運動訓練對大學生龍舟選手無氧爆發(fā)力和肌肉厚度的影響

陳亞楠，胡明珠，王 婷，陳澤宏，李啟坤，肖國強

(華南師范大學體育科學學院，廣東廣州510006)

龍舟運動是一項力量性耐力項目。研究表明，龍舟運動是一項以有氧供能為主的體能主導類水上項目［1］。然而龍舟運動不僅需要較好的有氧耐力，同時需要更快的速度素質(zhì)。因此，無氧供能速度特別是乳酸供能，以及身體肌肉的爆發(fā)力尤為重要［2，3］。當前對于龍舟選手上述身體素質(zhì)和運動對其供能特征影響的研究還比較薄弱。為了提高龍舟選手運動訓練水平，了解運動訓練對龍舟選手無氧供能特點的影響，本研究通過運動會賽前進行運動訓練，探討其對大學生龍舟選手無氧爆發(fā)力和肌肉厚度的影響，旨在為龍舟訓練提供科學依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 研究對象

受試者為中山大學男子大學生龍舟選手25名，年齡為 (20.12±0.62)y，身高 (172.82±5.32)cm，體重 (67.25±3.42)kg。全體受試者沒有內(nèi)分泌代謝異常，身體健康。

1.2 實驗方法

受試者在比賽前進行8 wk龍舟身體素質(zhì)訓練，并測定受試者訓練前后各指標。運動負荷采用功率自行車 (Monark 881E，Sweden)分別測定上肢(手柄搖動)和下肢 (雙腳蹬踏)最大磷酸功率(ACP)和乳酸無氧功率 (ALP)指標。測定上肢各指標時，將功率自行車放在40 cm臺面上，受試者坐在椅位上雙手握手柄搖動功率自行車進行運動負荷測試。

1.2.1 最大ACP爆發(fā)力的測定

分別測定上肢和下肢最大無氧功率，作為最大ACP爆發(fā)力指標。上肢手柄搖動與下肢蹬踏功率自行車時間均為7 s。運動負荷量方面，上肢手柄搖動功率自行車每公斤體重0.08 kp，下肢蹬踏功率自行車每公斤體重0.10 kp。各自運動負荷重的最大值可視為最大 ACP 爆發(fā)力［4，5］。

1.2.2 ALP爆發(fā)力的測定

上肢手柄搖動和下肢蹬踏功率自行車，各自進行40 s運動負荷。運動負荷量方面，上肢手柄搖動功率自行車每公斤體重0.0615 kp，下肢蹬踏功率自行車每公斤體重0.0872 kp。各自運動負荷重的平均值可視為其ALP爆發(fā)力［4］。

1.2.3 身體各部位肌肉厚度和橫斷面積的測定

采用超聲波儀器 (LOGIOP6－GE彩超)測定受試者身體的11個部位［6］。測試部位在前臂遠端30%、上臂前和后部遠端30%、胸部和背部肌肉的最厚部位、肩胛骨下角5 cm、大腿前和后遠端50%、小腿前和后遠端30%處，均測右側(cè)部位。采用福永方法［7］推測上臂屈伸肌群和大腿屈伸肌群的肌肉橫斷面積，由上臂前后部和大腿前后部的肌肉厚度算出各自肌群的橫斷面積。

1.2.4 訓練內(nèi)容

運動訓練共持續(xù)8 wk，每周訓練3次，分別為每周一 (19∶30—21∶00)、周四 (19∶30—21∶00)、周六 (09∶00—11∶00)進行。具體內(nèi)容見表1。

表1 運動訓練具體內(nèi)容

1.3 統(tǒng)計學處理

2 結(jié)果

表2 運動訓練前后受試者不同運動方式所測ACP結(jié)果的比較

2.1 運動訓練前后最大ACP爆發(fā)力的變化

表2所示兩種不同運動方式運動前后ACP爆發(fā)力的變化。運動訓練后上肢手柄搖動功率自行車測得最大無氧爆發(fā)力的絕對值和相對值，與運動訓練前比較有顯著增加。運動訓練后下肢蹬踏功率自行車測得最大無氧爆發(fā)力的絕對值和相對值，與運動訓練前比較也有顯著增加。

2.2 運動訓練前后ALP爆發(fā)力的變化

表3所示兩種不同運動方式運動前后乳酸爆發(fā)力的變化。運動訓練后上肢手柄搖動功率自行車測得乳酸爆發(fā)力的絕對值和相對值，與運動訓練前比較有顯著增加。運動訓練后下肢蹬踏功率自行車測得乳酸爆發(fā)力的絕對值和相對值，與運動訓練前比較均無顯著性增加。

表3 運動訓練前后受試者不同運動方式所測ALP結(jié)果的比較

圖1、2所示40 s手柄搖動和下肢蹬踏功率自行車過程中，每隔5 s測得的乳酸爆發(fā)力的絕對值和相對值。運動訓練后下肢蹬踏功率自行車從第5 s到15 s的絕對值和相對值，與運動訓練前比較均有非常顯著增加。運動訓練后手柄搖動功率自行車從第5 s到25 s的絕對值和相對值，與運動訓練前比較均顯著增加，而最后15s均無顯著性增加。

