李文華,馬 毅,劉吉林
(1.沈陽體育學院運動訓練系,遼寧 沈陽110102;2.沈陽體育學院院長辦公室,遼寧 沈陽110102;3.大連廣播電視大學 體育教研室,遼寧大連116120)
不同水平女子拳擊運動員有氧代謝能力及恢復的研究
李文華1,馬 毅2,劉吉林3
(1.沈陽體育學院運動訓練系,遼寧 沈陽110102;2.沈陽體育學院院長辦公室,遼寧 沈陽110102;3.大連廣播電視大學 體育教研室,遼寧大連116120)
目的:探討不同水平女子拳擊運動員的有氧代謝能力及恢復特點。方法:對24名女子拳擊運動員在安靜、遞增負荷和運動后恢復期三種狀態(tài)下進行測試。結(jié)果:運動員運動水平越高,VO2max越大,說明女子拳擊項目要求運動員具備較強的有氧代謝能力;遞增負荷過程中各指標的變化具有規(guī)律性,表明女子拳擊運動員隨著運動水平的提高和訓練時間的延長,中、低水平運動員的有氧代謝能力具有較大提升空間;運動后,中、高水平運動員的BLa恢復速度快于低水平運動員,說明其有氧代謝能力較強。
拳擊;有氧代謝;最大攝氧量;血乳酸
2009年8月13日,國際奧委會在德國柏林召開執(zhí)委會議,確定女子拳擊項目將成為2012年倫敦奧運會正式比賽項目,這是首次將女子拳擊確定為奧運會項目。我國女子拳擊運動起步較晚,盡管運動員的競技水平有了很大的提高,但有關拳擊訓練理論的研究較為匱乏。有學者研究認為業(yè)余拳擊運動在比賽中無氧供能所占的比例為60%[1],而對有氧代謝的研究尚缺乏研究,尤其是女子拳擊有氧代謝方面還屬于空白。基于此,筆者運用心肺功能測試系統(tǒng)來測試24名不同水平的女子拳擊運動員在運動至力竭后以及恢復過程中的多項有氧代謝指標,并評價、分析有氧代謝及恢復特點,為教練員、運動員比賽和訓練提供科學的理論依據(jù)。
1.1 研究對象
受試者為沈陽體育學院競技體校24名女子拳擊運動員,按運動成績分成高、中和低水平組。受試者身體健康,無心血管疾病史,均參加過類似運動實驗,對功率自行車運動十分熟悉。受試者的一般情況見表1。
表1 不同水平女子拳擊運動員基本情況表
1.2 測試主要方法、內(nèi)容及步驟
1.2.1 主要測試儀器及方法
1.2.1.1 測試儀器設備 JAEGEROXYGENPRO心肺功能測試儀(德國產(chǎn))、Monark839功率自行車(瑞典產(chǎn))、YSI—1500便攜式血乳酸自動分析儀(精度為0.01mmol/L,美國YSI公司)
1.2.1.2 運動負荷的選擇 根據(jù)有關文獻資料和前期的預實驗結(jié)果,確定基礎負荷為50W,每3min遞增30W,以50~70rpm轉(zhuǎn)速連續(xù)蹬車,直至力竭。呼出氣由JAEGEROXY GENPRO心肺功能儀自動分析,每15s記錄一次,為了降低采樣誤差,取每級負荷末和相鄰兩次的平均值作為每級負荷末值。
1.2.2 測試指標及方法
1.2.2.1 氣體測試指標 VE(通氣量)、O2(攝氧量)、CO2(二氧化碳排出量)、RQ(呼吸商)、VO2/HR(氧脈搏)、VO2max(最大攝氧量)
1.2.2.2 心率(HR)的測定 安靜時、運動中每 15s記錄一次,與各項氣體代謝的指標測定同步;運動后記錄第3min、6min、9min、12min和 15min后的10s心率。
1.2.2.3 血乳酸(Bla)測定 采集指尖血 20ul,采血時間點
為安靜時和運動后即刻、3min、6min、9min、12min、15min。
1.3 數(shù)理統(tǒng)計
實驗結(jié)果采用SPSS 11.0進行統(tǒng)計處理,結(jié)果采用X±SD表示,顯著性差異用單因素方差來檢驗,顯著性差異水平a取0.05,P0.05為有顯著性差異。
2.1 不同水平女子拳擊運動員有氧代謝能力測試結(jié)果
