皮劃艇項目有氧能力的評價方法

王 璽，高炳宏

1 皮劃艇項目特征及供能特點

皮劃艇最早起源于英國，分為皮艇和劃艇兩個項目，因為二者規(guī)則、場地、距離和裁判方法基本相同，所以統(tǒng)稱為皮劃艇項目。在奧運會皮劃艇項目比賽中，又分為200 m，500 m和1000 m，比賽距離的長短導(dǎo)致機體供能的不同。

前蘇聯(lián)有研究表明皮劃艇運動是負荷強度較高的速度耐力性項目，運動的前期是糖的無氧酵解提供能量，而中后期則是由糖的有氧氧化提供能量[1]。國際劃聯(lián)Szanto深入研究了皮劃艇項目不同時間的能量供應(yīng)及比例后認為，在皮劃艇運動中ATP-CP供能約為10 s，之后主要是無氧糖酵解供能約為40 s，隨著運動時間的持續(xù)增長，糖的有氧氧化供能比重開始增大。但是王衛(wèi)星[2]卻認為，皮劃艇運動與跑步等項目不同，它并不依靠大肌肉群作用于地面從而獲得加速度，所以皮劃艇起航速度不可能很快，他認為ATP-CP供能約20 s，之后開始糖酵解供能，20~60 s產(chǎn)生一定量的乳酸，60~120 s乳酸在體內(nèi)持續(xù)堆積。無論是以上哪種觀點，我們可以看出，在皮劃艇運動中，并沒有單一的供能系統(tǒng)，只是各個供能系統(tǒng)在供能的比例與時間的長短上存在一定的差異。從表1中我們也可以看出不同距離的皮劃艇比賽因時間長短不同，有氧代謝和無氧代謝的比例差異也較大。

表1 不同距離皮劃艇比賽氧氣需求和有氧代謝的供能比例Table Ⅰ Proportions of Oxygen Demand and Aerobic Metabolic Energy Supply in Different Distance Canoeing Races

皮劃艇不同距離比賽持續(xù)時間不同，ATP合成的途徑不同，隨著距離的增加，持續(xù)時間的增長，有氧代謝所占的比例增大，但這并不是說明短距離項目（尤其是200 m）是以無氧能力為主的?，F(xiàn)在仍有不少教練認為，對于像200 m這樣的短距離項目，大量、高強度的速度訓(xùn)練能夠提高耐乳酸能力，進而提高成績，從而忽略了長距離的有氧耐力訓(xùn)練。在皮劃艇比賽中，高水平的比賽總是在最后幾十米才分出勝負，而此時，大量的乳酸在體內(nèi)堆積。有氧能力越好，乳酸消除得越快，同樣在大強度運動后血乳酸的消除速度可以反映運動員的有氧能力[3]。氧化供能是運動后主要消除乳酸的途徑，乳酸主要在Ⅱ型快肌纖維內(nèi)生成，約50%通過血液運輸至骨骼肌、心肌等氧化代謝，而另外50%則通過“乳酸穿梭”進入Ⅰ型肌纖維和Ⅱa型快肌纖維被氧化利用[4]。因此乳酸的消除和骨骼肌、心肌等氧化代謝能力高度相關(guān)[5]。作為高強度、高乳酸的無氧糖酵解和有氧氧化供能的項目，皮劃艇運動員的有氧耐力水平對運動成績有著決定性的影響。

2 皮劃艇運動員有氧能力的評定

2.13000 m耐力跑測試

國際上通常采用3000 m耐力跑測試作為評定皮劃艇運動員一般耐力水平的方法，并結(jié)合血紅蛋白和血乳酸等測試[6]。有研究[7]表明皮劃艇運動員的3000 m跑成績與其專項成績呈正相關(guān)?，F(xiàn)在我國國家皮劃艇隊依然將3000 m跑作為皮劃艇運動員測試的重要指標(biāo)之一。

2.2 最大攝氧量（VO2max）

VO2max體現(xiàn)機體有氧代謝的潛力，同時也反映了機體對氧氣的利用能力。尚文元等[8]通過跑臺遞增負荷測試皮劃艇運動員的VO2max發(fā)現(xiàn)，我國優(yōu)秀皮劃艇運動員的VO2max均低于國際優(yōu)秀賽艇運動員，與Tesch研究報道的瑞典優(yōu)秀皮劃艇運動員用跑臺測得VO2max相比也稍差?？紤]到皮劃艇項目是以上肢做功發(fā)力帶動船艇前進的運動，上肢的運動方式和幅度遠多于軀干和下肢，故運動員上肢做功能力更為發(fā)達，而用跑臺的形式測得的VO2max的數(shù)值并不能真正意義上反應(yīng)項目的特點，測得的結(jié)果對專項能力的評價有所欠缺。但是皮劃艇測功儀可以模擬水上專項訓(xùn)練，能夠基本反映運動員的體能情況。Bishop等[9]通過皮劃艇測功儀測試女子皮艇運動員VO2max，發(fā)現(xiàn)，VO2max與500 m成績呈顯著正相關(guān)，間接說明VO2max對皮劃艇成績的重要性。但是大量研究表明VO2max可塑性較差，受遺傳因素影響較大，在成年后變化幅度不大。因此正如田中所言，VO2max可以作為反映運動員有氧能力的敏感指標(biāo)，但是卻不能反映有氧能力的動態(tài)變化[5]。

