短期单腿栏架训练对网球运动员侧向起动及短距离加速表现的影响

2019-04-15张志华陈芳芳

成都体育学院学报 2019年2期

王锋,张志华,陈芳芳

现代职业网球赛季几乎覆盖全年,职业选手大约要进行25周的比赛。我国男子专业网球运动员由于积分较低,多以参加较低级别的ITF希望赛为主,以较高级别的挑战赛及少量的国内比赛为辅,期间会有短暂的夏训(约4～5周)和冬训(约6周)。虽然6～8周的训练时间对于网球运动员是最为适合的,但很少能有5周的充分准备时间。可见赛季跨度大、准备时间和恢复时间短是每个网球运动员和教练必须面对的现实。

网球是以侧向移动为主的多方向移动的项目,侧向移动在正常比赛中占总移动数量的70%,且有超过1 000次的变向,其中80%的移动在2.5 m范围,10%在2.5～4 m范围[2],运动员在这种短距离中并不能达到最大速度,短距离的加速能力才是影响其移动速度的关键因素。起动是每次加速的开始,起动速度和短距离加速能力又高度相关(r=0.92)[3]。因此,起动和短距离加速的快慢影响着网球运动员在比赛中移动表现的好坏。

多数研究已经证明了Plyometric(以下简称PLY)训练对以爆发力为主导的多种运动能力如短距离加速能力[4]、跳跃能力[5]、平衡能力[6]具有显著增强作用。栏架训练作为PLY训练的手段之一,在网球中经常被用来发展下肢反应力量、爆发力及速度,也有研究证实了栏架训练的积极效果[7],但目前并没有实验研究就这种训练对网球运动员的侧向起动和短距离加速表现展开研究。此外,多数运动的移动以单腿支撑为主,有研究比较了单腿、双腿或两者相结合的跳跃、跳深、栏架等训练对某种运动能力影响的差异性[8-9],但受试者接受的实验干预多为6～12周,显然长时间的训练干预对网球运动员是不现实的。

结合网球运动的特点,本文提出研究假设,网球运动员接受4周栏架训练后,单腿栏架训练的侧向起动及短距离加速表现优于双腿栏架训练,且训练效果在4周去训练后持续时间更长。

1 研究对象和方法

1.1 实验对象

男子网球运动员16人,包括1级3人,2级13人,年龄(20.44±1.71)岁,身高(179.8±5.47)cm,体重(74.04±16.08)kg,训练年限(8.6±3.6)年。所有受试者自愿参与实验,测试前保证良好的身体状态,实验过程中没有出现因实验、训练和比赛产生的运动损伤。

1.2 实验法

采用2×3重复测量设计。

1.2.1 实验器材

Smart Speed测速系统(SMARTSPEED PRO SYSTEM,美国),内含1张力垫(70 cm×70 cm)、3组光栅、反射板和1台iPad数据终端,YBT测试架、栏架(高20 cm和40 cm)、跳台(高15 cm和30 cm)、网球车及多球等。

1.2.2 测试方案

根据北京市高校网球比赛时间,实施前测、中测、后测及休息。未参加比赛者须参加赛制相同(6局无占先制)的队内比赛,保证所有受试者有2周比赛时间,去训练时间约4周(表1)。

表1 实验时间安排Table 1 Subjects' information

侧向起动及短距离加速表现测试：有研究表明了支撑前移步技术在网球侧向起动中的优越性[10],所以在实验中采用该技术。由于网球比赛中80%的移动在2.5 m范围,短距离加速采用2.5 m测试。操作如下：采用Smart Speed测速系统,力垫距第1组光栅投射的红外线0.6 m,光栅和反射板间距2 m。第1光栅距离力垫边缘60 cm[11],作为起动终线和2.5 m加速的起始线,第2光栅作为2.5 m加速的终点。所有光栅投射的红外线高度距地面1 m且平行于起始线。采用反应加速模式,光栅亮灯时间为随机3～7 s,相关参数见表2。受试者持拍站于力垫中间,当光栅变成紫色,受试者起动并加速跑过2.5 m终线,练习2～3次,从左至右依次测试。每个方向测2次,测试间隔3 min,取最好成绩。

