东京奥运会新增项目空手道运动生物学特征研究进展
2021-08-27刘卫军段传勇叶梦淼
张 楠,刘卫军,段传勇,张 然,叶梦淼
空手道是东京奥运会新增的正式比赛项目,设型(套路)和组手(对抗)共计8小项。组手是由2名同级别、同性别的运动员,在8×8 m2的比赛场地,采用拳、腿、摔等技术击打对方有效得分部位得分,进而获取比赛胜利的格斗对抗类项目。型则是个人或团体(由3名运动员组成)在正方形场地,按照预先编排的攻防动作组合,在模拟格斗情景下进行招式演练,根据裁判评分角逐比赛优胜的难美类项目(Chaabène et al.,2012)。2017年,国家体育总局将空手道项目列入全运会正式比赛项目,并于2019年3月新增空手道项目《运动员技术等级标准》,正式入奥使其在我国得到快速发展。由于我国空手道项目起步较晚,整体实力与日本、法国、意大利等世界空手道强国相比,仍有较大差距(张楠等,2017)。另外,空手道是日本民族传统强项,日本政府在政策、经费等方面给予本国优势项目前所未有的支持,势必对我国空手道队夺金造成巨大冲击(黄聪等,2019)。
科学训练一直是竞技体育提倡的观点,其前提和基础是深入认识项目背后的运动生物学特征,以世界优秀空手道运动员形态、机能和运动素质参数为运动选材与训练监控的依据,以世界顶级空手道赛事生理学和运动学特点为制订训练计划的参考,从科学、客观的角度重新认识空手道项目,遵循空手道项目运动生物学规律,真正解决运动训练中“是什么、练多少、怎么练”的问题,以提高我国空手道项目整体竞技实力。
近十年国内关于空手道项目的研究多集中在技战术运用(毛爱华等,2015)、项目开展现状与对策(庞俊鹏等,2010)以及同类项目标准化比较(李守陪等,2015),多为社会科学研究,缺乏运动生物学特征的实证研究。而国外,如日本、法国、意大利、伊朗等世界空手道强国主要从运动生物学视角对空手道项目进行研究,可为我国空手道训练与比赛提供重要参考。本研究分别从高水平运动员和比赛两方面对空手道项目运动生物学特征进行梳理和总结。
1 空手道运动员生物学特征
1.1 身体形态特征
身体形态是影响运动员竞技水平的外在因素。专项特点对运动员身体形态提出不同要求,对判别青少年运动员后天运动潜能具有较高的参考价值,是衡量其能否成为高水平运动员的重要依据。目前有关空手道项目身体形态的研究主要集中在身高、体重、身体质量指数(body mass index,BMI)和身体成分等方面。
1.1.1 身高、体重及BMI
身高、体重与BMI是反映人体外部特征的形态学指标。与拳击、跆拳道等项目相同,空手道同属按照体重级别划分参赛的项目,不同级别运动员的身高、体重与BMI差异较大,且随着参赛级别的增加,均呈增长趋势(Arazi et al.,2017)。研究显示,世界优秀男子空手道运动员平均身高、体重以及BMI分别为167.4~181.5 cm、65.4~86.1 kg 及 22.0~26.8 kg/m2(Arazi et al.,2017;Koro‐panovski et al.,2011;Sterkowicz‐Przybycień,2010)。世界优秀女子空手道运动员报道较少,其身高、体重与BMI为158.2~177.6 cm、52.5~66.1 kg、20.3~23.8 kg/m2(王亚楠,2016;Doria et al.,2009;Tabben et al.,2014)。数据显示,世界级空手道运动员身高低于同类项目跆拳道运动员,高于摔跤、柔道项目,与拳击项目接近(Chaabène et al.,2012)。中国世界级女子空手道运动员平均身高为177.6 cm,与国外女子空手道运动员相比具有一定优势(王亚楠,2016)。相比型运动员,空手道组手运动员拥有更高大的身材(Koropanovski et al.,2011)。目前观点认为,对于组手运动员,相对高大的身材有利于比赛中获得更多空间优势。对于型运动员,保持较小体型有利于拥有更大的相对力量和协调性来完成整套的动作演练(Jar‐ic et al.,2005)。目前并无证据显示世界排名与身高之间存在相关性。