由表2可見,三組運動員在安靜狀態(tài)下的指標中,只有低水平組運動員的HR顯著高于高水平組,其他各指標間并無差異。正常人的安靜心率在60~100b/min。研究表明,經(jīng)系統(tǒng)訓練后,運動員安靜狀態(tài)下的心率會明顯減緩(如耐力運動員的安靜心率可達30b/min),處于極大的能量節(jié)省化狀態(tài)[2]。本實驗中,高水平運動員安靜時心率低,是長期運動訓練使運動員的心臟產(chǎn)生適應性的變化,表明安靜時高水平運動員心率減慢、心肌耗氧量減少、心肌出現(xiàn)能量節(jié)省化是訓練有素的運動員良好的心力儲備,在運動時運動員心臟動員快,心率可以達到極限水平,對提高運動競技水平起到至關重要的作用。最大攝氧量(VO2max)是指人體在進行有大量肌肉參加的長時間激烈運動中,心肺功能和肌肉利用氧的能力充分動員并達到本人的極限水平時,單位時間內(nèi)機體吸收和利用的氧容量[3]。本研究顯示,三組運動員的HR分別為 (184.12±3.75)b/min、(182.40±3.80)b/min和(182.28±4.02)b/min,達到測定 VO2max的要求。安靜時,三組運動員之間的VO2、VO2/HR沒有顯著差異。而在運動負荷下,高水平組運動員的 VO2為(2.79±0.12)L/min、VO2/HR為(14.59±0.47)ml/b和 Load為 200W,顯著高于中、低水平組,表明高水平運動員的心臟每次搏動所輸送的氧氣量顯著增多。因此,高水平運動員擁有較高的心力儲備,能夠承擔更大的體力負荷。同時,高水平拳擊運動員都是在激烈競爭中脫穎而出的優(yōu)秀選手,且多年的系統(tǒng)訓練,使其心肺功能得到良好的發(fā)展,故表現(xiàn)出較好的有氧代謝能力。而中、低水平組拳擊運動員從事拳擊系統(tǒng)訓練的年限短,在訓練中偏重于技術的學習,缺乏系統(tǒng)的訓練,故有氧工作能力不及高水平運動員。
表2 不同水平女子拳擊運動員安靜、VO2 max時的各項指標統(tǒng)計一覽表(n=24)
2.2 不同水平女子拳擊運動員遞增負荷運動中有氧代謝能力各指標測試結(jié)果
2.2.1 不同水平女子拳擊運動員遞增負荷運動中 VO2、VO2/kg的比較 由表3可見,在50W和80W時,三組運動員之間的VO2變化基本一致,無顯著性差異。從110W開始,中、低水平組運動員的VO2顯著高于高水平組,說明高水平運動員的有氧代謝能力強于中、低水平組,主要是因為中、低水平組訓練年限短、運動能力差。長期的系統(tǒng)訓練使高水平運動員的心肺功能動員能力增加,有氧代謝能力增強并能較長時間耐受高強度運動,這也是高水平組運動員能完成200W負荷的原因之一。
由于拳擊分級別進行比賽,因此,在研究遞增負荷VO2的變化時用相對耗氧量即每公斤體重的耗氧量(VO2/kg)表示,可消除體重對耗氧量造成的影響,更能準確地反應運動員的有氧能力,提高指標的可比性。本研究顯示,運動時能量的消耗隨強度的加大而增加,運動員VO2/kg也逐級增加,在強度較小時段,即在80W之前,三組運動員的VO2/kg增長趨勢基本相同。從110W開始,直至力竭時,低水平組運動員的VO2/kg增長幅度快于中、高水平組。分析認為:①中、高水平組運動員有氧能力強于低水平組運動員,則心輸出量大,氧利用率高,肺彌散功能較好,使其出現(xiàn)“氧虧”的時間較晚,程度相對較輕。②高水平組運動員維持較長時間的無氧供能說明其無氧代謝能力強,耐受乳酸能力強,所以,在極限負荷時段高水平組運動員的運動時間比中、低水平組運動員長[4]。
表3 不同水平女子拳擊運動員不同負荷時VO2、VO2/kg變化一覽表(n=24)
