振動訓(xùn)練對改善高水平游泳運(yùn)動員出發(fā)、轉(zhuǎn)身效果的研究

王志軍，周正榮，陸強(qiáng)毅

(1.南京體育學(xué)院 運(yùn)動系，江蘇 南京 210014;2.江蘇省游泳隊(duì)，江蘇 南京 210014)

振動力量訓(xùn)練法為當(dāng)下較流行的一種力量訓(xùn)練方法。振動力量訓(xùn)練將常規(guī)力量訓(xùn)練和電刺激的優(yōu)點(diǎn)有機(jī)結(jié)合在一起，已經(jīng)在力量訓(xùn)練方面顯示了極大的優(yōu)勢和潛力。根據(jù)國內(nèi)外研究結(jié)果表明，振動訓(xùn)練區(qū)別于其他力量訓(xùn)練方法的最大特點(diǎn)是能夠以相對較小的附加負(fù)荷有效地提高肌肉的最大力量、快速力量及力量耐力［1］。在當(dāng)今游泳運(yùn)動高速發(fā)展的時代，短距離游泳項(xiàng)目的世界記錄已經(jīng)幾乎接近了人體的極限能力，要挖掘更大的潛力，各項(xiàng)技術(shù)的完善都將起到關(guān)鍵作用。出發(fā)是比賽的開始，對優(yōu)秀游泳運(yùn)動員來說，能起到搶先占優(yōu)的心理效果，尤其是在百分之一秒決定勝負(fù)的比賽中至關(guān)重要。轉(zhuǎn)身是比賽過程中的重要組成部分，15 m 的轉(zhuǎn)身技術(shù)與途中游是緊密相關(guān)的，它直接影響運(yùn)動成績的提高［2］。由于游泳出發(fā)、轉(zhuǎn)身蹬壁動作屬于典型的爆發(fā)性動作，為了提高肌肉的收縮效率就必須改善運(yùn)動單位的募集性和神經(jīng)發(fā)放沖動的頻率，從而達(dá)到提高肌肉爆發(fā)力的目的。但是，鑒于競爭等方面的原因，國外高水平游泳運(yùn)動員采用的各種振動力量訓(xùn)練方法和手段尚無法獲得。因此，本研究旨在及時跟蹤國際最新力量訓(xùn)練理論和技術(shù)，從游泳運(yùn)動員體能訓(xùn)練的視角，探索在常規(guī)的陸上體能訓(xùn)練過程中增加振動訓(xùn)練是否可以在短期內(nèi)有效提高游泳運(yùn)動員的出發(fā)以及轉(zhuǎn)身效果，探討力量訓(xùn)練方法的新思路，為游泳運(yùn)動員進(jìn)行科學(xué)的專項(xiàng)力量訓(xùn)練提供參考。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本研究的研究對象為在高水平游泳運(yùn)動員力量訓(xùn)練過程中施加振動訓(xùn)練對提高運(yùn)動員出發(fā)、轉(zhuǎn)身效果的影響。測試對象為江蘇省游泳運(yùn)動員14 名，其中6名女運(yùn)動員，8 名男運(yùn)動員，且均為健將級以上運(yùn)動員。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法

為深入了解和掌握本領(lǐng)域的研究成果及最新動態(tài)，查閱了中國期刊全文數(shù)據(jù)庫及相關(guān)官方網(wǎng)站，檢索了有關(guān)振動力量訓(xùn)練相關(guān)文獻(xiàn)資料，為本研究奠定理論基礎(chǔ)。

1.2.2 影像解析

拍攝速度25fps，采用Dart fish 軟件進(jìn)行影像解析，數(shù)據(jù)精度0.02 s。

1.2.3 數(shù)理統(tǒng)計(jì)