1.1.2 身体成分
体脂含量是影响高水平运动员竞技水平的重要因素,与其有氧、无氧代谢能力以及力量素质等密切相关。尤其对于按照体重级别划分参赛的项目,脂肪增加导致体重上升会降低运动员的竞技水平(Giampietro et al.,2003)。研究表明,与一般人群或低水平运动员相比,世界优秀空手道运动员具有较低的体脂含量(Chaabène et al.,2012;Giampietro et al.,2003)。世界优秀男子空手道运动员体脂含量为7.2%~16.8%(Sterko‐wicz et al.,2010;Tab‐ben et al.,2014),并随体重级别增加而上升(Arazi et al.,2017)。有关世界级女子空手道运动员体脂含量报道较少。张楠(2018)与毛爱华等(2017)对我国女子空手道运动员体脂测量结果分别为19.4%和19.8%,高于我国同类项目摔跤、柔道(何强等,2011)。还有研究显示,虽然世界级与国家级空手道运动员在体脂含量上无明显差异,但世界级空手道运动员具有更低的下肢体脂含量(Gi‐ampietro et al.,2003)。可见,下肢肌肉含量对于保持高水平竞技状态十分必要。但同为世界级选手,体脂含量与比赛结果之间无明显关联(Roschel et al.,2009)。因此,对于世界级空手道运动员,体脂含量尚不能作为衡量竞技水平的决定性因素。
1.2 生理机能特征
1.2.1 有氧能力
最大摄氧量(V˙O2max)是评定人体有氧代谢能力的典型指标。资料显示,世界级男子空手道运动员平均V˙O2max为47.8~61.4 ml/kg/min,有关女子空手道运动员报道较少,平均 V˙O2max水平为 42.4~49.0 ml/kg/min(张楠,2018;Doria et al.,2009;Ravier et al.,2004)。从不同项目来看,空手道运动员V˙O2max水平明显低于同级别耐力项目铁人三项(刘敏 等,2018)、越野滑雪(庄薇 等,2018)等,与跆拳道(Bridge et al.,2014)、摔跤(刘敏 等,2018)等同类项目接近,略低于拳击项目(Smith,2006),高于一般人群或低水平运动员(Chaabène et al.,2012)。世界级组手与型运动员之间无明显差异(Doria et al.,2009;Koropanovski et al.,2011)。
目前针对空手道项目的有氧能力测试主要有3种:1)实验室条件下采用跑台、自行车等形式,结合气体分析仪直接测量V˙O2max。这种测量手段准确性高、干扰因素少,但对实验仪器、流程和环境要求较高,同时与专项运动形式差异较大,难以体现专项特点(李博等,2017)。2)采用折返跑、1英里跑等形式,通过计算跑动距离和时间推算V˙O2max。这种手段对实验室要求低,便于操作。3)结合专项动作进行逐级负荷递增击打测试,通过气体分析仪计算V˙O2max,这是目前与专项技术结合最紧密的测量手段。除实验对象水平差异以外,实验方法、器材以及流程都会影响V˙O2max测量结果。有研究表明,功率自行车测量结果比跑台测量结果低8%~10%(Chaabène et al.,2012)。目前并无证据显示,世界排名越高的运动员具有更高的V˙O2max水平,但保持较高水平的 V˙O2max可以提高机体内清除乳酸的能力,有利于缓解机体疲劳,以适应空手道间歇性的比赛节奏。因此,保持一定水平的V˙O2max非常必要。
1.2.2 无氧能力
无氧能力对在空手道比赛中完成移动、进攻和躲闪等高强度运动有重要作用。世界高水平空手道比赛交手时间极短,约80%的交手在2 s内完成(Chaabène et al.,2014a)。Iide等(2008)研究表明,在3 min的比赛中,单次最短攻防时间仅有0.3 s,最长只有1.8 s。表明空手道单次交手时间极短,无氧能力尤其是磷酸原系统(phospha‐gen system,ATP‐CP)供能能力极为重要。
