郭宇杰,王庆然,肖坤鹏
(1.东北师范大学体育学院,吉林 长春 130022;2.东北师大附中明珠学校,吉林 长春 130022;3.长春理工大学军体部,吉林 长春 130022)
优秀大学生女子排球运动员赛前无氧能力特征检测分析
郭宇杰1,王庆然2,肖坤鹏3
(1.东北师范大学体育学院,吉林 长春 130022;2.东北师大附中明珠学校,吉林 长春 130022;3.长春理工大学军体部,吉林 长春 130022)
以参加全国女子大学生排球联赛的32名优秀运动员为测试对象,利用功率自行车等仪器,对受试者进行30 s最大极限负荷运动,在测试过程中分别记录运动员无氧能力相关功率和血乳酸指标等,并对运动员各阶段生理、生化指标动态变化规律进行分析和总结。结果显示:优秀女子大学生排球运动员整体无氧能力与其它爆发性运动项目的优秀大学生运动员存在一定的差距;随着竞技能力、竞技水平、竞技成绩的不断提高,排球运动员无氧能力表现出较高的水平;通过最大极限负荷运动过程中运动员PP、AP、PD、BLA等动态变化规律,显示不同位置排球运动员绝对力量、力量耐力、速度耐力等存在显著差异。结论:优秀大学生女子排球运动员无氧能力存在位置特征,大致表现为:1)无氧磷酸原供能特征为:副攻>自由人>主攻>接应>二传运动员;2)无氧乳酸供能特征为:主攻>接应>二传>副攻>自由人。
女子排球;优秀运动员;无氧能力;血乳酸
我国有235 所培养高水平运动员的高校,其中建设排球高水平运动队的高校有55 所[1],经过长期的发展,中国大学生排球竞技水平已经取得了长足的进步和提高,在全国甲B联赛中,涌入了较多的大学生运动队,如:东南大学、北京航天航空大学、武汉体育学院等。福建师范大学、四川大学、南开大学排球队等已经跻身到全国甲A联赛中。研究表明[2]:我国高校已经具备了较为成熟的体育人才培养体制,但在训练过程中仍暴露出较多不足,一方面由于高校的排球教练员对运动员体能训练的理论认识不够深入,导致运动员训练水平低下,竞技成绩难以发展;另一方面由于大学生运动员与专业运动员有着本质区别,对大学生进行训练时要结合其自身特点,不能一味去模仿专业运动员训练。但是目前我国关于排球训练的研究成果基本都集中于专业或国家队运动员,缺乏对大学生排球运动员的研究,多数教练员在对大学生运动员体能进行训练和评价时都以专业队为参考,缺乏一定实效性和客观性。
众多研究表明[3]:排球是一项低强度到中等强度再到大强度爆发性用力的运动,有球时以无氧供能为主,无球和间歇时以有氧供能为主,并指出:着重提高运动员无氧ATP - CP系统的供能及其恢复速度是确保比赛技战术发挥的重要保障。但目前,关于排球运动员无氧能力的研究多数仍停留在理论层面上,缺乏实践数据的相关证据。为此,本研究基于我国高校竞技排球可持续发展的基础上,对优秀大学生女子排球运动员的无氧供能能力进行量化测试,一方面能够使教练员认识到大学生女子排球运动员身体机能所处的水平;另一方面可作为教练员对其训练效果及运动员运动能力评价的参考标准。
1.1 测试对象
以2012 ~ 2013 赛季中国大学生女子排球联赛东北赛区前8 名的32 名运动员为测试对象,运动员分布在8所学校(表1)。
1.2 测试方法
表1 被试对象基本情况一览
1.2.1 测试仪器
本研究测试仪器由XX大学体育学院生理实验室提供并进行测试。
1)无氧能力相关功率测试采用瑞典产Monark829功率自行车。
2)血乳酸指标测试采用YSI-1500 血乳酸分析仪。
3)心率指标测试采用polarS610 型心率表。
1.2.2 无氧能力相关指标测试