統(tǒng)計(jì)學(xué)處理應(yīng)用SPSS17.O 軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示(M±SD)。組內(nèi)數(shù)據(jù)比較采用配對T 檢驗(yàn)分析;組間樣本采用單因素協(xié)方差分析(前測數(shù)據(jù)不具有差異性)和均差值T 檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理(前測數(shù)據(jù)具有差異性)。統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性水平為P ＜0.05，P ＜0.01 為非常顯著。

1.2.4 實(shí)驗(yàn)研究

1.2.4.1 時間和地點(diǎn)

時間:2012.10—2012.12，共9 周。

地點(diǎn):南京體育學(xué)院體能康復(fù)實(shí)驗(yàn)中心，省游泳隊(duì)訓(xùn)練館。

1.2.4.2 實(shí)驗(yàn)對象

表1 實(shí)驗(yàn)對象基本情況(M±SD)

本實(shí)驗(yàn)選取了江蘇省游泳隊(duì)現(xiàn)役專業(yè)游泳運(yùn)動員為實(shí)驗(yàn)對象，樣本含量為14，8 名男生，6 名女生(見表1);運(yùn)動等級均為國家健將級以上運(yùn)動員。隨機(jī)分為2 組，每組7 人，兩組受試者的基本情況不具有明顯差異(P ＞0.05)，具有可比性。一組為對照組，采用傳統(tǒng)力量訓(xùn)練方式;另一組為實(shí)驗(yàn)組，采用傳統(tǒng)力量訓(xùn)練附加振動力量訓(xùn)練。

1.2.4.3 儀器設(shè)備與測試指標(biāo)

實(shí)驗(yàn)儀器:

(1)采用振動訓(xùn)練臺(Power Plate，United States)對實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行全身振動訓(xùn)練;

(2)測試評價運(yùn)動員下肢爆發(fā)力水平的測力臺(smart speed，Australia);

(3)游泳運(yùn)動員出發(fā)電子計(jì)時系統(tǒng)(Keluoduola，United States)。

(4)采用攝像機(jī)(SONY，Japan)跟蹤拍攝出發(fā)、轉(zhuǎn)身全程并判斷出發(fā)15m 時間。

測試內(nèi)容及指標(biāo):

(1)反應(yīng)時(reaction time，RT)測試:受試者站在裝有電子計(jì)時系統(tǒng)(Keluoduola，United States)的出發(fā)臺上聽到信號后到腳趾離臺，測試出發(fā)的反應(yīng)時，3 次測量取最好成績。

(2)出發(fā)效率(start efficiency，SE):測試運(yùn)動員的出發(fā)技術(shù)的綜合能力，利用攝像機(jī)拍攝受試者站在出發(fā)臺上聽到信號開始至運(yùn)動員頭部到達(dá)15 m 距離的錄像，根據(jù)錄像判斷所用時間，時間快者為優(yōu)。3 次測量取最好成績作為測試結(jié)果。

(3)縱跳的測試:是用來評價下肢的爆發(fā)力(Boscoetal.1983)。測試是在一個可接觸的平臺上進(jìn)行的(smart speed，Australia)，它可以顯示出受試者在空中的時間，可精確到千分之一秒。獲得的騰飛的時間(t)用來算出在縱跳過程中身體重心(h)升高的高度，也就是h=gt2/2，這里g=9.81m s－2m。3 次測量的平均值作為測試得分。

(4)水中蹬壁滑行:水中蹬壁滑行主要測試運(yùn)動員在水中轉(zhuǎn)身后蹬腿的啟動力量和最大力量，滑行遠(yuǎn)者為佳。

1.2.4.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

兩組訓(xùn)練過程均采用循環(huán)訓(xùn)練法，根據(jù)受試者的具體情況設(shè)計(jì)訓(xùn)練方案(表2)。實(shí)驗(yàn)期間，兩組受試者均嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行訓(xùn)練，持續(xù)9 周，訓(xùn)練頻率為3 次/周;其中，對照組的下肢力量訓(xùn)練在平地上進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)組的下肢力量訓(xùn)練在振動訓(xùn)練臺上進(jìn)行。每次凈訓(xùn)練的時間為1 ～1.5 小時左右，包括熱身練習(xí)，休息時間和放松練習(xí)，運(yùn)用心率控制訓(xùn)練負(fù)荷，負(fù)荷強(qiáng)度為HRmax70%～90%，實(shí)時監(jiān)控受試者心率，確保兩組訓(xùn)練強(qiáng)度趨于一致。