有关空手道项目无氧能力的研究并不多,主要评定手段为30 s Wingate实验。研究显示,世界级空手道运动员无氧功率峰值为9.6~13.1 W/kg(男)和7.7~11.2 W/kg(女)(Doria et al.,2009;Nikookheslat et al.,2016;张楠 等,2021),低于短跑、举重等项目(梁文 等,1993),与跆拳道(Bridge et al.,2014)、柔道、散打(梁文 等,1993)等同类项目水平接近。与国家级选手相比,世界级空手道运动员具有更高的无氧功率峰值,似乎可以说明无氧功率峰值对空手道运动员竞技水平具有重要作用(Ravier et al.,2004)。虽然,从比赛特点来看,组手运动员可能拥有更强的无氧能力,但研究显示,型与组手之间并无明显差异(Doria et al.,2009),不过该研究样本仅有12人,今后仍需进一步讨论。我国女子无氧功率峰值为10.2~11.2 W/kg(王亚男,2016;张楠 等,2021),高于Doria等(2009)的研究。但由于样本量较少,今后仍需更多数据进行参考。
1.3 运动素质特征
1.3.1 最大力量
对于最大力量的评定较多采用1次重复最大重量测试(1 repetition maximum,1 RM)(Fry et al.,2002)。研究显示,高水平空手道运动员与初学者在1 RM半蹲、卧推测试中呈现显著差异,似乎说明最大力量是决定空手道运动员的关键因素(Imamura et al.,1998),但该研究由于样本量过少,且实验对象在体重上相差较多,尚不具有说服力。Roschel等(2009)对6名巴西空手道国家队运动员进行测试发现,胜方与负方在1 RM卧推、深蹲测试中并无明显差异,这与Toskovic等(2004)的研究一致。因此,空手道运动员最大力量与比赛结果之间似无明显相关性。
除采用1 RM测试以外,等速肌力测试也是评定空手道运动员最大力量的常用手段。Sbriccoli等(2010)研究显示,高水平空手道运动员具有更高的屈膝峰值力矩,而在伸膝峰值力矩上无明显差异。同时,该研究者指出,高水平空手道运动员在等速肌力测试中,能够更好地减少股二头肌与股外侧肌的拮抗作用,表现出更好的拮抗肌群的内协调能力。研究者认为,这是由于空手道竞赛规则的特点,技术动作击打完毕后要快速“回收”,保持良好的比赛姿势。因此,高水平空手道运动员由于长期专项训练,主动与被动肌群在“拉长-缩短”工作周期中具有更好的协同能力。
1.3.2 爆发力
爆发力是人体肌肉组织短时间内做功的能力,是世界级空手道运动员的核心运动素质,常用的测量指标有下肢纵跳、立定跳远和30 m冲刺等(Blazevic et al.,2006;Katic et al.,2010;Ravier et al.,2003,2004)。Ravier等(2004)对法国空手道国家队运动员进行下肢纵跳测试发现,世界级空手道运动员的下肢纵跳水平明显强于国家级空手道运动员。Roschel等(2009)对高水平空手道运动员爆发力的适宜负荷问题进行了探究,显示巴西国家队空手道运动员胜方与负方在高负荷条件下(60%1 RM)深蹲与卧推做功无明显差异,但在低负荷条件下(30%1 RM)胜方明显高于负方。可见,对于高水平空手道运动员,肌肉的收缩速度比肌肉最大力量更有意义,低负荷条件下(30%1 RM)肌肉做功能力是决定其竞技水平的关键。Doria等(2009)和Koropanovski等(2011)的研究中,世界级组手与型运动员在下肢爆发力测试中并无差异。因此,教练员设计空手道运动员专项力量训练时,要特别注意运动负荷的安排,专项力量训练应以提高肌纤维的收缩速度和肌肉内协调能力为主,避免出现由于肌纤维增粗导致体重增加和肌肉收缩速度下降的情况。
1.3.3 柔韧性
