧的骨宽度、围度、前臂和大腿围度、骨百分比方面显著大于非优势侧,这些非对称性都可能会导致损伤风险的增加(Abián et al.,2012)。

2.2 羽毛球运动员的生理学特征

有关羽毛球运动员生理学特征的研究较少,有限的研究主要针对不同运动水平和比赛项目运动员的有氧能力和无氧能力展开(Heller,2010;Ooi et al.,2009)。表1为文献中报道的优秀羽毛球运动员最大摄氧量(.O2max)水平,优秀成年男子&女子羽毛球运动员的O2max分别为56.9~63.2 ml/min/kg和50.3~55.2 ml/min/kg,均高于Cruz等(2016)报道的大学生羽毛球运动员的O2max(男:46.4 ml/min/kg,女:34.5 ml/min/kg)以及Campos等(2009)报道的巴西青少年羽毛球队的运动员(男:49.68 ml/min/kg)。同时,优秀羽毛球运动员的.O2max水平也高于同年龄段的普通人(男:50~55 ml/min/kg,女:40~45 ml/min/kg)(Hollmann et al.,2009)。但文献报道的青少年男子羽毛球运动员的O2max(~67.0 ml/min/kg)略高于优秀成年男子的水平,这可能由于相对.O2max随着年龄的增长而下降导致的(Alcock et al.,2009)。此外,从现有研究来看,似乎优秀羽毛球运动员的O2max水平与运动水平不成正比,Ooi等(2019)对不同国际排名的成年男子羽毛球运动员的研究发现,排名靠后(46~175)的运动员.O2max(59.5 ml/min/kg)高于排名靠前(2~11)的运动员(56.9 ml/min/kg),但差异并不显著。除运动水平外,不同项目(单打vs.双打)羽毛球运动员的O2max也存在差异。Alcoke等(2009)的研究发现,单打运动员较双打运动员有更高的.O2max(50.6 ml/min/kg vs. 45.5 ml/min/kg)。这可能是单双打比赛特征的差异造成的。

图1 2016年里约奥运会部分项目男女子运动员身高、体重和BMI信息 (sports,2016)Figure 1. Anthropological Characteristics of Male and Female Athletes Participating in Different Events in the Rio Olympic Games

表1 文献中优秀羽毛球运动员的最大摄氧量Table 1 O2max of Badminton Players Reported in Literatures

表1 文献中优秀羽毛球运动员的最大摄氧量Table 1 O2max of Badminton Players Reported in Literatures

注:M=男,F=女。

Heller,2010 9 M 22.6 国际 62.4±3.2 跑台递增测试Ooi et al.,2009 12 M 24.6 国际 56.9±3.7 20 m 折返跑Ooi et al.,2009 12 M 20.5 国际 59.5±5.2 20 m 折返跑Heller,2010 9 F 20.4 国际 54.8±2.0 跑台递增测试Heller,2010 16 M 20.6 国家 63.0±3.4 跑台递增测试Andersen et al.,2007 35 M 23.5 国家 63.0±0.8 跑台递增测试Alcock et al.,2009 8 M 22.0 国家 50.6±4.6 20 m 折返跑Heller,2010 17 F 20.1 国家 55.2±2.8 跑台递增测试

羽毛球运动员的无氧能力在运动员频繁变向、跳跃和击球过程中起着非常重要的作用。但相比于有氧能力,对羽毛球运动员无氧能力的研究较少。Gucluover等(2013)对土耳其同年龄段的国家青少年队女子羽毛球运动员与业余女子羽毛球运动员进行了Wingate无氧功率测试,发现两者之间的无氧功率值无显著差异(峰值功率:11.6 vs.11.2 W/kg ,平均功率:6.3 vs. 6.0 W/kg)。同样,Ooi等(2009)对比不同国际排名的羽毛球运动员5 m折返跑测试结果发现,他们之间的无氧能力也无显著性差异。现有的研究表明,羽毛球运动员的无氧能力较弱。羽毛球比赛中,运动员需要完成多次短距离的冲刺、变向和跳跃,对运动员的磷酸原供能能力有较高的要求,但Wingate无氧功率测试中50%的能量供应来自糖酵解供能系统(Beneke et al.,2002),这也可能是上述研究中羽毛球运动员的无氧能力相对较弱的原因之一。高水平羽毛球运动员的无氧能力还亟待更多的研究。