圖1 運動訓練前后上肢、下肢測試所得的ALP爆發(fā)力絕對值隨時間的變化

圖2 運動訓練前后上肢、下肢測試所得的ALP爆發(fā)力相對值隨時間的變化

圖3 運動訓練前后不同部位肌肉厚度的比較

2.3 運動訓練前后身體各部位肌肉厚度和橫斷面積的變化

圖3所示運動訓練前后受試者身體各部位肌肉厚度的變化。與運動訓練前比較，運動訓練后身體各部位肌肉厚度顯著增加為上臂前和后部、胸部、肩胛骨下角、大腿前部，而大腿后部，小腿前和后部卻顯著減少，呈現(xiàn)肩關(guān)節(jié)的肌肉和大腿部的肌肉增加。圖4所示運動訓練前后，由受試者上臂和大腿前后部位肌肉的厚度推算出的各肌群的肌肉橫斷面積。與運動訓練前比較運動訓練后的上臂屈肌群、伸肌群和大腿屈肌群均顯著增加，而大腿伸肌群顯著減少。

圖4 運動訓練前后不同部位肌肉橫斷面積的比較

3 討論

龍舟運動是以有氧代謝供能為主、無氧供能為輔的一項水上競速項目。雖然我國的競技龍舟運動已取得一定成效，對其運動中的生理特征也有些研究［2，3］，但對于競技龍舟運動發(fā)展的本質(zhì)規(guī)律還未能準確把握。以往的研究中多采用下肢蹬踏功率自行車運動測定最大無氧爆發(fā)力，并認為這種爆發(fā)力與運動成績成正相關(guān)關(guān)系［4，5，8，9，14］。本實驗中采用7 s的短時間，測定最大無氧爆發(fā)力。

伊坂等研究者通過運動訓練測定了大學生皮艇選手訓練前后上肢最大爆發(fā)力，發(fā)現(xiàn)10 wk運動訓練可以提高大學生皮艇選手最大爆發(fā)力 (546±92 W vs 662±52 W)［4］。本研究大學生龍舟選手上肢最大爆發(fā)力，訓練前為578±62 W，訓練后為601±82 W，可以觀察到訓練后的值接近于皮艇選手。因此，從其訓練效果可以推測龍舟運動項目也和皮艇相似，以上肢的肌肉爆發(fā)力運動為主。此外，本研究通過8 wk的運動訓練，大學生龍舟選手下肢蹬踏和上肢手柄搖動兩種不同方式所測得的最大ACP爆發(fā)力的絕對值和相對值，與訓練前比較均顯著增加。這種變化便能說明龍舟選手通過8 wk陸上的運動訓練，上肢和下肢ACP爆發(fā)力得到提高。

龍舟運動的供能系統(tǒng)除了磷酸原外還要依靠糖酵解系統(tǒng)。本研究顯示，運動訓練后上肢手柄搖動功率自行車測得乳酸爆發(fā)力的絕對值和相對值，與運動訓練前比較顯著增加。運動訓練后下肢蹬踏功率自行車測得乳酸爆發(fā)力的絕對值和相對值，與運動訓練前比較均無顯著性增加?？梢哉J為龍舟運動競技特點以及運動訓練的效果，通過糖酵解供能的特征運動時間長于30 s血乳酸值最高，其乳酸爆發(fā)力的絕對值和相對值應該最大，訓練的效果應該比訓練前增加。然而本研究發(fā)現(xiàn)，運動訓練后下肢乳酸爆發(fā)力無顯著增加。提示龍舟運動訓練亦要加強下肢糖酵解供能為特征的訓練。

糖酵解供能的效率除了有氧氧化參與外，在較大運動強度時其釋放能量使ATP再合成的速率較有氧氧化快，短時間運動時糖酵解系統(tǒng)供能越多，ATP就越多，運動能力就越強［10］。對于龍舟運動員持續(xù)加速、沖刺時糖酵解供能能力格外重要。骨骼肌細胞質(zhì)中的糖原含量也是影響糖酵解供能重要因素，對肌肉厚度進行觀察可以反映乳酸爆發(fā)力程度［11，13］。本研究通過對運動訓練前后受試者肌肉厚度的比較，可以看到運動訓練后，上肢前臂前后部位、胸部、肩胛骨下角等上半身肌肉和大腿前部肌肉厚度增加，并可看到大腿后部、小腿前后部位的肌肉量減少。同時上肢肌肉中層肌群和大腿屈肌群橫斷面積明顯增加，而大腿伸肌群明顯減少。這是由于龍舟訓練中，上肢體的訓練多于下肢體。