柔韧性是指人体关节的活动幅度以及肌肉、韧带等软组织的延展程度,对空手道运动员技术的流畅性、舒展性以及预防肌肉等软组织损伤有重要意义(张楠等,2020)。目前,有关空手道项目柔韧性的研究并不多。Probst等(2007)研究显示,有空手道训练经历的人群左/右侧屈膝、屈髋活动范围明显强于未经过空手道训练人群,可能是由于运动员长期从事空手道专项技术练习,提高了髋关节周围肌肉组织的柔韧性。Violan等(1997)研究显示,对无任何训练基础的8~13岁儿童进行为期6个月的空手道专项训练干预后,其股四头肌的柔韧性得到明显提高。型运动员比组手运动员表现出更好的下肢柔韧性(Koropanovski et al.,2011)。但是,目前仍缺少对不同性别、不同水平空手道运动员柔韧性差异的相关研究。同时由于过度发展静态柔韧性会引起肌肉收缩速度和爆发力的下降,因此对空手道运动员最适宜的柔韧度进行研究十分必要。另外,从空手道比赛特点来看,空手道运动员赛前热身不应进行过多的静态拉伸,以避免肌肉爆发力和收缩速度的下降,而应将静态拉伸、动态拉伸以及专项动作相结合,抵消肌肉弹性下降的负面效应(姜自立等,2015)。
1.3.4 反应速度
空手道是一项结合时间和空间的运动,运动员对外界刺激做出快速而准确的反应是适应比赛的关键。Iide等(2008)研究表明,世界空手道组手比赛攻防时间为0~2 s,说明反应速度对适应高水平空手道比赛尤为重要。目前,有关空手道运动员反应速度的研究相对较少,且结论存在一定争议。对空手道运动员反应速度进行评定主要采用简单反应时和选择性反应时测试。有研究者采用简单反应时对不同水平空手道运动员进行测试,结果表明高水平空手道运动员与一般人群反应速度无明显差异(Moscatelli et al.,2016),研究者认为,空手道运动员反应速度与竞技水平并无明显关联。但在选择性反应时测试中,高水平空手道运动员与一般人群相比表现出更快的反应速度,研究者认为选择性反应时可能更加贴近空手道比赛特点(Neto et al.,2009)。虽然现有研究结果存在争议,但不可否认反应速度对空手道运动员的重要性。目前,现有反应速度的测试手段难以体现专项特点,仍缺乏针对空手道专项特点的反应速度测试。
1.4 损伤特征
损伤是影响运动员运动寿命和竞技水平的重要因素。作为格斗对抗类项目,损伤问题一直是该类项目训练与比赛中重点关注的问题。目前,有关空手道运动损伤的研究主要集中于损伤部位、损伤类型、损伤率等方面。
1.4.1 损伤率及原因
由于空手道每场比赛时间的不确定性,每局3 min的比赛中有可能提前或延迟结束比赛,难以记录每场比赛的持续时间,因此较多采用“次/场”的计量方式对损伤率进行统计。Arriaza等(2005)通过对1996—2000年连续3届世界空手道锦标赛损伤情况进行记录发现,在包括个人和团体在内的所有比赛中,整体损伤率约为0.31次/场,其中男子约为0.32次/场,女子约为0.29次/场,小级别损伤率高于大级别,研究者认为交手频率可能是造成不同性别、不同级别比赛损伤率差异的主要原因。Zetaruk等(2000)指出,排名越高的运动员之间比赛,出现损伤的概率越大,可能是运动员世界排名越高,比赛的激烈程度越高,受伤概率越高。同样以空手道世锦赛(2009—2015年)为调查对象,青年组的损伤率远低于成年组(Cierna et al.,2017)。另有研究表明,竞赛规则也是影响损伤率的重要因素。Arriaza等(2009)研究指出,新规则实施后的2002—2006年连续3届空手道世锦赛中,损伤率下降为平均0.18次/场,明显低于新规则实施前(图1)。可见,性别、组别、训练水平、比赛级别和竞赛规则等都是影响空手道比赛损伤率的主要因素。
图1 1996—2006年空手道世锦赛受伤率(Arriaza et al.,2009)Figure 1.Injuries Rates of World Karate Champion from 1996 to 2006
除赛场因素以外,由于冬季气温寒冷,神经系统兴奋性低,肌肉黏滞性高,准备活动不充分等,冬季损伤发生率明显高于其他季节(周莉,2013)。特别注意的是,备战期间,空手道队员由于长期承受高负荷训练与比赛,身心高度疲劳,无形中增加了运动损伤发生的潜在风险。教练员要特别做好关键时期的运动损伤防护预警机制,利用FMS功能性筛查、星型平衡测试等手段对运动员进行定期评估,最大限度排查损伤潜在风险(王雄,2020)。
