浅谈皮划艇项目的代谢需求①

于腊梅 赵冬梅

(辽宁省军事体育航海运动学校 辽宁大连 116041)

皮划艇包含了皮艇和划艇两个项目,现代皮划艇运动起源于欧洲。静水皮划艇是距离固定的竞速项目对于运动员的各方面素质要求比较高,奥运会上比赛分为500m和1000m的直道竞速,比赛过程中对于运动员的各项身体素质及心理素质都是极大的考验。皮划艇运动是水上周期性有氧耐力为主的运动。比赛过程中运动员靠四肢和躯干肌群的力量协调工作,重复依次完成提桨入水、拉桨、按桨和推桨一系列相关动作,通过桨叶划水使船艇前进。

1 皮划艇竞技过程中的能量需求

静水皮划艇是对上半身及躯干肌肉要求非常高的运动项目[1]。有研究发现静水皮划艇运动员的最大有氧和缺氧能力以及上半身肌肉的力量很关键。皮划艇运动员的训练主要围绕最大摄氧量,获得所需能量主要来自有氧系统[2]。作为最大耗氧量的一部分,有氧产能在500m项目占73%,1000m则占85%(大约持续1分45秒和3分45秒)。Bishop和Fernandez认为奥运皮划艇选手要想竞速成功不仅需要很高的有氧能力,无氧能力同样非常重要[2-4]。

2 皮划艇竞速过程中的氧需求

运动生理学家采用大量的检测方法估算皮划艇运动员耗氧量的峰值。检测不同皮划艇运动员在运动过程中整个身体肌肉系统需氧量。运动员的生理学测试是在水上进行的,如:皮划艇测力法、手臂摇动测力法、自行车测力法、踏车奔跑等并结合手臂和腿部的运动。尽管采用大量的检测方法,但是最理想的仍然是检测水上耗氧量。有报道称6名瑞典男性皮划艇运动员在1000m的奥运项目中达到4.67·Lmin-1的摄氧峰值。在vanSomeren等人研究9名接受良好训练的皮划艇运动员尽最大努力完成相同距离的竞速平均摄氧量的峰值为4.27·Lmin-1低于来自优秀的瑞典运动员的4.71·Lmin-1和4.67·Lmin-1的结果[5]。基于目前的研究结果越熟练的皮划艇运动员越有可能达到更高的摄氧峰值。Fry和Morton研究38名澳大利亚西部锦标赛的参赛选手,将其分为在状态的队伍和不在状态的队伍,对比赛时间和地点的选择基于客观选择原则。将机械制动脚踏车测力计安装在皮划艇的框架上,受试运动员的摄氧峰值来自循序渐进的竭力试验。在状态的队伍摄氧峰值的均值达到4.78·Lmin-1显著高于不在状态队伍3.87·Lmin-1的结果。然而最大摄氧量用ml.kg-1·min-1单位表示时两队伍间并无显著性差异,尽管在状态队伍仍高于另一队。Bishop是这么解释这个现象的,尽管大量的需氧产能非常重要,人体测量的某些特性同样影响比赛结果。发现在状态队伍的运动员体重略重身高也高于不在状态的队伍,有着显著的力量差异但无皮肤褶皱测量的显著差别。Fry和Morton认为就皮划艇运动员而言有氧产能并没有绝对有氧产能重要,这就意味着运动员能够产生高水平的有氧产能而不至于导致自身损伤。Fry和Morton的研究让人感觉存在争议的是:只记录了运动员完成任务的时间却没加入对运动员技巧和技能的衡量。Smith发现选择技术娴熟的皮划艇运动员较一般运动员能够有效地减少多余的动作,在划船运动中更具爆发力和更高效[6]。技术娴熟的运动员可以有效减少划船过程中船的偏荡和船的侧滚等干扰运动,使其有效前进。皮划艇运动具有复杂性,运动员技术水平高低会直接影响耗氧量,这为我们提供了广阔的研究前景。

3 皮划艇运动的无氧能力

Van Someren研究发现达平均乳酸盐阈的皮划艇运动员的血液中乳酸盐的浓度为2.7mmol·L-1心率170次/min耗氧量44.2mlkg-1·min-1。达到乳酸盐阈对应89.6%的最大心率和82.4%的最大耗氧量。这些数据表明激烈的皮划艇运动按需求会启动无氧系统。DalMonte曾报道过参加国际赛事的皮划艇运动员的耗氧量达最大耗氧量79%～87%时血液中的乳酸盐开始累积[7]。无氧阈越高糖酵解以及随后产生的乳酸盐就越高[8]。针对久坐的静水皮划艇运动员可将血液乳酸盐升高的比率作为运动负荷的衡量标准,无氧阈发生在较低运动负荷(75W)运动员手臂耗氧量接近于70%最大耗氧量。无氧阈发生在运动负荷125W的运动员手臂耗氧量接近于80%最大耗氧量。发现久坐的受试运动员较其他运动员更能在疲劳前经受得住大量的臂部训练[8]。

在研究皮划艇运动员的无氧能力时,Tesch研究发现优秀的皮划艇运动员进行上半身练习时都有非常好的无氧能力。在皮划艇竞速过程中达最快速度时血液中的乳酸盐浓度相应达到高峰,很明显这是无氧供能。