表2 訓(xùn)練內(nèi)容與負(fù)荷

1.2.4.5 實(shí)驗(yàn)干預(yù)

本實(shí)驗(yàn)選取江蘇省一線專業(yè)游泳運(yùn)動員為實(shí)驗(yàn)對象，經(jīng)過對其年齡、身體健康狀況、訓(xùn)練年限等信息的調(diào)查及部分初始數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，最終選定14 人為實(shí)驗(yàn)對象。在本實(shí)驗(yàn)中，為使實(shí)驗(yàn)過程得以順利進(jìn)行，筆者對除施加因素以外的其它訓(xùn)練條件進(jìn)行干預(yù)，以便較準(zhǔn)確的觀察施加因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。在訓(xùn)練負(fù)荷方面受試者在同一訓(xùn)練周期內(nèi)保持重點(diǎn)鍛煉部位相同，運(yùn)用心率控制負(fù)荷強(qiáng)度，組間盡量保持一致。同組受試者的訓(xùn)練內(nèi)容、負(fù)荷、進(jìn)程等相同。在訓(xùn)練組織方面，實(shí)驗(yàn)組和對照組均由同一教練執(zhí)訓(xùn)。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

游泳比賽是由出發(fā)、途中游、轉(zhuǎn)身、終點(diǎn)沖刺和到邊技術(shù)5 個環(huán)節(jié)組成。游泳出發(fā)技術(shù)作為第一個環(huán)節(jié)十分重要，這是因?yàn)樵?/100 s 決定勝負(fù)的比賽中，出發(fā)技術(shù)有時直接影響著名次和成績，在50 m 和100 m短距離沖刺項(xiàng)目上尤其明顯［3］(表3)。同樣轉(zhuǎn)身作為游泳比賽技術(shù)的一部分，轉(zhuǎn)身技術(shù)對比賽成績的影響也是舉足輕重的。

表3 游泳比賽出發(fā)、轉(zhuǎn)身距離占比賽距離的百分比

2.1 振動力量訓(xùn)練對游泳運(yùn)動員出發(fā)反應(yīng)時(RT)及出發(fā)效率(SE)的影響分析

表4 振動力量訓(xùn)練前、后出發(fā)反應(yīng)時(RT)及出發(fā)效率(SE)的變化N=7

現(xiàn)有游泳出發(fā)技術(shù)的研究一般從運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)方面選用參數(shù)開展實(shí)驗(yàn)室研究，并且出于實(shí)驗(yàn)條件的考慮，較多采用運(yùn)動學(xué)參數(shù)。如張銘等總結(jié)了前人所采用的運(yùn)動學(xué)參數(shù)，主要包括29 種變量，8 種是時間，7 種是角度，14 種是速度［4］。目前，較為公認(rèn)的是以到達(dá)15 m 測試距離的時間作為衡量出發(fā)效率(start efficiency，SE)的指標(biāo)。本研究將出發(fā)技術(shù)效果的評價主要從兩個方面進(jìn)行，包括出發(fā)的反應(yīng)時(reaction time，RT)以及出發(fā)效率(start efficiency，SE)。