2.3 高強度負荷后血乳酸值

研究表明運動后乳酸的擴散、轉(zhuǎn)移、消除與心肌和骨骼肌的氧化代謝能力高度相關(guān)，這也正是乳酸消除速度反應(yīng)有氧能力的理論支持。

有分析表明，在皮劃艇比賽中，運動員的血乳酸可達到15 mmol/L，其所需要的正是高強度的有氧能力。有人曾采用遞增負荷的方式以最大強度65%，75%，85%，90%測試男子皮劃艇運動員的血乳酸值，發(fā)現(xiàn)血乳酸閾值同有氧耐力水平高度相關(guān)，且訓(xùn)練水平高者，耐乳酸能力越強。運動后所產(chǎn)生的大量乳酸需要盡快消除，尚文元等通過測定國家隊優(yōu)秀皮劃艇運動員力竭運動后恢復(fù)10 min的血乳酸（9~15 mmol/L）發(fā)現(xiàn)，血乳酸的高峰期普遍延遲，乳酸清除緩慢，肌肉代謝乳酸的能力較差。這說明我國皮劃艇運動員肌肉代謝乳酸清除能力較差，我們常說的速度耐力不足，正是由于乳酸清除能力差而導(dǎo)致的乳酸耐受能力較差和高功率做功的持續(xù)時間較短，進而說明我國皮劃艇運動員的有氧代謝能力有待提高。

2.4 無氧閾

VO2max是決定有氧耐力的生理基礎(chǔ)，但是通常情況下運動員是在低于VO2max的亞極限下完成運動負荷，且VO2max后天改變幾率較低。同VO2max相比，無氧閾表現(xiàn)出了更好的可塑性，VO2max相似的運動員，成績的好壞往往取決于無氧閾。無氧閾是指人體在進行體力性負荷時，體內(nèi)的能量代謝類型以有氧代謝供能為主逐漸轉(zhuǎn)向無氧代謝供能為主的臨界點，由Wasserman等人于1964年首次提出[10]。經(jīng)過多年的實驗研究證明，相比VO2max，無氧閾與皮劃艇項目運動成績相關(guān)性更為密切[9]，且隨著運動成績的增長，無氧閾仍可繼續(xù)增高。所以用無氧閾來評價皮劃艇有氧能力的變化和運動成績更加客觀與準(zhǔn)確。

2.4.1 通氣無氧閾（VT）

有氧運動過程中主要有氧代謝強度是無氧閾強度。所謂無氧閾強度是指在遞增負荷時，達到代謝性酸中毒和隨之而來的氣體交換前的耗氧水平。判斷通氣無氧閾點的首選標(biāo)準(zhǔn)即是在VO2max測試中找到呼出CO2急劇升高的拐點。無氧閾強度的評價是根據(jù)VO2-AT占VO2max的比例，比例越高，有氧能力越強。尚文元[8]通過跑臺遞增負荷測試發(fā)現(xiàn)我國優(yōu)秀皮劃艇運動員VT%VO2max達到78%~80%[女皮（80.7±2.5）%，男皮（78.2±1.8）%，男劃（78.9±3.7）%]，接近優(yōu)秀馬拉松運動員水平。

2.4.2 乳酸無氧閾（AT）

血乳酸是體育科研歷史中應(yīng)用最長也最為廣泛的一個指標(biāo)，建立在血乳酸理論之上的乳酸閾常用來衡量機體乳酸能系統(tǒng)能力，在耐力性為主的項目中，常用在訓(xùn)練過程中對訓(xùn)練強度的控制、評價身體對訓(xùn)練的適應(yīng)和測定運動訓(xùn)練的效果上。

