关于举重项目运动员爆发力训练负荷的研究①

李师瑶丁俊华李子成

(1.吉林省体育局重竞技运动管理中心; 2.吉林省体育科学研究所 吉林长春 130021)

关于举重项目运动员爆发力训练负荷的研究①

李师瑶1丁俊华2李子成2

(1.吉林省体育局重竞技运动管理中心; 2.吉林省体育科学研究所 吉林长春 130021)

如何通过科学的测量与分析,确定举重运动员爆发力训练的负荷一直是举重教练员的难题。该文通过加速度传感器分析高翻动作的运动轨迹,发现不同运动员的爆发力水平不同,在同一负荷下,不同运动员表现出的爆发力水平也不尽相同。从同一个体不同负荷卧推杠铃的对照研究发现:个体在不同负荷下,爆发力表现方面存在极值点,且速度对于爆发力功率的影响较大。力量与速度关系复合希尔方程规律,最大爆发力功率值在最大力量1RM的60%左右。

举重 爆发力 负荷

不论是大级别举重项目,还是小级别的举重项目,在运动员训练及比赛过程中对于力量素质的要求都较高,特别是快速力量(爆发力)的要求较高。举重项目的爆发力特征是在短时间内(0.1～2 s内),肌肉产生快速收缩,并产生巨大的功率输出。由此可见,爆发力代表着快速力量的工作能力,表现为肌肉在张力逐步增加的同时,以最快地速度克服阻力进行做功的能力,是力量与速度的结合。如何通过科学的测量与分析,确定举重运动员专项力量练习的负荷一直是举重教练员的难题。该文拟通过对于杠铃杆加速度传感器,对于不同负荷高翻动作进行跟踪分析,寻找举重项目运动员合理爆发力训练的负荷,为今后的训练安排,提供科学的依据。

1 爆发力定义与特点

1.1 爆发力的定义与单位

到目前为止,国内外学者对于爆发力的定义没有达成统一,有的学者认为:爆发力是在极短的时间内,肌肉快速有力的收缩产生最大加速度,克服阻力的能力;有的学者认为:爆发力是肌肉在最短时间内产生最大收缩速度与最大力量克服阻力的能力;还有的学者认为:爆发力是指肌肉在极短时间内克服阻力做功的能力。爆发力的单位是的是功还是力,至今还没有明确说法。

1.2 不同爆发力的训练负荷的作用

如何科学合理地制定运动员的爆发力训练负荷,有效提高专项成绩是制定训练计划的关键之一。阻力大的训练能够使神经支配更多的肌纤维参与运动,使肌肉横截面增加;阻力小的训练能够可以增加快肌纤维的参与程度,有利于提高神经冲动传递的速度与频率,提高动作速度,有效提高肌肉的功率输出。

1.3 希尔方程的应用

20世纪80年代,肌肉力学的著名方程:(a+F)(V＋b)＝b(F0+a)(其中,F0是在肌肉挛缩下产生的最大张力;F为在一端放松的情况下产生的张力,且F＜F0),希尔方程被发现,它通过离体青蛙的缝匠肌收缩过程中的产热与所做的机械功,揭示了肌肉力量与速度成反比的关系。在方程中提示,在肌肉的最大力量与最大速度都处于1/3时,肌肉的输出功率达到最大。由于方程本身的建立是在离体肌肉上,如能在活体肌肉上推算出最大输出功率则更有训练学意义。

2 通过加速度传感器测量爆发力工作原理

如果通过运动员专项力量训练的外部动作表现形式,利用力学定律反推参与训练动作相关肌肉的动力表达,就能够分析出主动肌爆发力相关物理学指标(功率输出、动作速度与力量大小等)。

由牛顿第二定律可以知道,人体的运动轨迹可以由线加速度与角加速度描述,通过固定在杠铃杆上的加速度传感器能够在0.005 s获取一次即刻加速度,依据f=ma(已知杠铃负重),可以计算出人体即刻肌肉力量;依据V1＝V0+at,可以计算出肌肉的即刻速度;根据爆发力公式P=fv,可以计算出人体即刻的爆发力功率。

3 实验观察对象与方法

选取吉林省举重队男运动员8名,年龄在18～25岁,实验期间无运动创伤疾病发生。将加速度传感器固定在20 kg杠铃杆上,频率设定为200 Hz,在准备热身活动后,将杠铃负重分别设定为70 kg、80 kg、90 kg、100 kg与110 kg,在不同负重时,连续做5次高翻,为保证实验的准确性,强调每次动作的都要以最大力量与最大速度完成。

