我国优秀自由式滑雪空中技巧运动员心肺功能的研究

周 燕

(华东师范大学体育与健康学院,上海 200241)

我国优秀自由式滑雪空中技巧运动员心肺功能的研究

周 燕

(华东师范大学体育与健康学院,上海 200241)

通过对我国优秀自由式滑雪空中技巧运动员的肺活量和台阶指数、最大摄氧量指标进行测量,探讨该项目优秀运动员的心肺功能的状况,为今后我国优秀自由式滑雪空中技巧运动员的选材和训练提供科学依据。

自由式滑雪;空中技巧;运动员;肺活量;台阶试验指数

本研究着重对我国优秀自由式滑雪空中技巧运动员心肺功能现状进行研究,旨在为我国今后的自由式滑雪空中技巧运动员科学训练提供参考。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以我国自由式滑雪空中技巧国家队的运动员11人为研究组,其中男运动员5人,包括健将4人、一级运动员1人;女运动员6人,包括健将5人、一级运动员1人;沈阳体育学院03级运动系大学生19人作为对照组,包括男大学生8人,女大学生11人。研究对象的一般情况见表1。

表1 一般情况表

1.2 研究方法

1.2.1 实验法

1)实验指标

实验指标为肺活量指标、台阶试验指数指标和最大摄氧量指标。

2)测定方法

①肺活量的测定

受试者站立,做1-2次扩胸或深呼吸后,尽力深呼吸,吸满后再向肺活量计的口嘴尽量呼气,直到不能再呼气时为止,此时立即关闭进气管开关,待计数平稳后再读数。同一人测量三次取均值。

②台阶指数的测定

男同学用高40cm的台阶,女同学用高35cm的台阶。测试前,被测试同学可做轻度的准备活动,主要是活动下肢关节。上、下台阶的频率是30次/min,因而节拍器的节律为120次/min(每上、下一次是四动)。参加测试的同学根据提示,按节拍器的节律完成试验。

台阶试验指数(PET)=运动负荷持续时间(s)＊100/2 (HR1+HR2+HR3)

③最大摄氧量的测定

台阶指数测量方法见台阶指数的测定。在下式中,台阶指数用X代替。将台阶指数代入测量最大摄氧量(Y)的回归方程: (男)Y(ml/min)=13.25X+1740.86 (女)Y(ml/min)=13.94X+514.37

1.2.2 统计分析

测量得到的数据资料用Excel建立数据库,并用Excel软件进行统计学分析。采用t检验的方法,P＜0.05有统计学差异。

2 实验结果

2.1 研究对象肺活量结果

研究对象肺活量实验结果见表2。

表2 研究对象肺活量结果

由表2可知,研究组男女运动员肺活量、肺活量/体重指标大于对照组相应指标,但无显著性差异。

2.2 研究对象台阶试验实验结果

研究对象台阶试验实验结果见表3。

表3 研究对象台阶指数结果

由表3可知,研究组男女运动员台阶指数、台阶指数/身高均大于对照组相应指标,且有显著性差异。

2.3 研究对象最大摄氧量实验结果

研究对象最大摄氧量实验结果见表4。

表4 研究对象最大摄氧量结果

由表4可知,研究组男女运动员最大摄氧量、最大摄氧量/体重大于对照组相应指标,且有显著性差异。

3 讨论

3.1 肺活量对自由式滑雪空中技巧运动的影响

肺活量指标是比较能客观反映人体肺通气状况的常用指标,而且测试简单,受外部条件影响较小,因此,选用肺活量指标作为评定肺功能的指标。肺活量越大,说明肺部越发达,功能越好,其有氧代谢能力越好。肺活量的大小与年龄,体表面积等因素有关,有较大的个体差异,肺活量的绝对值尚不能全面的反映人的通气功能,常用肺活量/体重指标来评价肺通气功能水平。

1)起跳

充分、有力的起跳可以使运动员获得足够的高度和距离,确保运动员完成复杂的翻转动作,有相对充分的时间做着陆动作。充分、有力的起跳需要运动员快速的获得腿部力量。根据运动生物化学理论可知,肌肉最大力量的增长、速度力量的提高、力量耐力的持久将取决于ATP—CP供能系统、糖酵解供能系统和有氧供能系统的供能能力。对自由式滑雪空中技巧运动项目起跳动作来说,无氧代谢供能最为重要。因为力量增长在较短时间内,以较快的速度完成技术动作效果最佳。由于进行爆发力量时肌肉活动的强度很大,工作时间很短,又常伴有憋气,特别是从跳台下滑时,下肢肌群持续紧张,血管被挤压,血液流动不畅通,往往造成缺氧。在这种情况下,肌肉收缩的能量供应,主要依靠能源物质的无氧分解,其表现特征是磷酸肌酸大量消耗,肌糖元生成乳酸,血液中乳酸也升高。乳酸大量堆积是造成机体疲劳的重要原因,使机体运动能力下降,而此时为了继续进行运动,机体必须加强呼吸系统功能活动,肺通气加强,从而保证机体内环境稳态,维持运动能力。