從表4 可知，通過9 周的訓(xùn)練，實(shí)驗(yàn)組“出發(fā)反應(yīng)時(RT)”的增幅雖然達(dá)到1.98%，對照組的增幅1.39%，兩組間無顯著性差異(P=0.407 ＞0.05)由以上分析可知，實(shí)驗(yàn)組運(yùn)動員的反應(yīng)速度在實(shí)驗(yàn)后雖然有所增長，但與對照組相比無顯著差異。主要原因:反應(yīng)速度素質(zhì)的特性限制了該素質(zhì)的大幅度提高?！胺磻?yīng)時”在心理學(xué)研究領(lǐng)域認(rèn)為是一項(xiàng)經(jīng)常使用的反映運(yùn)動員心理活動能力的指標(biāo)。游泳運(yùn)動項(xiàng)目中的“出發(fā)反應(yīng)時”是指運(yùn)動員在出發(fā)臺上對出發(fā)信號這個外界刺激做出反應(yīng)并以最快速度蹬離出發(fā)臺所需的時間。反應(yīng)時越短，說明機(jī)體對外界刺激的反應(yīng)越迅速［6］。反應(yīng)速度是作為衡量個體反應(yīng)快慢最常用的指標(biāo)，也是反映身體素質(zhì)方面的一個影響因素。而游泳比賽的“出發(fā)反應(yīng)時(start reaction，SR)”其實(shí)就是運(yùn)動員對出發(fā)信號的反應(yīng)速度時和完成蹬離出發(fā)臺的動作速度時的總和［5］。反應(yīng)速度以神經(jīng)過程的反應(yīng)時(其中包括感覺時間、思維判別時間和動作始動時間)為基礎(chǔ)。反應(yīng)時受遺傳的因素影響較大，遺傳率高達(dá)75%以上。短時間內(nèi)的訓(xùn)練不易顯現(xiàn)效果。另外，反應(yīng)時的長短與刺激信號的強(qiáng)度和注意的集中程度與指向有關(guān)。反應(yīng)速度素質(zhì)不能無限增長，并且其發(fā)展受身體素質(zhì)增長敏感期影響較大。本實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)對象平均年齡19 歲左右，平均專業(yè)運(yùn)動年限為6 年左右，由于技能動力定型基本形成，運(yùn)動員技術(shù)動作的空間時間特征的發(fā)展空間有限。綜上所述，振動訓(xùn)練對游泳運(yùn)動員出發(fā)反應(yīng)速度素質(zhì)的影響，與傳統(tǒng)力量訓(xùn)練相比差異不顯著。

出發(fā)效率是評價游泳運(yùn)動員出發(fā)技術(shù)效果的常用指標(biāo)，從表4 可知，實(shí)驗(yàn)組“出發(fā)效率(SE)”的增幅為3.41%，對照組增值增幅為0.74%，實(shí)驗(yàn)組與對照組的增值存在顯著性差異(P ＜0.05)。游泳運(yùn)動員“出發(fā)效率(SE)”取決于入水速度及入水后水下滑行打腿速度，從游泳技術(shù)上講，決定速度的主要因素在于打腿頻率與劃水效果，其中打腿頻率的好壞對速度有重大的影響，打腿頻率是單位時間內(nèi)完成的打腿次數(shù)，取決于神經(jīng)興奮與抑制間的快速交替及神經(jīng)間協(xié)調(diào)的能力。因此，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，振動力量訓(xùn)練對提高神經(jīng)系統(tǒng)傳導(dǎo)的效率可產(chǎn)生較高的運(yùn)動頻率，從而提高運(yùn)動員的出發(fā)效率。筆者認(rèn)為產(chǎn)生以上效果的原因，振動使神經(jīng)中樞功能加強(qiáng)，導(dǎo)致更多的肌纖維參與運(yùn)動。在“振動訓(xùn)練系統(tǒng)”中練習(xí)的實(shí)驗(yàn)對象，由于振動負(fù)荷的變化即振動導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)功能加強(qiáng)，肌肉在主動收縮的前提下，其振動刺激能使?jié)撛诘倪\(yùn)動單位進(jìn)一步激活，振動傳遞活化了更多的運(yùn)動單位參與運(yùn)動，使其達(dá)到了最佳的運(yùn)動效果［7］。其次，改善神經(jīng)中樞的協(xié)調(diào)性。Christophe Delecluse，等的研究得出，振動刺激導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)的適應(yīng)性調(diào)整，振動使身體感官機(jī)能進(jìn)一步加強(qiáng)，在振動力量訓(xùn)練刺激中負(fù)荷強(qiáng)度在時刻發(fā)生變化，神經(jīng)系統(tǒng)也要隨時進(jìn)行自身的調(diào)節(jié)來適應(yīng)振動負(fù)荷的需要，長時間承受類似的振動刺激，增加了主動肌和協(xié)同肌的協(xié)調(diào)性和同步性，提高了實(shí)驗(yàn)對象中樞神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的反應(yīng)能力、協(xié)調(diào)性和靈活性［8］。由此可見，振動力量訓(xùn)練對提高游泳運(yùn)動員出發(fā)效率有很大幫助，與傳統(tǒng)力量訓(xùn)練相比差異顯著。