1.4.2 损伤部位
空手道比赛损伤部位较为广泛,主要分布在头部、颈部、面部、裆部、胸部和四肢,其中面部是最主要的致伤区域(图2)。世界高水平比赛中,70%以上的损伤集中于面部,其次为膝关节、手指和足部(Arriaza et al.,2005,2009;Thomas et al.,2018)。其原因是在空手道比赛中,施加于面部的技术数量远远高于其他部位(Chaabène et al.,2014a;Thomas et al.,2018)。因此,日常训练中,佩戴头部护具可以有效减少面部损伤。
图2 世界级空手道运动员损伤部位分布图(Arriaza et al.,2005)Figure 2.Injury Distribution of the World Elite KarateAthletes
1.4.3 损伤程度
空手道比赛损伤类型较多,但严重损伤并不多见。Augustovičová等(2019)对2010—2016年连续4届空手道世锦赛损伤案例进行统计,发现由于比赛中受伤被迫离场的运动员仅占总人数的1.4%。虽然空手道比赛中多数损伤发生在面部,但大多数损伤较为轻微,如轻度擦伤、鼻出血、软组织扭伤等,较为严重的少有记录(Arriaza et al.,2005,2009;Cierna et al.,2017)。Cierna等(2107)指出,较为严重的撕裂伤和面部骨折仅占受伤总数的2%。Arriaza等(2005)也指出,空手道虽然损伤概率较高,但多为轻微损伤,造成运动员失去比赛能力的损伤约为4.4次/1 000场,明显低于跆拳道23~33次/1 000场、足球16.6~23.1次/1 000场以及拳击47.5次/1 000场,这种低概率可能与运动员场上比赛时间有关。
2 空手道比赛的生物学特征
2.1 生理学特征
2.1.1 能量代谢
能量代谢特征是确定训练量与强度的主要依据(黎涌明,2015)。空手道比赛具有明显的间歇性,即在短时间、大强度的攻防后伴随一定的间歇(曹玉超,2019;张楠等,2020)。早期研究认为,空手道比赛包含较多高强度动作,无氧代谢可能是其主要能量来源(Baker et al.,1990),但随着对空手道项目研究的深入,这一观点逐渐被否定。
有研究统计,2012年世界空手道锦标赛中,运动与间歇比为1:1~1:1.5,运动时间中高强度与低强度运动时间比约为1:8(Tabben et al.,2015),表明空手道比赛中,间歇与低强度运动占有较大的时间比例。Loturco等(2017)以两届空手道世锦赛冠军为案例,通过面部佩戴气体分析仪,分析受试者在模拟比赛中呼出的气体成分,以估算各能量系统供应比例。研究显示,有氧代谢、ATP‐CP与糖酵解供能分别占整个供能系统的61%、31%和8%。Doria等(2009)表明,虽然男女在供能比例上存在差异,但有氧代谢供能均是其最主要的能量来源,其次为ATP‐CP供能,糖酵解供能较少。另外,该研究还指出,相比组手,型比赛中糖酵解供能比例更高。可见,空手道是一项高强度间歇性运动,能量主要来自有氧代谢和ATP‐CP供能,而糖酵解供能参与比例较少。
2.1.2 心率、血乳酸及主观疲劳程度
心率(heart rate,HR)、血乳酸(blood lactic acid,BLC)以及主观疲劳程度(ratings of perceived exertion,RPE)是反映比赛负荷强度的常用指标,可以为日常训练提供监控与指导。研究显示(表1),世界级空手道运动员比赛中平均心率男子为175~187次/min,女子为185~194次/min,心率能够达到最大心率90%以上,瞬时心率接近最大心率(Chaabène et al.,2014;Doria et al.,2009;Tabben et al.,2013)。空手道比赛中,65%~74%的比赛时间运动员心率处于90%最大心率以上(Chaabène et al.,2014a)。