2)空中技巧

关于绕身体纵轴的转体技术,本项目与体操类项目如竞技体操、蹦床、技巧等有所不同的是,所有的后空翻转体都必须以直体姿势完成。也就是说,此处所说的纵轴转体技术均指向后空翻过程中直体绕纵轴转体的技术。运动员在完成空中技巧时,全身躯干部肌肉做等长收缩以维持身体直体姿势,全身血管受到挤压,使运输到各组织的氧气减少导致能量生成减少,影响运动技术动作的继续进行,此时加大肺通气同时使血液流速增加是满足机体需要的关键。

3)着陆

运动员落地成功,不同难度的动作有不同的空中动作剩余动量矩,但是,落地后的人体姿态及后续动作控制主要是控制人体重心位置变化,利用肌肉力做功来移动人体重心位置,调整雪面支撑反作用力到人体重心力臂克服人体剩余动量矩,使人体沿坡面平稳滑下。并且通过实验表明,脚掌落地进行缓冲,竖直向支反曲线无论男女,力响应曲线具有相同的形状,但是,力曲线的变化梯度是不同的。力曲线梯度不同是因为肌肉群做退让性收缩的肌肉刚度不同造成的。梯度大,说明肌肉群的爆发力好,肌肉群对关节运动制动力强;梯度小,表明肌肉群的爆发力差,肌肉群对关节运动的制动能力差。肌肉群的爆发力好坏取决于单位时间内释放的能量,爆发力越好,单位时间内消耗能源物质越多,亏空也就越多,此时,机体只有通过肺通气功能加强同时心血管活动加强,使有氧代谢加强,从而加快能源物质的恢复,否则,将因能源物质缺乏最终导致疲劳产生,影响运动的继续进行。

3.2 肺活量对运动员心肺功能的影响

由分析自由式滑雪空中技巧运动对机体要求可知,无论是起跳、空中技巧、还是着陆,肺通气功能对自由式滑雪空中技巧运动都是非常重要的,其影响到运动技术动作的正常完成以及下次训练的能否正常进行。通过我国国家队自由式滑雪空中技巧运动员男女肺活量、肺活量/体重与大学生相对应指标对比可知,我国优秀男女运动员肺活量、肺活量/体重大于大学生但无显著性差异。原因可能为样本比较少,在测量时存在误差造成,并且与运动员在测试时是否认真配合有关系。

实验结果说明我国优秀自由式滑雪空中技巧男女运动员的肺功能训练均已取得一定效果,其中女运动员较男运动效果要好,但是效果均不明显。由于肺通气功能对自由式滑雪空中技巧运动起着非常重要的作用,因此在以后的运动训练中应有针对性的加大这方面训练,以求进一步提高运动员的运动成绩。

3.3 台阶试验指数对空中技巧运动的影响

台阶试验是有效的心血管系统功能的运动负荷评价实验,但它无法对心血管功能进行精确判断。作为一种间接判断心血管功能及有氧耐力水平的方法,其使用简单、方便、安全等特点,在我国大规模的大学和成年人的体质评价和科学研究中占有重要的地位。很显然,人在每次蹬台阶时的难易程度与自身的身高、体重等应该有着必然的联系,为了使台阶实验能够更加准确的反映每个受试者心血管系统功能水平,对台阶实验指数用身高指标的矫正(台阶指数/身高),来评价不同身高个体的心血管系统功能水平更加符合实际。

台阶指数/身高是心血管系统功能水平的评价指标,心血管系统对自由式滑雪空中技巧运动是非常重要的。由前面的分析可以知道,无论是起跳还是着陆,都要求运动员的有较好的爆发力,在发力的瞬间,机体全身血管收缩,外周阻力增大,尽管在这一瞬间,肌肉收缩的能量供应,主要依靠能源物质的无氧分解,但是当脱离地面后,机体营养物质的运输还得依赖于肺活量的增加和心血管功能活动进一步加强来完成,此时主要是通过心血管反射的各种调节机制,使心输出量增加以满足运动时的需要。否则,易出现心脏射血不足而引起外周缺血缺氧,最终导致机能状态不良而影响到技术动作的完成。

