在整合仪器工艺基础上游泳运动员在运动训练中信息空间的新解释

В.Л.克拉西尔尼科夫 В.В.艾尔利赫 Е.В.米尔戈罗茨卡娅

【专家点评】文章作者来自俄罗斯南乌拉尔大学所属的竞技、旅游和服务学院。 南乌拉尔大学是俄罗斯十强高等学校之一，位于车里雅宾斯克州首府车里雅宾斯克市，是车里雅宾斯克地区教育科学文化中心。文章报道的是一项针对游泳运动员水中训练的研究，目的是整体性评定运动员的专项技術训练程度和身体训练程度。文章中并没有花大量的篇幅对游泳运动员的技术和身体素质进行理论阐述，而是把重点放在解决教练员训练中需要确切了解某一名运动员技术和身体素质方面存在的主要问题，而这些问题以往似乎难以通过定量化的方法得到清晰的揭示，从而有针对性地采用一定的手段方法予以解决。同样值得关注的是，研究中有机组合使用了多种仪器，包括电子测力仪、水压传感器和记录仪等，并选择一名技能水平比较高（而不是最高）的运动员（候补运动健将）展开示例性的研究，以便通过研究发现他在技术和身体素质方面存在的主要问题，从而证实整项研究的有效性，同时也体现了研究设计方面的合理性。我国许多高等体育院校和研究所目前不仅具备该研究中所使用的仪器设备，而且具有更好的研究条件。阅读这篇文章想必对今后针对运动训练实践的需要开展研究工作会有一定的启发。

——姚颂平

摘要：“动量”的概念是游泳理论中的另一个问题。本研究的目的是综合评估游泳选手的专项技术和身体素质。受试者为健将级选手和体校中15~16岁专业游泳选手。研究方法包括使用了电子测力记录仪来测定游泳选手的划水动作。游泳选手划水动作记录装置是首次在这些研究中使用。游泳选手在自由完成练习时实施电子测力的平行研究。一名游泳选手系上绳索完成游泳练习，对如下参数进行了分析：力量特征、速度-力量特征、力量耐力、游泳技术（基于协调系数的计算）。根据这些数据的综合评价结果，确定出游泳选手的身体素质水平。一名选手在不同阶段划水动作的力量和时间特性首次以图像和表格的形式呈现出来，这是研究外部动力特征和流体动力学的新方法。该研究使人们能够识别一次划臂中“动量”的定量指标，而这在竞技游泳教科书中还仅是一个理论基础。在未来的研究中，研究人员还将就更多的细节问题做进一步的研究。

关键词： 运动技术；电子测力仪；冲力；划水时力的轨道；速度擦α磕土Γ皇毕喾治霆

中图分类号： G 861.1文章编号：1009783X(2014)03019304文献标志码： A

Abstract：The concept of "momentum" is another problem in the swimming theory.The purpose of the present research was the integral assessment of special technical and physical fitness of swimmers.The subjects were swimmers of the categories of candidate masters,masters of sport aged 1516 years of the specialized children's sport school "Yunika" in Chelyabinsk.The research methods included electronic dynamometry and recorder of rowing movements of swimmers.The device recorder of rowing movements of swimmers was applied for the first time in these studies.Swimmer was swimming free.Parallel studies of electronic dynamometry were conducted.A swimmer made swimming movements on a leash.The following parameters were analyzed:strength characteristics,speed瞫trength characteristics,strength endurance,swimming technique (based on the calculation of the coordination coefficient).According to the results of the integrated assessment of the data the level of swimmer's fitness was determined.In the present work quantitative strength and temporal characteristics of a rower were first presented,allocated in phases,combined in the graphical and tabular forms,which is a new approach in the study of external dynamic characteristics,locomotor movementsin the water.The study enabled to identify quantitative indicators of "momentum" in a stroke,while in competitive swimming textbooks this aspect has only a theoretical foundation.In future studies the researchers are going to study the process in more detail.

Keywords：sports technique;electronic dynamometry;momentum;force of stroke direction;speedstrength endurance phase analysis

收稿日期：20140415

作者简介：В•Л•克拉西尔尼科夫，教育学副博士，教授；••艾尔利赫，生物学副博士，副教授；Е•В•米尔戈罗茨卡娅，教育学副博士，副教授。

作者单位：1惫立南乌拉尔大学竞技、旅游和服务学院 车里雅宾斯克;2比说淖刺临床评定中心车里雅宾斯克

1盨outh Ural State University,Institute of Sport,Tourism and Service;2盋enter for Rapid Assessme nt of Uman Condition,The City of Chelyabinsk,Russia.

