网球模拟比赛中运动强度与发球技术发挥的相关性分析

金宗学 何辉 周越 杨易 熊开宇

1北京体育大学（北京 100084）

2燕山大学体育学院

网球比赛期间，体能储备或预防疲劳是网球运动员关注的重要问题之一，因为高强度运动对运动员技战术的应用会产生很大影响。本研究探讨网球比赛运动强度的变化及其对技术发挥的影响，为网球技战术和体能训练提供参考依据。

1 研究对象与方法

1.1 受试对象

选取男子网球运动员8名，年龄21.0±1.41岁，身高184.0±2.14 cm，体重73.5±2.83 kg，运动等级均为国家一级运动员，一直坚持训练，无损伤；根据国际网球ATP制度安排赛事，随机配对，采用3盘2胜制，比赛过程中无裁判安排以信任制，换边、换球和间歇时间均按照国际标准规定。

1.2 实验方法

1.2.1 测试仪器

Polar遥测心率系统（芬兰），采样频率10次/秒；2套Sony（HDV 1080i）摄像机作为数据保存；2套雷达测速仪，其原理基于多普勒效应，对定点形成扇形测试采集；1台笔记本。

1.2.2 研究方法

采用Sony（HDV 1080i）摄像机全程拍摄；在发球运动员的抛球位置的正后方，用雷达测速枪实时监测发球球速并记录；采集心率用改良后Polar心率表（芬兰），同时可以监测每次心率所用的时间，佩戴方式可从胸部移到腰部位置，经数据校准可知，同一个人佩戴胸部位置和腰部位置的心率数值变化一致。

1.2.3 运动强度定义

运动负荷（也称负荷强度）是指运动员有机体对特定的运动情境产生高出安静状态或日常生活的生理应激水平或生理反应水平，不仅反映运动负荷本身，还包含生理紧张或反应[1]，主要应用心率指标评价负荷强度[2]。研究表明，在一定时间内，运动强度和心率之间存在着线性关系[3]，尤其是未达到稳定状态时，心率与工作强度成正比关系，尤其是球类运动负荷强度[4]。鉴于此，网球比赛过程中运动强度可用心率百分比表示[5]。心率百分比=比赛中心率/个人最大心率×100%，而个人最大心率（maximal heart rate，MHR）采用年龄推算：220－年龄[6]。

1.2.4 心率区间划分

本研究心率区间的划分不仅从基本原理上参考了美国运动医学学会运动处方建议中的运动强度与心率关系[7]，还从实际应用上参考了足球体能训练的心率区间划分[8,9]，然后再结合网球比赛过程中的心率变化特征，将比赛心率分为5个心率区间，见表1。

表1 心率区间划分

1.2.4 测试

（1）运动员进入比赛场地，即佩戴心率表，进行全场监测；摄像机全程录像；雷达测速枪测发球者的球速，并有记录人员现场记录比分、时间、球速、成功率等，再通过录像回放进行校正。

（2）运动强度指标：赛前运动强度、比赛平均运动强度、比赛最高运动强度比和一发即刻运动强度，以上运动强度均是通过实时监控受试者比赛过程中心率进行统计换算而成。

（3）发球相关指标：一发成功率（the success rate of first server，1st SSr）、一发失误率（the error rate of first server，1st SEr）、二发成功率（the success rate of second server，2nd SSr）、直接得分（Ace，A）、双误（dou⁃ble fault，DF）、非迫性失误（unforced error，UfE）、一发球速（the speed of first server，1st SS）、一发平均速度（the average speed of first server，1st SavgS）；一发最大 速 度（the maximum speed offirstserver，1st SmaxS）；二发平均速度（the average speed of second server，2nd SavgS）；二发最大速度（the maximum speed of second server，2nd SmaxS）。

1.2.5 数据统计与整理

数据用平均值±标准差表示，采用2007版excel和SPSS19.0进行数据处理，采用Spearman相关和配对t检验对数据进行分析，率的比较采用卡方检验。以P＜0.05为差异具有显著性。

