优秀花样游泳运动员高强度间歇训练的负荷监控与效果评价

赵丹彤, 闫 琪, 樊云彩, 徐建方

(1.国家体育总局 体育科学研究所,北京 100061; 2.北京市体育科学研究所,北京 100075)

花样游泳属于技能主导类难美性项群,运动员不仅要在水中无任何支撑的情况下完成游泳、踩水等动作,还需完成冲起、跃起、旋转、托举等高难度动作,整套动作应保持较高的动作难度和动作速度,以及较快的游进速度和多样的队形变换。因此,花样游泳运动员需具备较高的综合素质,包括形态、灵敏、柔韧、协调、力量、速度、耐力、乐感、艺术表现力等[1-2]。为全面备战2019年韩国光州游泳世锦赛,结合花样游泳的专项特点和备战需求,精准提升运动员的体能,在2018年冬训第二阶段,中国花样游泳队15名运动员制订了为期5周的陆上高强度间歇训练计划,并在计划实施过程中选取生理学、生物化学、心理学、训练学指标,对运动员训练的内外负荷及训练效果实施多学科、多角度、多手段的监控和评价。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

中国花样游泳队15名运动员,其中,国家级运动健将4人,国际级运动健将11人,平均年龄22.71±2.86岁,平均身高169.10±2.72 cm,平均体重52.85±2.66 kg。

1.2 研究方法

1.2.1 身体成分测试

采用美国产Healthcare双能X射线骨密度仪,在国家体育总局体育科学研究所测试中心,对受试者训练前后身体不同部位的脂肪含量及其百分比进行测试。

1.2.2 CMJ-free纵跳测试

通过Myotest爆发力测试系统对受试者进行下肢爆发力测试。CMJ (Counter Movement Jump)-free是自由摆臂的下蹲跳测试模式。测试前,将Myotest测试模块固定于运动员腰椎部位。测试时,要求受试者双手自由摆动进行2～3次非连续性下蹲跳,并要求运动员尽量落回原起跳点,记录最高的起跳高度。

1.2.3 Keiser最大爆发力测试

结合花样游泳运动员基础体能和专项体能的需求,选取“全身上推”“下拉”“斜向上拉”“核心旋转”4项爆发力测试动作。受试者依次完成各项测试内容,每项测试动作非连续性地完成2～3次。Keiser通过传感器显示受试者最大爆发力的功率数值并记录。

1.2.4 基础体能测试

除上述测试指标外,还选取另外4项与花样游泳专项需求相关度较高的指标对高强度间歇训练效果进行评测,分别为引体向上、腹肌耐力、背肌耐力、5×30 s攀爬机攀爬。

1.2.5 数据统计与分析

身体成分、Keiser最大爆发力、5×30 s攀爬机攀爬3类测试数据由仪器直接给出,引体向上、腹肌耐力、背肌耐力几项测试数据由2名测试者采用秒表计时和人工计数形式完成。

2 结果与分析

2.1 花样游泳项目陆上高强度间歇训练方案设计与实施

2018年冬训期间,国家花样游泳队陆上体能训练共分为3个阶段。经过第一阶段的基础力量训练后,运动员正式进入为期5周、以陆上高强度间歇训练为主的第二阶段训练。本阶段的训练目标:(1)将第一阶段的基础力量向专项力量转化和迁移;(2)全面提升运动员的身体机能和力量素质;(3)通过高强度间歇训练,促使运动员形成最大氧亏积累,在运动员完成高强度间歇训练后,进行低强度有氧训练,增加运动员脂肪参与供能和代谢的比例,最终达到减脂塑形的目标;(4)为第三阶段的爆发力训练奠定基础。

陆上体能高强度间歇训练每周进行3次,分别安排在每周一、周三、周五(或周六)上午。训练方案的设计分为2种类型:一是以提高运动员专项力量耐力和爆发力耐力为主的高强度间歇训练,每周训练2次;二是以提高运动员专项需求的混合代谢供能为主的高强度间歇训练,每周训练1次。

高强度间歇力量素质训练的动作顺序和动作名称如表1所示。其设计依据主要遵从以下2点:第一,训练动作的选取和确立。在设计高强度间歇训练的动作内容前,对花样游泳项目的供能特点、专项动作发力的生物力学特征和专项身体素质需求进行全面分析,动作内容的设计尽可能符合专项动作的发力特点。在花样游泳集体项目中,有个组合托举的规定动作需要运动员在水中搭成“金字塔”组合,运动员分为底座、辅助托举、塔尖3个位置。在“金字塔”组合完成后,水下底座的运动员需要下肢快速蹬伸,将塔尖的运动员顶出水面,水下辅助托举运动员需全力向下踩水同时双手快速完成托举动作[3]。因此,训练设计过程中选取“杠铃片深蹲推举”作为循环训练的一站。该动作发力模式与花样游泳集体项目的水中托举动作类似。无论是底座运动员还是辅助托举运动员,在完成快速将塔尖运动员顶出水面的过程中,都需在下肢完成快速蹬伸,双手快速完成推举动作。第二,每组循环训练负荷时长和间歇时长的确立。本高强度间歇训练计划采用8站为一组循环,每站持续时间30 s,每站间歇时间15 s,完成一组循环时间为5 min 45 s,每组时长超过运动员集体自由自选组合的比赛时间,以运动员心率降至120次/min为开始下一组练习的标志。让运动员在不完全恢复的情况下进行3～4组训练,有利于提高运动员无氧、有氧混合代谢系统的供能能力,以及在该供能系统下的力量耐力和爆发力耐力。

