運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)大學(xué)生龍舟選手無(wú)氧爆發(fā)力和肌肉厚度的影響

陳亞楠，胡明珠，王 婷，陳澤宏，李啟坤，肖國(guó)強(qiáng)

(華南師范大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院，廣東廣州510006)

龍舟運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)力量性耐力項(xiàng)目。研究表明，龍舟運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)以有氧供能為主的體能主導(dǎo)類水上項(xiàng)目［1］。然而龍舟運(yùn)動(dòng)不僅需要較好的有氧耐力，同時(shí)需要更快的速度素質(zhì)。因此，無(wú)氧供能速度特別是乳酸供能，以及身體肌肉的爆發(fā)力尤為重要［2，3］。當(dāng)前對(duì)于龍舟選手上述身體素質(zhì)和運(yùn)動(dòng)對(duì)其供能特征影響的研究還比較薄弱。為了提高龍舟選手運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練水平，了解運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)龍舟選手無(wú)氧供能特點(diǎn)的影響，本研究通過(guò)運(yùn)動(dòng)會(huì)賽前進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，探討其對(duì)大學(xué)生龍舟選手無(wú)氧爆發(fā)力和肌肉厚度的影響，旨在為龍舟訓(xùn)練提供科學(xué)依據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

受試者為中山大學(xué)男子大學(xué)生龍舟選手25名，年齡為 (20.12±0.62)y，身高 (172.82±5.32)cm，體重 (67.25±3.42)kg。全體受試者沒(méi)有內(nèi)分泌代謝異常，身體健康。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

受試者在比賽前進(jìn)行8 wk龍舟身體素質(zhì)訓(xùn)練，并測(cè)定受試者訓(xùn)練前后各指標(biāo)。運(yùn)動(dòng)負(fù)荷采用功率自行車 (Monark 881E，Sweden)分別測(cè)定上肢(手柄搖動(dòng))和下肢 (雙腳蹬踏)最大磷酸功率(ACP)和乳酸無(wú)氧功率 (ALP)指標(biāo)。測(cè)定上肢各指標(biāo)時(shí)，將功率自行車放在40 cm臺(tái)面上，受試者坐在椅位上雙手握手柄搖動(dòng)功率自行車進(jìn)行運(yùn)動(dòng)負(fù)荷測(cè)試。

1.2.1 最大ACP爆發(fā)力的測(cè)定

分別測(cè)定上肢和下肢最大無(wú)氧功率，作為最大ACP爆發(fā)力指標(biāo)。上肢手柄搖動(dòng)與下肢蹬踏功率自行車時(shí)間均為7 s。運(yùn)動(dòng)負(fù)荷量方面，上肢手柄搖動(dòng)功率自行車每公斤體重0.08 kp，下肢蹬踏功率自行車每公斤體重0.10 kp。各自運(yùn)動(dòng)負(fù)荷重的最大值可視為最大 ACP 爆發(fā)力［4，5］。

1.2.2 ALP爆發(fā)力的測(cè)定

上肢手柄搖動(dòng)和下肢蹬踏功率自行車，各自進(jìn)行40 s運(yùn)動(dòng)負(fù)荷。運(yùn)動(dòng)負(fù)荷量方面，上肢手柄搖動(dòng)功率自行車每公斤體重0.0615 kp，下肢蹬踏功率自行車每公斤體重0.0872 kp。各自運(yùn)動(dòng)負(fù)荷重的平均值可視為其ALP爆發(fā)力［4］。

1.2.3 身體各部位肌肉厚度和橫斷面積的測(cè)定

采用超聲波儀器 (LOGIOP6－GE彩超)測(cè)定受試者身體的11個(gè)部位［6］。測(cè)試部位在前臂遠(yuǎn)端30%、上臂前和后部遠(yuǎn)端30%、胸部和背部肌肉的最厚部位、肩胛骨下角5 cm、大腿前和后遠(yuǎn)端50%、小腿前和后遠(yuǎn)端30%處，均測(cè)右側(cè)部位。采用福永方法［7］推測(cè)上臂屈伸肌群和大腿屈伸肌群的肌肉橫斷面積，由上臂前后部和大腿前后部的肌肉厚度算出各自肌群的橫斷面積。

1.2.4 訓(xùn)練內(nèi)容

運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練共持續(xù)8 wk，每周訓(xùn)練3次，分別為每周一 (19∶30—21∶00)、周四 (19∶30—21∶00)、周六 (09∶00—11∶00)進(jìn)行。具體內(nèi)容見表1。

表1 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練具體內(nèi)容

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

表2 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前后受試者不同運(yùn)動(dòng)方式所測(cè)ACP結(jié)果的比較

