關(guān)于舉重項(xiàng)目運(yùn)動員爆發(fā)力訓(xùn)練負(fù)荷的研究①

李師瑤丁俊華李子成

(1.吉林省體育局重競技運(yùn)動管理中心; 2.吉林省體育科學(xué)研究所 吉林長春 130021)

關(guān)于舉重項(xiàng)目運(yùn)動員爆發(fā)力訓(xùn)練負(fù)荷的研究①

李師瑤1丁俊華2李子成2

(1.吉林省體育局重競技運(yùn)動管理中心; 2.吉林省體育科學(xué)研究所 吉林長春 130021)

如何通過科學(xué)的測量與分析,確定舉重運(yùn)動員爆發(fā)力訓(xùn)練的負(fù)荷一直是舉重教練員的難題。該文通過加速度傳感器分析高翻動作的運(yùn)動軌跡,發(fā)現(xiàn)不同運(yùn)動員的爆發(fā)力水平不同,在同一負(fù)荷下,不同運(yùn)動員表現(xiàn)出的爆發(fā)力水平也不盡相同。從同一個體不同負(fù)荷臥推杠鈴的對照研究發(fā)現(xiàn):個體在不同負(fù)荷下,爆發(fā)力表現(xiàn)方面存在極值點(diǎn),且速度對于爆發(fā)力功率的影響較大。力量與速度關(guān)系復(fù)合希爾方程規(guī)律,最大爆發(fā)力功率值在最大力量1RM的60%左右。

舉重 爆發(fā)力 負(fù)荷

不論是大級別舉重項(xiàng)目,還是小級別的舉重項(xiàng)目,在運(yùn)動員訓(xùn)練及比賽過程中對于力量素質(zhì)的要求都較高,特別是快速力量(爆發(fā)力)的要求較高。舉重項(xiàng)目的爆發(fā)力特征是在短時間內(nèi)(0.1～2 s內(nèi)),肌肉產(chǎn)生快速收縮,并產(chǎn)生巨大的功率輸出。由此可見,爆發(fā)力代表著快速力量的工作能力,表現(xiàn)為肌肉在張力逐步增加的同時,以最快地速度克服阻力進(jìn)行做功的能力,是力量與速度的結(jié)合。如何通過科學(xué)的測量與分析,確定舉重運(yùn)動員專項(xiàng)力量練習(xí)的負(fù)荷一直是舉重教練員的難題。該文擬通過對于杠鈴桿加速度傳感器,對于不同負(fù)荷高翻動作進(jìn)行跟蹤分析,尋找舉重項(xiàng)目運(yùn)動員合理爆發(fā)力訓(xùn)練的負(fù)荷,為今后的訓(xùn)練安排,提供科學(xué)的依據(jù)。

1 爆發(fā)力定義與特點(diǎn)

1.1 爆發(fā)力的定義與單位

到目前為止,國內(nèi)外學(xué)者對于爆發(fā)力的定義沒有達(dá)成統(tǒng)一,有的學(xué)者認(rèn)為:爆發(fā)力是在極短的時間內(nèi),肌肉快速有力的收縮產(chǎn)生最大加速度,克服阻力的能力;有的學(xué)者認(rèn)為:爆發(fā)力是肌肉在最短時間內(nèi)產(chǎn)生最大收縮速度與最大力量克服阻力的能力;還有的學(xué)者認(rèn)為:爆發(fā)力是指肌肉在極短時間內(nèi)克服阻力做功的能力。爆發(fā)力的單位是的是功還是力,至今還沒有明確說法。

1.2 不同爆發(fā)力的訓(xùn)練負(fù)荷的作用

如何科學(xué)合理地制定運(yùn)動員的爆發(fā)力訓(xùn)練負(fù)荷,有效提高專項(xiàng)成績是制定訓(xùn)練計(jì)劃的關(guān)鍵之一。阻力大的訓(xùn)練能夠使神經(jīng)支配更多的肌纖維參與運(yùn)動,使肌肉橫截面增加;阻力小的訓(xùn)練能夠可以增加快肌纖維的參與程度,有利于提高神經(jīng)沖動傳遞的速度與頻率,提高動作速度,有效提高肌肉的功率輸出。

