不同準備活動對運動員無氧運動能力的影響

趙永才，石永秀

準備活動是在正式訓練和比賽及教學開始之前所進行的各種身體練習，其目的就是在賽前通過各種練習為正式教學或訓練比賽做好身體機能上的準備[1]。本研究通過對研究對象經歷不同準備活動后無氧運動能力的測試，了解何種準備活動更有利于運動員無氧能力的發(fā)揮，探討準備活動和無氧運動能力的關系。

1 研究對象和方法

1.1 研究對象

大學生運動員12名，男性，均為參加河北省大學生運動會田徑比賽選手。從事相關運動專項訓練兩年以上。12名運動員的年齡、體重、身高無明顯差異，詳細情況見表1。

表1 研究對象基本情況

1.2 研究方法

1.2.1 實驗方法

(1)實驗儀器。采用瑞典產MONARK894E功率自行車進行Wingate無氧運動能力測試。負荷設置:功率車阻力(N)=阻力系數(0.075)×體重(kg)×9.8;芬蘭HUR測力系統(tǒng)(HUR測力臺)測試縱跳爆發(fā)力。兩種儀器都可以從不同角度測試運動員時間長短不等的無氧能力。

(2)測試步驟與要求。本次考察三種準備活動方式對無氧運動能力的輸出是否有影響。研究對象進行三次無氧能力測試:每次測試首先進行縱跳無氧能力測試，然后完成30s Wingate無氧能力測試;每次測試前進行一種特定的準備活動，為消除上次活動的影響。三次測試間隔為一周。第一種是不做任何準備活動，測試結果作為對照組數據;第二種準備活動為常見的牽拉熱身活動，在教師指導下進行5min～10min下肢牽拉，采用緩慢靜態(tài)性牽拉，股前群、后群肌肉均進行伸展，再進行幾組仰臥起坐練習，活動腰腹的柔韌性，測試結果作為牽拉運動組數據;第三種準備活動是慢跑加牽拉活動，慢跑心率通過POLAR表控制在120次/min左右，時間為6min，隨后進行下肢靜態(tài)性牽拉活動。每次測試前，每個運動員具體準備活動形式通過抽簽決定，不一定相同，進行交叉設計實驗，上午8點測試，空腹，盡可能統(tǒng)一條件。

HUR測力系統(tǒng)測試步驟:運動員在原地垂直自由縱跳過程中對無氧爆發(fā)力進行測試。測力臺放置平穩(wěn)，體重測試前清零。受試者站立在測力臺上正中部位稱重，然后在規(guī)定時間內盡全力垂直自由縱跳，落點依然在原位。儀器通過計算機軟件自動輸出相關數據，動作重復兩次，取最佳測試結果為縱跳成績。

Wingate測試步驟:受試者蹬車1min熟悉測試過程，當心率恢復至100次/min時，進行測試。調整好自行車的座高和腳踏，根據受試者體重，通過計算機軟件設置相應負荷。當正式測試開始時，蹬車速度最大時負荷由零阻力加到預定阻力。受試者以最快的速度蹬車，旁觀者給予鼓勵和時間提示，堅持運動至30s結束，自行車的傳感器將數據傳遞給計算機。

(3)指標的選取。Wingate測試指標:分別測試所有被試者30s的無氧能力。測量指標及派生指標:最大功率(Peak Power:PP)、最大功率/體重(PP/kg)、最小功率(MIP)、平均功率(Average Power:AP)、平均功率/體重(AP/kg)、疲勞指數(Power Drop:PD)。

HUR測力系統(tǒng)測試指標:指標包括起跳最大輸出功率(Maximum Power:MP)、最大輸出功率/體重(MP/kg)、起跳高度(Height)、起跳速度(Velocity)、最大力量(Maximum Force:MF)、最大力量/體重(MF/kg)、最大沖量(MI)。

