淺談皮劃艇項目的代謝需求①

于臘梅 趙冬梅

(遼寧省軍事體育航海運動學校 遼寧大連 116041)

皮劃艇包含了皮艇和劃艇兩個項目,現代皮劃艇運動起源于歐洲。靜水皮劃艇是距離固定的競速項目對于運動員的各方面素質要求比較高,奧運會上比賽分為500m和1000m的直道競速,比賽過程中對于運動員的各項身體素質及心理素質都是極大的考驗。皮劃艇運動是水上周期性有氧耐力為主的運動。比賽過程中運動員靠四肢和軀干肌群的力量協調工作,重復依次完成提槳入水、拉槳、按槳和推槳一系列相關動作,通過槳葉劃水使船艇前進。

1 皮劃艇競技過程中的能量需求

靜水皮劃艇是對上半身及軀干肌肉要求非常高的運動項目[1]。有研究發現靜水皮劃艇運動員的最大有氧和缺氧能力以及上半身肌肉的力量很關鍵。皮劃艇運動員的訓練主要圍繞最大攝氧量,獲得所需能量主要來自有氧系統[2]。作為最大耗氧量的一部分,有氧產能在500m項目占73%,1000m則占85%(大約持續1分45秒和3分45秒)。Bishop和Fernandez認為奧運皮劃艇選手要想競速成功不僅需要很高的有氧能力,無氧能力同樣非常重要[2-4]。

2 皮劃艇競速過程中的氧需求

運動生理學家采用大量的檢測方法估算皮劃艇運動員耗氧量的峰值。檢測不同皮劃艇運動員在運動過程中整個身體肌肉系統需氧量。運動員的生理學測試是在水上進行的,如:皮劃艇測力法、手臂搖動測力法、自行車測力法、踏車奔跑等并結合手臂和腿部的運動。盡管采用大量的檢測方法,但是最理想的仍然是檢測水上耗氧量。有報道稱6名瑞典男性皮劃艇運動員在1000m的奧運項目中達到4.67·Lmin-1的攝氧峰值。在vanSomeren等人研究9名接受良好訓練的皮劃艇運動員盡最大努力完成相同距離的競速平均攝氧量的峰值為4.27·Lmin-1低于來自優秀的瑞典運動員的4.71·Lmin-1和4.67·Lmin-1的結果[5]。基于目前的研究結果越熟練的皮劃艇運動員越有可能達到更高的攝氧峰值。Fry和Morton研究38名澳大利亞西部錦標賽的參賽選手,將其分為在狀態的隊伍和不在狀態的隊伍,對比賽時間和地點的選擇基于客觀選擇原則。將機械制動腳踏車測力計安裝在皮劃艇的框架上,受試運動員的攝氧峰值來自循序漸進的竭力試驗。在狀態的隊伍攝氧峰值的均值達到4.78·Lmin-1顯著高于不在狀態隊伍3.87·Lmin-1的結果。然而最大攝氧量用ml.kg-1·min-1單位表示時兩隊伍間并無顯著性差異,盡管在狀態隊伍仍高于另一隊。Bishop是這么解釋這個現象的,盡管大量的需氧產能非常重要,人體測量的某些特性同樣影響比賽結果。發現在狀態隊伍的運動員體重略重身高也高于不在狀態的隊伍,有著顯著的力量差異但無皮膚褶皺測量的顯著差別。Fry和Morton認為就皮劃艇運動員而言有氧產能并沒有絕對有氧產能重要,這就意味著運動員能夠產生高水平的有氧產能而不至于導致自身損傷。Fry和Morton的研究讓人感覺存在爭議的是:只記錄了運動員完成任務的時間卻沒加入對運動員技巧和技能的衡量。Smith發現選擇技術嫻熟的皮劃艇運動員較一般運動員能夠有效地減少多余的動作,在劃船運動中更具爆發力和更高效[6]。技術嫻熟的運動員可以有效減少劃船過程中船的偏蕩和船的側滾等干擾運動,使其有效前進。皮劃艇運動具有復雜性,運動員技術水平高低會直接影響耗氧量,這為我們提供了廣闊的研究前景。

