广东省高水平百米跑运动员体能结构特征模型的构建与应用*

刘永东，袁运平，邓万金

(1.广州体育学院，广东广州 510500;2.深圳大学，广东广州 518060)

在现代竞技体育中，提高运动员的竞技能力是运动训练的根本目的;体能作为运动员竞技能力的重要组成部分，是运动员必须具备的最基本的和最具发展潜力的训练因素。体能类速度力量性项群要求运动员以力量为基础，速度为核心的专项体能，运动员专项体能水平与专项运动成绩密切相关。自建国以来，我省竞技体育项目中速度力量性项群一直保持在全国领先水平;但近年来，我省该项群运动成绩一直处于徘徊不前，部分身体条件和运动素质良好的运动员运动成绩难以突破，这就要求我们从训练理念与方法上进行更新并寻求突破。为此，科学系统地探索与研究发展高水平运动员体能训练理论与方法，提高我省教练员对体能训练的认识，扭转过去体能训练仅靠经验行事的观念，加快我省运动员体能训练的科学化进程，有针对性地加强运动员的专项体能与竞技能力，是摆在我省竞技体育面前的一项刻不容缓的任务。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

广东省高水平男子百米跑运动员14人。

1.2 研究方法

文献资料法;问卷调查与访谈法;逻辑分析;跟踪实验与测试法;数理统计法。

2 分析与讨论

2.1 广东省高水平男子百米跑运动员体能指标的筛选

体能也称体适能，在20世纪50年代美国健康体育娱乐协会首先使用这个概念。在广义上，体能包括身体形态、生理机能及运动素质三个方面的状况;运动员体能发展水平是由其身体形态、生理机能及运动素质的发展状况所决定的。而在狭义上，运动员的体能水平主要通过运动素质表现出来。在训练学中，体能训练和技战术训练、心理训练与智力训练一起构成运动训练的整体，它能够提高运动员有机体的技能能力，增进健康，改善身体形态，发展一般和专项运动素质，预防和治疗伤病等，换句话说，体能的涵义包括身体能力、人体机能、身体素质、身体适应能力等。

2.1.1 运动素质指标的统计筛选

运动素质的发展水平不仅决定于肌肉本身的结构和功能特点，而且还与肌肉工作时的能量供应、内脏器官的配合，以及神经调节的能力有关，可以说，运动素质是人体各器官系统的功能在肌肉工作中的综合反映。表1是对素质指标进行统计分析。

表 1 KMO and Bartlett＇s Test

从表1可知，KMO＞0.7和巴特利特球形检验给出的相伴概率为0.001，小于显著性水平0.05，说明适合做因子分析，素质指标因子分析，研究结果见表2。

表2 广东省高水平男子百米跑运动员运动素质指标筛选结果

2.1.2 身体形态指标的统计筛选

身体形态是指人体外部与内部的形状特征，是影响运动员是否适合从事某项竞技运动的基本物质基础。不同项目对身体形态的要求是不同的，它在一定程度上影响着运动素质的发展。研究表明，高水平百米跑运动员的身体形态多为:体形匀称，身体健壮，肌肉细长，线条明显，皮下脂肪较少;下肢较长，大腿比小腿稍短;踝围细，跟腱长且扁平、清晰;脚趾齐且较短，趾关节较坚固;骨盆宽度适中，臀部圆翘。表4是形态指标统计分析结果。

从表3可知，KMO＞0.7和巴特利特球形检验给出的相伴概率为0.004，小于显著性水平0.05，说明适合做因子分析，形态指标因子分析，研究结果见表4。

表 3 KMO and Bartlett＇s Test

表4 广东省高水平男子百米跑运动员身体形态指标筛选结果

按照统计学知识，提取主因子主要以累积贡献率为参考值，以特征值为辅助标准。此筛选结果的累计贡献率为82.689%，说明入选变量反映了总变量82.689%的信息量。根据此标准得知筛选结果是较理想的。体重与身高的比值反映了人体的发育匀称程度。很多专家在选材时都要求运动员体形匀称，身体健壮，肌肉细长，皮下脂肪较少，这一指标的入选也恰好说明了这一点。下肢长/身高是反映下肢发展比例的重要指标，该指标指数越大，说明下肢相对越长;指数越小，说明腿相对越短。研究表明，运动员下肢长不仅对步长和步频有积极影响，同时，对运动员克服上体体重的负担也相对较小，有利于其克服自身体重向前跑出。