2.1 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前后最大ACP爆發(fā)力的變化

表2所示兩種不同運(yùn)動(dòng)方式運(yùn)動(dòng)前后ACP爆發(fā)力的變化。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后上肢手柄搖動(dòng)功率自行車測(cè)得最大無(wú)氧爆發(fā)力的絕對(duì)值和相對(duì)值，與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前比較有顯著增加。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后下肢蹬踏功率自行車測(cè)得最大無(wú)氧爆發(fā)力的絕對(duì)值和相對(duì)值，與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前比較也有顯著增加。

2.2 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前后ALP爆發(fā)力的變化

表3所示兩種不同運(yùn)動(dòng)方式運(yùn)動(dòng)前后乳酸爆發(fā)力的變化。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后上肢手柄搖動(dòng)功率自行車測(cè)得乳酸爆發(fā)力的絕對(duì)值和相對(duì)值，與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前比較有顯著增加。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后下肢蹬踏功率自行車測(cè)得乳酸爆發(fā)力的絕對(duì)值和相對(duì)值，與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前比較均無(wú)顯著性增加。

表3 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前后受試者不同運(yùn)動(dòng)方式所測(cè)ALP結(jié)果的比較

圖1、2所示40 s手柄搖動(dòng)和下肢蹬踏功率自行車過(guò)程中，每隔5 s測(cè)得的乳酸爆發(fā)力的絕對(duì)值和相對(duì)值。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后下肢蹬踏功率自行車從第5 s到15 s的絕對(duì)值和相對(duì)值，與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前比較均有非常顯著增加。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后手柄搖動(dòng)功率自行車從第5 s到25 s的絕對(duì)值和相對(duì)值，與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前比較均顯著增加，而最后15s均無(wú)顯著性增加。

圖1 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前后上肢、下肢測(cè)試所得的ALP爆發(fā)力絕對(duì)值隨時(shí)間的變化

圖2 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前后上肢、下肢測(cè)試所得的ALP爆發(fā)力相對(duì)值隨時(shí)間的變化

圖3 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前后不同部位肌肉厚度的比較

2.3 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前后身體各部位肌肉厚度和橫斷面積的變化

圖3所示運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前后受試者身體各部位肌肉厚度的變化。與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前比較，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后身體各部位肌肉厚度顯著增加為上臂前和后部、胸部、肩胛骨下角、大腿前部，而大腿后部，小腿前和后部卻顯著減少，呈現(xiàn)肩關(guān)節(jié)的肌肉和大腿部的肌肉增加。圖4所示運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前后，由受試者上臂和大腿前后部位肌肉的厚度推算出的各肌群的肌肉橫斷面積。與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前比較運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后的上臂屈肌群、伸肌群和大腿屈肌群均顯著增加，而大腿伸肌群顯著減少。

圖4 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前后不同部位肌肉橫斷面積的比較

3 討論

龍舟運(yùn)動(dòng)是以有氧代謝供能為主、無(wú)氧供能為輔的一項(xiàng)水上競(jìng)速項(xiàng)目。雖然我國(guó)的競(jìng)技龍舟運(yùn)動(dòng)已取得一定成效，對(duì)其運(yùn)動(dòng)中的生理特征也有些研究［2，3］，但對(duì)于競(jìng)技龍舟運(yùn)動(dòng)發(fā)展的本質(zhì)規(guī)律還未能準(zhǔn)確把握。以往的研究中多采用下肢蹬踏功率自行車運(yùn)動(dòng)測(cè)定最大無(wú)氧爆發(fā)力，并認(rèn)為這種爆發(fā)力與運(yùn)動(dòng)成績(jī)成正相關(guān)關(guān)系［4，5，8，9，14］。本實(shí)驗(yàn)中采用7 s的短時(shí)間，測(cè)定最大無(wú)氧爆發(fā)力。

伊坂等研究者通過(guò)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練測(cè)定了大學(xué)生皮艇選手訓(xùn)練前后上肢最大爆發(fā)力，發(fā)現(xiàn)10 wk運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可以提高大學(xué)生皮艇選手最大爆發(fā)力 (546±92 W vs 662±52 W)［4］。本研究大學(xué)生龍舟選手上肢最大爆發(fā)力，訓(xùn)練前為578±62 W，訓(xùn)練后為601±82 W，可以觀察到訓(xùn)練后的值接近于皮艇選手。因此，從其訓(xùn)練效果可以推測(cè)龍舟運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目也和皮艇相似，以上肢的肌肉爆發(fā)力運(yùn)動(dòng)為主。此外，本研究通過(guò)8 wk的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，大學(xué)生龍舟選手下肢蹬踏和上肢手柄搖動(dòng)兩種不同方式所測(cè)得的最大ACP爆發(fā)力的絕對(duì)值和相對(duì)值，與訓(xùn)練前比較均顯著增加。這種變化便能說(shuō)明龍舟選手通過(guò)8 wk陸上的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，上肢和下肢ACP爆發(fā)力得到提高。