比赛后即刻血乳酸范围为7~11 mmol/l,低于同类跆拳道、柔道、拳击等项目平均血乳酸值(Bridge et al.,2014),原因可能是空手道比赛采用“一回合”制,而其他项目则是进行多个回合,比赛时间相差较大。Chaabène等(2014a)对世界级空手道运动员在模拟比赛与正式比赛中的即刻血乳酸进行比较发现,正式比赛即刻血乳酸(11.1±1.8 mmol/l)明显高于模拟比赛(7.8±2.7 mmol/l),说明正式比赛强度更大,无氧乳酸参与供能更多。有研究显示,胜方与负方之间比赛后即刻血乳酸无明显差距(Chaabène et al.,2014a)。空手道比赛整体主观疲劳程度不高,主观疲劳等级处于10~14之间,属于中等强度水平(Milanez et al.,2011)。Chaabène等(2014a)对空手道比赛中运动员不同身体部位疲劳程度进行调查发现,虽然比赛中上肢技术运用最多,但下肢肌群(股四头肌、国绳肌、腓肠肌)的疲劳感却是最明显的。因此,研究者认为,教练员应在日常训练中增加更多的下肢肌群力量训练,提高下肢肌群力量耐力水平,推迟和缓解比赛中下肢肌群长时间工作带来的疲劳。
表1 世界空手道比赛心率(HR)、血乳酸(BLC)以及主观疲劳程度(RPE)水平Table 1 Level of HR,BLC and PRE in World Karate Match
2.2 运动学特征
2.2.1 时间结构
有关空手道运动学特征的研究主要基于录像分析法对空手道比赛时间结构与技术运用等特征进行描述(表2)。从时间结构来看,空手道组手比赛是一项间歇性运动,整个比赛可以分为对峙时间、交手时间和间歇时间3部分。从比赛时长来看,虽然空手道比赛每局3 min(成年组),但由于裁判暂停、受伤、判罚等情况,整个比赛需要持续4~5 min(Chaabène et al.,2019)。Chaabène 等(2014b)分析了世界级空手道运动员模拟比赛时间结构特征,显示对峙与间歇时间比约为1:1.5,交手与间歇时间比约为1:10,场均交手次数为17±7次,其中83.8%±12.0%的交手时间在2 s以内。对模拟比赛和正式比赛中高强度对抗次数进行比较,发现正式比赛中交手频率(14±6次)低于模拟比赛(18±5次),总共交手时间分别为21.0±8.2 s与30.4±9.9 s,研究者认为,模拟与正式比赛在时间结构上的差异性与运动员在正式比赛中的技战术运用更加谨慎有关。Tabben等(2015)对2012年空手道世锦赛进行研究,指出高水平比赛平均单次对峙时间为7.3±2.2 s,交手时间为1.4±0.3 s,间歇时间为11.3±5.8 s,对峙与间歇时间比例为1:1~1:1.5,其中小级别为1:1.5,中级别为1:1.2,大级别为1:1,各级别之间存在显著性差异,胜方与败方在比赛时间结构上并无明显差异,这与Chaabène等(2014a)研究结果一致。需要注意的是,在赛前封闭集训条件下,模拟赛或队内测试赛成为封闭式环境下检验集训成果的重要方式(王雄,2020)。因此,模拟赛中,教练员应注重运动员单次交手成功率,不应过度提示运动员增加交手频率,同时注意不同级别比赛间歇时间的差异性,最大限度提高模拟比赛与正式比赛的契合程度,实现训练收益最大化。
表2 世界空手道比赛时间结构特征Table 2 Time Structure in World Karate Match
2.2.2 技战术运用
虽然空手道技术体系包括上肢、下肢和摔法三大类,不同技术之间还会衍生出组合技术,技术动作复杂多变,但从组手比赛技术运用情况来看,无论从级别、性别还是胜负结果来看,上肢技术都是运用得最多,占总体技术运用的60%~70%,其得分率也明显高于其他技术,主要原因是上肢技术具有击打速度快、命中率高的特点(Tabben et al.,2015)。上肢技术中,单次技术使用率明显高于组合技术(Tabben et al.,2015)。对于不同级别来说,小级别的技术运用频率明显高于中大级别(Alinaghipour et al.,2020)。Tabben等(2018)通过对2012届与2014届空手道世锦赛120名运动员比赛录像进行统计与分析发现,获得首分的运动员最终获胜概率更高,且胜方在进攻战术运用频率上明显高于负方。因此,空手道技术训练上,教练员应将上肢技术的得分能力作为训练的核心内容,要鼓励运动员树立以主动进攻为主的战术指导思想,强化比赛中获得首分的思想意识,从而增加比赛最终的获胜概率。