表1 花样游泳项目陆上高强度间歇力量素质训练方案

高强度间歇力量供能系统训练的动作顺序和动作名称如表2所示。由于花样游泳运动员的专项训练环境多在泳池中,故运动员膝关节、踝关节的稳定性和缓冲能力相对较弱,选择攀爬机、滑雪训练器、功率自行车等对技术要求较低的单一周期性训练动作,能最大限度地避免动作技术对训练强度和动作完成质量的影响,降低运动员的损伤风险。由于场地空间和器材数量的限制,训练方案涉及4个训练站,每站内容完成2次后,换下一站,一组循环共8站训练。

表2 花样游泳项目陆上高强度间歇供能系统训练方案

2.2 花样游泳项目陆上高强度间歇训练过程中的负荷监控方法

为保证教练员准确、直观地了解和掌握运动员的训练负荷,常运用生理、生化指标对运动员的训练负荷和身体适应情况实施长期监控。如短、长周期训练负荷监控主要利用血清CL、BU、T、C,WBC、RBC、Hb、Hct、晨脉、体重、体成分、尿液指标、OmegaWave、最大摄氧量、无氧功、肌力等指标,考察周期训练效果[4]。本文采用生理学、生物化学、心理学、训练学指标相结合的方式,对运动员的高强度间歇训练课实施短期和长期的监控和评价,确保训练的完成质量和有效性。

2.2.1 运用心率监控运动员的训练完成质量和主观努力程度

使用Polar Team 2及分析软件,对运动员的陆上高强度间歇训练进行实时反馈,训练后对运动员进行个性化训练负荷诊断与分析。对一名运动员实施长期跟踪,通过团队内比较和个体纵向比较,最终确定训练计划对运动员个体竞技能力提升的适应程度,运动员对训练负荷的适应程度,以及运动员在训练过程中的主观参与程度。

图1是随机选取7名队员,将其不同训练日执行同一份高强度间歇力量训练计划的前2组心率在不同区间的分布进行比较。字母A代表运动员编号,数字1和2代表进行高强度间歇训练的训练日编号,组1和组2分别代表该训练日的第1组循环训练和第2组循环训练。

图1 7名运动员在2次高强度间歇训练中第1组和第2组心率区间分布对比

以运动员D为例,阐述如何界定一次训练课中运动员的训练完成质量和主观努力程度。运动员D在“D—1—组1”(第1次高强度间歇训练课中第1组循环训练)的心率分布:低强度(心率100～119次/min)占33.4%,中低强度(心率120～129次/ min)占46.5%,中等强度(心率140～159次/min)占20.1%,中高强度(心率160～179次/min)和高强度(心率180～200次/min)占比为0。由此可见,运动员在循环训练的第1组,心率主要集中在“中低强度”区间。对比运动员在该日的第2组训练,心率占比区间由大到小分别为:中等强度占43.7%,中高强度占39.9%,低强度占12.1%,中低强度占4%。与训练计划制订之初的运动员心率主体应在“中高强度”区间的预估略有差距。基于该运动员的心率反馈数据可得到以下结论:(1)该运动员各机能系统动员较慢;(2)运动员主观参训程度相对较低。在与运动员进行单独沟通,充分调动和鼓励后,该队员在第2次训练中,心率表现如“D—2—组1”和“D—2—组2”所示。其第1组循环训练,心率占比区间由大到小分别为:中高强度占55.3%,中等强度占20.1%,中低强度占12.2%,高强度占6.5%,低强度占5.9%。第2组循环训练,心率占比区间由大到小分别为:中高强度占50%,高强度占41.7%,中等强度占6.1%,中低强度占2.0%,低强度占0.2%。可见,D队员的心率主体分布区间在中高强度,对运动员的情绪和机能调动明显优于第1组训练,训练计划执行的有效性得到保证。

2.2.2 运用主观疲劳感评级量表对运动员实施监控

RPE (Rating of Perceived Exertion)为“运动员主观疲劳感觉评级量表”。它是当前应用较为广泛的一种简易、有效的评价运动强度和医务监督的方法,是介于心理学和生理学之间的指标,其表现形式是心理的,但反映的却是生理机能的变化[5]。本文采用10级运动员主观疲劳感评级量表作为运动员内部负荷的监控指标。

