優秀花樣游泳運動員高強度間歇訓練的負荷監控與效果評價

趙丹彤, 閆 琪, 樊云彩, 徐建方

(1.國家體育總局 體育科學研究所,北京 100061; 2.北京市體育科學研究所,北京 100075)

花樣游泳屬于技能主導類難美性項群,運動員不僅要在水中無任何支撐的情況下完成游泳、踩水等動作,還需完成沖起、躍起、旋轉、托舉等高難度動作,整套動作應保持較高的動作難度和動作速度,以及較快的游進速度和多樣的隊形變換。因此,花樣游泳運動員需具備較高的綜合素質,包括形態、靈敏、柔韌、協調、力量、速度、耐力、樂感、藝術表現力等[1-2]。為全面備戰2019年韓國光州游泳世錦賽,結合花樣游泳的專項特點和備戰需求,精準提升運動員的體能,在2018年冬訓第二階段,中國花樣游泳隊15名運動員制訂了為期5周的陸上高強度間歇訓練計劃,并在計劃實施過程中選取生理學、生物化學、心理學、訓練學指標,對運動員訓練的內外負荷及訓練效果實施多學科、多角度、多手段的監控和評價。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

中國花樣游泳隊15名運動員,其中,國家級運動健將4人,國際級運動健將11人,平均年齡22.71±2.86歲,平均身高169.10±2.72 cm,平均體重52.85±2.66 kg。

1.2 研究方法

1.2.1 身體成分測試

采用美國產Healthcare雙能X射線骨密度儀,在國家體育總局體育科學研究所測試中心,對受試者訓練前后身體不同部位的脂肪含量及其百分比進行測試。

1.2.2 CMJ-free縱跳測試

通過Myotest爆發力測試系統對受試者進行下肢爆發力測試。CMJ (Counter Movement Jump)-free是自由擺臂的下蹲跳測試模式。測試前,將Myotest測試模塊固定于運動員腰椎部位。測試時,要求受試者雙手自由擺動進行2～3次非連續性下蹲跳,并要求運動員盡量落回原起跳點,記錄最高的起跳高度。

1.2.3 Keiser最大爆發力測試

結合花樣游泳運動員基礎體能和專項體能的需求,選取“全身上推”“下拉”“斜向上拉”“核心旋轉”4項爆發力測試動作。受試者依次完成各項測試內容,每項測試動作非連續性地完成2～3次。Keiser通過傳感器顯示受試者最大爆發力的功率數值并記錄。

1.2.4 基礎體能測試

除上述測試指標外,還選取另外4項與花樣游泳專項需求相關度較高的指標對高強度間歇訓練效果進行評測,分別為引體向上、腹肌耐力、背肌耐力、5×30 s攀爬機攀爬。

1.2.5 數據統計與分析

身體成分、Keiser最大爆發力、5×30 s攀爬機攀爬3類測試數據由儀器直接給出,引體向上、腹肌耐力、背肌耐力幾項測試數據由2名測試者采用秒表計時和人工計數形式完成。

2 結果與分析

2.1 花樣游泳項目陸上高強度間歇訓練方案設計與實施

2018年冬訓期間,國家花樣游泳隊陸上體能訓練共分為3個階段。經過第一階段的基礎力量訓練后,運動員正式進入為期5周、以陸上高強度間歇訓練為主的第二階段訓練。本階段的訓練目標:(1)將第一階段的基礎力量向專項力量轉化和遷移;(2)全面提升運動員的身體機能和力量素質;(3)通過高強度間歇訓練,促使運動員形成最大氧虧積累,在運動員完成高強度間歇訓練后,進行低強度有氧訓練,增加運動員脂肪參與供能和代謝的比例,最終達到減脂塑形的目標;(4)為第三階段的爆發力訓練奠定基礎。

