4周高强度间歇训练对优秀花样游泳运动员专项运动能力提升效果的研究

2019-11-28樊云彩

中国体育科技 2019年9期

樊云彩，闫琪，李敏

FAN Yuncai1，YAN Qi2*，LI Min3

随着花样游泳项目竞技水平的不断提升，成套动作的编排难度和运动强度均不断提升，高强度的爆发性动作如托举、跃起等主要依赖于运动员良好的爆发力，以磷酸原供能系统（ATP-CP）供能为主（张莉清等，2013）；长串动作或分段训练要求运动员有良好的力量耐力；成套动作要求运动员具备该项目所需的爆发力、力量耐力、耐乳酸能力和有氧代谢能力（陈爱萍，2006；徐建方等，2012）。以北京花样游泳队为例，成套动作难度编排对于体能的需求尤其是无氧糖酵解供能需求日益提高，为满足比赛中机体在高强度运动下持续工作的能力，在前期最大力量、核心爆发力体能训练的基础上，赛前阶段的体能训练主要强度以高间歇训练（high-intensity intenal training，HIIT）为主，HIIT可提高机体ATP-CP的合成能力和乳酸的耐受力的同时，加速体内乳酸的消除速率（樊云彩，2016）。为提高训练的科学化水平，训练过程中利用心率变异分析和疲劳监控系统（Firstbeat）在监控运动员的负荷应激情况的同时，对运动员完成训练的过程中的供能比例进行监控。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

北京市花样游泳女运动员10名，其中3名运动员长期入选国家集训队，在花样游泳世锦赛等国际比赛中获得奖牌，10名受试者均为健将级运动员（表1）。

表1 本研究花样游泳运动员基本情况Table 1 Basic Information ofAthletes M±SD

1.2 研究方法

1.2.1 训练方案

HIIT主要是结合花样游泳比赛的时间和编排节奏，针对花样游泳项目的专项供能特点以及专项动作发力特征进行的专项性体能训练，主要目的是提高运动员的专项耐力和爆发力水平。训练安排为赛前4周，每周2次，共8次，每次训练总时长为80 min，准备活动30 min，HIIT 30 min，拉伸放松20 min。高强度间歇循环练习，包括6个动作，每个动作30 s，间歇15 s，即6×30 s～15 s。HIIT阶段10名运动员分为2组，每组5人，交替进行循环练习，组间间隔4.5 min（表2）。

表2 高强度间歇无氧训练内容Table 2 Contents of HITT

1.2.2 HIIT现场监控

HIIT期间，利用Firstbeat对运动员体能训练单元的心率及其相关衍生指标进行全程监控，对HIIT单元供能比例以及训练冲量（TRIMP）进行监控。

1.2.3 测试方法和测试指标

在4周HIIT前后，利用攀爬机测试方法对运动员无氧耐力的训练效果进行测试和评价，采用的测试方法为7×20 s～20 s，即以在攀爬机上全力攀爬20 s，间歇20 s为1组，共进行7组。测试过程中利用Firstbeat对运动员的心率及其相关衍生指标进行全程监控，同时记录每组攀爬高度，并在训练后即刻2 min测试血乳酸浓度，血乳酸测试采用的仪器为EKF便携式血乳酸自动分析仪（德国）。

1）Firstbeat设备相关指标计算方法：

最大心率：初次训练最大心率系统根据运动员的年龄自动生成，计算公式为最大心率=208-0.7×年龄，训练期间若出现50次连续心跳的平均值高于预设值时，系统自动更改最大心率数值。

最小心率：初次训练时以60 bpm为基数，训练期间若出现50次连续心跳的平均值低于60 bpm时，系统自动更改最小心率数值。

2）TRIMP计算公式：

T为训练持续时间，HRex为训练期间的平均心率，HRrest为安静时心率，HRmax为最大心率，e～2718。

3）快速恢复百分比（%）：基于心率值计算，根据自身恢复指数计算得出，反映训练阶段恢复情况，数值越高，恢复的越好。

1.2.4 数据统计

实验的有效数据采用SPSS 17.0统计软件包进行统计学处理，数据以平均数±标准差（M±SD）表示，采用配对t检验，对高强度间歇训练前后相关指标进行统计学分析，P＜0.05为显著性差异。

2 研究结果

2.1 HIIT单元现场负荷监控

心率监控结果显示，8次循环练习单元处于无氧阈区间心率的时间占比为25.2%，高强度区间占比6.0%，无氧耐力及以上负荷强度时间占比为31.2%（表3）。最大心率达180 bpm以上，所有课次最高心率平均水平为173.3 bpm，TRIMP平均水平为30.0（表4）。

2.2 训练前后专项运动能力的变化研究

2.2.1 训练前后心率区间时间占比的变化

4周HIIT后，运动员的高强度心率区间时间占比显著增加（P＜0.05，表5）。

2.2.2 训练前后攀爬机攀爬高度及血乳酸的变化

阶段训练后，运动员攀爬高度较训练前显著增加（P＜0.05）；血乳酸水平较之前下降（P＜0.05，表6）。

2.2.3 训练前后心率相关指标的变化研究

4周HIIT后，运动员的最高心率、TRIMP和快速恢复指数均显著增加（P＜0.05，表7）。

表3 高强度间歇训练单元负荷监控结果Table 3 Load Monitoring Results of HITT M±SD

表4 高强度间歇训练单元心率及其相关指标的监控结果Table 4 Changes of HR and Derivative Index of HITT M±SD

表5 攀爬机测试负荷监控结果Table 5 The Monitoring Result of the Climb Machine /mmol·L-1,M±SD

表6 攀爬机7×20 s～20 s测试血乳酸的变化Table 6 Changes of the Blood Lactate of 7×20 s～20 s M±SD