15名运动员的主观疲劳感评级跟踪统计如图2所示。在5周陆上体能训练中,共实施高强度间歇训练15次(黑色数据点),其中,以全面提升力量素质为主的循环训练进行5次(加方框的数字),以提升身体机能为主的循环训练进行10次。在5周训练中,RPE均值依次为7.77、7.13、6.37、8.01、7.15,每周RPE涨幅分别为-8.24%、-10.66%、25.75%、-10.74%。其中,第4周由于运动员水上专项训练强度较大,周六进行身体机能刺激相对较低的力量循环训练时,运动员的RPE评分依旧高达8.33。全队运动员在第4周的RPE均值较第3周提升了25.75%,这是引发运动损伤的预警信号。因此,第5周的训练安排在保持训练强度的基础上,对训练量略有下调,全队运动员RPE均值下降10.74%。另外,结合运动员个体的血红蛋白、睾酮、皮质醇、肌酸激酶、T/C等生理生化指标结果,对运动员的身体机能状态进行综合评价后发现,训练量的下调保证了运动员机体对训练负荷的适应与恢复。

图2 运动员每日RPE(主观疲劳感觉评级量表)评分趋势统计

2.2.3 运用训练学指标对训练过程进行监控

刻苦训练与过度训练之间的界限并非十分清晰,运动员对训练的反应也存在个体差异。在通过超负荷训练刺激提升运动能力的同时,避免过量训练或过度训练综合征出现的训练模型是不存在的。过量训练和过度训练的运动员普遍出现运动能力下降的现象,有时虽然会感到全身乏力,但许多特定的生理指标却不一定有变化[6]。因此,对运动员的训练过程实施监控时,选择无创且不需要过多依赖测试和监控仪器的训练学指标,显得尤为必要。训练学监控指标就是将“训练=监控”的训练理念贯彻到具体的每一节训练课。

由图3可以看出,运动员第2周的攀爬机攀爬高度表现最佳,随后全队总体略有下降趋势(O队员由于身体原因未参加第3周攀爬机训练),第5周的攀爬高度再次略有提升。其中,全队第4周攀爬高度均有所下降,对比运动员第4周的RPE评分,能更确定运动员第4周时心理和身体疲劳感较高。因此,应尽快对运动员的训练节奏和训练强度进行调整,避免由于过度训练导致运动损伤的发生。

2.3 高强度间歇训练效果评价与分析

在5周训练前后,选取体脂百分比、纵跳、Keiser爆发力、引体向上、腹背肌力量和耐力、5×30 s攀爬机攀爬高度等12项测试指标,作为训练效果评价和监测指标。其中,体脂百分比反映运动员的减脂塑形效果;CMJ-free (摆臂纵跳)测试反映运动员下肢爆发力;全身上推、下拉、斜向上拉、核心旋转爆发力测试,反映运动员全身和局部在不同方向的爆发力水平;引体向上反映运动员上肢力量水平;腹肌耐力、背肌耐力反映运动员的核心力量耐力;5×30 s攀爬机攀爬高度反映运动员的混合代谢供能能力。

对训练前后运动员身体形态、身体机能和身体素质的测试结果可知,运动员在下肢爆发力、核心旋转爆发力、背肌耐力方面有显著性提高(P<0.05);在全身斜向上拉爆发力、腹肌耐力方面有非常显著性提高(P<0.01)(表3)。运动员在其他测试指标上所展现出的提升,虽未达到统计学意义,但教练员认为运动员在水中成套的完成过程中,特别是在成套中后阶段,动作速度和力量均有所提升。

图3 第2～5周高强度间歇训练过程中运动员攀爬机攀爬高度跟踪统计

测试项目训练前训练后变化幅度/%体脂百分比/%18.63±3.1317.92±3.583.94摆臂纵跳高度/cm35.43±3.3638.04±4.06∗7.38全身上推爆发力/W447.13±36.43457.25±51.612.26下拉爆发力/W759.67±74.32918.5±79.9720.91 全身斜向上拉 爆发力/W478.57±32.88512.38±39.72∗∗7.07核心旋转爆发力/W333.27±27.35347.66±32.38∗4.32引体向上/(次/min)7.6±4.5610.19±4.3734.08腹肌耐力/s75.73±20.9985.75±28.51∗∗13.23背肌耐力/s165.87±21.41176.88±12.47∗6.645×30 s攀爬机攀爬高度/m403.33±26.24419.06±28.123.90

注:*表示与训练前相比有显著性差异(P<0.05);**表示与训练前相比有非常显著性差异(P<0.01)

3 小结

对中国花样游泳队15名队员实施5周15次2种不同目的和类型的陆上高强度间歇训练,运用心率和生理生化指标对运动员的训练完成质量和主观努力程度进行外部负荷监控。运用RPE对运动员实施内部负荷监控,运用训练学指标对运动员的训练过程进行效果评价和损伤风险监控,发现运动员的体脂百分比下降了3.94%,其他9项身体机能和身体素质评价指标均有所提升,并在下肢爆发力、核心旋转爆发力、全身斜向上拉爆发力、背肌耐力、腹肌耐力方面获得显著性提高。