2.2.2 不同水平女子拳擊運動員遞增負荷運動中VE的比較 浦均宗研究顯示,短時間(2~3個月)的運動訓練對大多數(shù)運動員的通氣量數(shù)值無顯著影響,而隨著系統(tǒng)訓練年限的增長通氣量可增加[5]。由表4可見,三組運動員在運動負荷初期,VE的變化趨勢基本相同,且低水平組大于中、高水平組,從110W負荷起,低水平組運動員的VE開始快速上升,與高水平組產(chǎn)生了差異性。分析認為:1)在運動負荷遞增過程中,高水平組運動員VE增加的幅度減少,VE的增長主要依靠呼吸深度增加。2)運動員通過多年的系統(tǒng)性訓練,可使高水平運動員在完成定量負荷時比低水平運動員的通氣量少。
表4 不同水平女子拳擊運動員遞增負荷運動中VE變化一覽表(n=24)
2.2.3 不同水平女子拳擊運動員遞增負荷運動中HR、VO2/HR的比較 由表2、表5可見,安靜時,高水平組運動員的HR顯著低于低水平組,在VO2max時,高水平組運動員的負荷強度高于中、低水平組,三組之間HR并沒有差異,但在遞增負荷時,三組運動員的心率在50W和80W時無明顯差異,從110W開始,低水平組的HR顯著低于高水平組,中等水平組只有在110W時顯著高于低水平組,表明在同級負荷強度時,高水平組運動員的HR較低,HR出現(xiàn)機能節(jié)省化、定量負荷反應低,其承受負荷的能力強。分析認為,隨著運動負荷的增加,低水平組運動員主要通過增加HR等代償性變化來增加血液和氧氣供應以適應運動的需要;而高水平組運動員則以增加心肌收縮力,提高每搏輸出量為先導,以獲得穩(wěn)定的能量來源,保持運動中的功率輸出。
氧脈搏又稱每博氧量(VO2/HR),是指心臟收縮一次射出的血液中所含的氧量,即每次搏動輸出的血量所攝取的氧量,安靜時正常成人為(4.1±1.5)ml/b。研究表明,運動時VO2/HR越高,血氧飽和度較高,運動員對負荷的適應能力越強,而 VO2/HR數(shù)值大,血氧飽和度就高[6],運動負荷中動脈血氧飽和度下降顯著者,則氧脈搏數(shù)值低。氧脈搏的數(shù)值隨身體訓練的程度而變化[2]。從表5可見,從110W開始,中、高水平組運動員的HR隨運動強度的提高而緩慢遞增,VO2/HR值又高于低水平組運動員,說明中、高水平組運動員心、肺系統(tǒng)機能狀況較好,其氧運輸、氧利用的能力優(yōu)于低水平組運動員,這也是同級負荷時中、高水平運動員VO2較低的原因之一。同時,運動員由于對運動訓練的適應,使血漿量增加,因而回心血量增加,進而增加心室舒張末期容積,最后導致每搏量增加,當運動員周圍組織攝氧能力正常,氧脈搏就主要與心輸出量有關。因此,中、高水平組運動員的VO2/HR值均高于低水平組。
2.2.4 不同水平女子拳擊運動員遞增負荷運動中RQ的比較
RQ是機體二氧化碳排出量與攝氧量的比值(CVO2/VO2),它反映了運動強度漸增過程中體內(nèi)代謝性質(zhì)的變化[7]。由表6可見,RQ的變化有以下特征:①遞增負荷初期RQ略有下降,然后開始快速增長,從80W起,低水平組RQ開始快速增長,與中、高水平組產(chǎn)生差異性。②三組運動員遞增負荷運動時RQ變化的曲線均呈“V”型。③低水平組在整個運動過程中始終高于中、高水平組,表明中、高水平組運動員無氧代謝能力強于低水平組。④當RQ大于1后,高水平組運動員的RQ值的增長速度略快于低水平組。高水平組運動員在RQ大于1時增長較快是因為其無氧代謝能力較強、速度快,提供給機體能量較多的原因。因此,在大強度運動時,高水平組運動員具有良好的無氧代謝和耐受乳酸的能力,運動能力強于低水平組。
表6 不同水平女子拳擊運動員遞增負荷運動中RQ變化一覽表(n=8)
2.3 不同水平女子拳擊運動員運動后HR、BLa測試結(jié)果
2.3.1 不同水平女子拳擊運動員運動后恢復期HR的變化