2.3 动力学特征
有关空手道技术动力学特征的研究相对较少,且以实验室条件下对单个比赛技术动力学特征分析为主。Sbric‐coli等(2010)对高水平和业余空手道运动员膝关节等速力量与神经肌肉反应进行测试,表明高水平空手道运动员在完成前踢过程中,股二头肌拥有更高的拮抗激活水平,使肌肉“拉长-缩短”的工作周期更短。这可能与空手道比赛规则要求实施技术后快速“回收”有密切关系。此外,高水平组在等速力量测试与前踢技术中均表现出更高的肌纤维传导速度,这可能是由于高水平组运动员具有更强的快肌纤维募集能力。Pozo等(2011)对比利时空手道运动员前踢技术3个阶段(启动-击打-回收)完成时间进行研究,结果显示,世界级运动员在启动、击打和回收3个阶段的完成时间均明显短于国家级运动员。在重复进行4次前踢技术情况下,世界级空手道运动员完成时间以及髋、膝、踝关节动力学特征上表现出更好的可重复性,这种高质量的可重复性可作为区别世界级与国家级空手道运动员的标准。尽管世界级运动员在前踢技术每个阶段比国家级运动员速度更快,但在最终击打力量上二者无明显差异。这是由于空手道比赛竞赛规则的特殊性,强调动作的“寸止”原则,即避免肢体与对手身体部位过度接触造成损伤(Pozo et al.,2011),是高水平运动员有意识控制动作的结果。
3 结论与展望
3.1 结论
世界级空手道运动员平均身高、体重与BMI分别为167.4~181.5 cm、65.4~86.1 kg及22.0~26.8 kg/m2(男)与158.2~177.6 cm、52.5~66.1 kg、20.3~23.8 kg/m2(女),体脂含量为7.2%~16.8%(男),低于低水平运动员。世界级空手道运动员 V˙O2max水平为 47.8~61.4(男)与 42.4~49.0 ml/kg/min(女),无氧功率峰值为9.6~13.1 W/kg(男)、7.7~11.2 W/kg(女),与低水平运动员相比具有明显优势。低负荷条件下(30%1 RM)的肌肉输出功率和收缩速度是决定空手道运动员竞技水平的关键。空手道运动员约70%的损伤集中于面部,且多数为轻微损伤(出血、擦伤等),造成失去比赛能力的损伤并不多。
有氧供能是空手道比赛的主要能量来源,磷酸原供能对高强度运动起关键作用,乳酸供能参与比例较少。空手道比赛的主观疲劳程度在10~14(中等强度水平)之间,下肢疲劳程度最明显。比赛中,运动员平均心率处于175~194次/min(89%~97% HRmax),60%~70%的比赛时间心率处于90% HRmax以上,比赛后即刻血乳酸为7~11 mmol/l,高于模拟比赛生理学水平。
空手道是一项间歇性运动,高强度运动与间歇交替进行是比赛的基本特征。比赛持续时间为4~5 min,对峙与间歇时间比约为1:1.5,交手与间歇时间比约为1:10,其中80%以上的交手时间在2 s内,交手频率低于模拟比赛。上肢技术占空手道比赛技术运用比例的60%~70%,胜方在进攻战术运用频率上高于负方,获得首分会增加比赛的最终获胜概率。
3.2 展望
空手道成为奥运会正式比赛项目以来,国内对其研究越来越多,但多集中于社会研究,缺乏实证研究。从生理学和生物力学角度对空手道项目进行研究,讨论空手道项目的制胜规律与比赛特点,是今后国内的主要研究方向。国内教练员已经开始认识到空手道间歇性的比赛特征,但对高强度运动与间歇时间的比例仍比较模糊,今后应围绕训练负荷与适宜间歇时间进行深入研究。现针对空手道运动员生理学指标测量多采用一般性指标,难以体现空手道项目特点,未来需采用更专项化的测量手段,对不同水平、性别、级别、胜负方运动员的生物学特征进行探究。另外,针对空手道组手与型运动员运动生物学特征的差异研究也是今后需要关注的方向。