龍舟運(yùn)動(dòng)的供能系統(tǒng)除了磷酸原外還要依靠糖酵解系統(tǒng)。本研究顯示，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后上肢手柄搖動(dòng)功率自行車測(cè)得乳酸爆發(fā)力的絕對(duì)值和相對(duì)值，與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前比較顯著增加。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后下肢蹬踏功率自行車測(cè)得乳酸爆發(fā)力的絕對(duì)值和相對(duì)值，與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前比較均無(wú)顯著性增加。可以認(rèn)為龍舟運(yùn)動(dòng)競(jìng)技特點(diǎn)以及運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的效果，通過(guò)糖酵解供能的特征運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)于30 s血乳酸值最高，其乳酸爆發(fā)力的絕對(duì)值和相對(duì)值應(yīng)該最大，訓(xùn)練的效果應(yīng)該比訓(xùn)練前增加。然而本研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后下肢乳酸爆發(fā)力無(wú)顯著增加。提示龍舟運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練亦要加強(qiáng)下肢糖酵解供能為特征的訓(xùn)練。

糖酵解供能的效率除了有氧氧化參與外，在較大運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度時(shí)其釋放能量使ATP再合成的速率較有氧氧化快，短時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)糖酵解系統(tǒng)供能越多，ATP就越多，運(yùn)動(dòng)能力就越強(qiáng)［10］。對(duì)于龍舟運(yùn)動(dòng)員持續(xù)加速、沖刺時(shí)糖酵解供能能力格外重要。骨骼肌細(xì)胞質(zhì)中的糖原含量也是影響糖酵解供能重要因素，對(duì)肌肉厚度進(jìn)行觀察可以反映乳酸爆發(fā)力程度［11，13］。本研究通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前后受試者肌肉厚度的比較，可以看到運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后，上肢前臂前后部位、胸部、肩胛骨下角等上半身肌肉和大腿前部肌肉厚度增加，并可看到大腿后部、小腿前后部位的肌肉量減少。同時(shí)上肢肌肉中層肌群和大腿屈肌群橫斷面積明顯增加，而大腿伸肌群明顯減少。這是由于龍舟訓(xùn)練中，上肢體的訓(xùn)練多于下肢體。

運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后受試者供能狀態(tài)表現(xiàn)為上肢的乳酸爆發(fā)力提高，而下肢運(yùn)動(dòng)的乳酸爆發(fā)力并沒(méi)有增加，如蹬車運(yùn)動(dòng)乳酸爆發(fā)力以每5 s測(cè)1次，其絕對(duì)值和相對(duì)值從運(yùn)動(dòng)開始到15 s有顯著性增加，此后直到運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)均未顯著性增加。在上肢運(yùn)動(dòng)中，其絕對(duì)值和相對(duì)值從運(yùn)動(dòng)開始到25 s有顯著性增加。關(guān)于蹬車運(yùn)動(dòng)測(cè)試各種競(jìng)技比賽運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目乳酸爆發(fā)力的報(bào)道較多［10，12，15，16］，上肢運(yùn)動(dòng)測(cè)試上肢乳酸爆發(fā)力的研究報(bào)道，劃船比賽的時(shí)間大約3～8 min，能量供應(yīng)主要來(lái)源于有氧供能和無(wú)氧供能混合系統(tǒng)，而且在最大無(wú)氧爆發(fā)力中，乳酸爆發(fā)力對(duì)于運(yùn)動(dòng)成績(jī)是非常重要的［13，17，18，19］。根據(jù)本研究龍舟選手劃船動(dòng)作的身體軀干及主要肌肉群、膝關(guān)節(jié)的伸展肌群特征，觀察到其無(wú)氧乳酸供能的變化以及肌肉生理解剖特征減弱的趨勢(shì)，提示龍舟選手陸上運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的內(nèi)容，不僅應(yīng)以上肢、軀干部肌肉群的訓(xùn)練為中心，而且也要加強(qiáng)腿部伸屈為中心的下蹲等訓(xùn)練，以下肢肌肉的阻抗運(yùn)動(dòng)為主，提高下肢肌肉群無(wú)氧乳酸供能。

4 結(jié)論

大學(xué)生龍舟選手運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后，除下肢蹬踏功率自行車測(cè)得ALP爆發(fā)力外，上肢手柄搖動(dòng)和下肢蹬踏功率自行車測(cè)得最大ACP、ALP爆發(fā)力的絕對(duì)值、相對(duì)值，與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前比較顯著增加。上肢上臂、胸部、肩胛骨下角等上半身肌肉量和大腿前部的肌肉量增加，大腿后部、小腿前后部位的肌肉量減少，提示大學(xué)生龍舟選手陸上訓(xùn)練內(nèi)容不僅以上肢、軀干部肌肉群的訓(xùn)練為中心，而且也要加強(qiáng)腿部伸屈為中心的下蹲等訓(xùn)練，以下肢肌肉的阻抗運(yùn)動(dòng)為主。

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