测试前被试者在功率自行车上进行热身,热身结束后,运动员休息至静息心率时准备正式测试,被试者坐在自行车上调整车座的高度,并且扣紧脚蹬,实验员将功率自行车的阻力设定好后开始测试,被试者在无氧功率自行车上全力蹬踏30 s,其他队友在一边大声地鼓励和加油,使被试者在规定的时间内尽可能的尽全力。测试完成后由计算机呈现出最大功率(W)、相对最大功率(W/kg)和心率(b/min)等无氧能力指标。
1.2.3 血乳酸相关指标测试
血乳酸指标测定在无氧功率自行车后即刻、5min、7 min各取20 ul测试血乳酸值。
1.3 数理统计法
测定数据由SPSS15.0 进行处理分析,所有数据均采用平均数、标准差的形式来表示。
1.4 测试安排
通过与相关领导、教练员的交流,首先记录32 名优秀大学生女子排球运动员名单,在东北赛区比赛期间,由课题组成员按照运动员名单将测试运动员带往XX大学体育学院生理实验室进行相关测试,测试前先与相关领队、教练员进行沟通,待测试完成后由课题组成员进行简略分析,并将测试数据和测试分析告知相关领导与教练员。
2.1 运动员无氧能力相关指标测试结果
通过进行30 s无氧功率自行车实验对运动员无氧能力的最大功率、相对最大功率等相关指标进行测试与计算(表2)。
表2 无氧能力最大功率等相关指标测试结果一览
2.2 运动员血乳酸相关指标测试结果
运动员通过30 s无氧功率自行车观察运动员运动后即刻、5 min、7 min血乳酸值变化规律(图1)。
图1 不同位置运动员无氧代谢过程中血乳酸生成—消除曲线
2.3 不同位置排球运动员无氧运动能力主要指标多因素独立样本t检验(表3)
表3 不同位置排球运动员无氧运动能力多因素独立样本t检验
3.1 优秀大学生女子排球运动员整体无氧能力水平分析
无氧能力是运动员在短时间内输出最大功率的能力,是运动中人体肌肉的无氧代谢供能系统提供ATP的极限能力,表示肌肉在磷酸原和糖酵解供能条件下的做功能力[4]。研究表明[3]:在排球运动中,机体磷酸原与乳酸系统的无氧代谢供能在比赛中起着主导作用。Dotan等[5]对运动员无氧代谢过程中不同物质的输出功率、做功时间进行研究发现,机体在无氧代谢过程中供能时间在2 ~ 8 s时主要以无氧无乳酸供能,其供能物质为ATP、CP,供能时间在15 ~ 30 s时主要以无氧乳酸供能,其供能物质为糖。排球运动项目要求运动员需要在短时间内进行大强度的爆发性用力,但是持续的时间不同,在进行短促性动作时,如拦网、扣球等持续时间在2 s左右,在进行连续性动作时,如防守—扣球—拦网、扣球—拦网—扣球等持续时间在8 s左右,在进行重复性动作时,如组织进攻—防守—组织进攻时持续时间可能在15 s左右[6]。所以排球是一种混合型的无氧代谢供能形式的运动,而我们在对排球运动员无氧能力测试时,根据排球运动项目的时间特征选取了30 s的无氧能力测试,一方面在时间上能够较为贴近比赛时爆发性用力的时间,另一方面其供能形式能够客观地反应出比赛时的代谢特征。
通过对优秀大学生女子排球运动员进行30 s无氧能力测试,运动员最大功率为564.83 w,平均最大功率为438.95 w,相对最大功率为7.96 w/kg,平均相对最大功率为6.01 w/kg,疲劳指数为36.15%。优秀大学生女子散打运动员30 s无氧代谢能力测试中,最大功率为626.3 w,平均最大功率为401.4 w,相对最大功率为9.98 w/kg,平均相对最大功率为6.43 w/kg[7]。对优秀大学生女子短跑运动员30 s无氧能力测试发现:最大功率为760 w,平均最大功率为520 W,相对最大功率为12.6 w/kg,平均相对最大功率为8.6 w/kg[8]。Davies[9]的研究发现,排球运动员下肢无氧功率与同性别的短跑项目运动员相当。而本研究并未发现大学生女子排球运动员具备较强的无氧代谢能力,反而与其他爆发性运动项目的无氧代谢能力相差甚远。国家队女子沙滩排球运动员最大功率为762 w,平均相对最大功率为11.4 w/kg[10]。与国家队女子沙滩排球运动员的无氧代谢能力尚有一段距离,尤其是最大输出功率与国家队相差甚远,有目的地进行身体训练可以有效提高排球运动员的无氧代谢能力。