2.1.3 生理机能指标的统计筛选

生理机能是指运动员有机体各器官系统的功能。它是身体活动能力的基础，某一机能水平直接影响着运动时所需要的某一方面能力。良好的生理机能是达到高水平体能的重要基础，生理机能水平也是体能训练涉及的重要内容之一。表5是机能指标统计分析结果。

表 5 KMO and Bartlett＇s Test

从表5可知，KMO＞0.8和巴特利特球形检验给出的相伴概率为0.012，小于显著性水平0.05，说明适合做因子分析，机能指标因子分析，研究结果见表6。

表6 广东省高水平男子百米跑运动员生理机能指标筛选结果

2.2 广东省高水平男子百米跑运动员体能指标与专项成绩的灰色关联分析

探析反映广东省高水平男子百米跑运动员体能水平的主要指标与专项成绩的关系，以分辨各指标在专项成绩中的贡献率大小，可以通过指标权重来体现。权重系数的建立，可加深对各指标与运动成绩间关系的认识，正确认识运动员体能各因素对专项成绩贡献量大小，有助于对运动员体能特征进行综合评价，从而为运动训练和科学选材提供科学的理论依据。

由表7可见，各指标与专项成绩的灰色关联度排序:X9﹥X5﹥X2﹥X1﹥X7﹥X6﹥X8﹥X3﹥X4。反映运动素质的150m跑、60m站立式跑、30m行进间跑、立定三级跳远、立定十级跳远排在:第一、第二、第五、第六、第七位，他们与专项成绩的关联度为:0.9875、0.9809、0.9328、0.9154、0.9127;反映身体形态的下肢长/身高、体重/身高排在:第三、第四位，他们与专项成绩的关联度为:0.9608、0.9385。反映生理机能的血睾酮、血清肌酸激酶排在:第八、第九位，他们与专项成绩的关联度为:0.8678、0.8084。

表7 九项百米跑运动员体能指标灰色关联度的处理结果

通过各因素的权重分析，各分类指标中，运动素质对专项成绩的贡献率最大，这与百米运动项目的特点相辅相成。五项素质指标中150m跑、60m站立式起跑在九个体能指标中分居第一、第二位。这两项指标的高前排位表明广东省高水平男子百米跑运动员必须具备良好的速度耐力素质和绝对速度素质，才能取得优异成绩。形态指标下肢长/身高、体重/身高分居第三、第四位，位于机能类指标之前，说明现在的百米跑要求运动员具有很高的形态专项化。下肢长/身高的入选提示我们在选材时要尽量选出下肢长/身高比值大、具有先天优势的运动员。下肢长有利于增加运动员的步幅。体重/身高指标的入选也表明相对体重对于百米跑运动员相当重要。两项机能指标血睾酮和血清肌酸激酶分别排在了第八、九位，血睾酮的入选也表明了爆发力在百米跑运动中的重要性，血清肌酸激酶是ATP～CP系统功能代谢的关键酶之一，提示我们应特别注意加强运动员肌肉无氧能力代谢水平的训练。广东省高水平男子百米跑运动员体能分类指标的权重大小，运动素质(R=0.5695)﹥身体形态(R=0.2287)﹥生理机能(R=0.2018)，反映出广东省高水平男子百米跑运动员的体能水平是以运动素质为核心，身体形态和生理机能为基础的，运动员的机能和形态必须有效地转化到素质上来才能有效地实现体能训练的目的。

2.3 广东省高水平男子百米跑运动员体能结构特征与层次模型的建立

本文通过对82项体能指标的分层统计筛选，从结构上确定了有效反映广东省高水平男子百米跑运动员体能水平的九项指标(见表8)。这些指标体现了该项目对广东省高水平男子百米跑运动员体能的基本要求，主要从身体形态、生理机能和运动素质三方面体现出来。建立高水平男子百米跑运动员的体能结构模式特征，是实现运动员体能科学选材与训练的前提，对广东省高水平男子百米跑运动员的体能科学选材和训练具有重要的理论和实践价值。

