對備戰(zhàn)2002年冬奧會我國重點速滑運動員進(jìn)行多維生物學(xué)監(jiān)控的攻關(guān)研究——短道速滑、速滑訓(xùn)練探索之五.docx

1、2(X)2年3月第1期冰雪運動ChinaWinterSportsNo.1Mar.,2002速度滑冰對備戰(zhàn)2002年冬奧會我國重點速滑運動員進(jìn)行多維生物學(xué)監(jiān)控的攻關(guān)研究此課題為備戰(zhàn)2002年冬季奧運會速度滑冰攻關(guān)課題短道速滑、速滑訓(xùn)練探索之五嚴(yán)力嚴(yán)力男32歲助理研究員劉文娟劉貴寶李欣米博趙蔭桐（黑龍江省體育科學(xué)研究所，哈爾濱150008）摘要利用目前世界速滑領(lǐng)域先進(jìn)的的多學(xué)科生物監(jiān)控手段，突出個體化和個體的綜合運功能力的研究特點，解決我國重點選手在訓(xùn)練過程中體能狀態(tài)的生理生化監(jiān)控、運動技術(shù)以及負(fù)荷與疲勞程度評估方面存在的問題。研究認(rèn)為，速滑運動員使用“訓(xùn)練負(fù)荷與疲勞程度評估系統(tǒng)''

2、;能夠有效監(jiān)控訓(xùn)練負(fù)荷與機(jī)能反應(yīng)之間的關(guān)系；速滑運動員的機(jī)能狀態(tài)與血尿素和血紅蛋白指標(biāo)有密切關(guān)系；利用生物力學(xué)手段分析解決我國選手在蹲屈角度、膝關(guān)節(jié)伸展速度、彎道傾倒角度和頻率方面的問題;提供了大量關(guān)于速度滑冰訓(xùn)練規(guī)律的相關(guān)研究資料。關(guān)鍵詞速度滑冰監(jiān)控生物力學(xué)1前言我國的速度滑冰運動曾經(jīng)在世界賽場上取得過輝煌的成績，但在1998年長野冬奧會上成績不理想，為此從2000年6月開始對備戰(zhàn)2002年冬奧會我國重點速滑運動員進(jìn)行多維生物學(xué)監(jiān)控的攻關(guān)研究。根據(jù)國家隊運動員的實際情況,攻關(guān)課題組主要針對運動員機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控，進(jìn)行生物力學(xué)研究和速滑項目信息咨詢工作。研究重點側(cè)重于尖子運動員。2研究對象與時間2

3、.1研究對象國家速滑隊隊員20人，其中男子運動員8人，女子運動員12人，均為健將。2.2研究時間2000年6月2001年12月，共計18個月。3研究儀器與方法3.1研究儀器德國Reflotron全血分析儀、美國GEMSTRA自動生化分析儀、國產(chǎn)SN-682放射免疫測試儀、愛捷運動圖像分析系統(tǒng)、美國CYBEX等動測力系統(tǒng)等。3.2研究方法3.2.1實驗法對訓(xùn)練負(fù)荷的監(jiān)控研究采用兩類手段:a.使用“訓(xùn)練負(fù)荷與疲勞程度評估系統(tǒng)”評析訓(xùn)練和機(jī)能情況?！坝?xùn)練負(fù)荷與疲勞程度評估系統(tǒng)”是目前速滑強(qiáng)國普遍采用的監(jiān)控體能與訓(xùn)練負(fù)荷之間關(guān)系的方法,它采用填寫表格的方式,把運動員的訓(xùn)練內(nèi)容、訓(xùn)練時間、運動后自我感覺