Pendergast建议皮划艇运动员进行久坐摇臂训练这样在比赛中可以发动至少两次的无氧供能[9]。Pyke建议评估运动员的生理学反应,将测力计安放在进行挥臂运动的手部或臂部,不需要在水上进行,关键是进行相当精确的分析。Tesch报道了在相同的训练强度或运动负荷下达到最大摄氧量的运动员与进行久坐臂部练习的运动员相比血液乳酸盐水平较低。因此皮划艇项目和很多其他运动项目都要求提供高的有氧能量,但是无氧能量系统对于赢得比赛也是一个不可或缺的重要因素。比较不同受试对象的乳酸盐水平,其中包括7名男性皮划艇运动员、6名国家队的举重运动员、8名杰出的建筑工人和6名热爱运动的普通人。所有受试者坐在臂部挥动测力计上进行上半身训练,结果发现皮划艇运动员在所有的力量输出测试中血液乳酸盐浓度都显著低于其他几组。Tesch认为进行臂部训练的过程中血液中乳酸盐积聚的量并不是由肌肉的体积决定。将接受过耐力训练的皮划艇运动员与接受过强度训练的其他运动员比较时,发现皮划艇运动员上半身肌肉更为发达[10]。同样的在进行相同运动负荷时皮划艇运动员比其他受试者的血液乳酸盐水平都低。Pendergast认为当测量皮划艇运动员的乳酸盐处于低水平时,是由于皮划艇运动员乳酸盐阈相对较高和早出现,所以进行仅次于最大训练量训练时肌肉释放乳酸盐减少。随着训练强度的增加,皮划艇运动员能够更长时间的进行有氧运动并延迟了血液乳酸盐出现的时间。Ridge对5名进行适度运动的受试者进行1个月的皮划艇项目培训,发现进行相同的运动负荷后血液乳酸盐累积水平比受训之前显著减少(达6%),而且受训后进行负荷训练时动脉中的乳酸盐也减少[11]。Klassen认为这种训练诱导的乳酸盐减少是由于训练使组织中的乳酸盐全部释放到血液中,而后从血浆清除的量也增加[12]。肌肉乳酸盐的清除反映了糖原分解减少肌肉酶能量增加。接受训练后乳酸盐在肌肉中的转移能力增强有助于提高乳酸盐清除率[13]。

4 结语

该文的初衷是总结国外近年报道的男子和女子皮划艇运动员的相关生理学数据。这些数据对我们具有参考价值因为可能由于种族差异会与我们的检测数据有一定的偏差。并得出结论静水皮划艇运动员需要进行特殊的上半身训练。一个杰出的皮划艇运动员不仅要有高水平的有氧产能能力还要有高水平的无氧产能能力,强大的上半身肌肉力量也不可或缺。因此相对耗氧量峰值这个指标具有消极影响。这些结论为我们今后对皮划艇运动进行深入研究、教练和运动员在竞技和训练过程中选择恰当的方案和代谢指标来监测运动员水平的提升、帮助运动员选择最适合自己的比赛距离以及教练为运动员制定更多具有针对性的特殊训练项目提供了坚实的理论基础。

[1]Tesch,P.A.Physiological characteristics of elite kayak paddlers[J].Canadian Journal of Applied Sport Sciences,1983,8(2):87-91.

[2]Bishop,D.(2000)Physiological predictors of flat-water kayak performance in women.European Journal of Applied Physiology,2000,82(1/2):91-97.

[3]Fry,R.W.,Morton,A.R.Physiological and kinanthropometric attributes of elite flatwater kayakists[J].Medicine and Science in Sports and Exercise,1991,23(11):1297-1301.

[4]Fernandez,B,Perez-Landaluce, J.Rodriguez,M,et al.Metabolic contribution in Olympic kayaking events. Medicine and Science in Sports and Exercise,1995,27(5):143.

[5]van Someren,K.A.,Phillips,G.R.W.and Palmer,G.S. (1999)Comparison of physiological responses to open water kayaking and kayak ergometry[J].International Journal of Sports Medicine,2000,21(3):200-204.

[6]Smith,R.M,Loschner,C.Net power production and performance at different stroke rates and abilities during pairoared rowing.In:Proceedings of the XVIII International Symposium on Biomechanics in Sport[M].Eds:Hong,Y.and Johns,D.Hong Kong:The Chinese University of Hong Kong,2000:340-343.

[7]DalMonte,A.,Leonardi,L.M. Functional evaluation of kayak paddlers from biomechanical and physiological viewpoints[C]//In Biomechanics V-B.,Proceedings of Fifth International Congress of Biomechanics.Ed:Komi,P.V. Jyvaskyla,Finland Baltimore:University Park Press.258-267.

[8]Bishop,D,Bonetti,D.,Dawson,B.The effect of three different warm-up intensities on kayak ergometer performance[J].Medicine and Science in Sports and Exercise,2001,33(6):1026-1032.

[9]Pendergast,D, Cerretelli,P,Rennie,D.W.Aerobic and glycolytic metabolism in arm exercise[J].Journal of Applied Physiology,1979,47(4):754-760.

[10]Tesch,P.A., Lindeberg,S.Blood lactate accumulation during arm exercise in world class kayak paddlers and strength trained athletes[J].European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology,1984,52(4):441-445.

[11]Ridge,B.R.,Pyke,F.S.,Roberts,A.D.Responses to kayak ergometer perfromance after kayak and bicycle ergometer training[J].Medicine and Science in Sports,1976,8(1):18-22.

[12]Klassen,G.A.,Andrew,G.M.,Becklake,M.R.Effect of training on total and regional blood flow and metabolism in paddlers.Journal of Applied Physiology,1970,28(4):397-406.

[13]Brooks, G.A.,Dubouchaud,H.,Brown,M.,Set al.Role of mitochondrial lactate dehydrogenase and lactate oxidation in the intracellular lactate shuttle[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,1999,96(3):1129-1134.