3.4 台阶试验指数对运动员心血管功能的影响

由上可知,心血管系统功能对自由式滑雪空中技巧运动是非常重要的,因此在运动训练中,提高心血管机能水平对技术动作的完成、运动成绩的提高有着非常重要的作用。但是运动中外周负荷阻力的影响阻碍了心脏射血,自由式滑雪空中技巧运动员为了使全身的组织器官都能得到营养,必须克服外部阻力,使心脏功能活动增强,同时使血管血液重新分配,满足运动对心血管功能的要求。由表3可知,我国优秀自由式滑雪空中技巧男女运动员台阶指数、台阶指数/身高结果与大学生相应结果比较,有统计学差异,且我国优秀自由式滑雪空中技巧男女运动员均大于大学生。说明我国优秀自由式滑雪空中技巧男女运动员心血管功能训练均已取得了较好的效果,其中女运动员训练较男运动员要好。尽管我国国家队运动员心血管功能训练已取得了较好的效果,但鉴于心血管系统对自由式滑雪空中技巧运动的重要影响,在将来的运动训练中,我们仍要继续加强训练,特别是男运动员还有很大的挖掘潜力。

3.5 最大摄氧量对运动员心血管功能的影响

最大摄氧量指标是指人体在剧烈运动时呼吸循环机能达到极限水平每分钟所摄入并被人体利用的最大氧气量,因此是反映人体在极限运动负荷时心肺功能的一项综合指标。与肺活量指标相类似,最大摄氧量的大小与年龄、体重等因素有关,有较大的个体差异,最大摄氧量的绝对值尚不能全面的反映人的心肺功能,常用最大摄氧量/体重指标来评价心肺功能水平。

由上分析,最大摄氧量的大小对自由式滑雪空中技巧运动是非常重要的,在自由式滑雪空中技巧运动中,无论是助滑、起跳、空中技巧还是着陆,能量供应不足是影响动作完美完成的关键。然而,运动中,独有肺通气大幅增加,而心血管功能活动加强较小,肺泡周围血流跟不上肺通气增加,机体从外界摄取的氧气将会由于得并不到充分交换,使交换率下降而不能满足机体需要。同样,当心血管功能活动大幅加强了,肺泡周围血流增加,而肺通气并没有得到相应增加,尽管运送到全身的血液量增加了,最终仍然会出现血液中的氧气不足,影响到技术动作的完成。因此,对于自由式滑雪空中技巧运动员,要想顺利的完成技术动作,心肺功能必须达到很好的协调,否则易导致能量供应不足而影响最终的运动成绩。

由此可知,运动中心肺耦联对于自由式滑雪空中技巧运动员是非常重要的,最大摄氧量作为运动员运动心肺耦联好坏的代表,其值的大小直接影响到自由式滑雪空中技巧运动员的运动技术动作完成,最终影响到运动成绩。因此,提高运动员最大摄氧量水平对自由式滑雪空中技巧运动员技术动作的优化,运动成绩的提高非常重要。由表4可知,我国自由式滑雪空中技巧男女运动员最大摄氧量、最大摄氧量/体重和大学生比较均有显著性差异,且女运动员较男运动员要好。说明我国自由式滑雪空中技巧男女运动员心肺功能训练总体已取得了较好的效果,但仍需在以后的运动训练中再接再厉,以争取更好的运动成绩。

4 结论

肺活量/体重、台阶指数/身高、最大摄氧量/体重是评价自由式滑雪空中技巧运动员机能水平的有效指标。目前我国优秀自由式滑雪空中技巧男女运动员心肺功能训练总体上已取得较好的效果,其中,心血管功能训练较肺功能训练效果要好,女运动员较男运动员训练要好,但仍需在以后的运动中加强训练。鉴于心肺功能对自由式滑雪空中技巧运动的影响以及心肺功能受遗传的影响,建议在自由式滑雪空中技巧运动员训练中将代表心肺功能的上述指标作为选材时的有力依据。

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The Research on Cardio-pulmonary Function of Chinese Freestyle Skiing Aerials Athletes

Zhou Yan
(Institnte of Sports and Healthy,East China Normal University,Shanghai,200241,China)

Research purposes:Through the investigation of vital capacityand,step index andmaximum oxygen intakeof Freestyle Skiing Aerials Athletes,comparingwith College Studentsof sports university,athletes’cardio-pulmonary functional characteristics are known.It can give us some consults for training and choosing of super Freestyle Skiing Aerials Athletes.

freestyle skiing;aerials;athletes;vital capacityand;step index

G804.40

A

1672-1365(2011)01-0080-03

2010-06-24;

2010-08-25

周燕(1986-),女,吉林长春人,在读硕士研究生,研究方向:运动人体科学。