表7 攀爬机7×20 s～20 s测试过程中心率相关数据的变化Table 7 Changes of HR and Derivative Index of 7×20 s～20 s M±SD

3 讨论与分析

3.1 高强度间歇训练负荷区间分布特点

高水平的专项技术能力和强大的专项体能是花样游泳成套动作必需的有力支撑（王冬月，2013）。前期对花样游泳水上模拟成套动作训练负荷监控研究结果显示，花样游泳运动员成套模拟测试的负荷区间总体在80%～90%无氧阈（樊云彩，2016）。花样游泳运动员应在发展有氧能力的基础上，注重加强无氧供能能力的挖掘，以提高机体的乳酸耐受力和清除率，从而提高机体在高强度运动下持续工作的能力（徐建方等，2012）。

赛前阶段结合花样游泳项目的专项特点，设计了以发展运动员速度耐力和专项需求的有氧、无氧混合代谢系统的供能能力为目的的HIIT（李跃敏，2010；王冬月，2013；赵丹彤等，2019；Boyle，2003；Santana，2000），训练过程中利用Firstbeat对运动员的负荷应激情况和训练强度进行监控。结果显示，8次循环练习单元处于无氧阈区间心率的时间占比为25.2%，高强度区间占比6.0%，无氧阈及以上负荷强度时间占比为31.2%，其中一个训练单元高强度区间占比达14.5%，无氧阈及以上负荷强度时间占比为42.5%，最大心率达180 bpm以上，所有课次最高心率平均水平为173.3 bpm，HIIT单元TRIMP平均水平为30.0。这提示，本研究设计的HIIT方案对发展运动员有氧、无氧混合代谢系统的供能能力合理有效（黎涌明，2015；刘也等，2018；王晨宇，2019；Etxebarria et al.，2014）。

3.2 HIIT对提升花样游泳运动员专项运动能力的效果

竞赛规则的变化促使花样游泳的运动向“快、强、难”方向发展，成套动作编排难度越来越难，同时对运动员完成编排动作的驾驭能力要求也越来越高，这就需要在全面而精细的技术提升的同时，提供高水平全方位的体能支撑（李敏，2017）。

血乳酸可评价训练负荷的强度及运动员糖酵解和糖有氧氧化供能能力，徐建方等（2012）对花样游泳运动员成套动作的训练监控研究结果发现，运动员完成成套动作时的血乳酸水平平均在10～12 mmol·L-1，不仅对乳酸供能的需求较高，同时，要求运动员维持高质量动作需有良好的耐乳酸能力。高强度间歇性耐力的供能特点与花样游泳比赛时的体能需求非常相符，是力量、速度、耐力的综合表现。通过训练前后攀爬机7×20 s～20 s的高强度间歇耐力测试数据对比，运动员的平均成绩从60.1 m提高至62.4 m，提高幅度达3.8%；而血乳酸浓度较之训练前显著下降，且测试期间心率处于有氧阈和无氧阈区间的占比均较训练前有所增加。这提示，运动员完成测试时的尽力程度以及心率调动能力均较之前有所增加，乳酸分解能力、消除疲劳的能力也有所提高。以上改变有利于发展花样游泳项目的无氧、无氧混合代谢系统的供能能力以及在该系统下的速度耐力水平。这部分专项运动能力的提升，为运动员更高质量地完成动作提供体能保障，有助于满足当今花样游泳项目“难、新、美、齐、高、快、脆”的竞技特征（徐建方等，2017）。

3.3 HIIT对花样游泳运动员心率及相关衍生指标的变化

心率通常能反映训练负荷强度、运动员恢复速度和对训练负荷的适应情况，虽然在非周期性运动中，心率不能很好地反映运动强度，但运动中心率和运动后心率的累加（总平均心率），仍可以在一定程度上反映消耗的总能量。快速恢复指数等心率变异率衍生指标能够便捷有效的反映运动员的应激-恢复情况，有助于准确评估训练效果和运动员身体状况。4周HIIT后，运动员的最高心率占比显著增加，由平均12.6%提升至13.9%，最高心率提升至197.3 bpm，提示，运动员的心率调动和心率储备能力增强，这有利于运动员比赛中的突破和发挥。

TRIMP主要反映运动员每次训练的负荷情况，其数值越大，提示训练负荷相对越大，数值过低则无法达到训练效果。4周HIIT后，运动员TRIMP显著增加，由26.4提升至29.1，提示运动员的训练质量有所提升。而快速恢复指数百分比（QRTS）的显著提升，表明运动员对训练负荷的适应能力显著提升的同时，恢复能力也显著提升，提示运动员训练的恢复状况良好，有利于运动员更好地完成训练任务，呈现出良好的训练或比赛状态。