2.3 羽毛球运动员的损伤特征

羽毛球作为全球最流行的运动项目之一(Huang et al.,2014),在全球拥有超过2亿名参与者。由于其非接触性对抗的项目属性,羽毛球通常被认为是相对安全的运动项目(Karahan et al.,2013)。尽管如此,羽毛球运动员的损伤率却较高。Engerbresten等(2013)对2012年伦敦奥运会参赛运动员的损伤情况统计表明,羽毛球属于高损伤率项目之一,其运动员的损伤率占15.9%,高于同属持拍类项目的网球(11.4%)和乒乓球(6.3%),甚至高于篮球(11.1%)、拳击(9.2%)等接触性对抗项目。文献中对羽毛球运动员损伤的描述主要包括损伤发生率、损伤部位分布特征、损伤类型、损伤程度以及损伤致因等方面。

羽毛球运动员损伤发生率的描述,多见于早期流行病学研究,调查持续时间多为1年,其结果常以“n/人/1 000 h”(即每1 000 h羽毛球训练或比赛对应的损伤人次)的形式表达。Jørgensen 等(1987)对1983-1984年丹麦国家队270名不同等级的成年羽毛球运动员的损伤情况统计显示,高水平羽毛球运动员的损伤发生率为2.8/人/1 000 h。这一结果远低于Yung等(2007)调查的香港优秀羽毛球运动员(5.04/人/1 000 h)。这可能因为Yung等的研究包括业余水平青少年运动员。此外,Jørgensen等的损伤记录来自于运动员的自我记录,而Yung等的记录则来自专业物理治疗机构,不同人群对损伤的不同判断,也可能是导致该差异的原因之一。另外,运动员参与训练和比赛的时间长短也是影响羽毛球运动员损伤发生率的重要因素。Goh等(2013)对马来西亚58名优秀青少年羽毛球运动员的调查显示,其损伤发生率仅为0.9/人/1 000 h。而Yung等(2007)的研究也证实了这一点,优秀成年羽毛球运动员损伤发生率(7.38/人/1 000 h)>优秀青少年羽毛球运动员(5.03/人/1 000 h)>业余青少年羽毛球运动员(2.07/人/1 000 h)。比较训练与比赛情境中运动员的损伤发生率发现,比赛情境下急性损伤的发生率高于训练(Eiji et al.,2016;Jørgensen et al.,1987),这可能受比赛时环境以及心理因素的影响。但无论训练或比赛,羽毛球运动员损伤的发生率在性别上无显著性差异。

除上述“n/人/1 000 h”的记录方式外,“n/人/年”也是羽毛球运动员损伤发生率的记录方式之一。Jørgensen等(1987)的研究显示,丹麦国家级羽毛球运动员的损伤发生率为0.7/人/年,这与Hensley等(1979) 等记录的231名成年羽毛球运动员(俱乐部级至国际冠军)的损伤发生率有所出入,其结果显示,国家级男子羽毛球运动员的损伤发生率为0.09/人/年,女子为0.14/人/年。但这两项研究之间并没有可比性,因为以“年”为单位的计量方法,其结果可能没有考虑运动员总训练/比赛时间。

多数羽毛球运动员的损伤不止一处(Goh et al.,2013),损伤部位分布较广,但多以下肢为主,专业羽毛球运动员下肢损伤占比为58.0%~87.5%(Hensley et al.,1979;Jørgensen et al.,1987)。Hensley等(1979)对231名不同级别的(国家级至国际级)成年羽毛球运动员损伤的问卷调查结果显示,占比前三的损伤部位都分布于下肢,分别为:脚踝(43%)、大腿(17%)和膝关节(9%)。这与Shariff等(2009)对马来西亚国家队青少年羽毛球运动员的损伤部位信息统计结果相似:下肢的损伤中,膝关节与踝关节占比最高,分别为37.1%和28.3%。但近年来的研究结果显示,羽毛球运动员腰背部的损伤逐渐增多。Goh等(2013)对58名马来西亚青少年优秀羽毛球运动员(13~16岁)的调查显示,膝关节(17%)、腰背(16%)是损伤的多发部位。如图2所示,李擎等(2009)对76名优秀羽毛球运动员(男40名,女36名,其中包括国际健将30名,国家健将30名,一级运动员15名以及二级运动员1名)问卷调查(有效回收率100%)的结果显示,占比较高的损伤部位依次为腰部(31.6%)、踝关节(17.2%)和膝关节(15.6%)。这可能与羽毛球训练和比赛中的跳跃杀球动作有关,导致运动员背部过度反弓,从而带来伤病。当然,也不能排除这样的差异可能与运动员水平以及对损伤的定义不同等因素有关。除下肢和腰背部的损伤之外,羽毛球运动员上肢的损伤同样不容忽视。研究显示,上肢损伤占总损伤的12.5%~31.0%(Hensley et al.,1979;Jørgensen et al.,1987)。其中,肩关节占比最高(33%),其次是腕关节(23%)和肘关节(14%)(Jørgensen et al.,1987)。此外,眼部的损伤多在早期的文献中有所提及,但占比较小,其致因多为对方选手的杀球或双打运动员间的误伤。尽管羽毛球运动员的损伤部位分布较广,但其损伤多以小型损伤为主(Eiji et al.,2016)。其中优秀成年羽毛球运动员常见复发性损伤,而优秀青少年运动员的损伤则以新伤为主(Yung et al.,2007)。