4、的疲勞等級及時記錄,然后通過訓(xùn)練負(fù)荷與疲勞程度評估軟件，把一段時期內(nèi)的訓(xùn)練負(fù)荷與疲勞程度曲線繪制出來,最后根據(jù)曲線的變化評價運動員的機(jī)能狀態(tài);b.使用生理、生化指標(biāo)對運動員的機(jī)能狀況進(jìn)行監(jiān)控。主要指標(biāo)采用血紅蛋白、血乳酸、血尿素、肌酸激酶、血睪酮、HCT、體脂和體質(zhì)量等。在訓(xùn)練期內(nèi)每周一測試血紅蛋白、血尿素、肌酸激酶和體質(zhì)量，每月測試體脂、血睪酮和HCT,根據(jù)訓(xùn)練安排測試血乳酸。所有指標(biāo)均根據(jù)運動員的機(jī)能變化隨時增加測試密度。3.2.2比較法利用生物力學(xué)分析系統(tǒng)比較研究我國運動員與國外選手在滑冰技術(shù)上的差距。3.2.3資料分析法收集翻譯國外速滑訓(xùn)練研究資料，給教練員提供有價值的信息。4結(jié)果與分

5、析課題組經(jīng)過長期系統(tǒng)的研究，發(fā)現(xiàn)了速滑運動員的一些訓(xùn)練特征與機(jī)能狀態(tài)之間的規(guī)律特點。由于在18個月內(nèi)國家隊成員變化很大，為了突出研究成果的實效性,便于說明問題，本文僅介紹國家速滑隊運動員王曼利（此運動員在第19屆冬奧會上獲得速滑女子500m比賽第13名）的部分測試數(shù)據(jù)和研究結(jié)果。4.1對訓(xùn)練負(fù)荷的監(jiān)控研究4.1.1“訓(xùn)練負(fù)荷與疲勞程度評估系統(tǒng)”的測試結(jié)果與分析根據(jù)與荷蘭速滑科研人員交流的情報，課題組根據(jù)提供的計算方法編制了中文版的計算軟件，定期把運動員填寫的訓(xùn)練負(fù)荷與疲勞程度評估表上的數(shù)據(jù)輸入軟件，訓(xùn)練6周后就可以得到訓(xùn)練負(fù)荷與疲勞程度的雙曲線，根據(jù)曲線來評價訓(xùn)練效果和機(jī)能狀態(tài)。王曼利的全年評

6、估曲線見圖lo圖1記錄了王曼利2000年整個賽季31周的訓(xùn)練與機(jī)能狀況。深色曲線代表訓(xùn)練負(fù)荷,淺色曲線代表疲勞程度。結(jié)果表明，當(dāng)疲勞程度曲線處于訓(xùn)練負(fù)荷曲線下方時,運動員感覺比較輕松，競技狀態(tài)也比較好，在此時參加比賽或進(jìn)行高強(qiáng)度訓(xùn)練均取得了比較好的成績;相反，當(dāng)疲勞程度曲線處于訓(xùn)練負(fù)荷曲線上方時,運動員感覺比較疲勞，競技狀態(tài)比較差，在此時參加比賽或進(jìn)行高強(qiáng)度訓(xùn)練成績一般。其他運動員的情況也與此相近。在訓(xùn)練實踐中，如何根據(jù)運動員的個體差異選擇好適宜的運動負(fù)荷是體現(xiàn)教練員訓(xùn)練藝術(shù)的關(guān)鍵。這也是我國速滑教練員迫切需要利用科技手段解決的問題。為了探索這個關(guān)鍵,幾十年來國內(nèi)外的訓(xùn)練專家們不斷更新完善訓(xùn)練

7、理論，找到了一些基本的訓(xùn)練原則。然而,競技體育是展現(xiàn)個體運動能力的舞臺，基本原則與個體差異的結(jié)合需要一條科學(xué)的紐帶。為尋找這條科學(xué)的紐帶，美國的卡爾費斯特與荷蘭專家哈姆庫伯斯和運動員密切協(xié)作，經(jīng)過十幾年實踐研究，總結(jié)出一種科學(xué)方法,這就是訓(xùn)練負(fù)荷與疲勞程度評估表，通過表格提問，尋求運動員對訓(xùn)練負(fù)荷的真實身體反應(yīng)。1997年8月荷蘭研究速滑的著名學(xué)者紐斯考寧博士來華講學(xué)時，詳細(xì)介紹了這種掌握個體最佳負(fù)荷的方法。從其它渠道得來的情報也證實荷蘭優(yōu)秀速滑選手近幾年來的確使用這種方法來尋找對訓(xùn)練負(fù)荷的真實身體反應(yīng)。荷蘭選手在許多速滑項目上處于世界霸主地位,采用先進(jìn)的監(jiān)控方法是取得優(yōu)異成績的保障條件之一。