表2 测试参数Table 2 Experimental schedule

有研究[10]表明,单腿跳深、单腿动态平衡以及双腿纵跳是预测网球运动员各方向起动及短距离加速表现的主要指标。因此对受试者的单腿反应力量、单腿动态平衡、双腿爆发力进行测试以深入分析单腿栏架训练对侧向起动及短距离加速表现的影响。测试如下：反应力量和爆发力测试：采用Smart Speed测速系统,以跳深指数(RSI)来评价反应力量,即RSI=跳深高度(mm)/起跳时间(ms)[13],分别在30 cm和15 cm高的跳台上进行双、单腿跳深[14]。依据Markovic[15]研究,运用CMJ测试双腿爆发力。每项测试完成2次,取最好成绩,测试间间歇2 min。

动态平衡(YBT)测试：研究表明,用胶带Y字测试来代替标准YBT测试并不影响结果的准确性[16],因此用胶带(2 m×5 cm)Y字测试评价单腿动态平衡。根据Gray Cook的YBT测试方案进行操作,综合得分=[前伸距离(cm)+后中距离(cm)+侧伸距离(cm)]/3×腿长(cm)[17]。

1.2.3 训练方案

将16名受试者随机分为两组,实验组采用单腿栏架训练,对照组采用双腿栏架训练。依据Wang等[18]研究,单、双腿栏架训练高度分别采用20 cm和40 cm。实验采用4周每周2次的训练,训练间隔72 h(表3)。操作如下：以向左跳栏为例,将栏架沿底线平行摆放,栏间距50 cm,球车在离栏架右端2.5 m范围。受试者面向球网侧向跳栏架,采用前掌落地,且保持平衡。提醒受试者用最快速度完成跳栏,并给予时间反馈。在末栏落地瞬间将网球抛向距受试者左前方约2.5 m的位置,受试者用支撑前移步起动,且在球落地之前完成抓球或击球(前2周抓球,后2周持拍击球)。单腿跳时,先用右腿跳,后用左腿跳。实验组在前,对照组随后,组间间歇1～2 min,完成1侧跳栏后间歇3 min。结束后,进行教练安排的统一技、战术训练和自重力量训练,自重力量训练以上肢(俯卧撑、臂屈伸)和核心力量(仰卧举腿,两头起)为主,每周2次,每次重复12～30次,2～3组。训练前进行15 min热身(慢跑5 min、动态牵拉10 min)。

表3 栏架跳跃次数(n)Table 3 Test parameter

1.2.4 数据处理和分析

采用SPSS17.0对数据进行重复测量检验,若符合Mauchly球形检验,以输出的一元方差结果为准,否则以多元分析结果为准。若组内存在差异性,使用LSD检验进行两两比较；若存在交互作用,则进行简单效应检验,若无交互作用,分析结果以主效应为准。采用效果量(偏 η2)表示显著性程度,0.04≦偏η2＜0.25表示效果量小,0.25≦偏η2＜0.64表示效果量中,偏 η2≧0.64表示效果量大[19]。P＞0.05表示差异性不显著,P＜0.05表示差异性显著,P＜0.01表示差异性非常显著。

表4 起动和2.5 m加速的重复测量结果Table 4 Repeated measurements of starting and 2.5m acceleration

2 研究结果

由表4～5可知,左右T0、T2.5m、T0+2.5m的3次测试组内和组间结果均差异性显著(偏η2=0.251～0.436,P＜0.05),有交互作用且所有中测分别和前测、后测具有显著性差异(P＜0.05)。

表5 各测试间的两两比较结果(单位：s)Table 5 Multiple comparison of each test

表6 3次测试在分组上的简单效应结果Table 8 Simple effect of the(test to the group)

由表6～7可知,实验组和对照组的左右T0、T2.5m、T0+2.5m在中、后测的简单效应差异性显著(偏η2=0.266～0.487,P＜0.05)；左右T0、T2.5m、T0+2.5m的各测试在实验组和对照组的简单效应显著(偏η2=0.413～0.868,P＜0.01),且实验组的中测和前测差异性显著(P＜0.01),对照组的中测和后测差异性显著(P＜0.01)。左T0+2.5m的中测和后测差异性显著(P＜0.05),其对照组的前测和后测差异性显著(P＜0.05)。

