优秀射击运动员备战国际大赛赛前不同阶段身体机能变化特征

李欣鑫

射击作为一项集技术与心理共同主导的运动项目，如何准确判断训练负荷对赛前运动员身体机能状态的影响，一直是训练监控工作的重点［1～3］。自2016年新的奥运周期开始，国家射击队采用O-mega Wave竞技状态综合诊断系统对射击运动员进行了长期监测，并将监测结果作为调整运动员不同训练阶段负荷量及强度的参考依据，最终在2018年韩国昌原第52届射击世锦赛比赛中获得女子25米手枪团体、男子10米气步枪团体、10米气步枪混合团体等20枚金牌，拿到了10个奥运席位，取得了骄人的战绩。本研究以此训练周期为案例，对其训练监测工作进行总结，其目的是为高水平射击运动员备战大型运动会提供数据支持。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

本研究受试对象为参加2018年射击世锦赛的国家射击队优秀手枪射击运动员。其基本情况如表1所示。

1.2 测试仪器

本研究所采用的仪器为美国产Omega Wave竞技状态综合诊断系统(见图1)。该测试系统优点是无创且评估结果快速。

1.3 测试过程

中枢神经系统机能测试:选择在赛前30天、赛前20天及赛前10天进行身体机能测试。测试环境选择安静、温度适宜的室内。运动员仰卧在测试床上，用酒精棉擦拭需要贴夹电极的部位，并涂抹耦合剂，然后贴夹导联线电极;在系统内输入运动员基本信息，并检测各连接部位是否与计算机建立连接，然后开始测试;进入测试过程后，等待系统提示被测运动员进入安静状态，然后其快速进行两个仰卧起坐，接着仰卧继续进行第二阶段数据采集，

表1 被试运动员基本情况一览表

测试时间约为15分钟。本测试中包含四方面指标:心脏系统参数、能量代谢系统参数、中枢神经系统参数及心率变异性(HRV)测试指标。

反应时测试:运动员选取舒适的坐姿，手握测试手柄，根据系统发出的无规律提示声快速按下手柄顶端按键。

图1 OmegaWave系统测试连接示意图

1.4 测试指标

Omega Wave竞技状态综合诊断系统测试指标见表2。

1.5 数理统计法

本研究所有测试数据均采用SPSS19.0统计软件对实验结果数据进行统计与分析处理。数据以平均数±标准差(±s)表示;取P＜0.05为有显著性差异，P＜0.01为极其显著性差异。

2 赛前训练负荷划分

本研究中运动员赛前机能监测选择在三个阶段进行:第一阶段(赛前30天)主要以模拟比赛为主，在训练中对运动员提出一定的环值要求;第二阶段(赛前20天)整体训练量较高。此阶段教练员对运动员训练中打出的单组环数做出具体要求或者对单组高环值个数进行要求，同时加强决赛练习。运动员在此阶段承受的负荷量和强度最高;第三阶段(赛前10天)主要以体会射击为主。调整运动员的赛前状态，增强比赛自信心。因此在此阶段训练强度与量上相较前两个阶段明显降低。

表2 Omega Wave竞技状态综合诊断系统测试指标一览表

表3 赛前30天训练负荷特点一览表

3 研究结果与分析

3.1 赛前不同阶段运动员心脏系统参数指标变化

赛前不同阶段运动员心脏系统参数指标变化如4所示。

由表4可以看出，迷走神经影响因数在赛前30天降到最低，交感神经影响因数与紧张度指数则在赛前20天降到最低，且与赛前10天相比具有显著差异。这表明赛前20天的训练负荷对运动员心脏系统参数的影响最为明显。

3.2 赛前不同阶段运动员能量代谢系统参数指标变化

赛前不同阶段运动员能量代谢系统参数指标变化如表5所示。表5结果显示:赛前不同阶段运动员能量代谢系统参数指标没有出现显著变化，在赛前阶段运动员训练计划安排中体能训练的占比较小。上述结果在一定程度上反映出射击技术训练负荷变化对运动员能量代谢系统参数的影响并不显著。

