棒垒球投手专项机能测试方法的研究与实验

熊发州

(天津体育学院 天津 300381)

投手在棒垒球运动中被认为是球队的支柱和灵魂,投手水平的高低是衡量球队整体水平的重要标志。上肢、肩部力量以及连续多次爆发式用力的能力是投手应具备的专项机能,投手必须具有高水平的磷酸原代谢能力,既能启动一次的爆发用力,同时又能保证迅速复原,在整场比赛中保证投出不同球速和轨迹的球。由于投手在棒垒球运动中的重要作用,研究能较敏感的表达投手专项机能能力的测试指标和方法,对于选拔投手以及进行有针对性的训练和机能诊断具有重要意义。迄今,关于此方面的研究乏见报道。

1 研究方法

1.1 对象

优秀棒球投手39名,垒球投手21名,具体情况见表1。

表1 受试者基本情况

1.2 方法

为能较敏感的表达棒球投手的专项机能水平,本研究设计了“上肢5秒×10间歇无氧功”的测试方法。

(1)使用仪器:瑞典Monark-881E型上肢测功仪;日本LT-1710型血乳酸测定仪。(2)实验方法:测定安静时血乳酸值。受试者进行准备活动:站立位,双手握住仪器摇柄,中速转动2min。将测功仪阻力负荷设置为棒球投手75W、垒球投手50W。正式测试:测试人员发出“开始”口令后,受试者全力快速摇动手柄5秒后(此时仪器自动显示5秒转动圈数,测试人员记录后将仪器回零),间歇15秒再继续摇动,连续10次,测试人员须依次记录10次所转圈数。测定运动后2、4、6、8min血乳酸值,取峰值血乳酸。(3)计算下列指标:峰值功率、50秒平均功率、50秒总功;疲劳度(%)=(峰值功率-最小功率)/最大功率的百分比;磷酸原能商=50秒总功量/血乳酸增值。

表2 不同等级棒球投手上肢无氧功测试F检验结果

表3 不同等级棒球投手磷酸原能商的对比

1.3 数据处理

结果用平均数和标准差来表示;各组间对比应用t检验、F检验,样本差异显著性检验选用0.05水平。

2 研究结果

2.1 不同等级棒球投手上肢无氧功率测试

表2、表3表明,国家级投手上肢最大5秒峰值功率、50秒内的平均功率、50秒总功都显著大于省市队和大学生队的投手,而连续10个5秒全力做功功率下降百分比非常显著小于其他投手。

各组连续50秒全力间歇运动后血乳酸浓度为3.9～6.1mmol/L组间没有显著差异,但表达磷酸原代谢能力的磷酸原能商国家队投手显著优于其他投手。

2.2 不同等级垒球投手上肢无氧功率测试结果

表4、表5表明,健将级垒球投手上肢最大5秒峰值功率与一二级组无显著差异;50秒内的平均功率、50秒总功都显著大于一般垒球投手,而连续10个5秒全力做功功率下降百分比非常显著的小于其他投手。她们连续50秒全力间歇运动后血乳酸浓度为3.6～5.8mmol/L组间没有显著差异,磷酸原能商健将组明显优于一、二级投手。

另外,完成本实验运动员血乳酸浓度峰值基本上出现在运动后第6min,可供后续研究参考。

表4 不同等级垒球投手上肢无氧功测试T检验

表5 不同等级垒球投手磷酸原能商的对比

2.3 棒垒球投手50秒连续间歇全力运动的功率变化

图1、图2都显示出投手在连续50秒间歇作功时优秀投手的功率变化明显小于其他投手,呈缓慢平稳稍有下降的趋势,而其他等级的投手功率下降较为明显,说明他们在完成短时爆发式用力后磷酸原恢复能力显著劣于优秀投手。

3 讨论

(1)投手被认为是球队取胜的最关键因素之一。投手技术特性是承担从距本垒18.44m(垒球12.19m)远的投手丘上将球投进好球带,并设法使击球员难以击中,那就必须投出不同球速和轨迹、不同位置区域的球,干扰击球员的挥棒时机。一个投手如打满9局,投球数在130～150个左右。而且投手每次投出的球都必须深思熟虑使用本身最大的速度力量,所以优秀投手必须具有强大的爆发力,在每一次爆发式投球动作后,必须具有迅速复原的能力来确保下一次投球的效能。其供能特点应主要是依赖磷酸原系统,并依靠良好的有氧供能系统确保恢复,黄高劬等人曾报道过优秀女子垒球投手即使在比赛中连续投满7局,其血乳酸浓度仍在1.6mmol/L以内也说明了这点。因此,投手在机能上要有高水平的磷酸原代谢能力,既启动一次性爆发用力的同时又能保证迅速复原,在连续多个回合的反复用力投球中保持良好的状态。