图2 优秀羽毛球运动员损伤部位分布图 (李擎 等,2009)Figure 2. Injury Site Distribution of Elite Badminton Athletes

羽毛球运动员的损伤类型大致可分为过度使用损伤和急性损伤两种。其中,过度使用损伤占主导地位(Reeves et al.,2015;Shariff et al.,2009),且多发生于下肢(Goh et al.,2013)。Jørgensen 等(1987)对270名不同级别的羽毛球运动员的229种损伤进行分类,其中过度使用损伤占74%(169/229)。急性损伤也是羽毛球运动员常见的损伤之一,例如拉伤、扭伤等。

上述损伤的发生与羽毛球项目的项目特征有密切关系(Hensley et al.,1979)。羽毛球比赛/训练中有频繁地启动、短距离冲刺、快速变向、转体、制动、跳跃等动作,下肢需要承受较大负荷。而大量快速挥拍击球等动作要求手臂反复的旋内、旋外,也对上肢造成了一定的压力,从而容易导致损伤的发生。除项目特征外,运动员的重视程度通常也是导致损伤的一个重要因素,Jørgensen等(1987)对375名羽毛球运动员(业余-优秀)问卷调查(回收率81%)发现,92%的羽毛球运动员存在带伤练习的情况。这不仅会加重损伤的程度,还可能因旧伤使身体产生代偿性动作,从而导致新伤的产生。

3 羽毛球比赛的运动生物学特征

3.1 羽毛球比赛的运动学特征

羽毛球是一项包含变向、跳跃和上肢快速挥拍动作的间歇性持拍类项目。目前有关羽毛球比赛运动学特征的研究主要基于录像分析法对羽毛球比赛过程中时间、技术以及移动距离等特征进行描述。

如表2所示,国际级成年羽毛球比赛各项目的持续时间分别为男单39.6~78 min(Abdullahi et al.,2017;Abián et al.,2014;Abiánvicén et al.,2013;Arslanoglu et al.,2009;Gawin et al.,2015;Valldecabres et al.,2017a),女单28.3~61.3 min(Abiánvicén et al.,2013;Arslanoglu et al.,2009;Gawin et al.,2015;Valldecabres et al.,2017a),男双41.4~65.0 min(Abiánvicén et al.,2018;Arslanoglu et al.,2009;Gawin et al.,2015),女双42.8~67.3 min(Abiánvicén et al.,2018;Arslanoglu et al.,2009;Gawin et al.,2015),混双40.3~44.3 min(Arslanoglu et al.,2009;Gawin et al.,2015);局均时长为男单10.0~21.0 min、女单12.8~13.3 min(Abiánvicén et al.,2013)。回合时长与间歇时长是决定比赛时长的重要因素(Abián et al.,2014)。国际级羽毛球比赛中平均单个回合时长分别为男单6.4~12.1 s(Abdullahi et al.,2017;Abián et al.,2014;Abiánvicén et al.,2013;Chen et al.,2008;Laffaye et al.,2015;Savarirajan,2016),女单7.8~10.0 s(Abdullahi et al.,2017;Abiánvicén et al.,2013),间歇时长分别为男单12.9~45.6 s(Abdullahi et al.,2017;Abián et al.,2014;Abiánvicén et al.,2013;Laffaye et al.,2015;Savarirajan,2016),女单17.6~36.6 s(Abdullahi et al.,2017;Abiánvicén et al.,2013)。在持续时间28~78 min的比赛中,单打运动员平均进行82.3~119.0个回合的击球(Abián et al.,2014;Faude et al.,2007;Valldecabres et al.,2017a),但总回合时间仅占总比赛时长的22.7%~25.3 %(Abdullahi et al.,2017;Laffaye et al.,2015),回合时间与间歇时间的比值为1:2~1:4.7(Abdullahi et al.,2017;Gawin et al.,2015;Laffaye et al.,2015),比赛中回合时间越长,对应的间歇时间也越长,回合时间与间歇时间显著相关(Cabello et al.,2003)。除回合与间歇时间外,羽毛球比赛时长也与运动员水平有关,Chiminazzo等(2018)统计的2016年里约奥运会男子单打小组赛(n=43场)与决赛(n=13场)的结果显示,决赛的总比赛时长、总回合时长和总间歇时长均显著高于小组赛。羽毛球比赛共包含五个项目,分别为单打(男子,女子)、双打(男子,女子)和混双,但目前的研究多关注单打赛事,仅有一篇文章(Gawin et al.,2015)同时分析了五项赛事的时间特征。Gawin等(2015)根据2011年国际羽联5个项目的国际排名,选取各项目排名前10的运动员分别10场比赛的视频(n=50)进行分析,结果显示,5个项目的平均回合时间分别为男单~9.3 s,女单~9.2 s,男双~6.7 s,女双~10.1 s以及混双~5.6 s,对应的平均间歇时间分别为男单~23.1 s,女单~19.4 s,男双~23.3 s,女双~20.0 s以及混双~20.6 s。除女双项目外,双打项目的回合时长显著低于单打项目,但五个项目的比赛总时长无显著性差异。值得注意的是,与其他项目相比,女双项目平均回合时间较长,但平均间歇时间却较短,因此女双项目总击球时间占比赛总时长的比例更高,女双(30%)>女单(29.2%)>男单(26.5%)>混双(19.4%)。