表4 赛前不同阶段射击运动员心脏系统参数指标对比

表5 赛前不同阶段射击运动员能量代谢系统参数指标对比

3.3 赛前不同阶段运动员HRV时域、频域指标变化

赛前不同阶段运动员HRV时域、频域指标变化如表6所示。

表6 赛前不同阶段运动员HRV时域、频域指标对比

表6结果显示:运动员心率变异性时域指标中，RMSSD、SDSD、PNN50在赛前20天阶段均达到整个赛前训练过程中的最高值，反映出在赛前20天训练阶段中，训练负荷安排诱发植物神经系统变化对运动员心率调控的影响最为明显。

3.4 赛前不同阶段运动员中枢神经系统参数指标变化

赛前不同阶段运动员中枢神经系统参数指标变化见表7。

表7结果显示:中枢神经系统参数总体评分在赛前20天达到最高，且与赛前10天、赛前30天之间的差异显著，提示赛前20天运动员中枢神经系统机能达到赛前最佳状态，表明训练负荷安排的效果最为明显。

表7 赛前30天运动员中枢神经系统参数指标对比

4 讨论

4.1 赛前不同负荷对射击运动员心脏系统参数指标的影响

2018射击世锦赛作为2020东京奥运会席位首场派发站，赛前备战阶段需要对运动员的体能及中枢神经机能状态进行整体的把控调节，从而保障运动员在比赛中保持良好的竞技状态，发挥出最佳竞技水平。中枢神经系统和心脏系统是主要决定生物体功能的系统。只有这些系统间互相协调运作才可以保障运动员有效地适应训练负荷，从而提升训练效果［4，5］。本研究前期研究表明，Omega-Wave系统对心脏系统疲劳的早期发现具有积极作用［6，7］。笔者在多年跟踪射击、射箭项目的过程中，一直在研讨该评价指标对运动员中枢机能水平的影响。本研究中，迷走神经影响因数指标随时间的延伸始终处于上升状态，并在赛前20天达到峰值，且与赛前30天阶段比较发生显著上升;交感神经影响因数与紧张度指数两个指标则与其相反，在赛前20天出现最低值，其中紧张度指数的下降最为显著;而当训练到赛前10天阶段两个指标均出现回升，交感神经影响因数则上升得最为明显。这表明国家射击队在赛前20天阶段的训练负荷变化最为明显，对运动员心脏系统的影响也最为显著。同时，教练员在赛前10天阶段的训练负荷调整也较为合理，未出现运动员在赛前过度训练难以恢复的状态。

4.2 赛前不同负荷对射击运动员能量代谢系统指标的影响

如何对射击训练过程中运动员有氧和无氧能力水平进行综合评价，仍是目前需要不断探索的问题。以往研究中，针对射击运动员的能量代谢系统指标测试分析几乎处于空白。究其原因，一方面由射击运动本身为技能—心理主导性项目的特点所决定;另一方面大多数研究者对射击项目能量代谢变化特点并未引起太多重视。在备战国际大赛前，优秀射击运动员体能训练安排核心主要以有氧能力训练为主，辅助以专项力量练习，对其负荷强度与负荷量之间的关系以及对能量代谢系统的变化特点鲜有研究。本研究对优秀射击运动员在备战大赛前不同个体、不同时段的能量代谢系统指标进行监测，其目的是筛选出判断身体疲劳的关键指标。在本研究的测试结果中，三个测试阶段的有氧能力、无氧能力、磷酸原系统能力、无氧阈心率以及绝对最大摄氧量均在赛前20天阶段处于最低点，表明在这三个测试阶段受试射击运动员机体对承受的训练负荷与训练强度产生了反应，也从一个侧面反映出训练计划的安排对于运动员产生了一定的效果。不过三个阶段测试结果差异性不具有显著意义，表明这种影响并不明显。