1.2.2 統(tǒng)計方法 使用SPSS16.0統(tǒng)計軟件對數據進行分析，采用方差分析方法進行數據處理，數據以平均值加減標準差表示，P＜0.05為顯著性差異，P＜0.01為非常顯著性差異。

2 研究結果

2.1 不同的準備活動功率自行車無氧測試結果

受試者使用功率自行車進行Wingate 30s測試。經過統(tǒng)計發(fā)現，與對照組相比，單純牽拉運動能引起除了最小輸出功率之外其他指標的升高，但大部分不具備統(tǒng)計意義(P＞0.05)，僅最大輸出功率(PP)顯著性高于對照組;慢跑加牽拉組測試結果除疲勞指數(PD)外，大部分指標高于對照組，并具有顯著性差異(P＜0.05)，并且單位公斤體重平均功率顯著高于牽拉運動組(P＜0.05)，詳細數據見表2、圖1和圖2。

表2 Wingate 30s無氧能力測試結果(n=12)

圖1 不同準備活動最大和平均輸出功率對比

圖2 不同準備活動單位體重最大和平均輸出功率對比

2.2 不同的準備活動測力臺無氧能力測試結果 (表3)

表3 HUR測力系統(tǒng)無氧能力測試結果(n=12)

與對照組相比，牽引準備活動和牽引加慢跑準備活動都能提高瞬間縱跳無氧功率輸出，但單純牽引運動準備活動的提高幅度無統(tǒng)計學意義;慢跑加上牽引下肢活動形成的混合式準備活動效果較好，縱跳過程中最大功率、單位體重最大功率、起跳高度和離地瞬間速度均顯著性高于對照組(P＜0.05)，其中單位體重最大功率具有非常顯著性差異(P＜0.01);但是起跳中最大力量和單位體重最大力量三組無顯著性差異(P＞0.05)，最大沖量也無顯著性差異(P＞0.05)，詳細數據見表3。

3 分析與討論

3.1 不同的準備活動對Wingate 30s無氧測試的影響

Wingate 30s無氧測試實驗中，PP反映肌肉短時間輸出功率最高水平，一般在前5s即可出現，可作為評價磷酸原供能能力的一個重要指標;AP則反映肌肉維持較高功率的耐力，可以評價糖酵解系統(tǒng)供能能力[3]。

本次受試對象接受無氧測試的數據與以往研究有一定差異。影響Wingate無氧測試結果的因素包括負荷、環(huán)境、溫度、主觀用力等各種因素，其中負荷是最主要因素[4]。參加本次實驗的大學生運動員PP值達到了839.7～1015.6 w，高于張國海[5]研究的體育專業(yè)男生。此外，本次研究采用大學生群體實驗測試中使用的阻力系數(0.075)，而目前高水平運動員測試多采用0.075～0.110的阻力系數，前人研究的武術散打和柔道選手常用的系數是0.098。國外早期的研究認為隨著阻力系數增加，PP具有拋物線樣的變化趨勢，意味著阻力系數一直增加，PP具有下降的可能[6]。因此，運動員的年齡、是否做準備活動、阻力設置、不同型號的功率車以及是否主觀用力等因素都影響著測試的數據;比較不同人群研究數據需盡可能統(tǒng)一測試環(huán)境和條件。另外，本次測試結果與筆者前期的研究測試結果平均值處于同一水平[7]。表明儀器和人員比較穩(wěn)定，結果正常。

表2顯示的受試者Wingate 30s無氧測試結果統(tǒng)計發(fā)現，與對照組相比，單純牽拉運動能引起最大功率、平均功率及單位體重相應指標的升高，但大部分不具備統(tǒng)計意義(P＞0.05)，僅最大輸出功率(PP)顯著性高于對照組(P＜0.05);慢跑加牽拉組測試結果除衰減指數(PD)外，大部分指標高于對照組，并具有顯著性差異(P＜0.05)，并且單位公斤體重平均功率顯著高于牽拉運動組(P ＜0.05)。