1.3 希爾方程的應(yīng)用

20世紀(jì)80年代,肌肉力學(xué)的著名方程:(a+F)(V＋b)＝b(F0+a)(其中,F0是在肌肉攣縮下產(chǎn)生的最大張力;F為在一端放松的情況下產(chǎn)生的張力,且F＜F0),希爾方程被發(fā)現(xiàn),它通過離體青蛙的縫匠肌收縮過程中的產(chǎn)熱與所做的機(jī)械功,揭示了肌肉力量與速度成反比的關(guān)系。在方程中提示,在肌肉的最大力量與最大速度都處于1/3時,肌肉的輸出功率達(dá)到最大。由于方程本身的建立是在離體肌肉上,如能在活體肌肉上推算出最大輸出功率則更有訓(xùn)練學(xué)意義。

2 通過加速度傳感器測量爆發(fā)力工作原理

如果通過運(yùn)動員專項(xiàng)力量訓(xùn)練的外部動作表現(xiàn)形式,利用力學(xué)定律反推參與訓(xùn)練動作相關(guān)肌肉的動力表達(dá),就能夠分析出主動肌爆發(fā)力相關(guān)物理學(xué)指標(biāo)(功率輸出、動作速度與力量大小等)。

由牛頓第二定律可以知道,人體的運(yùn)動軌跡可以由線加速度與角加速度描述,通過固定在杠鈴桿上的加速度傳感器能夠在0.005 s獲取一次即刻加速度,依據(jù)f=ma(已知杠鈴負(fù)重),可以計(jì)算出人體即刻肌肉力量;依據(jù)V1＝V0+at,可以計(jì)算出肌肉的即刻速度;根據(jù)爆發(fā)力公式P=fv,可以計(jì)算出人體即刻的爆發(fā)力功率。

3 實(shí)驗(yàn)觀察對象與方法

選取吉林省舉重隊(duì)男運(yùn)動員8名,年齡在18～25歲,實(shí)驗(yàn)期間無運(yùn)動創(chuàng)傷疾病發(fā)生。將加速度傳感器固定在20 kg杠鈴桿上,頻率設(shè)定為200 Hz,在準(zhǔn)備熱身活動后,將杠鈴負(fù)重分別設(shè)定為70 kg、80 kg、90 kg、100 kg與110 kg,在不同負(fù)重時,連續(xù)做5次高翻,為保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,強(qiáng)調(diào)每次動作的都要以最大力量與最大速度完成。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

4.1 即刻功率、即刻速度與時間的關(guān)系

舉重項(xiàng)目中對于爆發(fā)力訓(xùn)練效果較好的動作就是高翻,運(yùn)動員通過在高翻動作中杠鈴即刻功率與時間及即刻速度與時間之間的關(guān)系進(jìn)行分析可以看出:不論是功率還是速度,在以時間為對照系的關(guān)系中,都不是均勻變化的,都存在著一個明顯增高的瞬間(極值點(diǎn)),由此可見,在肌肉力量相對不變情況下,速度對于爆發(fā)力的影響較大。

4.2 不同負(fù)重下爆發(fā)力功率的變化關(guān)系

該次實(shí)驗(yàn)高翻動作的負(fù)重由70～110 kg不等,隨著負(fù)荷的逐步增加,爆發(fā)力的功率輸出沒出現(xiàn)線性增加的趨勢,在70 kg時的1 980 W到最高點(diǎn)90 kg時的3 241 W,再到110 kg時的2 027 W,呈現(xiàn)出拋物線形波動。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明:在不同負(fù)荷下,高翻動作過程中運(yùn)動員肌肉的輸出功率不同,最大爆發(fā)力功率也不同;負(fù)荷在80～90kg時爆發(fā)力功率略升但變化不大,但在90～110kg時爆發(fā)力功率出現(xiàn)明顯下滑,在80～90kg之間存在著最大爆發(fā)力的極值點(diǎn),經(jīng)曲線圖型計(jì)算約在85.21 kg,此是最大爆發(fā)力為3 286 W。

4.3 不同負(fù)荷與力量和速度的關(guān)系

負(fù)荷與力量和速度之間的變化關(guān)系呈現(xiàn)出直線線性變化,隨著負(fù)荷的增加,力量的輸出也出現(xiàn)線性的增加;與之相反,隨著負(fù)荷的增加,動作速度出現(xiàn)線性明顯下降。為與離體肌肉收縮運(yùn)動力學(xué)方程——希爾方程的規(guī)律相一致,當(dāng)速度趨近于0時,機(jī)體的最大負(fù)荷也就是相當(dāng)于人體的1RM約為141.23kg,通過曲線計(jì)算等知最大爆發(fā)力功率輸出對應(yīng)的負(fù)荷為85.21 kg,這相當(dāng)于最大爆發(fā)力負(fù)荷大約為1RM的60.33%。