在竞技游泳技术领域中已有足够大量有意义的研究。这些研究主要针对揭示运动动作外部特征的运动学特点，但是在运动学中也包含了动力学（外部和内部）特征。例如在科学和教学文献中对游泳运动员技术的外部动力学特征主要是从运动力与水流相互作用的理论依据出发进行研究。在研究中也采用了仪器方法，但它们仅仅间接地有助于为运动体与水流之间的外部动力学特征的相互作用提供依据。已经证实：缺乏与能用形式单位（kg、mg）反映的用力有关的信息，这用力表现在游泳运动员划水弧度的各个部分。虽然已经知道，教练员彩导工作者都希望了解运动员的划水是否有效，要是不十分有效，那么“失败”在哪里，游泳运动员在哪一个时相失去了支撑？

在游泳理论中还有一个问题，与“冲力”概念有关。在竞技游泳教科书中对冲力做了理论阐述，但是没有获得实践的证实。例如：冲力表现在哪里，在划水的哪一个部分？带这样的力，在哪一个时间段？在这一时刻运动体通过怎样的距离、它的速度和加速度如何？

我们的研究有助于清晰了解这些问题。

1研究目的

整体评定游泳运动员的专项技术训练程度和身体训练┏潭取＊

2研究方法和组织

在研究中，我们评定了自由泳运动员（Ⅰ级，候补运动健将）的专项身体训练程度和技术训练程度，使用了系列仪器，其中包括：1）固定在手掌上的水压传感器（ДДВ），安置在运动员身上的水压记录器（РДВ）[12]（透水仪器，运动员在自由的游泳中完成作业）；2）电子测力仪（ЭД）[3]。运动员在被绳索拴住的情况下完成游泳作业，仅借助于腿完成10 s最大用力制式作业；仅借助于手同样完成10 s最大用力制式作业；最后在手腿充分协调的制式中完成30 s作业。运动员通过绳索展开的力量传导到电子测力仪的存储器中。

3研究结果和讨论

讨论研究结果时采用分解沧酆系奶度。

3.1测力

研究了仅借助于手Fр、腿Fн和手腿充分协调Fк下游泳的力量指标，速度擦α磕土和协调系数K。

ИK=（Fк獸н（0.5）+Fр-1）±100%И

正百分比越高，就越好。

为了解释研究结果，以游泳运动员А.阿拉波夫（候补运动健将）的ЭД和ДДВ指标为例，他完成了自由泳的所有作业。

A．借助于腿游泳，10 s；B．借助于手游泳，10 s；C．手腿充分协调下游泳，10 s；D．手腿充分协调下游泳，30 s

图 1游泳运动员A的速度擦α刻氐愕那线

お

表1中出示的是游泳运动员A的速度擦α刻氐愫图际跹盗烦潭鹊亩量指标。

正如期待的，借助于手游泳的力量指标较大程度高于借助于腿的指标。在腿的工作中出现了明显的快速疲劳症状：1)用力急剧下降（从28 kg下降至5 kg）；2)稍有提高（5~10 kg）地继续坚持工作，然后重新出现下降。总体上速度擦α磕土Γ10 s）占据了34%，獸平均值为9.4 kg。

把自由泳运动员称为“手工劳动者”是因为他们的运动主要依靠手。在这种情况下，游泳运动员A（曲线图 A）的双手做出了较大用力，达到41 kg，但是没有保持这样的用力，急剧地失去紧张，在7 s內仅维持了16~18 kg负荷。速度擦α磕土φ季萘39%。在曲线图B中可以明显地看到，各个循环内出现力量摆动（5~6 kg）。可以看到运动员没有很好地掌握“黏附水”的技术，即一只手结束划水平后及时提起，而另一只手开始划水，划水时尽可能完成爆发式的动作。速度擦α磕土接近40%，獸平均值为16 kg。

在竞技游泳理论中证实，在自由泳运动员的行进中，在充分协调的情况下，腿的参与成分占20%~30%，取决于距离的大小。下面来看运动员在10 s和30 s（图1C和D）制式充分协调下游泳时是如何实现动作的协同性的？

1）10 s工作制式。开始时力量为47 kg，维持了1 s，急剧下降到19 kg，在8 s内波浪型地保持，带明显的力量摆动，从18~25 kg，獸平均值为20 kg。耐力占据43%，獸平均值下獽系数为+5%。