本次研究設計的牽拉運動和慢跑分別對應專門性準備活動和一般性準備活動，慢跑和牽拉復合運動相當于混合式準備活動。通過此次設計并進行無氧測試，可了解不同準備活動對無氧功率輸出是否有差異，從理論上闡明何種形式準備活動更有利于無氧運動的進行。本次結果表明單純的牽拉運動具有促進下肢蹬車無氧輸出的趨勢，但提高幅度不大，無統(tǒng)計學意義(P＞0.05);而慢跑加下肢牽拉的熱身準備活動能顯著性提高最大功率和平均無氧功率輸出(P＜0.05)，而且具有降低疲勞指數的趨勢。說明混合式的準備活動更有利于無氧功率的輸出。在實踐中，無氧供能為主的比賽項目或教學內容，尤其忍受高乳酸的項目在賽前進行混合式準備活動可能效果更好。

本次研究和 Neiva[8]等人的研究結論較為相似。其研究讓100m自由泳選手進行1 000m水中熱身準備，通過主觀用力感覺和血乳酸等指標控制強度，發(fā)現長距離有氧準備活動能顯著提高100m自由泳前50m的成績。和本研究相同點是增加了低強度有氧準備性質的活動，而且這種活動對短時間無氧供能為主的運動具有促進作用;而Balilionis[9]的研究卻發(fā)現受試者采用常規(guī)岸上準備活動即可獲得更好的游速，而40%最大游速水中準備活動反而效果一般，認為常規(guī)準備活動即可。因此，水中準備活動效果還有待進一步考察。本研究和國外研究在總體上認為，準備活動形式針對性越強，身體活動就越全面。如采用混合式準備活動，正式無氧運動能力的發(fā)揮可能會更好。

3.2 不同的準備活動對測力臺無氧能力測試結果的影響

測力臺測試下肢瞬間起跳期間，力量、功率的輸出和Wingate無氧測試側重點不同。功率自行車測試人體下肢5s～60s無氧做功能力，下肢肌肉的絕對力量、發(fā)力快慢、抗疲勞等因素決定了Wingate無氧測試結果的高低，但測試過程較為繁雜，阻力負荷不統(tǒng)一，是否主觀用力難以控制，研究結果難以進行橫向比較，這是此項測試不足之處。而HUR測力臺能簡便迅速測試人體下肢肌肉瞬間快速做功，可對比性較強，運動員的測試已非常普遍。本次研究考察不同準備活動受試者在測力臺上縱跳測試的差異。

表3測試結果超過了Wingate無氧測試的水平，這種情況與測試條件不同有關。自由縱跳與30s無氧測試相比只是瞬間完成，幾百毫秒內完成動作，屬于典型磷酸原系統(tǒng)供能。這取決于ATP-CP的快速動員能力。完成動作時磷酸原還有剩余，肌肉的溫度、ATP酶、CK的活性等因素影響著該系統(tǒng)的快速利用能力[10]。而自行車測試持續(xù)時間較長，尤其是30s測試，糖酵解系統(tǒng)供能占很大比例，更多取決于磷酸原儲備的消耗水平和乳酸的消除能力。同時自行車蹬車每一瞬間其實是一條腿發(fā)力，和縱跳雙腿同時發(fā)力不同，這些因素都是測力臺測試功率相對較高的原因。

研究結果顯示不同準備活動后運動員縱跳測試結果有明顯差異，與Wingate無氧能力測試相似。相對于對照組，單純的牽拉運動組只有提高起跳最大功率、單位體重最大功率、起跳高度和起跳速度的趨勢，并無顯著性差異(P＞0.05)。但慢跑加牽拉運動組測試結果以上指標全部顯著性高于對照組(P＜0.05)，但最大力量、單位體重最大力量和最大沖量三組之間無顯著性差異。結果表明:不同的準備活動對人體瞬間無氧能力的輸出有一定影響。牽拉運動可以興奮下肢肌肉，提高肌肉本體感覺的興奮性;單純的牽拉對快速爆發(fā)力并無顯著性提高;而慢跑加牽拉之后，受試者縱跳無氧功率相比對照組提高，且有顯著性差異(P＜0.05)。表明跳遠、跳高等項目，慢跑全身性運動加牽拉活動能有效提高無氧能力的發(fā)揮，同等條件下可能取得好成績。