4.3 赛前不同负荷对射击运动员心率变异性指标的影响

心率变异性(HRV)作为一项评价自主神经系统功能状态的指标，能准确反映交感神经及副交感神经的活动水平。HRV的时域分析法是指一段时间内相邻正常 R-R间期的变异性，这些指标参数包括 SDNN、RMSSD、SDSD、PNN50等;HRV 频域分析法可以同时评估心脏交感与迷走神经活动水平［7～9］，常用的参数包括 TP(总功率)、VLF(极低频功率)、LF(低频功率)、HF(高频功率)和衍生指标LF/HF。以往研究结果显示:运动量是影响迷走神经功能的关键［10，11］，SDNN、TP、LF、PNN50 和VLF对运动性心理疲劳有一定敏感性［12］。在中等训练水平的运动员中，适度的训练负荷有利于HRV 的增加［13，14］，然而，当训练负荷接近个体所能承受的最大训练负荷时，HRV 就会降低［14，15］，且经过一段时间的低负荷训练后 HRV又会有所回升［13，15］。在本研究中，赛前三十天内运动量及运动强度均有不同程度的调整变化。测试结果显示时域指标中RMSSD和SDSD在赛前20天逐渐升高，但在赛前10天又出现明显回落，且赛前30天与赛前10天无显著性差异。RMSSD表示相邻RR间期差值均方根，是时域分析方法中的主要测量方法，反映HRV变化，主要反映迷走神经介导的变化。SDSD则表示全部相邻RR间期差值的标准差，主要反映副交感神经紧张性变化。本研究的测试结果提示:随着比赛的临近，运动员在不同负荷强度刺激下出现了自主神经活动的变化，但在赛前还是恢复到了较好的备战状态。PNN50在赛前20天与赛前10天相比有显著差异性，随着大赛临近明显下降，同时频域指标中反映迷走神经活动水平的HF指标在临赛前10天有所下降。

4.4 赛前不同负荷对射击运动员中枢神经系统指标的影响

计算机技术与生物技术经过多年的发展，在评定人体中枢神经系统方面衍生出许多客观评价方法，目前在高水平运动队中对中枢神经系统的评价更多地采用脑电测量方法。传统脑电图测试需要布设大量电极。测试期间最少要采集15分钟脑电数据，产生的大量数据并不完全能够快速准确地反映运动员实时中枢机能状态。OmegaWave竞技状态综合诊断系统对人体脑电参数进行了简化处理，可作为评估运动员是否处于中枢疲劳状态的一种快速检测方法。因此，本研究团队在多年跟队服务的过程中也始终选取这一系统内指标作为监测运动员中枢神经机能水平是否出现异常变化的首要指标。射击运动作为一项表现准确性的技能类项目，中枢神经系统的功能起着举足轻重的作用，在比赛中运动员既要在适宜的中枢神经系统兴奋状态下，保持高度的注意力，还要刺激参与工作的肌肉群协同发力，本体感觉灵敏清晰，保持技术的高度稳定性，这都要求运动员的神经系统支配要协调、迅速、准确，保持相对的平衡。因此，监控运动员大脑机能水平状态，对防止运动员中枢疲劳的发生具有重要意义。本研究中，运动员脑电安静电位值及在三个测试阶段的反应均没有出现显著变化，总体评分则在赛前20天阶段出现峰值，可以看出三个测试阶段的总体评分平均值均在30分以上。这表明受试运动员中枢机能水平在赛前1个月的备战阶段没有出现疲劳现象，且在赛前20天阶段中枢机能状态达到最高点并能保持到比赛。

5 结论及建议

5.1 结论

(1)心脏系统参数与心率变异性指标能够反映射击运动员备战大赛前训练负荷的变化。重大赛事压力会对运动员机体产生一定的刺激，运动员的心脏机能水平也会随之变化，赛前20天的训练负荷变化最为显著。

(2)射击运动员大赛前能量代谢系统指标在各阶段的测试中没有显著性变化，训练负荷的改变对其影响并不明显。

(3)备战世锦赛前国家射击队运动员脑电安静电位值与反应时未出现明显波动，且总体评分均值均在30分以上，说明中枢机能水平处于良好状态，并在赛前20天达到峰值。

5.2 建议

(1)优秀射击运动员在赛前不同负荷强度刺激下出现了不同程度的自主神经活动变化，因此使用HRV对运动员赛前状态进行定期监测能够帮助教练员有效调控运动员的训练负荷。

(2)优秀射击运动员中枢神经系统机能水平在世锦赛前达到最佳水平，这与赛前训练负荷的有效调控有很大关系，因此在备战大赛前进行系统的中枢神经机能监测是十分必要的。