3.2 优秀大学生女子排球运动员相关功率指标特征与规律分析
30 s的无氧代谢能量生成和利用的主要途径是糖酵解和CP过程,而运动员在测试时输出的功率是无氧代谢能力的主要表现形式,通常以最大功率、相对最大功率、平均最大功率、相对平均最大功率和疲劳指数来表示。通过对不同位置运动员无氧功率指标进行对比发现,副攻运动员最大功率非常显著高于自由人(P <0.01);自由人运动员显著高于主攻(P <0.05);主攻运动员显著高于接应(P <0.05);接应运动员显著高于二传(P <0.05)。主攻运动员平均最大功率、相对平均最大功率显著高于接应(P <0.05);接应运动员显著高于二传(P <0.05);二传运动员显著高于副攻(P <0.05);副攻运动员显著高于自由人(P <0.05)。
研究报道,无氧代谢过程中运动员的最大功率代表运动员在短时间内发挥机体最大工作的能力,平均最大功率是机体持续高功率耐力的能力,相对平均功率是机体维持高功率耐力运动的能力,分别反映了运动员的绝对力量、力量耐力和速度耐力[7]。说明排球比赛要求场上不同位置运动员的绝对力量、速度耐力及力量耐力具有一定差异,而这种差异的原因可能是由于不同位置排球运动员专位素质的具体特殊性所造成的。目前关于大学生运动员的训练缺乏系统性和针对性,教练员比较重视运动员训练的整体性,但是随着竞技水平的不断提高,运动员要适应比赛的节奏从而造成运动员个性化差异越来越明显。张兴林[11]对不同位置排球运动员所需的专项素质进行研究发现,主攻运动员对力量耐力(权重值为0.35)、最大力量(权重值为0.31)要求较高,主攻运动员需要在比赛中进行高质量连续性的扣球;副攻运动员对最大力量(权重值为0.32)、速度耐力(权重值为0.27)要求较高,比赛中要求副攻运动员具有快速起跳、连续起跳、原地起跳拦网和扣球的能力;二传运动员对速度耐力(权重值为0.27)、最大力量(权重值为0.27)要求较高,比赛中要求二传运动员能够快速的插上传球,并且现代排球发展要求二传运动员要以跳传球的形式传球;接应运动员对绝对力量(权重值为0.22)、速度耐力(权重值为0.22)、力量耐力(权重值为0.24)要求较为平均,他们在场上不仅具有传球和拦网的职责,而且还要具有较强的进攻能力,尤其是防反的进攻能力;自由人运动员对绝对力量(权重值为0.28)要求极高,在比赛中要求自由人运动员具备极强的短距离快速移动能力,尤其是从防扣球向防吊球转变时,要求运动员具有快速改变运动状态的能力,而这与运动员的绝对力量有着直接关系。综合排球运动员比赛中技术运用和身体训练状态以及此次对无氧代谢能力相关功率的测试得出,副攻运动员在无氧代谢时输出的绝对力量要强于自由人、主攻、接应和二传运动员;另外主攻运动员在无氧代谢时输出的力量耐力、速度耐力要强于接应、二传、副攻和自由人运动员。
3.3 优秀大学生女子排球运动员血乳酸相关指标特征与规律分析
陈晋云等[12]在1988 年时对高水平排球运动员能量代谢特点进行研究发现,排球运动员在比赛前、后血乳酸值没有显著的变化,与安静时的血乳酸值接近,说明排球运动员在无氧代谢过程中主要以无氧无乳酸供能系统进行供能。王鲁江等[13]在2005 年对排球运动员的代谢特征进行研究发现,排球运动员在比赛或训练结束后,血乳酸浓度由运动前的1 mmol/L上升到15 mmol/L左右,血浆碱储备量从24 mmol/L下降至3 mmol/L,血液PH值由安静时的7.4 下降至6.8 左右。