8、通過我國運動員對此方法的應(yīng)用,進(jìn)一步證實它是行之有效的。4.1.2生理生化指標(biāo)與機(jī)能水平的關(guān)系生理生化的測試結(jié)果表明，速滑運動員的機(jī)能狀態(tài)與血尿素和血紅蛋白指標(biāo)有密切關(guān)系，而與血睪闈和肌酸激酶的關(guān)系不大，血乳酸、HCT、體脂和體質(zhì)量等指標(biāo)有待于進(jìn)一步研究。圖1王曼利訓(xùn)練負(fù)荷與疲勞程度評估曲線圖4.1.2.1血尿素與機(jī)能水平的關(guān)系圖2記錄的是王曼利2001年賽季30次血尿素檢測的曲線圖。淺色曲線是血尿素變化曲線，深色曲線是周期為3的移動平均曲線。移動平均曲線可以使我們更容易地觀察血尿素的變化趨勢。血尿素指標(biāo)代表著體內(nèi)氮平衡的變化,一定程度上反映了肌肉蛋白代謝的狀況。通過系統(tǒng)的研究發(fā)現(xiàn)，血尿素與速

9、滑運動員的機(jī)能狀態(tài)有著密切嚴(yán)力等:短道速滑、速滑訓(xùn)練探索之五45453530Cl、es3擋27ssmssmSS06Esmssm6演1106國蜀2015209E3B25m7E_6m7E15m7E9B7X6B7囪5B7囪2Q6E25O0E3£038mDH2m9A24m9m7m9言o-H27OssmszaT12mss圖2王曼利血尿素變化曲線圖的關(guān)系。從整個賽季的角度看，王曼利在6月份夏訓(xùn)之初血尿素出現(xiàn)了全年最高峰階段,血尿素高在一定程度上代表身體比較疲勞，而這一階段運動量、強(qiáng)度都不是很大，說明身體在剛進(jìn)入正規(guī)訓(xùn)練時不是很適應(yīng);繼續(xù)正常的訓(xùn)練后血尿素逐漸下降，表明機(jī)體對訓(xùn)練的適應(yīng)過程;7月中

10、旬血尿素出現(xiàn)了全年第2次高峰階段,此時是夏訓(xùn)訓(xùn)練量、強(qiáng)度的高峰期，負(fù)荷很大給機(jī)體造成疲勞是很正常的;9月初上冰1個月后血尿素開始呈下降趨勢,當(dāng)強(qiáng)度加大，血尿素指標(biāo)偏高時調(diào)整訓(xùn)練節(jié)奏,此時充分顯示了科研監(jiān)控與訓(xùn)練相結(jié)合的價值;9月末進(jìn)入賽季血尿素保持在比較低的水平，隨時根據(jù)強(qiáng)度課后的指標(biāo)調(diào)整訓(xùn)練安排，使王曼利在整個賽季基本保持了比較高的競技水平。從賽前角度看，血尿素指標(biāo)保持穩(wěn)定水平的保證競技狀態(tài)良好的重要標(biāo)志。血尿素保持穩(wěn)定在一定程度上代表了機(jī)體代謝的平衡,表明了機(jī)體對訓(xùn)練的適應(yīng)。賽前23周內(nèi)血尿素指標(biāo)低，并且能保持穩(wěn)定，往往能取得比較好的成績，并且在此后的一段時期內(nèi)成績也彳艮穩(wěn)定;在其他運動員