與國內研究不同，國外研究差異很大。Haddad[11]的研究認為靜態(tài)牽拉和動態(tài)牽拉對縱跳測試影響不同，動態(tài)牽拉能明顯促進縱跳無氧能力，而靜態(tài)牽拉導致成績下降直至24h還不能恢復;而Bradley[12]研究不同牽拉熱身對縱跳成績的影響，受試者進行安靜對照、靜態(tài)牽拉、急速牽拉、和本體感覺神經肌肉促進措施，然后延緩時間不等進行縱跳測試，結果發(fā)現急速牽拉對縱跳成績無積極影響，而靜態(tài)牽拉或本體感覺神經肌肉促進法能明顯提高縱跳成績。這項研究和本研究不同之處是Bradley使用的靜力牽拉效果更好，而本研究只發(fā)現具有促進縱跳成績的趨勢。本研究總體上認為單純下肢牽拉有提高無氧爆發(fā)力的趨勢，混合式準備活動促進縱跳爆發(fā)力效果更好，但國外研究的差異可能與靜態(tài)牽拉的活動量不同有關。

4 結論

牽拉運動組和慢跑加牽拉運動兩種準備活動對Wingate 30s無氧測試影響不同。牽拉運動組除了明顯提高最大功率外，對平均功率和相對平均功率指標無顯著影響，而慢跑加牽拉運動能有效提高無氧功率輸出;牽拉運動組能具有提高測力臺縱跳測試無氧功率的趨勢，而慢跑加牽拉運動能有效提高瞬間功率輸出及起跳速度和高度。研究總體上認為混合式準備活動對人體無氧能力發(fā)揮效果更好。

[1]陳會良.體育運動準備活動的生理作用及影響[J].中國西部科技，2006，12(5):50 ～55.

[2]王健.無氧能力間接檢測方法研究進展[J].中國體育科技，1999，36(6):11 ～14.

[3]吳昊，馮美云.Wingate測試法的代謝研究[J].北京體育大學學報，1997，20(1):30 ～37.

[4]張輝，過平江.Wingate試驗的研究綜述[J].山東體育學院學報，2004，20(5):41 ～43.

[5]張國海.體育教育專業(yè)大學生無氧工作能力的分析[J].北京體育大學學報，2004，27(5):642 ～643.

[6]金花.無氧工作能力試驗的研究進展[J].成都體育學院學報.1996，22(2):77 ～81.

[7]趙永才.體育專業(yè)大學生和普通大學生Wingate及HUR測力臺無氧能力測試的分析研究[J].浙江體育科學，2010，32(1):114～118.

[8]Neiva HP，Marques MC，Fernandes RJ，et al.Does warm-up have a beneficial effect on 100m freestyle?[J].Int J Sports Physiol Perform.2013 ，9:[Epub ahead of print].

[9]Balilionis G，Nepocatych S，Ellis CM.Effects of different types of warm-up on swimming performance，reaction time，and dive distance[J].J Strength Cond Res，2012 ，26(12):3297 ～3303.

[10]閆琪，邵蕓.HUR測力臺在評價優(yōu)秀運動員下肢能力方面的實際應用[A].第七屆全國體育科學大會匯編(二)[C]，2004.

[11]Haddad M，Dridi A，Moktar C，et al.Static stretching can impair explosive performance for at least 24 hours[J].J Strength Cond Res，2013，23:Epub ahead of print.

[12]Bradley PS，Olsen PD，Portas MD.The effect of static，ballistic，and proprioceptive neuromuscular facilitation stretching on vertical jump performance[J].J Strength Cond Res，2007，21(1):223～226.