随着排球运动水平的不断提高,比赛的连续性越来越强,要求运动员在比赛时连续完成爆发性的技术动作越来越多,而磷酸原供能系统持续的时间在6 ~ 8 s,连续性动作超出了磷酸原供能的时间,从而导致机体在无氧代谢过程中产生了大量乳酸,并且随着比赛激烈程度的增加血乳酸浓度也随之增加。通过对优秀大学生女子排球运动员的测试,发现主攻运动员最高血乳酸值为8.62 mmol/L,接应运动员最高血乳酸值为8.16 mmol/L,二传运动员最高血乳酸值为7.84 mmol/L,副攻运动员最高血乳酸值为7.68 mmol/L,自由人运动员最高血乳酸值为7.34 mmol/L。说明不同位置排球运动员机体内产生了不同程度的乳酸(P<0.05)。对高水平运动员无氧糖酵解能力进行研究发现,运动后血乳酸值越高说明机体耐乳酸能力越强,肌肉适于参与剧烈运动,即无氧糖酵解能力越强[4]。实践证明[5]:乳酸能系统对于维持机体速度、力量耐力具有非常显著的意义。
3.4 优秀大学生女子排球运动员无氧特征分析
通过30 s最大极限负荷运动过程中运动员PP、AP、PD、BLA等动态变化规律,无氧无乳酸供能能力大致表现为:副攻>自由人>主攻>接应>二传,沈散英等[14]对女子排球运动员肌力进行研究发现,主攻运动员平均肌力为1.718,比副攻运动员的1.765 低0.047,比二传运动员的1.5 高0.218,而肌力与运动员绝对力量成正相关。绝对力量通常是指运动员在短时间内输出较大的功率,依靠的供能系统主要来源于磷酸原供能系统,之前对运动员进行Wingate 30 s的实验中,运动员的无氧最大功率反映了机体的绝对力量,无氧最大功率是运动员在30 s整个过程中达到的峰值功率,一般出现在3~10 s之间,主要反映了机体的无氧无乳酸供能系统的强弱[15]。
优秀大学生女子排球运动员无氧乳酸供能能力大致表现为:主攻>接应>二传>副攻>自由人。研究认为,运动员在进行Wingate 30 s实验后血乳酸浓度与相对平均功率关系密切,无氧乳酸系统是维持力量耐力的重要供能系统[4]。本研究对排球运动员的无氧乳酸能力的测试结果与本文之前对运动员相对平均功率指标测试的结果恰好一致。
有氧、无氧代谢是机体各组织器官机能活动的基础,运动能力是运动员身体各机能活动的集中表现,排球运动员在运动时能量生成的基本过程为无氧和有氧代谢过程,这两种代谢过程和运动能力是与排球运动员的专项活动形式相适应的,不同位置的运动员要求不同的代谢过程作为其能量供应的主要基础。在运动、进行竞技训练和供给运动时,能量物质的供给是存在规律性的,运动员有氧和无氧代谢过程的发生和发展过程以及专项位置、运动强度和持续时间的不同也是存在规律性的,如何根据不同位置排球运动员的专项活动、运动强度及运动时间来把握和处理好有氧、无氧代谢能力的训练比例还需要进一步实践。
1)不同竞技水平及不同位置大学生女子排球运动员之间无氧能力特征存在显著性差异。
2) 优秀大学生女子排球运动员无氧能力与国家队女子沙滩排球运动员尚有一段距离,而且与爆发性运动项目的大学生运动员相差甚远,合理安排训练能够最大限度地发挥运动员的无氧代谢能力。
3)运动员随着竞技能力、竞技水平、竞技成绩的不断提高,运动员无氧能力表现出较高的水平。
4)通过最大极限负荷运动过程中运动员PP、AP、PD、BLA等动态变化规律,显示不同位置排球运动员绝对力量、力量耐力、速度耐力等存在显著性差异。
5)通过对我国不同位置的优秀大学生女子排球运动员无氧能力进行对比,运动员无氧能力特征大致表现为:无氧磷酸原供能特征为:副攻>自由人>主攻>接应>二传;无氧乳酸供能为:主攻>接应>二传>副攻>自由人。
[1] 国家教育部. 教育部办公厅关于做好2009年普通高校招收高水平运动员工作的通知. 教育部办公厅[R]. [2009]1.