2.4.2.14mmol/L乳酸閾（AT 4）

AT4的概念首先由Mader在1976年首次提出，他之處乳酸達到4mmol/L時所對應(yīng)的運動強度是能夠維持長時間運動的最大負荷強度[11]。AT4一直被認為是在運動時間中應(yīng)用最為廣泛的指標(biāo)，但是它是否能夠有效代指代無氧閾也是頗有爭議。從表2中我們可以看出，AT4作為無氧閾評價的指標(biāo)，一直應(yīng)用于對于皮劃艇項目有氧評價當(dāng)中。同時我們從表格中也可是看出，隨著研究的深入，評價皮劃艇運動員的負荷方式也逐漸由一般性器材（功率自行車）逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閷ｍ椘鞑模ㄆ澩y功儀），近幾年更是深入到實踐當(dāng)中。

事實上，隨著多年的研究，以及在實際操作，無論使用功率自行車或者皮劃艇測功儀，都不能更好地模擬水上實際情況，所以更多的學(xué)者開始專注于水上實踐的應(yīng)用。田中等在近1年的訓(xùn)練周期中，對國家皮艇隊利用1000 m水上專項距離對乳酸無氧閾進行4級遞增負荷測試，取AT4對應(yīng)的船速為乳酸無氧閾，測試結(jié)果表明隨著不同的訓(xùn)練周期，AT呈現(xiàn)較大波動，田中認為這種變化時由于訓(xùn)練結(jié)構(gòu)和效果的綜合反映。但是有認為1000 m距離過長，測得的血乳酸已經(jīng)不是最高值，100 m距離過短，運動員完成后血液中的血乳酸尚未達到最高值。在此基礎(chǔ)上，申霖采用水上250 m遞增負荷測試乳酸閾。他選取廣東省皮劃艇隊15名重點運動員，按照五級遞增強度（以技術(shù)劃為第一級強度，到第四級強度達到最大，第五級回歸技術(shù)劃），在水上劃250 m，在每級結(jié)束后的2~3 min內(nèi)完成采血。為了得到更準(zhǔn)確的數(shù)值，他將運動成績按照溫度、風(fēng)速、風(fēng)向換算表進行換算，并且將每次的測試結(jié)果都換算成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（水溫300C）,取AT4所對應(yīng)的250 m專項成績?yōu)槿樗釤o氧閾，結(jié)果表明在一個中周期（大約4周）的訓(xùn)練后，運動員的該乳酸閾曲線右移，說明運動員有氧能力有顯著提高，他還發(fā)現(xiàn)乳酸閾成績與專項成績顯著正相關(guān)。同時，對比田中與申霖的研究結(jié)果可以看出，訓(xùn)練周期的長短同樣對乳酸閾的影響不同，在不同的訓(xùn)練周期當(dāng)中應(yīng)該密切關(guān)注乳酸閾的變化。

表2 皮劃艇運動員乳酸無氧閾（AT4）測試方式Table Ⅱ AT4 for the Measurement of Canoeist’s Lactic Acid Anaerobic Threshold

2.4.2.2 個體乳酸閾（IAT）

在運動訓(xùn)練實踐中，運動員在無氧閾負荷下，血乳酸變化個體差異很大，并非每個運動員的乳酸無氧閾值是4mmol/L。所以，越來越多的人認為確定每一個運動員的個體無氧閾，才能評價他的有氧代謝能力。

張林[13]研究發(fā)現(xiàn)，讓皮劃艇運動員在測功儀上進行遞增負荷（強度30%，60%，75%和100%），男女皮運動員的IAT濃度均值皆小于4 mmol/L，且不同運動員之間個體乳酸閾差異較大。IAT功率值也低于AT功率值。說明訓(xùn)練中對所有運動員均采用血乳酸4 mmol/L為無氧閾值缺乏針對性，只有控制訓(xùn)練在運動員自己的IAT值的負荷強度，才能使運動員的有氧代謝能力有所提高。當(dāng)然，在訓(xùn)練實踐中，要做到對每一個運動員進行個體乳酸閾訓(xùn)練是相當(dāng)有難度的。所以筆者認為，IAT訓(xùn)練適合個別優(yōu)秀運動員。