2.2 振動力量訓(xùn)練對游泳運(yùn)動員縱跳高度及水中蹬壁滑行的影響分析

轉(zhuǎn)身作為游泳比賽的重要技術(shù)環(huán)節(jié)(見表3)，也是好多運(yùn)動員的薄弱環(huán)節(jié)，提高轉(zhuǎn)身技術(shù)動作效果一個主要因素就是加強(qiáng)腿部的基礎(chǔ)力量，這基礎(chǔ)力量則由快速力量、爆發(fā)力量、最大力量和啟動力量所構(gòu)成［9］。為了操作方便，縱跳高度常用以評價下肢的爆發(fā)力指標(biāo)(Boscoetal.1983)，爆發(fā)力對于游泳運(yùn)動員的出發(fā)、轉(zhuǎn)身意義重大。

表5 振動力量訓(xùn)練前、后縱跳高度及水中蹬壁滑行距離變化N=7

表5 我們可以看出，訓(xùn)練后，實(shí)驗(yàn)組縱跳高度比訓(xùn)練前提升8.27%，提升幅度顯著(P ＜0.05)，與對照組相比，也呈顯著性差異(P ＜0.05)。對照組的縱跳成績也有提高(2.85%)，但在組內(nèi)、組間均無顯著性差異(P ＞0.05)。全身振動刺激能夠在相對較小的訓(xùn)練負(fù)荷下有效的提高肌肉的最大力量。有學(xué)者認(rèn)為振動刺激能提高肌肉力量主要受兩個因素影響。其一，是由于振動刺激加速度的作用，根據(jù)牛頓第二定律:加速度能產(chǎn)生的“超重”和“失重”現(xiàn)象，在“超重”階段運(yùn)動員所承受的負(fù)荷量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際負(fù)荷的重量。根據(jù)力量增長的超負(fù)荷原則，因此能夠在相對較小的運(yùn)動負(fù)荷下使肌力得到較高的增長。其次，可能是由于神經(jīng)調(diào)節(jié)機(jī)能的改善。振動刺激作為一種外界刺激，能激活肌梭特別是初級傳入纖維的興奮性，反射地引起梭外肌纖維收縮。在肌肉主動收縮的前提下，可以最大限度的募集運(yùn)動單位參與活動，從而有效的提高肌肉的最大力量［10］。由此可見，在日常力量訓(xùn)練中加以振動訓(xùn)練對提高運(yùn)動員的爆發(fā)力效果顯著。