动作技术分析主要是基于视频录像分析,记录比赛过程中运动员动作技术的使用情况,具体指标包括回合中的击球数、击球频率、动作技术的使用频率等。在国际级羽毛球比赛中,男单运动员每回合内的平均击球数为6.1~12.3 拍,击 球 频 率 为0.6~1.3 球/s(Abiánvicén et al.,2013;Chen et al.,2008; Gawin et al.,2015;Laffaye et al.,2015;Leong et al.,2016;Savarirajan,2016);女单运动员为5.4~7.1拍,击球频率为0.5~0.9球/s(Abiánvicén et al.,2013 Gawin et al.,2015);男双运动员为8.2~10.7拍,击球频率为0.8~1.5球/s;女双运动员为9.8~12.9拍,击球频率为0.6~1.3球/s(Abiánvicén et al.,2018;Gawin et al.,2015)。男子运动员较女子运动员有更多的击球数。值得注意的是,双打项目似乎恰恰相反,Gawin等(2015)研究发现,国际顶级女双运动员的击球数显著高于男双、混双和女单运动员。

击球技术的使用频率也是羽毛球比赛的一个重要特征。图4为Laffaye等(2015)比较1992-2012年6届奥运会中羽毛球男子单打决赛中的击球技术情况,优秀男子单打羽毛球运动员使用频率较高的击球技术依次为网前球、挑球、吊球和扣球。这与Chiminazzo等(2018)统计的2016年里约奥运会56场(小组赛43场,决赛13场)男子单打羽毛球比赛的结果相似,2016年里约奥运会中,男子单打羽毛球运动员常使用的击球技术为网前球、挑球、吊球和扣球。优秀女子单打羽毛球运动员常用的击球技术为网前球、挑球、高远球和吊球(Valldecabres et al.,2017)。这些技术得以高频次的使用,可能是因为它们有较高的得分率(Abián et al.,2014;Abiánvicén et al.,2013)。此外,男子羽毛球运动员扣球技术的使用多于女子(Abián et al.,2014;Abiánvicén et al.,2013),可能是因为男子运动员有更好的爆发力以及更大的力量(Abiánvicén et al.,2013)。击球技术的使用频率也间接传递了运动员场上击球的位置特征信息,这些技术中,网前球多分布于前场近网处,而高远球、扣球技术则多处于后场。

表2 文献中国际级羽毛球比赛时间特征Table 2 Temporal of Badminton Competitions Reported in Literatures

图4 1992-2012年奥运会羽毛球男子单打决赛不同击球技术使用频率 (Laffaye et al.,2015)Figure 4. The Distribution of Various Types of Strokes throughout the Olympic Finals from 1992 to 2012 in Men’s Singles