2.4.2.3 最大乳酸穩(wěn)態(tài)（MLSS）

理論上MLSS能夠準(zhǔn)確反映無氧閾的水平，它指恒定負荷運動時不引起乳酸持續(xù)堆積的最高乳酸濃度和最大負荷量[14]。MLSS廣泛應(yīng)用于許多項目無氧閾測試方案的判別[15]。用MLSS判定皮劃艇運動員AT和IAT測試有效性的報導(dǎo)尚未見到，賽艇運動員的評價也并不多見。準(zhǔn)確獲取MLSS需要至少3~6次不低于30 min的恒定負荷測試，且每次間隔2 d以上，也許這也是它為什么在較難在實踐中開展的原因。但是還是有一些文獻可以給我們提供參考，Beneke研究發(fā)現(xiàn)賽艇運動員AT4與IAT功率顯著高于MLSS功率，且兩兩間高度相關(guān)。郜衛(wèi)峰[16]結(jié)合了賽艇專項運動特點，利用賽艇專用測功儀ConceptⅡ?qū)?0名公開級運動員進行1次遞增負荷獲取AT4和IAT,分別以 AT4和IAT作為初級負荷，以2.5%IAT作為最小調(diào)整負荷進行2~4次30 min恒定負荷測試，以運動中第10~30 min乳酸上升小于1 mmol/L作為判定標(biāo)準(zhǔn)獲取MLSS。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，10人中僅2人完成30 nimAT4強度的恒定負荷，只有1人達到MLSS，同時10人均能以IAT完成30 min恒定負荷測試，且有5人達到MLSS。所以他認為AT4高估了賽艇運動員的無氧閾水平，而IAT可以作為賽艇運動員無氧閾訓(xùn)練空間的有效負荷區(qū)間。

2.4.3 肌電無氧閾

研究發(fā)現(xiàn)在進行遞增負荷練習(xí)時，隨著運動強度的增大，活動肌肉的積肌電值呈直線增加，達到一定負荷時，IEMG值的增大出現(xiàn)非線性偏離，這一偏離成為積分肌電閾[17]。

2.4.4 心率無氧閾

1982年，Conconi研究發(fā)現(xiàn)，在跑步時心率與跑速呈線性增加，但當(dāng)跑速增加到一定速度后，隨著速度的增加，心率增加下降，呈非線性偏離。Conconi稱其為“偏轉(zhuǎn)率”，將心率拐點稱為“心率偏離點”(HADP)。之后，Conconi又證明了偏轉(zhuǎn)率和無氧閾相關(guān)，并且他得出結(jié)論，認為心率—跑速關(guān)系可以作為無創(chuàng)性評價跑步運動員無氧閾的方法。多年來有許多研究人員證明了Conconi同樣適用于其他運動項目。

關(guān)于Conconi法在皮劃艇中應(yīng)用尚未發(fā)現(xiàn)，在同屬于劃船類的賽艇項目的應(yīng)用較多。Droghetti最早將Conconi法運用于賽艇項目，通過測功儀測試發(fā)現(xiàn)心率拐點和乳酸拐點二者相關(guān)，林家仕等[18]利用賽艇測功儀結(jié)合賽艇專項運動特點對Conconi法進行修改。通過12名賽艇運動員在測功儀上進行遞增負荷測試(1’55,1’50,1’45,1’40,1’35所對應(yīng)功率)，每級持續(xù)3 min，每級負荷結(jié)束時測試血乳酸,全程佩戴心率表。研究發(fā)現(xiàn)，HRPD的出現(xiàn)率為83.3%，同時發(fā)現(xiàn)HRDP時的功率、心率與IAT時的功率、心率具有一定的相關(guān)性，說明Conconi法應(yīng)用于賽艇項目具有一定的重復(fù)性和穩(wěn)定性，而且它可以作為一種無創(chuàng)性測定無氧閾的方法，為賽艇專項訓(xùn)練提供方便。但是也有相當(dāng)一部分學(xué)者對于Conconi測試中HRDP出現(xiàn)率的穩(wěn)定性和HRDP時功率和心率的有效性都提出了質(zhì)疑。主要是由于測試方案的不同而引起的，不同學(xué)者的實驗方案存在一定的差異，受試對象、測試儀器、負荷強度的不同都會影響到實驗的效果。Vachon研究發(fā)現(xiàn)，在室外田徑場和室內(nèi)跑臺進行Conconi測試，HRDP的出現(xiàn)率（100%）大于室內(nèi)跑臺（50%）。而且經(jīng)證實，賽艇測功儀模擬賽艇2 km，平均功率標(biāo)準(zhǔn)誤2%，兩次重復(fù)測試相關(guān)系數(shù)較高（0.87和0.96）。從另一個方面也可以間接證明心率無氧閾替代乳酸無氧閾的可靠性增強。心率無氧閾在以長跑為主的有氧耐力項目中已有諸多研究，但在皮劃艇項目研究還相當(dāng)缺乏，究竟皮劃艇項目心率無氧閾是否如賽艇一般具有一定的重復(fù)性和穩(wěn)定性還不得而知。

3 小結(jié)

皮劃艇是一項以高有氧耐力基礎(chǔ)的速度型項目，皮劃艇運動員有氧能力不容忽視。 作為有氧能力評價的諸多指標(biāo)中的無氧閾指標(biāo)有著廣泛而有效的使用歷史，其中，AT4與IAT應(yīng)用最為廣泛。心率無氧閾或可成為皮劃艇運動員無氧閾研究的新熱點。

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