11、身上曾發(fā)現(xiàn)血尿素指標(biāo)高但很穩(wěn)定，也取得了很好的成績，但在以后的比賽中一旦血尿素持續(xù)升高或突然下降成績會大幅度波動，這對于目前進(jìn)入賽季后連續(xù)比賽的賽制來說是不利的。我們觀察到賽前血尿素出現(xiàn)大幅度波動的運動員比賽成績均不太理想。綜上所述，對于速滑運動員來說血尿素指標(biāo)應(yīng)該是評定競技狀態(tài)的首選指標(biāo)。4.1.2.2血紅蛋白與機(jī)能水平的關(guān)系王曼利的血紅蛋白變化見圖3。圖3記錄的是王曼利2001年賽季30次血紅蛋白檢測的曲線圖。淺色曲線是血紅蛋白變化曲線，深色曲線是周期為3的移動平均曲線。移動平均曲線可以使我們更容易地觀察血紅蛋白的變化趨勢。血紅蛋白水平的高低一定程度上代表了機(jī)體的有氧代謝能力，這在其他項目

12、的研究中已經(jīng)有過大量相關(guān)報道，速度滑冰項目也有過很多類似報道。在研究過程中我們發(fā)現(xiàn)，在大強(qiáng)度訓(xùn)練后,尤其以速度耐力訓(xùn)練為主、單次課時間較長的訓(xùn)練后，在激烈的比賽結(jié)束后，血紅蛋白出現(xiàn)明顯下降的趨勢，進(jìn)入賽季后血紅蛋白很難長時間保持在較高水平。針對有些教練員提出短距離選手賽前血紅蛋白高成績往往不好的問題，我們專門進(jìn)行了深入的分析。結(jié)果認(rèn)為，一般短距離選手訓(xùn)練強(qiáng)度比較大，特別是在平時訓(xùn)練中速度耐力訓(xùn)練比較多,經(jīng)過調(diào)整后在賽前進(jìn)行強(qiáng)度刺激參加比賽，這種模式造成大強(qiáng)度訓(xùn)練期間血紅蛋白下降，恢復(fù)一段時間后再進(jìn)行強(qiáng)度刺激，往往很小的訓(xùn)練量就能造成血紅蛋白下降,實際上這種情況并不有利于出成績。如果賽前血紅蛋白

13、過高，說明訓(xùn)練強(qiáng)度剌激不夠，比賽往往是第2天或比賽后狀態(tài)很好。從王曼利的曲線變化可以看出,9月末進(jìn)入賽季后血紅蛋白基本保持在比較穩(wěn)定的水平,指標(biāo)保持在全年的中等水平，這說明強(qiáng)度安排比較恰當(dāng)，當(dāng)然，王曼利天生血紅蛋白水平比較高，恢復(fù)能力比較強(qiáng),這是她個人的特點。綜合來看，血紅蛋白是速滑運動員的一項重要生理指標(biāo)，但是由于血紅蛋白的個體差異較大,不適于做橫向的比較，應(yīng)用這一指標(biāo)評定機(jī)能狀態(tài)時，應(yīng)該充分考慮個人的特點和實際情況。研究認(rèn)為，速滑運動員的血紅蛋白控制在適中水平并在一段時期內(nèi)保持相對穩(wěn)定，有利于在比賽中發(fā)揮訓(xùn)練水平。4.1.2.3速滑運動員肌酸激酶的變化特點王曼利的肌酸激酶變化見圖4。圖4記

14、錄了王曼利2001年賽季30次肌酸激酶檢測的曲線圖。很多其他項目的研究表明，肌酸激酶在一定程度上反映了訓(xùn)練負(fù)荷刺激對肌細(xì)胞留下的痕跡。至于負(fù)荷量還是負(fù)荷強(qiáng)度對肌肉的影響更大，目前還沒有定論。王曼利的肌酸激酶基礎(chǔ)值很低,進(jìn)入賽季后變化幅度很小。本在正常范圍內(nèi)（對于速滑項目來說，一個有意思的現(xiàn)象是專項（指冰上訓(xùn)練、比賽）強(qiáng)度對肌酸激酶的影響很小。課題組曾經(jīng)多次對大賽后運動員的肌酸激酶變化進(jìn)行過跟蹤研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)比賽后20小時的肌酸激酶水平很低,基<300U/L）;另一方面，速滑運動員進(jìn)行大負(fù)荷杠鈴力量訓(xùn)練后20小時的肌酸激酶水平普遍高于比賽后的濃度。這種現(xiàn)象證實了蹬冰力量不會超過自身體質(zhì)量的