2）30 s工作制式。开始时力量42.5 kg，急剧下降到19.5 kg。在25 s时间内运动员保持了18 kg的用力，在循环间和循环内带有明显的力量摆动。速度擦α磕土Υτ32%~35%的水平上，獸平均值为14 kg。协调系数为负，在獸平均值下獽值为-26%。

表 1游泳运动员A的速度擦α亢图际跆氐愣量指标

10 s制式工作

獸最大值獸平均值耐力/%

借助于ね/kg借助于な/kg协调制な/kg獽/%借助于ね/kg借助于な/kg协调制な/kg獽/%借助于ね/kg借助于な/kg协调制な/kg

284147-159.41620+5343943

充分协调下30 s制式工作

獸最大值獸平均值耐力，%

充分协调下/kg獽/%充分协调下/kg獽/%充分协调下/kg

42.5-2314-2633.4

我们在实际评价范围内对以上所述归纳如下：1)可以对借助于手和腿的游泳中的力量特征给予肯定性评价；2)借助于手和腿的游泳中的速度-力量耐力比较低；3)根据循环间的力量摆动来判断，手臂工作的技术缺乏有效性；4)在充分协调下游泳时在不同时间制式下的速度-力量性工作具有差异：①在10 s工作中运动员的速度擦α磕土和技术训练程度处于合格水平；②在完成更长时间（30 s）的工作中牵引力出现下降，明显增加了循环间和循环内的力量摆动脉冲。显然，这与出现疲劳和在此基础上技术变形有关。协调系数獽出现负值证明了这一点。不能把上述意见归于技术的个人特点，因为任何不遵循水动力规律的现象都将导致破坏运动动作。

3.2水压传感器（ДДВ）和水压记录仪（РДВ）

为了解决在工作中提出的整体性评定游泳运动员的技术训练程度和身体训练程度的任务，以下将讨论借助于ДДВ和РДВ所获得的结果。

研究了每一次划水（时相）对手掌的水压力指标，这些力的作用时间和冲力。

这一方法使得能获得关于在最快速度制式中自由泳划水动作的一整套信息。图2和表2出示的是自由泳运动员А•阿拉波夫（候补运动健将）用手划水的力和时间的特点。

图 2游泳运动员A自由泳划水各循环间、循环内和速度擦α刻氐闱线

お

表 2游泳运动员A划水的时间和力的特点

时相循环1循环2

玊/s獸/kg玊/s獸/kg

1）插入0.05—0.05—

2）抓水0.20-60.259-8-9；9-8；8-9

3）牵拉0.256-250.259-20

4）蹬水0.2525.5-18-190.3820-21；21-15；15-16；16-0

5）伸出0.08—0.07—

6）移动0.33—0.38—

∑17.13∑16.13

3.3结果解释（各循环的一般特点）

所有3个循环（如图2所示）在力和时间特点方面是不同的。第1循环具有最大的力的幅度，为25.5 kg，划水持续时间0.83 s，整个循环时间1.13 s。第2循环最大的力的幅度为21 kg，划水持续时间0.93 s，整个循环时间1.31 s。第3个循环相应为23 kg，0.75 s和1.30 s。

结论是一致的：运动员的划水不稳定。

在每一划中时间和力的参数的改变应当直接与水流中手腕位置（即安置ДДВ的手掌位置）的改变有关。

当把手腕转动到运动员身体背后，在某一时刻手腕就改变了动作方向，改变了箭形角度和俯仰角，由此改变了水压（阻力）。在某一个路段中，手腕与水流发生了相互作用，试图达到较大的压力，或者相反。在按时相评定冲力时，可以评价个体的“划水时力的轨道”（СРГ）。组成的СРГ越高，就越好；因为运动体更有效地与水流发生相互作用，意味着技术的外部动力特点就越好。俄罗斯教练员没有类似的仪器，只能用眼睛，按运动员是否有效地前进、按节奏、按步骤或按其他简单方法来评定。

3.3.1按时相评定СРГ

以第2循环（如图2和表2）的指标为例。运动员在0.05 s（时相A）里平稳地，带不大的压力把手插入水中，从总体上可以认为是正常的。然后在图中可以明显地看到，运动员开始积极地划水（抓水时相B），力量指标提升到9 kg，可是该时相后半部分，在整个力的轨道上出现了变化：力量指标下降至8 kg，然后重新回升到9 kg。引起力量指标回升可能有2个原因：运动员降低了速度-力量性紧张；由于改变了箭形角度和俯仰角，失去了对水流的正向支撑反应。在任何情况下时相的目标完全没有达成。