表8 广东省高水平男子百米跑运动员体能结构特征与层次模型

2.4 广东省高水平男子百米跑运动员体能水平定量评价方法的建立

进行定量评价要求所测指标需服从或接近正态分布。本文利用SPSS11.5软件多入选的九项指标进行频数分析，结果表明，广东省高水平男子百米跑运动员入选的九项指标均符合定量评价的要求。

2.4.1 广东省高水平男子百米跑运动员体能各指标的单项评价标准

本文对各单项指标的评分采纳5分制，单项评分分为以下五个步骤:首先，找出各指标的10、30、70、90的百分位点，然后，根据各百分位点进行赋分，由于各百分位点含义不同，故可以赋予不同的分值，如90%位点表示有90%的测试对象的指标数低于该百分点所对应的指标数据。因此可以把90%以上的水平定义为上等，分数值赋予5分;同理，70% ～90%定义为中上等，分数赋值为4分;30% ～70%定义为中等，分数赋值为3分;10%～30%定义为中下等，分数赋值为2分;10%以下定义为下等，分数赋值为1分。据此确定广东省高水平男子百米跑运动员体能关键指标评分表，见(表9)。

表9 广东省高水平男子百米跑运动员体能指标单项评分

2.4.2 广东省高水平男子百米跑运动员体能水平的综合等级评价标准

要评价运动员体能的全面发展水平并判断综合体能的层次和水平，只用单项评价标准是不够的，必须进行全面的综合评价。计算步骤如下:

(1)对照单项评分表，查出各单项指标的分数(表9)

(2)运用综合评价法计算各个运动员的分值。体能综合得分公式为:

Y体能综合分=X1(体重/身高)+X2(下肢长/身高)+X3(血睾酮)+X4(血清肌酸激酶)+X5(60m跑)+X6(立定三级跳)+X7(30m行进跑)+X8(立定十级跳)+X9(150m)

(3)找出运动员体能总分的10、30、70和90的百分位点，按照单项评分方法，划分综合评价等级标准(上等、中上等、中等、中下等和下等)，完成对广东省高水平男子百米跑运动员体能的综合评价，研究结果见表10。

表10 广东省高水平男子百米跑运动员体能综合评价标准

根据体能水平综合评价表，计算出广东省高水平男子百米跑运动员体能的综合得分，利于教练员了解运动员的整体情况，使其合理规划运动训练过程，并能及时得到训练效果的反馈，对提高体能训练的质量和效益大有益处。

2.4.3 广东省高水平男子百米跑运动员体能评价应用示例

研究广东省高水平男子百米跑运动员体能训练，必须要建立起一套有效且客观实用的体能评价系统，使教练员能在训练实践中及时把握运动员的体能状况。下面以我国60m室内记录保持者的广东省运动员温永毅(百米最好成绩为10.28s)为例，说明个体体能的评价过程与以后训练计划需改进的地方。温永毅各项体能指标体重/身高、下肢长/身高、血睾酮、150m、60m跑、立定三级跳、30m行进跑、立定十级跳、血清肌酸激酶的成绩依次为:0.3765、0.5118、850、15.8、6.10、10.00、3.3、36、400。依据单项评分表查出各项的得分依次为:3、4、5、3、4、3、5、5、4。其综合得分Y=3+4+5+3+4+3+5+5+4=36。结合表11可知，温的体能综合水平为上等，从单项得出也可以看出温的体重/身高、150m、30m行进跑这三项指标相对较差，教练员日后训练时就应该加强这三方面的训练，应增加相对体重、提高速度耐力和最大速度的训练。因此，建立体能评价标准能为运动选材和运动训练的监控提供科学参考依据。

3 结论

3.1 影响广东省高水平男子百米跑运动员体能的九项典型指标依次为:体重/身高、下肢长/身高、血清睾酮、血清肌酸激酶、站立式60m起跑、150m跑、30m行进跑、立定十级跳、立定三级跳。

3.2 体能分类指标的权重大小为:运动素质(R=0.5695)﹥身体形态(R=0.2287)﹥生理机能(R=0.2018)，这反映出广东省高水平男子百米跑运动员的体能水平是以运动素质为核心，身体形态和生理机能为基础。

3.3 本文制定的广东省高水平男子百米跑运动员体能结构模型与定量评价标准科学、客观，具有较强的操作性和实用性，对广东省高水平男子百米跑运动员的体能科学选材和训练具有重要的理论和实践价值。

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