3 皮劃艇運動的無氧能力

Van Someren研究發現達平均乳酸鹽閾的皮劃艇運動員的血液中乳酸鹽的濃度為2.7mmol·L-1心率170次/min耗氧量44.2mlkg-1·min-1。達到乳酸鹽閾對應89.6%的最大心率和82.4%的最大耗氧量。這些數據表明激烈的皮劃艇運動按需求會啟動無氧系統。DalMonte曾報道過參加國際賽事的皮劃艇運動員的耗氧量達最大耗氧量79%～87%時血液中的乳酸鹽開始累積[7]。無氧閾越高糖酵解以及隨后產生的乳酸鹽就越高[8]。針對久坐的靜水皮劃艇運動員可將血液乳酸鹽升高的比率作為運動負荷的衡量標準,無氧閾發生在較低運動負荷(75W)運動員手臂耗氧量接近于70%最大耗氧量。無氧閾發生在運動負荷125W的運動員手臂耗氧量接近于80%最大耗氧量。發現久坐的受試運動員較其他運動員更能在疲勞前經受得住大量的臂部訓練[8]。

在研究皮劃艇運動員的無氧能力時,Tesch研究發現優秀的皮劃艇運動員進行上半身練習時都有非常好的無氧能力。在皮劃艇競速過程中達最快速度時血液中的乳酸鹽濃度相應達到高峰,很明顯這是無氧供能。

Pendergast建議皮劃艇運動員進行久坐搖臂訓練這樣在比賽中可以發動至少兩次的無氧供能[9]。Pyke建議評估運動員的生理學反應,將測力計安放在進行揮臂運動的手部或臂部,不需要在水上進行,關鍵是進行相當精確的分析。Tesch報道了在相同的訓練強度或運動負荷下達到最大攝氧量的運動員與進行久坐臂部練習的運動員相比血液乳酸鹽水平較低。因此皮劃艇項目和很多其他運動項目都要求提供高的有氧能量,但是無氧能量系統對于贏得比賽也是一個不可或缺的重要因素。比較不同受試對象的乳酸鹽水平,其中包括7名男性皮劃艇運動員、6名國家隊的舉重運動員、8名杰出的建筑工人和6名熱愛運動的普通人。所有受試者坐在臂部揮動測力計上進行上半身訓練,結果發現皮劃艇運動員在所有的力量輸出測試中血液乳酸鹽濃度都顯著低于其他幾組。Tesch認為進行臂部訓練的過程中血液中乳酸鹽積聚的量并不是由肌肉的體積決定。將接受過耐力訓練的皮劃艇運動員與接受過強度訓練的其他運動員比較時,發現皮劃艇運動員上半身肌肉更為發達[10]。同樣的在進行相同運動負荷時皮劃艇運動員比其他受試者的血液乳酸鹽水平都低。Pendergast認為當測量皮劃艇運動員的乳酸鹽處于低水平時,是由于皮劃艇運動員乳酸鹽閾相對較高和早出現,所以進行僅次于最大訓練量訓練時肌肉釋放乳酸鹽減少。隨著訓練強度的增加,皮劃艇運動員能夠更長時間的進行有氧運動并延遲了血液乳酸鹽出現的時間。Ridge對5名進行適度運動的受試者進行1個月的皮劃艇項目培訓,發現進行相同的運動負荷后血液乳酸鹽累積水平比受訓之前顯著減少(達6%),而且受訓后進行負荷訓練時動脈中的乳酸鹽也減少[11]。Klassen認為這種訓練誘導的乳酸鹽減少是由于訓練使組織中的乳酸鹽全部釋放到血液中,而后從血漿清除的量也增加[12]。肌肉乳酸鹽的清除反映了糖原分解減少肌肉酶能量增加。接受訓練后乳酸鹽在肌肉中的轉移能力增強有助于提高乳酸鹽清除率[13]。