4.4 不同受試對象的極值點(diǎn)對比

對于8名實(shí)驗(yàn)對象的極值點(diǎn)進(jìn)行了對比分析,發(fā)現(xiàn)不同運(yùn)動員隨負(fù)荷增加,爆發(fā)力功率輸出大體趨勢相同,但具體變化時間前后不一致,功率輸出也不同,這說明不同運(yùn)動員的爆發(fā)力水平不同,依據(jù)變化曲線得出的極值點(diǎn)也不同,極值點(diǎn)對應(yīng)的負(fù)荷也不同。

4.5 實(shí)際應(yīng)用中的注意事項(xiàng)

由于舉重項(xiàng)目對于爆發(fā)力功率輸出要求較高,在實(shí)際訓(xùn)練過程中,由加速度測試系統(tǒng)計(jì)算出不同運(yùn)動員的不同訓(xùn)練手段的極值點(diǎn),即力量與速度的最佳結(jié)合點(diǎn),高于極值點(diǎn)表現(xiàn)為力量增大,低于極值點(diǎn)表現(xiàn)為速度加快,負(fù)荷過低對于肌肉沒有產(chǎn)生有效的刺激,對于爆發(fā)力的提高效果不明顯。負(fù)荷過高,速度會受到影響,慢肌纖維參加動作多,肌肉的收縮速度降低。因此,在訓(xùn)練中可以在最佳負(fù)荷上下5～10kg內(nèi)進(jìn)行力量訓(xùn)練。在訓(xùn)練過程中,一定保證動作質(zhì)量;此外,加速度傳感器的測試要階段性地進(jìn)行,依據(jù)測試結(jié)果調(diào)整力量訓(xùn)練的最佳負(fù)荷。

5 結(jié)語

通過加速度傳感器對于高翻杠鈴運(yùn)動軌跡的分析,發(fā)現(xiàn)不同運(yùn)動員的爆發(fā)力水平不同,在同一負(fù)荷下,不同運(yùn)動員表現(xiàn)出的爆發(fā)力水平也不盡相同。同一實(shí)驗(yàn)對象,不同負(fù)荷高翻杠鈴的對照研究發(fā)現(xiàn):個體在不同負(fù)荷臥推爆發(fā)力表現(xiàn)方面存在極值點(diǎn),且速度對于爆發(fā)力的影響較大。力量與速度關(guān)系復(fù)合希爾方程規(guī)律,最大爆發(fā)力功率值在最大力量1RM的60%左右,由于實(shí)驗(yàn)對象較少,這一結(jié)論的適用范圍還有待于進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。如能夠保證動作質(zhì)量,同一實(shí)驗(yàn)對象的爆發(fā)力水平呈現(xiàn)出穩(wěn)定性與階段性,速度對于爆發(fā)力的功率輸出影響較大。

[1]邢新陽,劉嘉嘉,張培,等.基于加速度傳感器上的肢爆發(fā)力訓(xùn)練研究[J].河北體育學(xué)院學(xué)報(bào),1913(4):83-86.

[2]丁俊華,李子成,楊恩秀,等.400m欄運(yùn)動員專項(xiàng)速度監(jiān)控方法的研究[J].當(dāng)代體育科技,2016,6(29):181.

[3]王清.力量訓(xùn)練研究綜述[J].中國體育科技,1989(7):1-17.

[4]王保成,楊漢雄.競技體育力量訓(xùn)練指導(dǎo)[M].北京:人民體育出版社,2001:130-132.

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A

2095-2813(2017)06(c)-0054-02

10.16655/j.cnki.2095-2813.2017.18.054

吉林省科技廳科研項(xiàng)目《大型科學(xué)儀器裝備共享共用——我省優(yōu)勢競技項(xiàng)目專項(xiàng)體能監(jiān)控方法的研究》(項(xiàng)目編號:20150623024 TC—29)。

李師瑤(1992,4—),女,漢,吉林懷德人,碩士研究生,研究實(shí)習(xí)員,研究方向:運(yùn)動訓(xùn)練監(jiān)控。