同样,移动步法也是羽毛球运动员取胜的关键。合适的步法,既可使运动员在尽可能短的时间内快速移动到最优的击球位置完成击球,也可帮助运动员在击球后快速回动,为下一次的击球移动做好准备(魏勇 等,2008)。Abdullahi 等(2017)对2014年全非羽毛球锦标赛的20场男单比赛分析结果表明,并步(176.0次)和交叉步(161.7次)使用次数较多。这一结果与魏勇等( 2008)的研究结果有所不同。其研究表明,11场国际级男子单打比赛中,左前场蹬跨步(1 041次)、右前场蹬跨步(771次)、左后场(一步)蹬转起跳(739次)以及右前场垫步(703次)等4种步法在羽毛球比赛中使用次数较多。同时,这项研究也比较了优秀女子运动员的步法使用情况,6场国际级女子单打比赛中,左后场(一步)蹬转起跳(379次)、左前场蹬跨步(292次)、右前场垫步(195次)以及右前场蹬跨步(174次)使用次数较多。由于比赛的场次和步法名称的差异,步法的统计结果并不能简单地做数量上的比较。

运动员在场上的击球位置和移动特征(移动路线、移动距离)同样是羽毛球比赛的一项重要的运动学特征。Laffaye等(2015)对1992-2012年6届奥运会中羽毛球男子单打半决赛及决赛的录像分析发现,运动员36.6%的击球位置分布于后场,60.3%的击球分布于网前。仅1篇研究描述了羽毛球运动员的场上移动路线特征。Valldecabres等(2017)对2015年雅加达羽毛球世界锦标赛单打决赛(男子、女子)中输赢双方运动员场上的移动路线分析发现,运动员场上技术路线以对角线跑动为主(男56.76%,女63.89%),其次为横向侧面移动(男24.32%,女25%),前后直线移动仅占10.81%(男)和2.78%(女),无移动(发球等)占8.1%(男)和8.3%(女),且男女运动员之间无显著差异(图5)。综合运动员在场上的击球位置以及技术路线特征可以推测,羽毛球比赛中运动员的场上移动主要以前后场对角线移动为主,两侧横向跑动次之。移动距离也是移动特征中不可或缺的组成部分,但仅有1篇文章对羽毛球比赛中运动员的移动距离进行了分析。Sung等(2016)的研究表明,国际级成年男子羽毛球运动员在模拟比赛中(3局,每局间歇2 min)平均移动距离为830 m~1 220 m/局,女子为880 m~940 m/局,同年龄组的低水平运动员(国家级)移动距离更短,男子为530 m~700 m/局,女子为560 m~750 m/局。

图5 2015年雅加达世锦赛男、女子单打总决赛输赢双方技术路线分布图 (Valldecabres et al.,2017)Figure 5. The Route of the Winners and Losers of the Men’s and Women’s Singles Finals in the 2015 Jakarta World Championships

新赛制中,比赛时间的可控性得以提高(戴金彪 等,2008),国际级别的羽毛球比赛总时长平均可达28~78 min(Abiánvicén et al.,2012;Laffaye et al.,2015;Leong et al.,2016;Savarirajan,2016),显著长于低级别水平的比赛(Leong et al.,2016)。目前羽毛球比赛运动生物学特征研究主要关注单打项目,对双打项目(包括混双)的研究较少;其次,羽毛球比赛中充满频繁的短距离短时间的移动变向,但对羽毛球比赛中运动员移动特征(路线及位移距离)的关注还亟待加强。