4 結語

該文的初衷是總結國外近年報道的男子和女子皮劃艇運動員的相關生理學數據。這些數據對我們具有參考價值因為可能由于種族差異會與我們的檢測數據有一定的偏差。并得出結論靜水皮劃艇運動員需要進行特殊的上半身訓練。一個杰出的皮劃艇運動員不僅要有高水平的有氧產能能力還要有高水平的無氧產能能力,強大的上半身肌肉力量也不可或缺。因此相對耗氧量峰值這個指標具有消極影響。這些結論為我們今后對皮劃艇運動進行深入研究、教練和運動員在競技和訓練過程中選擇恰當的方案和代謝指標來監測運動員水平的提升、幫助運動員選擇最適合自己的比賽距離以及教練為運動員制定更多具有針對性的特殊訓練項目提供了堅實的理論基礎。

[1]Tesch,P.A.Physiological characteristics of elite kayak paddlers[J].Canadian Journal of Applied Sport Sciences,1983,8(2):87-91.

[2]Bishop,D.(2000)Physiological predictors of flat-water kayak performance in women.European Journal of Applied Physiology,2000,82(1/2):91-97.

[3]Fry,R.W.,Morton,A.R.Physiological and kinanthropometric attributes of elite flatwater kayakists[J].Medicine and Science in Sports and Exercise,1991,23(11):1297-1301.

[4]Fernandez,B,Perez-Landaluce, J.Rodriguez,M,et al.Metabolic contribution in Olympic kayaking events. Medicine and Science in Sports and Exercise,1995,27(5):143.

[5]van Someren,K.A.,Phillips,G.R.W.and Palmer,G.S. (1999)Comparison of physiological responses to open water kayaking and kayak ergometry[J].International Journal of Sports Medicine,2000,21(3):200-204.

[6]Smith,R.M,Loschner,C.Net power production and performance at different stroke rates and abilities during pairoared rowing.In:Proceedings of the XVIII International Symposium on Biomechanics in Sport[M].Eds:Hong,Y.and Johns,D.Hong Kong:The Chinese University of Hong Kong,2000:340-343.

[7]DalMonte,A.,Leonardi,L.M. Functional evaluation of kayak paddlers from biomechanical and physiological viewpoints[C]//In Biomechanics V-B.,Proceedings of Fifth International Congress of Biomechanics.Ed:Komi,P.V. Jyvaskyla,Finland Baltimore:University Park Press.258-267.

[8]Bishop,D,Bonetti,D.,Dawson,B.The effect of three different warm-up intensities on kayak ergometer performance[J].Medicine and Science in Sports and Exercise,2001,33(6):1026-1032.

[9]Pendergast,D, Cerretelli,P,Rennie,D.W.Aerobic and glycolytic metabolism in arm exercise[J].Journal of Applied Physiology,1979,47(4):754-760.

[10]Tesch,P.A., Lindeberg,S.Blood lactate accumulation during arm exercise in world class kayak paddlers and strength trained athletes[J].European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology,1984,52(4):441-445.

[11]Ridge,B.R.,Pyke,F.S.,Roberts,A.D.Responses to kayak ergometer perfromance after kayak and bicycle ergometer training[J].Medicine and Science in Sports,1976,8(1):18-22.

[12]Klassen,G.A.,Andrew,G.M.,Becklake,M.R.Effect of training on total and regional blood flow and metabolism in paddlers.Journal of Applied Physiology,1970,28(4):397-406.

[13]Brooks, G.A.,Dubouchaud,H.,Brown,M.,Set al.Role of mitochondrial lactate dehydrogenase and lactate oxidation in the intracellular lactate shuttle[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,1999,96(3):1129-1134.