表7 分组在3次测试上的简单效应结果Table 7 Simple effect(group to the test)

由表8可知,左右RSI、左右DB、双RSI、双CMJ的3次测试组内结果均差异性显著(偏η2=0.21～0.42,P＜0.05),组间无差异,但实验组的中测和后测结果表现出优于对照组的趋势,左RSI的中测和前测结果差异性显著(P＜0.05),右RSI中测、后测与前测有显著性差异(P＜0.05)。左右DB、双RSI和双CMJ的中测分别和前测、后测有显著性差异(P＜0.05)。左右RSI、右DB测试结果有交互作用(偏 η2=0.2,0.38,P＜0.05)。

表8 相关身体素质重复测量结果Table 8 Results of repeated measurements of related physical quality

由表9可知,左RSI的实验组和对照组在后测的简单效应差异性趋向显著(偏η2=0.249,P=0.05)；左右RSI、左右DB的各测试在实验组的简单效应有显著差异性(偏 η2=0.57～0.68,P＜0.05)。

表9 相关身体素质的3次测试结果的简单效应结果Table 9 Simple effect of 3 test results related to physical quality

3 分析讨论

根据上述简单效应的结果可知,网球运动员接受4周栏架训练后,单腿栏架训练下的侧向起动和短距离加速表现优于双腿栏架训练,且与侧向起动和短距离加速表现相关的身体素质表现出具有优于双腿栏架训练的趋势；在4周停训后,单腿栏架训练对起动和短距离加速表现产生的积极效果的维持时间较长。双腿栏架训练在较短的时间内并不能有效改善网球运动员的起动和短距离加速表现。

3.1 4周单腿栏架训练对网球运动员的侧向起动和短距离加速表现的影响分析

本研究中受试者的侧向起动和短距离加速表现在4周单腿栏架训练后有所提高。以往研究证明了多种跳跃形式的PLY训练对短距离加速的影响,但研究中的加速距离较长,多在10～100 m[20]。所以本研究的单腿栏架训练在某种程度上也是对PLY训练提高起动和短距离加速表现影响的补充。

本研究结果表示,更短周期(4周)的单腿栏架训练会对网球运动员的侧向起动及短距离加速以及相关身体素质产生积极影响。虽然以往研究采用的干预手段和本研究中的单腿栏架训练有一定的差异性,一定程度上支持了本研究短周期单腿栏架训练的可行。例如Impellizzeri等[21]人表明,在草地和沙地上4周每周3次(每次32～60次跳跃)垂直和水平方向上的连续跨跳训练,能显著提高足球运动员的原地下蹲跳高度和10～20 m加速表现。Luebers等[22]人认为,如果有足够的恢复时间如4周,那么4周高强度PLY训练(专门性连续跳跃练习)将和7周的相同训练对CMJ及功率表现产生同等的影响效果。而此外,并没有发现6周以内的PLY训练对动态平衡干预的研究,虽然已有研究表明PLY训练能够有效提高受试者动态平衡表现[6],但是这些研究中的实验周期多在7周以上[23]。所以本研究中更短周期的单腿栏架训练对受试者的动态平衡的改善可能是对以往PLY训练研究的补充。

单腿栏架训练之所以能够在较短时间内提高网球运动员的侧向起动及短距离加速表现,原因可能在于：

其一,和PLY训练的生理机制相关。有研究者认为,PLY训练能短时间提高快速力量和神经肌肉的适应性改变有关[24],体现在主动肌神经冲动和运动单位的增加、肌肉的选择性激活和同步化、肌肉间协调性的改变、拉长——缩短周期功能的改变[24]。另外,PLY训练本身就是一种对神经肌肉要求较高的训练方法,一些运动生理学家认为由于神经系统的适应性特征,神经肌肉对爆发力训练适应通常发生在训练前2～4周[25]。正如Kent等[26]人的研究,4～6周的高强度PLY训练是最理想的,神经系统会出现一定程度的压力,但不至于产生过度疲劳。此外,并没有研究明确PLY训练增强动态平衡的机制,Comerford等[27]人表明,单独平衡训练通过改善存在于脊柱和关节的预期姿态调整能力(APAs)来提高神经肌肉的控制能力。对非稳定环境适应会使得人体在落地之前的前馈调整能力加强[28],另外通过平衡和动作技能的学习,传入反馈通路的敏感性提高,使得稳定肌动员时间缩短[29]。因此,平衡能力的改善可能和下肢肌肉间的协调配合或本体感受的改变以及神经肌肉控制有关[30]。单腿栏架训练本身就存在非稳定因素,可以推断,单腿栏架训练可能也是通过类似于上述机制对动态平衡产生影响的。