水中蹬壁滑行是游泳運(yùn)動員轉(zhuǎn)身技術(shù)的最后一個環(huán)節(jié)，腿部力量、身體位置、身體形態(tài)等因素決定滑行距離，在身體位置、身體形態(tài)相對固定的情況下，提高腿部的最大力量和啟動力量就成了提高滑行距離最有效手段。表5 可見，實(shí)驗(yàn)組通過振動力量訓(xùn)練后，滑行距離比訓(xùn)練前提升了6.26%，提升幅度顯著(P ＜0.05)，與對照組相比，也呈顯著性差異(P ＜0.05)。雖然對照組成績也提高了1.88%，但組間無顯著性差異。從生理學(xué)角度分析原因，振動刺激作為一種附載的外界刺激，能刺激肌肉的本體感受器，尤其是改變肌梭傳入纖維末梢的興奮性振動刺激的低頻波由遠(yuǎn)及近在肌肉傳導(dǎo)，激活了大量肌梭Iα 傳入纖維使其興奮，其產(chǎn)生的動作電位經(jīng)過單突觸和多突觸途徑影響位于脊髓前角的α－運(yùn)動神經(jīng)元活動［11］。若在肌肉主動收縮的前提下，附加振動刺激能使?jié)撛诘倪\(yùn)動單位進(jìn)一步激活，從而使肌肉在克服特定負(fù)荷的前提下，動員更多甚至全部運(yùn)動單位參加活動，增大肌肉的力量在肌肉主動收縮過程中附加振動刺激可動員更多的運(yùn)動單位參加活動，增加肌肉力量［11］。綜上所述，振動力量訓(xùn)練對游泳運(yùn)動員水中蹬壁滑行的影響，與傳統(tǒng)力量訓(xùn)練相比呈顯著性差異。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

3.1.1 振動力量訓(xùn)練對游泳運(yùn)動員出發(fā)反應(yīng)速度素質(zhì)的影響，與傳統(tǒng)力量訓(xùn)練相比差異并不顯著，但對提高游泳運(yùn)動員出發(fā)效率具有較大的幫助。

3.1.2 從評價高水平游泳運(yùn)動員的出發(fā)、轉(zhuǎn)身爆發(fā)力指標(biāo)上看，實(shí)驗(yàn)組訓(xùn)練前后增幅與對照組增幅相比呈顯著性差異，振動力量訓(xùn)練可以通過提高游泳運(yùn)動員的爆發(fā)力從而有效改善比賽中的出發(fā)及轉(zhuǎn)身效果。

3.2 建議

3.2.1 本研究中的振動訓(xùn)練內(nèi)容沒有特意針對游泳出發(fā)、轉(zhuǎn)身技術(shù)動作訓(xùn)練而設(shè)計(jì)，按照正常訓(xùn)練計(jì)劃設(shè)計(jì)加入了振動訓(xùn)練手段。出發(fā)、轉(zhuǎn)身技術(shù)的訓(xùn)練還需要陸上力量訓(xùn)練與水中訓(xùn)練相結(jié)合。

3.2.2 振動訓(xùn)練相對來說還是比較高端的訓(xùn)練器材，本實(shí)驗(yàn)對象為高水平游泳運(yùn)動員，筆者認(rèn)為振動訓(xùn)練僅適合高水平運(yùn)動員的訓(xùn)練，在運(yùn)動員訓(xùn)練遇到瓶頸時為有效的提高肌肉力量并且避免運(yùn)動損傷的產(chǎn)生時，可以通過振動訓(xùn)練來進(jìn)行突破。但是否可以通過長期振動訓(xùn)練來提高運(yùn)動成績還有待進(jìn)一步研究。

3.2.3 在游泳運(yùn)動員的振動力量訓(xùn)練中，不能僅單純的練習(xí)肌肉力量，應(yīng)從提高神經(jīng)系統(tǒng)興奮性、靈活性、協(xié)調(diào)性和肌肉練習(xí)等幾個方面共同發(fā)展來提高肌肉的總力量。振動力量訓(xùn)練內(nèi)容的設(shè)計(jì)要根據(jù)游泳專項(xiàng)特征以及個人特長設(shè)計(jì)練習(xí)方法。做到靜力性練習(xí)與動力性練習(xí)相結(jié)合。

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