(2)测试中首先选取的指标是最大峰值功率(PP),数值越大表达运动员有较强的快速爆发式用力能力,是肢体肌肉在短时间内产生高机械功的能力,这种机能特征是投手必须具备的。表2、表4表明,不同水平投手的PP值具有显著差异(P＜0.05);国家队棒球投手和健将级垒球投手均明显优于其它水平的选手。50秒总功是运动员连续10次的间歇全力运动完成的总功量(TWP),它表达运动员不是只具备投出一次高质量球的能力,而是至少要有10次连续投球的能力。本研究的疲劳指数是用在模仿棒垒球投手比赛投球用时特点所设计的间歇式的10个5秒全力摇动手柄的功率下降百分比,它用实验过程中ATP-CP水平的恢复来主要体现投手投球中的恢复能力,这将衡量运动员在激烈的比赛中保持每次投球的良好状态和体能能力。表2～5可见,优秀投手的总功显著大于一般投手,而连续10个5秒全力做功功率下降百分比非常显著的小于其他投手(P＜0.01);实验结果显示,国家棒球投手和健将级垒球投手在连续50秒间歇作功时的功率变化呈缓慢平稳稍有下降的趋势,而其他等级的投手功率下降更为明显(见图1、图2),说明50秒总功量和疲劳指数都与运动员水平密切相关,具有明显的等级差异,优秀投手在完成短时爆发式用力后磷酸原恢复能力显著优于其它投手。这在不同水平投手磷酸原能商对比中也得到证明(表3、表5)。

(3)磷酸原能商是运动员完成最大工作负荷与血乳酸增加水平的比值,此比值越大说明运动员磷酸原能力越强,因为它表达了运动员作功较大而血乳酸水平增加较少,说明相对动用乳酸能较少,运动员具备较好的连续工作的机能能力。磷酸原能商的经典测定方法是进行15秒全力蹬车实验计算总功和血乳酸浓度增加值的比值来评价的,本实验根据投手特点虽然是50秒总功,但每5秒全力摇动后,有15秒的间歇,可以给ATP-CP恢复时间,表3、表5可见,国家级棒球投手和健将级垒球投手5秒×10次全力摇动手柄血乳酸浓度分别为3.9mmol/L和3.6mmmol/L,低于一般认为的4mmol/L乳酸堆积的阈值,而完成的总功量显著大于其他投手,优秀投手的能商非常显著的优于其他投手(P＜0.01);说明他们虽然完成了更大的功(16.32±1.8KJ;8.88±1.6KJ)但由于ATP-CP系统代谢能力更强,所以并未发生乳酸堆积现象,这应该是优秀投手的机能特征。其他级别的投手显然磷酸原代谢能力与国家棒球队投手、健将级垒球投手有一定的差距,表现为同等运动形式下,完成的总功较小(12.68±1.66KJ,10.71±1.9KJ;6.84±1.7KJ),而血乳酸浓度较高(4.8～6.1mmol/L,表3、表5)。

图1 棒球投手连续作功功率变化

图2 垒球投手连续作功功率变化

4 结论

(1)本研究在考虑棒垒球投手技术特征前提下,借鉴经典磷酸原代谢能力测定的原理和方法,设计了上肢5秒×10(间歇15秒)无氧功测试方法,能比较敏感的表达投手的专项机能。

(2)本实验中,不同水平的棒垒球投手最大峰值功率、50秒总功量、疲劳指数、磷酸原能商具有显著和非常显著的差异,国家队棒球投手、健将级垒球投手均优于其他水平的投手。

(3)完成本实验的国家棒球队投手、健将级垒球投手血乳酸未发生堆积现象,说明主要由磷酸原系统供能,基本上未动用糖酵解系统,实验过程与投手比赛时供能特点相似。其乳酸峰值基本上出现在运动后第6min,可供后续研究参考。

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