3.2 羽毛球比赛的生理学特征

如上文所述,羽毛球是一项间歇性高强度运动,比赛中击球频率可达2 s/球,在平均6~12 s(Abián et al.,2014)的回合里,运动员需要不断变向、冲刺,回合中的负荷强度较大,因此,它也被认为是持拍类项目中疲劳程度最高的项目(Liddle et al.,1996)。摄氧量(O2)、心率(HR)、血乳酸以及主观疲劳度是反映负荷强度的常用指标(黎涌明,2015)。国际级羽毛球运动员模拟比赛中的.O2约为成年男子46.0 ml/min/kg (约为74.8%.O2max)和成年女子36.4 ml/min/kg(约为72.6%.O2max),男子显著高于女子(Faude et al.,2007)。此外,国际级羽毛球比赛中运动员的平均HR为男子166.0~173.4 bpm和女子170.0~176.0 bpm,回合内击球时的HRmax为男子192.6 bpm,女子193.0 bpm(Cabello et al.,2003;Docherty,1982;Faude et al.,2007;Glaister,2005;Ghosh,2008;Liddle et al.,1996)。男女子项目之间没有显著差异,但是双打比赛的HR低于单打项目(Alcock et al.,2009)。此外,羽毛球比赛中的平均HR可达HRmax的80%~90%以上(Majumdar et al.,1997;성 et al.,2016)。虽然羽毛球比赛中的HR较高,但血乳酸的水平却不高。男子单打比赛中的血乳酸为1.9~3.8 mM(Cabello et al.,2003;Faude et al.,2007),女子单打比赛中约为1.9 mM(Faude et al.,2007)。男单比赛中的主观疲劳度约为13.0,女单比赛中约为13.7(Álvarez et al.,2016),达到稍高于“有点难”的水平(Lear et al.,1999)。Sung等(2016)的研究显示(模拟比赛,3局,每局间歇2 min),国际级男子羽毛球运动员的每局平均能量消耗分别约为49.7 kcal、53.2 kcal和73.0 kcal,女子每局平均能量消耗分别约为50.2 kcal、53.3 kcal和54.1 kcal,低水平运动员比赛的能量消耗显著低于高水平运动员,这可能与前文提到的高水平运动员有更长的比赛时间与更长的移动距离密切相关。此外,尽管羽毛球回合内强度较高,但因回合/间歇比值较低1:2~1:4.7,因此羽毛球比赛的整体强度并不高。羽毛球比赛中需要磷酸原和有氧供能系统来维持长时间的间歇性高强度运动,两种系统供能的比例分别约为30%和60%~70% (Chin et al.,1995;Faccini et al.,1996;Lieshout et al.,2003),整场比赛以有氧供能为主导,糖酵解供能所占比例最低。但是,有关羽毛球(模拟)比赛能量供应比例的报道并非来自实验性研究,这些数据似乎低估了有氧供能比例在(模拟)比赛中的作用(Chin et al.,1995;Lieshout et al.,2003)。有关羽毛球(模拟)比赛的能量供应特征有待专门的实验研究。

4 总结与展望

羽毛球属于一项间歇性高强度运动。比赛中运动员需要在28~78 min的时间内(局均时长10~21 min)完成82~119个回合的击球,其中单个回合时长为6~12 s,回合击球数为5~12拍,回合时长占总比赛时间的23%~25%。这些回合的完成涉及多次变向、跳跃和击球,使得比赛回合强度可高达90%HRmax。但是,由于回合间间歇的存在(回合与间歇比为1:2~1:4.7),羽毛球比赛的平均强度并不高(72.6%O2max,70%~85%HRmax,1.9~3.8 mM血乳酸)。因此,羽毛球比赛的能量供应以有氧供能为主,磷酸原供能对回合内的高强度运动意义重大。羽毛球运动员比赛中使用频率最高的击球技术为网前球和挑球,比赛中的移动以前后场对角线和中场横向、侧面移动为主。高水平羽毛球运动员的身高、体脂和有氧水平均略高于普通人群。但是长年的训练和比赛导致运动员常出现腰部、踝和膝关节的过劳损伤。

尽管国内外学者围绕羽毛球运动员和比赛的运动生物学特征开展了积极的研究,但全面深入地了解羽毛球项目运动生物学特征还有赖于未来更多的研究。现有对羽毛球比赛和训练的能量供应特征的描述主要基于早期的推测,相关证据表明这种推测低估了比赛中有氧供能的重要性,而对此问题的科学认识有待针对羽毛球模拟比赛和训练方法的直接研究。羽毛球属于典型的间歇性高强度运动,运动员和教练员尽管已经认识到短时间高强度运动后快速恢复能力的重要性,但是如何基于实证研究开展针对性的训练还尚不清楚。教练员更多地把这种快速恢复能力归结为“乳酸耐受力”,并安排了较大比例的短间歇高强度训练(运动间歇比为1:1~1:2),然而这种训练往往会造成过高浓度的血乳酸。羽毛球的高强度运动主要为短距离的变向和跳跃,这种运动方式对羽毛球运动员带来了很高的损伤风险,如何从力量和动作角度探究羽毛球常见损伤的致因是未来研究亟待解决的问题。

我国羽毛球项目在历届奥运会上取得优异成绩的同时,也吸引了一大批学者对其特征和规律的研究。但是,相比国外研究,我国学者需要进一步加强对羽毛球运动生物学特征的关注,进一步增加科学研究与竞技成绩的匹配性,为我国羽毛球项目科学化训练提供更有力的支撑。

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