陸上體能高強度間歇訓練每周進行3次,分別安排在每周一、周三、周五(或周六)上午。訓練方案的設計分為2種類型:一是以提高運動員專項力量耐力和爆發力耐力為主的高強度間歇訓練,每周訓練2次;二是以提高運動員專項需求的混合代謝供能為主的高強度間歇訓練,每周訓練1次。

高強度間歇力量素質訓練的動作順序和動作名稱如表1所示。其設計依據主要遵從以下2點:第一,訓練動作的選取和確立。在設計高強度間歇訓練的動作內容前,對花樣游泳項目的供能特點、專項動作發力的生物力學特征和專項身體素質需求進行全面分析,動作內容的設計盡可能符合專項動作的發力特點。在花樣游泳集體項目中,有個組合托舉的規定動作需要運動員在水中搭成“金字塔”組合,運動員分為底座、輔助托舉、塔尖3個位置。在“金字塔”組合完成后,水下底座的運動員需要下肢快速蹬伸,將塔尖的運動員頂出水面,水下輔助托舉運動員需全力向下踩水同時雙手快速完成托舉動作[3]。因此,訓練設計過程中選取“杠鈴片深蹲推舉”作為循環訓練的一站。該動作發力模式與花樣游泳集體項目的水中托舉動作類似。無論是底座運動員還是輔助托舉運動員,在完成快速將塔尖運動員頂出水面的過程中,都需在下肢完成快速蹬伸,雙手快速完成推舉動作。第二,每組循環訓練負荷時長和間歇時長的確立。本高強度間歇訓練計劃采用8站為一組循環,每站持續時間30 s,每站間歇時間15 s,完成一組循環時間為5 min 45 s,每組時長超過運動員集體自由自選組合的比賽時間,以運動員心率降至120次/min為開始下一組練習的標志。讓運動員在不完全恢復的情況下進行3～4組訓練,有利于提高運動員無氧、有氧混合代謝系統的供能能力,以及在該供能系統下的力量耐力和爆發力耐力。

表1 花樣游泳項目陸上高強度間歇力量素質訓練方案

高強度間歇力量供能系統訓練的動作順序和動作名稱如表2所示。由于花樣游泳運動員的專項訓練環境多在泳池中,故運動員膝關節、踝關節的穩定性和緩沖能力相對較弱,選擇攀爬機、滑雪訓練器、功率自行車等對技術要求較低的單一周期性訓練動作,能最大限度地避免動作技術對訓練強度和動作完成質量的影響,降低運動員的損傷風險。由于場地空間和器材數量的限制,訓練方案涉及4個訓練站,每站內容完成2次后,換下一站,一組循環共8站訓練。

表2 花樣游泳項目陸上高強度間歇供能系統訓練方案

2.2 花樣游泳項目陸上高強度間歇訓練過程中的負荷監控方法

為保證教練員準確、直觀地了解和掌握運動員的訓練負荷,常運用生理、生化指標對運動員的訓練負荷和身體適應情況實施長期監控。如短、長周期訓練負荷監控主要利用血清CL、BU、T、C,WBC、RBC、Hb、Hct、晨脈、體重、體成分、尿液指標、OmegaWave、最大攝氧量、無氧功、肌力等指標,考察周期訓練效果[4]。本文采用生理學、生物化學、心理學、訓練學指標相結合的方式,對運動員的高強度間歇訓練課實施短期和長期的監控和評價,確保訓練的完成質量和有效性。

2.2.1 運用心率監控運動員的訓練完成質量和主觀努力程度

使用Polar Team 2及分析軟件,對運動員的陸上高強度間歇訓練進行實時反饋,訓練后對運動員進行個性化訓練負荷診斷與分析。對一名運動員實施長期跟蹤,通過團隊內比較和個體縱向比較,最終確定訓練計劃對運動員個體競技能力提升的適應程度,運動員對訓練負荷的適應程度,以及運動員在訓練過程中的主觀參與程度。