2 结果与分析

2.1 整场比赛中运动强度与技术发挥的相关性分析

运动员整场比赛运动强度与发球技术情况如表2所示。对整场比赛运动强度与一发技术发挥进行相关分析（表3）可知，运动员整场比赛运动强度与一发技术发挥效果有很大关系，尤其是整场比赛平均运动强度（%MHR）与一发失误率呈显著正相关（P＜0.05），与一发成功率呈非常显著负相关（P＜0.01）。对整场比赛运动强度与二发技术发挥进行相关分析（表4）可知，整场赛前运动强度（%MHR）和比赛最高运动强度（%MHR）分别与二发成功率无显著性相关，比赛平均运动强度与二发成功率呈显著负相关。可见，在疲劳的情况下，运动员的发球效果相对较差。Bangsbo[10]研究表明，用心率评估比赛强度，必须选取比赛过程中的最高心率和平均心率，这两个值能反映比赛过程中心肺机能。最高心率主要反映比赛过程的运动强度大小，平均心率主要反映比赛过程的运动量，但不能反映比赛过程中间歇时的心率变化特征[11]。其原因主要是受体能储备水平的影响，随着比赛时间的延长，网球运动员体能下降速率增快，间歇期间体能恢复率也相应减慢，进而使该运动员疲劳累积，致使运动员专注度不稳定、呼吸能力减弱、核心肌群不稳定或肌肉能力下降，导致技术动作不稳定[12]、预判能力下降或步法不到位等现象[13]，造成一发失误率增多。

表2 整场运动强度与技术发挥描述性统计结果

表3 整场比赛运动强度与一发技术发挥相关分析结果

表4 整场比赛运动强度与二发技术发挥相关分析结果

2.2 比赛每一盘的运动强度对技术水平发挥的影响

由表5可知，运动员的前后两盘比赛中的赛前运动强度（%MHR）和比赛最高运动强度（%MHR）无显著显著性差异，而第二盘的比赛平均运动强度（%MHR）明显高于第一盘。与前人研究的最高心率相符，网球训练过程最高心率高达最大心率的87%左右，也有研究显示网球训练的最高心率达到运动员最大心率的90.3%[14]。有研究[15]显示网球运动项目在高强度对抗中血乳酸和心率都会急剧上升，但整场比赛的血乳酸累积相对较少，而平均心率相对较高，也可表示整场比赛后有运动疲劳的积累。Mark Kovacs等[16]研究表明，运动量与平均心率有正向线性关系。运动员第二盘的平均心率强度属于亚高强度，明显高于第一盘，造成第二盘中发球质量相对第一盘水平有所下降，与表6的结果相一致，运动员在第二盘的直接得分次数和二发成功率明显少于第一盘（P＜0.05），非迫性失误明显高于第一盘（P＜0.05），一发成功率非常明显低于第一盘的（P＜0.01），表明运动员在体能下降的情况下，发球技术发挥的效果会受到很大的影响。Gillet等[17]研究结果显示非迫性失误偏高，一方面说明运动员进攻欲望较强，在疲劳状态下，易发生非迫性失误；另一方面，在耐酸情况下运动员的技术动作未形成自动化模式，受核心部位影响和呼吸频率的影响。由表7可知，运动员第二盘的一发平均球速明显低于第一盘（P＜0.05），而一发最高球速、二发最高球速和平均球速不具有显著性差异。Girard等[18]研究表明，高强度网球比赛过程中，运动员疲劳会影响运动员击球位置的精确性和落点的稳定性。

表5 比赛每一盘的运动强度特征

表6 比赛每一盘的运动强度下的发球技术统计特征

表7 比赛每一盘的运动强度下的发球速度特征（km/h）

2.3 比赛中每分之间的运动强度对一发质量的影响

有研究表明，长时间（2～4小时）的网球比赛开始和结束之间，发球速度无显著性变化[19]，但发球落点和成功率均会受到体能水平的影响[20,21]。表8显示了一发成功率、失误率和球速在不同心率区间之间的差异性，区间三（Ⅲ）的一发成功率非常显著高于其他4个区间（P＜0.01），区间四（Ⅳ）的一发成功率明显高于区间一、二和五（P＜0.05）；区间四（Ⅳ）的失误率明显高于其他4个区间（P＜0.01）；区间三（Ⅲ）一发球速显著高于区间二（Ⅱ）（P＜0.05）。在每一分球回合数较多的情况下，会出现乳酸堆积现象，可能短暂引起下肢肌肉力量下降，破坏下肢的稳定性或者心率加快，从而使运动员的核心稳定性下降，影响发球质量。综上可知，一发质量效果最好的心率区间应为运动最大心率的71%～75%。

表8 一发成功率、失误率和球速在心率区间的分布情况

3 总结

比赛中运动员的发球成功率与运动强度呈负相关；比赛中运动员的体能下降显著影响发球质量和得分能力，应利用旋转和落点代偿此不佳的发球质量；比赛过程中，网球运动员在最大心率的71%～75%心率区间，一发效果最好。本研究结果提示，制定训练计划应考虑比赛中强度变化特征，使训练强度尽量与比赛中运动强度一致；教练员应实时监控运动员的比赛训练中心率的变化，为运动员及时调控赛中战术安排提供理论依据。