由表7可見,運動后即刻三組運動員的HR都在180b/min左右,表明運動負荷對機體所造成的刺激反映程度基本相同。在運動后恢復期,中、高水平組運動員組HR恢復速度要快于低水平組,至恢復3min時,中、高水平組運動員的HR已經(jīng)降至122b/min和115b/min,而低水平組 HR仍在130b/min以上,但三組運動員HR并沒有顯著性差異(p>0.05)。為了觀察不同水平拳擊運動員運動后心血管機能的恢復能力,我們將運動后不同時間HR的恢復率進行了比較,即運動后第nminHR恢復率=(運動后HR最高值—運動后第nminHR)/(運動后HR最高值—安靜HR)×100%。結(jié)果發(fā)現(xiàn)中、高水平組運動員在運動后第3min、6minHR恢復率明顯快于低水平組,高水平組運動員在運動后第9minHR恢復率明顯快于低水平組,具有顯著性差異(p<0.05),在運動后的恢復過程中,中、高水平組在恢復率上沒有差異性(p>0.05)。在運動后的第15min時,三組運動員恢復率分別達到了98%左右,表明三組運動員的HR都已經(jīng)恢復到安靜時水平。運動后恢復期,低水平組運動員的HR恢復率顯著性慢于中、高水平組,是因為低水平組運動員在相等的時間內(nèi)無法攝入足夠的氧,導致乳酸產(chǎn)生的H+濃度持續(xù)作用于化學感受器,產(chǎn)生心臟的化學效應,進而延長了心血管機能的恢復時間。
表7 不同水平女子拳擊運動員運動后恢復能力變化一覽表(n=24)
2.3.2 不同水平女子拳擊運動員運動后恢復期BLa的變化
BLa的變化是骨骼肌等組織中乳酸生成速率、乳酸進入血液的速率和血液中乳酸消除速率之間平衡的表現(xiàn)。因此,可以通過測定BLa濃度的變化來反映肌肉中乳酸濃度的變化[8]。由表8可見,進行遞增強度運動至力竭時,在運動停止后即刻BLa并未達到峰值,本研究中BLa的最大值出現(xiàn)在恢復期的第3min。有研究表明,不同項目、不同運動強度甚至不同取樣部位出現(xiàn)BLa峰值的時間各不相同,但基本上在前6分鐘內(nèi)出現(xiàn)[9]。為了觀察不同水平拳擊運動員運動后BLa的恢復能力,我們將運動后不同時間BLa的恢復率進行了比較,即運動后第nminBLa恢復率=(運動后BLa最高值—運動后第nminBLa)/(運動后BLa最高值—安靜BLa)×100%。由表8可見,高水平組運動員 BLa在第6min、9min、12min和15min的恢復率為(26.81±3.83)%、(44.12±6.20)%、(63.40±611)%和(75.07±6.38)%,高于中、低水平組,具有顯著性差異。BLa的恢復率可以反映機體有氧代謝能力,有氧代謝能力強,產(chǎn)生的乳酸能迅速轉(zhuǎn)運到骨骼肌和心肌等組織中被氧化,提供氧化的底物;運動時BLa的消除促進骨骼肌乳酸持續(xù)不斷地釋放入血液,可以改善肌細胞的內(nèi)環(huán)境和維持糖酵解的供能速率,運動后有利于機體機能的迅速恢復。普遍認為運動過程中乳酸的產(chǎn)生和積累容易引發(fā)疲勞,從而限制高強度運動時運動肌的收縮,因此乳酸的清除對持續(xù)運動顯得至關重要。另外,運動后BLa的恢復速率還受休息方式的影響。研究認為低強度運動的活動性休息比靜止性休息時血乳酸消除速率快[10],利于運動后的恢復。
表8 不同水平女子拳擊運動員運動后恢復期BLa變化一覽表(n=24)
由表7、表8可見,發(fā)現(xiàn)心率清除的速率與乳酸恢復的速率并不同步,心率恢復的速率顯著快于乳酸清除的速率。因此,心率恢復的程度并不能真實反映體內(nèi)乳酸的清除情況,這可能是由于乳酸通過各種途徑進行清除需要更長的時間[11]。
1)女子拳擊運動員運動水平越高,VO2max的指標值越高,說明拳擊運動項目要求運動員具備較強的有氧代謝能力。
2)遞增負荷過程中各指標的動態(tài)變化具有規(guī)律性,表明女子拳擊運動員隨著運動水平的提高和訓練時間的延長,中、低水平運動員的有氧代謝能力具有較大提升空間。