圖1是隨機選取7名隊員,將其不同訓練日執行同一份高強度間歇力量訓練計劃的前2組心率在不同區間的分布進行比較。字母A代表運動員編號,數字1和2代表進行高強度間歇訓練的訓練日編號,組1和組2分別代表該訓練日的第1組循環訓練和第2組循環訓練。

圖1 7名運動員在2次高強度間歇訓練中第1組和第2組心率區間分布對比

以運動員D為例,闡述如何界定一次訓練課中運動員的訓練完成質量和主觀努力程度。運動員D在“D—1—組1”(第1次高強度間歇訓練課中第1組循環訓練)的心率分布:低強度(心率100～119次/min)占33.4%,中低強度(心率120～129次/ min)占46.5%,中等強度(心率140～159次/min)占20.1%,中高強度(心率160～179次/min)和高強度(心率180～200次/min)占比為0。由此可見,運動員在循環訓練的第1組,心率主要集中在“中低強度”區間。對比運動員在該日的第2組訓練,心率占比區間由大到小分別為:中等強度占43.7%,中高強度占39.9%,低強度占12.1%,中低強度占4%。與訓練計劃制訂之初的運動員心率主體應在“中高強度”區間的預估略有差距。基于該運動員的心率反饋數據可得到以下結論:(1)該運動員各機能系統動員較慢;(2)運動員主觀參訓程度相對較低。在與運動員進行單獨溝通,充分調動和鼓勵后,該隊員在第2次訓練中,心率表現如“D—2—組1”和“D—2—組2”所示。其第1組循環訓練,心率占比區間由大到小分別為:中高強度占55.3%,中等強度占20.1%,中低強度占12.2%,高強度占6.5%,低強度占5.9%。第2組循環訓練,心率占比區間由大到小分別為:中高強度占50%,高強度占41.7%,中等強度占6.1%,中低強度占2.0%,低強度占0.2%。可見,D隊員的心率主體分布區間在中高強度,對運動員的情緒和機能調動明顯優于第1組訓練,訓練計劃執行的有效性得到保證。

2.2.2 運用主觀疲勞感評級量表對運動員實施監控

RPE (Rating of Perceived Exertion)為“運動員主觀疲勞感覺評級量表”。它是當前應用較為廣泛的一種簡易、有效的評價運動強度和醫務監督的方法,是介于心理學和生理學之間的指標,其表現形式是心理的,但反映的卻是生理機能的變化[5]。本文采用10級運動員主觀疲勞感評級量表作為運動員內部負荷的監控指標。

15名運動員的主觀疲勞感評級跟蹤統計如圖2所示。在5周陸上體能訓練中,共實施高強度間歇訓練15次(黑色數據點),其中,以全面提升力量素質為主的循環訓練進行5次(加方框的數字),以提升身體機能為主的循環訓練進行10次。在5周訓練中,RPE均值依次為7.77、7.13、6.37、8.01、7.15,每周RPE漲幅分別為-8.24%、-10.66%、25.75%、-10.74%。其中,第4周由于運動員水上專項訓練強度較大,周六進行身體機能刺激相對較低的力量循環訓練時,運動員的RPE評分依舊高達8.33。全隊運動員在第4周的RPE均值較第3周提升了25.75%,這是引發運動損傷的預警信號。因此,第5周的訓練安排在保持訓練強度的基礎上,對訓練量略有下調,全隊運動員RPE均值下降10.74%。另外,結合運動員個體的血紅蛋白、睪酮、皮質醇、肌酸激酶、T/C等生理生化指標結果,對運動員的身體機能狀態進行綜合評價后發現,訓練量的下調保證了運動員機體對訓練負荷的適應與恢復。