时相的时间段落为0.25 s，完全处于标准参数范围内。

抓水时相最为复杂，并且是划水的重要部分。手腕沿着复杂的弧度移动：开始时在下后方移动，达到40~45 cm 深度，然后重新向上提起，向后（对于运动员的身体）向内转动，指向运动员身体的纵轴。

在这一时期，也就是0.2~0.25 s期间，运动员在不降低压力的情况下应当最大程度感受到对水的支撑。

牵引时相（C）是“加快速度”时相。运动员应当努力集成最快的手的动作速度：在与水流很好相互作用的情况下，力的轨道应当急速提升，该游泳运动员很好地掌握这一作业。划水力量从9 kg提升到20 kg，时相的持续时间为0.25 s，在正常范┪内。

蹬水时相（D）效果的特点是提高了运动体的压力并在所有时间内维持这些成分。在本案例中，蹬水时相反映出相反的特点。一方面力量提升到21 kg，然后急剧下降至15 kg，而压力重新提升至16~17 kg。运动员明显没有维持集成性的最大┝α俊＊

我们以冲力为例来讨论这种情况。

3.3.2冲力

把冲力单独划分为段不是偶然的，因为在竞技游泳中这一成分被视为首要因素。它是牵引时相和“蹬水”时相的联系环节，应当反映为在最短时间内的最大用力；但这完全不是说运动体（即手腕）应当在最短距离中移动，相反，应当把最大用力、时间间隔和距离的协同性看做是有价值的。在短时间内，在最大压力下手腕克服的距离越长，就越好，蹬水（结束划水）时相就越有效。在本研究中没有使用水下摄像，所以无法评价手腕经过的弧度的空间特点和长度。按照时间和力的指标对冲力进行评定，同时也用这些指标对手腕的移动距离做间接评定。

再一次回到图中划水的后半部分。一开始运动员展开了最大力量，达到21 kg，并保持了0.05 s，同时整个时相持续了0.35 s，占据了整个划水的39%。可以假设在0.05 s内手腕移动了最长的距离，然后出现了用力下降和重新提升压力，但已经低于前者（15~16 kg），这种情况延续了0.08~0.09 s。

获得了2个冲力，间隔时间约为0.08 s，在力度和持续时间方面都有所不同。我们的看法，这远不是划水基本部分的好┓桨浮＊

可以假設，手腕在水流中沿着游泳运动员身体纵轴方向从一侧转向另一侧，这不能使运动员在一个冲力上集中用力。考虑到在短距离（100 m）上游泳运动员约完成50个以内的动作循环，那么在整体性受到破坏的情况下，在移动速度中失去的冲力是比较多的。

3.3.3整体上评价游泳运动员A的专项身体训练程度和技术训练程度

1)在测力仪10 s最大制式上牵引力平均指标达到16 kg。

2)在水压传感器（ДДВ）上用手划水的力量指标为16.14 kg。

这提供了依据可以说电子测力仪（ЭД）和水压传感器（ДДВ）结果的一致性，以及它们在研究工作中的有效使用。在测力仪30 s制式上的速度擦α磕土ξ35%。

对各循环内力量指标的解释：

1)在借助于手游泳时，在测力仪制式上的力量摆动为5~6 kg。

2)在划水基本部分结束时，在水压传感器（ДДВ）上冲力表现出双峰紧张型的特点。用力下降5~6 kg。在短距离自由泳中各循环间和循环内出现急剧的力量性摆动是不允许的。

对游泳运动员技术的解释：

1)在测力仪10 s制式中游泳的协调系数较低，獽=5%；而在30 s制式中獽=-24%，这只能作出不利的解释。

2)分析借助于水压传感器（ДДВ）资料发现在划水基本部分中冲力出现“间隔”。运动员的划水不是很有效，“划水时水的轨道”（СРГ）包含了4个冲力。

3)对借助于电子测力仪（ЭД）和水压传感器（ДДВ）获得的结果做出结论：在划水技术和整个动作协调中存在缺陷。

4结论

在研究计划中使用电子测力仪和水压记录仪的综合方法使得能充分地研究游泳运动员的专项身体训练程度和技术训练程度，并对其作出客观评价。

进一步收集资料可以获得依据被研究运动员的年龄、技能水平和性别特点的规范指标。

参考文献：

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[2]Krasil'nikov V L.Measure of efforts on movers of swimmers during rowing movements[M].Chelyabinsk:SUrSU,2009:206.

[3]Krasil'nikov V L.The introduction of electronics in the educational management system of swimmers training process[M].Chelyabinsk:SUrSU,2011:96.

（姚颂平翻译）