[2] 丁璐. 中国大学生女子排球运动员竞技水平的现状与分析[D]. 山东师范大学硕士学位论文,2012.
[3] 周红律. 排球运动员物质代谢和能量的探讨[J]. 武汉体育学院学报,2000(6):91 - 92.
[4] 冯连世,冯美云,冯炜权. 优秀运动员身体机能评定方法[M]. 北京:人民体育出版社,2003:273.
[5] Dotan R. The Wingate anaerobic test's past and future and thecompatibility of mechanically versus electro - magnetically brakedcycle - ergometers[J].Eur J Appl Physiol,2006,98(1):113 - 116.
[6] 孙建华. 我国优秀女子排球运动员赛前有氧能力特征综合检测分析[J]. 中国体育科技,2012(1):62 - 67.
[7] 赵光圣,高炳宏,郭玉成等. 优秀武术散打运动员无氧代谢能力特征的研究[J]. 体育科学,2006(3):46 - 49.
[8] 秦学林. 不同专项运动员无氧代谢能力特征[J]. 中国临床康复,2003(15):2244 - 2245.
[9] Davies S.E.H. MorPhological and Physiological characteristics of elite south African beach volleyball Players[J].BrJSPortsMed,2002,36: 2.
[10] 金宗强. 优秀排球运动员专项体能评价体系与诊断方法的研究[D]. 北京体育大学博士论文. 2004.
[11] 张兴林. 我国不同位置优秀排球运动员比赛负荷及转位素质特征研究[D]. 北京体育大学博士毕业学位论文,2006.
[12] 陈晋云,李玉瑜. 浅谈排球运动的能量供应特点[J]. 山西大学学报(自然科学版),1998(3):303 - 306.
[13] 王鲁江. 排球运动员的代谢特征与运动性疲劳的消除[J]. 山东体育学院学报,2005(5):64 - 65.
[14] 沈散英,江秀云. 我国优秀女子排球运动员肌纤维类型的现状与特点[J]. 中国体育科技,1999(1):29 - 32.
[15] 周志雄. 优秀男子公路自行车运动员专项体能特征研究[J]. 体育科学,2009(9):50 - 55.
Testing and Analysis on Pre-competition Anaerobic Ability
Feature of Elite Female University Volleyball Player
GUO Yu-jie1, WANG Qing-ran2, XIAO Kun-peng3
(1.School of Physical Education, Northeast Normal University, Changchun 130022, Jilin China;2.Mingzhu High School Affiliated to Northeast Normal University, Changchun 130022, Jilin China;3.Military and Physical Education Department, Changchun University of Science and Technology,Changchun 130022,Jilin China)
Taking 32 excellent female university student players participating in National University Women’s Volleyball League as testing objects, using facilities like cycle ergometer to implement 30 seconds maximum peak load exercise,this paper respectively records the anaerobic-capability rate of work and blood lactic acid index during testing, analyses and concludes the dynamic variation rule of physical and biochemical indexes of players in each phase. Results are as follows. There is a certain gap of anaerobic ability between excellent female university volleyball players and athletes engaged in other sports requiring explosive force. With improvement of competitive ability, level and performance, anaerobic ability of volleyball player embodies to be on a relatively high level. In maximum peak load exercise, the dynamic variation rule of PP, AP, PD and BLA indicates dramatic differences of absolute strength, power endurance and speed endurance among volleyball players in different positions. Conclusions: The anaerobic ability of elite female university volleyball playersis position-featured. The general characteristics are shown as follows: (1) Features of anaerobic phosphoric acid energy supply: second spiker > libero > chief spiker > second setter > chief setter; (2) Features of anaerobic lactic acid energy supply: chief spiker > second setter > chief setter > second spiker > libero.
female volleyball;elite player;anaerobic ability;blood lactic acid
G804.2
A
1004 - 7662(2014)02 - 0085 - 05
2014 - 01 - 01
吉林省体育局科研重大项目(项目编号:11c32)。
郭宇杰,副教授,博士,研究方向运动员体能训练。