圖2 運動員每日RPE(主觀疲勞感覺評級量表)評分趨勢統計

2.2.3 運用訓練學指標對訓練過程進行監控

刻苦訓練與過度訓練之間的界限并非十分清晰,運動員對訓練的反應也存在個體差異。在通過超負荷訓練刺激提升運動能力的同時,避免過量訓練或過度訓練綜合征出現的訓練模型是不存在的。過量訓練和過度訓練的運動員普遍出現運動能力下降的現象,有時雖然會感到全身乏力,但許多特定的生理指標卻不一定有變化[6]。因此,對運動員的訓練過程實施監控時,選擇無創且不需要過多依賴測試和監控儀器的訓練學指標,顯得尤為必要。訓練學監控指標就是將“訓練=監控”的訓練理念貫徹到具體的每一節訓練課。

由圖3可以看出,運動員第2周的攀爬機攀爬高度表現最佳,隨后全隊總體略有下降趨勢(O隊員由于身體原因未參加第3周攀爬機訓練),第5周的攀爬高度再次略有提升。其中,全隊第4周攀爬高度均有所下降,對比運動員第4周的RPE評分,能更確定運動員第4周時心理和身體疲勞感較高。因此,應盡快對運動員的訓練節奏和訓練強度進行調整,避免由于過度訓練導致運動損傷的發生。

2.3 高強度間歇訓練效果評價與分析

在5周訓練前后,選取體脂百分比、縱跳、Keiser爆發力、引體向上、腹背肌力量和耐力、5×30 s攀爬機攀爬高度等12項測試指標,作為訓練效果評價和監測指標。其中,體脂百分比反映運動員的減脂塑形效果;CMJ-free (擺臂縱跳)測試反映運動員下肢爆發力;全身上推、下拉、斜向上拉、核心旋轉爆發力測試,反映運動員全身和局部在不同方向的爆發力水平;引體向上反映運動員上肢力量水平;腹肌耐力、背肌耐力反映運動員的核心力量耐力;5×30 s攀爬機攀爬高度反映運動員的混合代謝供能能力。

對訓練前后運動員身體形態、身體機能和身體素質的測試結果可知,運動員在下肢爆發力、核心旋轉爆發力、背肌耐力方面有顯著性提高(P<0.05);在全身斜向上拉爆發力、腹肌耐力方面有非常顯著性提高(P<0.01)(表3)。運動員在其他測試指標上所展現出的提升,雖未達到統計學意義,但教練員認為運動員在水中成套的完成過程中,特別是在成套中后階段,動作速度和力量均有所提升。

圖3 第2～5周高強度間歇訓練過程中運動員攀爬機攀爬高度跟蹤統計

測試項目訓練前訓練后變化幅度/%體脂百分比/%18.63±3.1317.92±3.583.94擺臂縱跳高度/cm35.43±3.3638.04±4.06?7.38全身上推爆發力/W447.13±36.43457.25±51.612.26下拉爆發力/W759.67±74.32918.5±79.9720.91 全身斜向上拉 爆發力/W478.57±32.88512.38±39.72??7.07核心旋轉爆發力/W333.27±27.35347.66±32.38?4.32引體向上/(次/min)7.6±4.5610.19±4.3734.08腹肌耐力/s75.73±20.9985.75±28.51??13.23背肌耐力/s165.87±21.41176.88±12.47?6.645×30 s攀爬機攀爬高度/m403.33±26.24419.06±28.123.90

注:*表示與訓練前相比有顯著性差異(P<0.05);**表示與訓練前相比有非常顯著性差異(P<0.01)

3 小結

對中國花樣游泳隊15名隊員實施5周15次2種不同目的和類型的陸上高強度間歇訓練,運用心率和生理生化指標對運動員的訓練完成質量和主觀努力程度進行外部負荷監控。運用RPE對運動員實施內部負荷監控,運用訓練學指標對運動員的訓練過程進行效果評價和損傷風險監控,發現運動員的體脂百分比下降了3.94%,其他9項身體機能和身體素質評價指標均有所提升,并在下肢爆發力、核心旋轉爆發力、全身斜向上拉爆發力、背肌耐力、腹肌耐力方面獲得顯著性提高。