運動訓練后受試者供能狀態(tài)表現(xiàn)為上肢的乳酸爆發(fā)力提高，而下肢運動的乳酸爆發(fā)力并沒有增加，如蹬車運動乳酸爆發(fā)力以每5 s測1次，其絕對值和相對值從運動開始到15 s有顯著性增加，此后直到運動結(jié)束時均未顯著性增加。在上肢運動中，其絕對值和相對值從運動開始到25 s有顯著性增加。關(guān)于蹬車運動測試各種競技比賽運動項目乳酸爆發(fā)力的報道較多［10，12，15，16］，上肢運動測試上肢乳酸爆發(fā)力的研究報道，劃船比賽的時間大約3～8 min，能量供應主要來源于有氧供能和無氧供能混合系統(tǒng)，而且在最大無氧爆發(fā)力中，乳酸爆發(fā)力對于運動成績是非常重要的［13，17，18，19］。根據(jù)本研究龍舟選手劃船動作的身體軀干及主要肌肉群、膝關(guān)節(jié)的伸展肌群特征，觀察到其無氧乳酸供能的變化以及肌肉生理解剖特征減弱的趨勢，提示龍舟選手陸上運動訓練的內(nèi)容，不僅應以上肢、軀干部肌肉群的訓練為中心，而且也要加強腿部伸屈為中心的下蹲等訓練，以下肢肌肉的阻抗運動為主，提高下肢肌肉群無氧乳酸供能。

4 結(jié)論

大學生龍舟選手運動訓練后，除下肢蹬踏功率自行車測得ALP爆發(fā)力外，上肢手柄搖動和下肢蹬踏功率自行車測得最大ACP、ALP爆發(fā)力的絕對值、相對值，與運動訓練前比較顯著增加。上肢上臂、胸部、肩胛骨下角等上半身肌肉量和大腿前部的肌肉量增加，大腿后部、小腿前后部位的肌肉量減少，提示大學生龍舟選手陸上訓練內(nèi)容不僅以上肢、軀干部肌肉群的訓練為中心，而且也要加強腿部伸屈為中心的下蹲等訓練，以下肢肌肉的阻抗運動為主。

［1］回麗，王鵬，韓凱.高校龍舟運動發(fā)展的現(xiàn)狀及特點 ［J］.文化教育，2012(8):228.

［2］劉德瓊.龍舟運動員某些生理特點的研究 ［J］.廣州體育學院學報，2001，21(2):45—47.

［3］蔣東升，韋江華，伍廣津，等.龍舟運動的生理特征研究［J］.貴州體育科技，2006(2):38—41.

［4］ Tadao isaka and Katsumi takahashi.Aerobic and anaerobic power and muscle thickness of varsity kayak paddlers［J］ .Jpn.J.Phys.Fitness Sports Med，1998，47:295—304.

［5］Bar－ Or，O.The wingate anaerobic test an update on methodology reliability and validity ［J］ .Sports Med，1987，4:381—394.

［6］Ab T，Kondo M，Kawakami Y，et al.Prediction equations for body composition of Japanese adults by B－mode ultrasound［J］.Am.J.Hum.Biol，1994，6:161—170.

［7］福永哲夫，安部孝，池川.超音波斷法による筋厚－皮下脂肪厚と組織斷面積の關(guān)系［J］.體力科學，1991，19:1—6.

［8］Dotan.The wingate anaerobic test's past and future and the compatibility of mechanically electro－magnetically braked cycle－ergometers ［J］ .Eur.J.Appl.Physiol，2006，98:113—116.

［9］Mickelson TC，Hagerman FC.Anaerobic threshold measurements of elite oarsmen ［J］ .Med Sci Sports Exerc，1982，14(6):440—444.

［10］Vermulst LJ，Vervoorn C，Boelens－Quist AM，et al.Analysis of seasonal training volume and working capacity in elite female rowers［J］ .Int JSports Med，1991，12(6):567—572.

［11］曲綿域，于長隆.實用運動醫(yī)學［M］.北京:北京科學技術(shù)出版社，2003:11—15.

［12］Secher NH.Physiological and biomechanical aspects of rowing.Implications for training［J］ .Sports Med，1993，15(1):24—42.

［13］Horswill CA，Scott JR，Galea P.Comparison of maximum aerobic power，maximum anaerobic power，and skinfold thickness of elite and nonelite junior wrestlers ［J］ .Int J Sports Med，1989，10(3):165—168.

［14］Bertuzzi R，Kiss MA，Damasceno M，et al.Association between anaerobic components of the maximal accumulated oxygen deficit and 30－second Wingate test［J］ .Braz J Med Biol Res，2015，48(3):261—266.

［15］Ozkaya O.Familiarization Effects of an Elliptical All－out Test and the Wingate Test Based on Mechanical Power Indices［J］ .J Sports Sci Med，2013，12(3):521—525.

［16］Hauser T，Adam J，Schulz H.Comparison of calculated and experimental power in maximal lactate－steady state during cycling［J］.Theor Biol Med Model，(2014－05 －02).

［17］Ho SR，Smith RM，Chapman PG，et al.Physiological and physical characteristics of elite dragon boat paddlers［J］ .J Strength Cond Res，2013，27(1):137—145.

［18］Ho SR，Smith R，O'Meara D.Biomechanical analysis of dragon boat paddling:a comparison of elite and sub－elite paddlers［J］.J Sports Sci，2009，27(1):37—47.

［19］ Singh R，Singh HJ，Sirisinghe RG..Physical and physiological profiles of Malaysian dragon boat rowers［J］ .Br J Sports Med，1995，29(1):13—15.