3)運動水平越高的女子拳擊運動員,具有更強的耐乳酸能力和更快的乳酸清除率;運動后心率與血乳酸清除率不同步,而是較乳酸清除率更快,表明心率的恢復并不能真實反映機體的恢復情況,血乳酸的恢復較心率的恢復更確切。
4)隨著女子拳擊運動員訓練水平的提高,其機體呼吸、循環(huán)及代謝系統(tǒng)都對運動負荷產(chǎn)生了適應性的變化,整體表現(xiàn)出心肺功能動員快、能量使用節(jié)省化、有氧能力提高的特點。
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Aerobic Metabolism Ability and Recovery of Female Boxing Athletes in Different levels
LI Wenhua1,MA Yi2,LIU Jilin3
(1.Department of Sports Training,Shenyang Sport University,Shenyang 110102,Liaoning,China;
2.Dean’s Office,Shenyang Sport University,Shenyang 110102,Liaoning,China;3.P.E.Department,Dalian Radio and TV University,Dalian 116120,Liaoning,China)
Introduction:To discuss the aerobic metabolism ability and recovery characteristics of female boxers in different competitive levels.Methods:24 female boxing athletes were tested by the load quiet、incremental test and recovery after ex ercise.Conclusion:Female boxing demand athletes possess more strongly aerobic metabolism ability.Incremental changes in the course of each index with regularity,indicating that the level of female boxers as the movement of raising and train ing time extension,middle and low level athletes to enhance aerobic capacity with a larger space;Difference of reduction velocity of BLa post exercise reflected better aerobic metabolism ability in high level group.The better anaerobic metabo lism ability was,the higher the levels of female boxing athletes were,suggested it demand athletes develop their glycolysis system mainly.
boxing;aerobic metabolism;VO2max;BLa
G886.1
A
1004-0560(2010)02-0120-05
2010-02-26;
2010-03-15
李文華(1980-),男,助教,碩士,主要研究方向為運動訓練理論與實踐。
責任編輯:喬艷春