15、140%o研究結(jié)果,大負(fù)荷杠鈴力量對肌肉的刺激要比比賽對肌肉的刺激大。比賽中肌肉供能代謝帶來的疲勞占機(jī)能下降的主導(dǎo)地位，肌酸激酶指標(biāo)與速滑運動員的賽前機(jī)能狀態(tài)關(guān)系不大。圖3王曼利血紅蛋白變化曲線圖圖4王曼利肌酸激酶變化曲線圖4.2生物力學(xué)分析在改進(jìn)速滑技術(shù)上的應(yīng)用我國選手在滑冰技術(shù)上與外國優(yōu)秀選手之間存在較大差距。運動技術(shù)是指能充分發(fā)揮運動員體能合理和有效地完成動作的方法。合理、有效地完成動作的方法，是一種理想的模式，是人們通過訓(xùn)練實踐和科學(xué)研究創(chuàng)造出來的，并隨著訓(xùn)練實踐和科學(xué)研究的發(fā)展而不斷地創(chuàng)新。而且由于運動器材和場地設(shè)備的革新和完善，運動技術(shù)也要不斷地適應(yīng)和改變，以新的技術(shù)代替舊的技術(shù)。

16、在日益激烈的現(xiàn)代速滑比賽中，無論規(guī)范技術(shù)還是革新技術(shù)，都需要依靠訓(xùn)練專家實踐中形成的技術(shù)模式、經(jīng)驗，密切結(jié)合科學(xué)的方法和手段監(jiān)控指導(dǎo)技術(shù)訓(xùn)練。運用運動生物力學(xué)的理論與方法,對運動員所完成的運動技術(shù)進(jìn)行研究,并對其進(jìn)行評估，最后將評估意見提供給運動專家參考,這是目前世界高水平運動員獲得優(yōu)良運動技術(shù)的重要方法。攻關(guān)課題組使用的愛捷運動圖像分析系統(tǒng)及AutoCADR14軟件進(jìn)行圖像采集及數(shù)據(jù)分析處理，針對世界優(yōu)秀選手和我國優(yōu)秀選手的起跑技術(shù)、直線技術(shù)、彎道技術(shù)進(jìn)行了分析，從速度、角速度、步頻、步長、傾倒角度、即時速度等方面入手，解析了大量的滑行技術(shù)圖片。研究發(fā)現(xiàn)，我國選手在蹲屈角度、膝關(guān)節(jié)伸展速度、

17、彎道傾倒角度和頻率上問題比較突出。從1999年度比賽錄像分析來看，除個別選手外,國家隊女子短距離選手蹲屈角度比國外優(yōu)秀女短選手大3°5。,膝關(guān)節(jié)伸展速度慢5(F7Q/s。經(jīng)過一段時間的研究發(fā)現(xiàn)，我國選手在力量訓(xùn)練，特別是在速度力量訓(xùn)練方面存在問題。為了證明這一點,課題組專門制定了力量測試方案。要求女短選手進(jìn)行杠鈴深蹲訓(xùn)練，從30kg開始,以10kg的重量遞增，一直加到100kg,每個重量做10次，同時用錄像設(shè)備采樣,進(jìn)行生物力學(xué)分析。研究發(fā)現(xiàn)女短選手王曼利的最佳速度下的負(fù)荷重量為70kg,而以前王曼利多采用110110kg的負(fù)荷重量進(jìn)行力量訓(xùn)練，嚴(yán)重影響了膝關(guān)節(jié)的伸展速度。經(jīng)過對杠鈴負(fù)荷的調(diào)整，一段時期后伸展速度有所提高。但由于我國速滑運動員進(jìn)行力量訓(xùn)練的設(shè)備比較簡單，無法進(jìn)行單關(guān)節(jié)力量練習(xí)，因此很難進(jìn)行更有效的改進(jìn)訓(xùn)練。我國選手的彎道技術(shù)比較差，主要表現(xiàn)在傾倒角度小，頻率慢等方面。雖然課題組根據(jù)資料提了一些原則性的改進(jìn)方案，但收效甚微,有待于