4 实验结果与分析

4.1 即刻功率、即刻速度与时间的关系

举重项目中对于爆发力训练效果较好的动作就是高翻,运动员通过在高翻动作中杠铃即刻功率与时间及即刻速度与时间之间的关系进行分析可以看出:不论是功率还是速度,在以时间为对照系的关系中,都不是均匀变化的,都存在着一个明显增高的瞬间(极值点),由此可见,在肌肉力量相对不变情况下,速度对于爆发力的影响较大。

4.2 不同负重下爆发力功率的变化关系

该次实验高翻动作的负重由70～110 kg不等,随着负荷的逐步增加,爆发力的功率输出没出现线性增加的趋势,在70 kg时的1 980 W到最高点90 kg时的3 241 W,再到110 kg时的2 027 W,呈现出抛物线形波动。实验结果说明:在不同负荷下,高翻动作过程中运动员肌肉的输出功率不同,最大爆发力功率也不同;负荷在80～90kg时爆发力功率略升但变化不大,但在90～110kg时爆发力功率出现明显下滑,在80～90kg之间存在着最大爆发力的极值点,经曲线图型计算约在85.21 kg,此是最大爆发力为3 286 W。

4.3 不同负荷与力量和速度的关系

负荷与力量和速度之间的变化关系呈现出直线线性变化,随着负荷的增加,力量的输出也出现线性的增加;与之相反,随着负荷的增加,动作速度出现线性明显下降。为与离体肌肉收缩运动力学方程——希尔方程的规律相一致,当速度趋近于0时,机体的最大负荷也就是相当于人体的1RM约为141.23kg,通过曲线计算等知最大爆发力功率输出对应的负荷为85.21 kg,这相当于最大爆发力负荷大约为1RM的60.33%。

4.4 不同受试对象的极值点对比

对于8名实验对象的极值点进行了对比分析,发现不同运动员随负荷增加,爆发力功率输出大体趋势相同,但具体变化时间前后不一致,功率输出也不同,这说明不同运动员的爆发力水平不同,依据变化曲线得出的极值点也不同,极值点对应的负荷也不同。

4.5 实际应用中的注意事项

由于举重项目对于爆发力功率输出要求较高,在实际训练过程中,由加速度测试系统计算出不同运动员的不同训练手段的极值点,即力量与速度的最佳结合点,高于极值点表现为力量增大,低于极值点表现为速度加快,负荷过低对于肌肉没有产生有效的刺激,对于爆发力的提高效果不明显。负荷过高,速度会受到影响,慢肌纤维参加动作多,肌肉的收缩速度降低。因此,在训练中可以在最佳负荷上下5～10kg内进行力量训练。在训练过程中,一定保证动作质量;此外,加速度传感器的测试要阶段性地进行,依据测试结果调整力量训练的最佳负荷。

5 结语

通过加速度传感器对于高翻杠铃运动轨迹的分析,发现不同运动员的爆发力水平不同,在同一负荷下,不同运动员表现出的爆发力水平也不尽相同。同一实验对象,不同负荷高翻杠铃的对照研究发现:个体在不同负荷卧推爆发力表现方面存在极值点,且速度对于爆发力的影响较大。力量与速度关系复合希尔方程规律,最大爆发力功率值在最大力量1RM的60%左右,由于实验对象较少,这一结论的适用范围还有待于进一步的实验验证。如能够保证动作质量,同一实验对象的爆发力水平呈现出稳定性与阶段性,速度对于爆发力的功率输出影响较大。

[1]邢新阳,刘嘉嘉,张培,等.基于加速度传感器上的肢爆发力训练研究[J].河北体育学院学报,1913(4):83-86.

[2]丁俊华,李子成,杨恩秀,等.400m栏运动员专项速度监控方法的研究[J].当代体育科技,2016,6(29):181.

[3]王清.力量训练研究综述[J].中国体育科技,1989(7):1-17.

[4]王保成,杨汉雄.竞技体育力量训练指导[M].北京:人民体育出版社,2001:130-132.

G884

A

2095-2813(2017)06(c)-0054-02

10.16655/j.cnki.2095-2813.2017.18.054

吉林省科技厅科研项目《大型科学仪器装备共享共用——我省优势竞技项目专项体能监控方法的研究》(项目编号:20150623024 TC—29)。

李师瑶(1992,4—),女,汉,吉林怀德人,硕士研究生,研究实习员,研究方向:运动训练监控。