其二,可能栏架跳中的触地时间和网球运动员起动中分腿垫步的触地时间较为接近(详见下文)。本研究强调受试者用最快速度跳完栏架,这种时间压力下的蹬地时间可能和实际的分腿垫步后的蹬地时间较为接近。另外,专项的起动和移动练习在某种程度上也提高了训练效果向实际专项起动和加速转化的可能性。

其三,可能相关的身体素质得到提高。本研究中单腿栏架训练能够在短时间内加强直接影响网球运动员的起动和短距离加速表现的身体素质即单腿反应力量、单腿动态平衡及双腿爆发力[10],这和前人的研究较为一致[31]。

其四,可能和受试者的训练水平有关。本研究中的受试者多是网球二级运动员,训练经验相对不足,即便接受短时间训练也会产生一定的训练效果。Delecluse[32]就认为,初级水平短跑运动员接受单双脚连续和交替跳训练的前几周,加速表现大幅度增长,而优秀短跑运动员提高的幅度较小。

3.2 单(双)腿栏架训练对网球运动员的侧向起动及短距离加速表现影响的差异性分析

4周训练后,单腿栏架训练下网球运动员的侧向起动和短距离加速表现以及相关身体素质优于双腿栏架训练或具有这种趋势,这和以往的研究类似,例如多数研究已经证明,单腿跳跃训练对于提高某种运动能力,如爆发力输出水平、跳跃能力(原地下蹲跳、跳深)、腿部力量、短距离加速、动态平衡[6,33]等比双腿训练更具优越性,这些研究也试图从单腿PLY训练的强度相对较大、专项性等方面来解释其优越性,这也为解释上述研究结果提供了依据。另外,身体素质所表现出的差异性趋势还可能在于,单腿栏架训练可能对单腿测试项目更有效,而双腿栏架训练可能并不适合于单腿测试项目。

此外,单、双腿栏架训练对网球运动员的侧向起动和短距离加速表现上产生的差异性,还可能在于前者更符合网球侧向起动和短距离加速的专项特点。首先,在侧向起动中,分腿垫步的高度一般为0.09±0.05 m[34],且双脚并非同时落地,2.5 m加速也是单腿交替支撑,单腿栏架训练显然更加符合这种动作形式。其次,单、双腿栏架训练和网球中的分腿垫步实质上都是跳深动作,都基于拉伸——缩短周期。从本研究结果可知,分腿垫步落地到蹬离的时间、2.5 m加速时间和单腿跳深指数较为相关。虽然本研究没能测出跳深的触地时间,但是Warren[14]表明,双腿跳深触地时间小于200 ms,而单腿跳深的触地时间大于250 ms,可见,单腿栏架训练更符合网球侧向起动和短距离加速的运动学需求。

在研究结果中,双腿栏架训练对受试者的侧向起动、短距离加速表现(不含相关身体素质)影响的差异性表现在中测和后测上,说明这种训练在短时间内并不能对网球运动员的侧向起动、短距离加速表现产生积极影响,原因还可能在于本研究的训练周期只有4周,这对双腿栏架训练可能不足。

3.3 4周去训练后，单(双)腿栏架训练对网球运动员的侧向起动和短距离加速表现影响的差异性分析

4周去训练后,接受单腿栏架训练的网球运动员的侧向起动及2.5 m加速表现仍优于双腿栏架训练,这和以往研究差异较大。有研究[33]表示,没有训练经验的大学女生经过12周的PLY训练和4周的停训后,接受单腿PLY训练的受试者并不能像双腿PLY训练受试者那样仍能表现出较高的爆发力水平。此外4周去训练后,单腿栏架训练下和网球运动员侧向起动及短距离加速表现相关身体素质仍具有优于双腿栏架训练的趋势,其原因可能在于单腿栏架训练对单腿的刺激强度相对更大。