水下體能訓(xùn)練對運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能的影響

商 攀

(河北省體育科學(xué)研究所，石家莊 050000)

水下體能訓(xùn)練對運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能的影響

商 攀

(河北省體育科學(xué)研究所，石家莊 050000)

目的：探尋水下體能訓(xùn)練對耐力及大體重運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能的影響。方法：選取68名耐力及重競技項(xiàng)目、球類項(xiàng)目大體重運(yùn)動(dòng)員隨機(jī)分成水下體能訓(xùn)練組(實(shí)驗(yàn)組)與陸上常規(guī)體能訓(xùn)練組(對照組)，分別進(jìn)行12周的體能訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)結(jié)束，測試兩組運(yùn)動(dòng)員的機(jī)能狀態(tài)及相關(guān)血液指標(biāo)。結(jié)果：實(shí)驗(yàn)組的最大攝氧量、背肌核心力量、下肢力量以及平衡能力等均優(yōu)于對照組，生理生化指標(biāo)兩組比較變化不顯著，且都在正常范圍。結(jié)論：水下體能訓(xùn)練相對于陸上常規(guī)體能訓(xùn)練對耐力及大體重運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能發(fā)揮了良好的影響。

水下體能訓(xùn)練；最大攝氧量；核心力量；下肢力量；平衡能力

1 研究對象

選取河北省專業(yè)隊(duì)運(yùn)動(dòng)員68名(基本資料見表1)。主要為耐力項(xiàng)目以及重競技項(xiàng)目、球類項(xiàng)目的大體重運(yùn)動(dòng)員。

表1 實(shí)驗(yàn)對象基本資料

2 研究方法

2.1實(shí)驗(yàn)分組及訓(xùn)練方案

將68名運(yùn)動(dòng)員按項(xiàng)目及性別隨機(jī)分成水下體能訓(xùn)練組和陸上常規(guī)體能訓(xùn)練組，即實(shí)驗(yàn)組與對照組。實(shí)驗(yàn)組除進(jìn)行日常專業(yè)訓(xùn)練外，要進(jìn)行為期12周的水下體能訓(xùn)練，每周訓(xùn)練3次，每次150 min，包括15 min陸上熱身活動(dòng)、120 min水下訓(xùn)練、15 min水下娛樂游戲。實(shí)驗(yàn)組水下體能訓(xùn)練時(shí)，對照組進(jìn)行常規(guī)陸上體能訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)對兩組運(yùn)動(dòng)員相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行測試。水下體能訓(xùn)練計(jì)劃及主要訓(xùn)練內(nèi)容見表2。

表2 各項(xiàng)目水下體能專項(xiàng)訓(xùn)練方案

2.2主要測試指標(biāo)

生化指標(biāo)：晨起空腹抽取靜脈血，測量白細(xì)胞(WBC)、血紅蛋白(Hb)、紅細(xì)胞分布寬度(RDW)、肌酸激酶(CK)、血尿素(BUN)、睪酮(T)等相關(guān)指標(biāo)。

肺活量：采用肺活量測試儀進(jìn)行測量，測量兩次，取最大值。

最大攝氧量：采用MAXII最大攝氧量測試分析系統(tǒng)進(jìn)行最大攝氧量測試。

肌力：利用ERGO-FIT核心力量測試系統(tǒng)對腹背部核心力量進(jìn)行測試，應(yīng)用美國CyebexⅡ等速肌力測試系統(tǒng)測試膝關(guān)節(jié)股四頭肌及腘繩肌肌力。

平衡能力測試：包括睜眼單腿站立、閉眼單腿站立兩個(gè)指標(biāo)，秒表測量。

3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

4 結(jié)果

4.1體能的變化

表3結(jié)果顯示，最大攝氧量、肺活量、膝關(guān)節(jié)相對最大肌力指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)組較對照組提高顯著(P<0.05)；腹背部核心力量提高顯著(P<0.05)，腹部及左旋力量不平衡性非常顯著性降低(P<0.01)。單腿站、閉眼單腿站時(shí)間實(shí)驗(yàn)組較對照組有明顯延長，且具有非常顯著性差異(P<0.01)。

表3 水下體能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)前后測試結(jié)果±s)

注：與對照組比較，*代表P<0.05，**代表P<0.01。

4.2生化指標(biāo)變化

表4結(jié)果顯示，整個(gè)干預(yù)過程中實(shí)驗(yàn)組與對照組比較WBC、Hb、RDW、CK、T變化不大，差異不具有顯著性(P>0.05)。

表4 生化指標(biāo)實(shí)驗(yàn)前后測試結(jié)果

5 討論

5.1目前國內(nèi)體能訓(xùn)練存在的問題

長期以來，我國競技體育的優(yōu)勢項(xiàng)目集中在技能主導(dǎo)類，體能主導(dǎo)類項(xiàng)目總體處于劣勢，然而造成我國體能類項(xiàng)目停滯不前的原因，并不是沒有重視體能訓(xùn)練的問題，而是因?yàn)楦偧俭w育的極值化[1]造成許多競技項(xiàng)目體能訓(xùn)練出現(xiàn)諸多問題：一是過分追求專項(xiàng)動(dòng)作，忽視人體動(dòng)作規(guī)律，使得運(yùn)動(dòng)員肌肉發(fā)展不均衡，運(yùn)動(dòng)損傷增加；二是體能各子能力及其要素之間內(nèi)部結(jié)構(gòu)與專項(xiàng)特質(zhì)匹配不合理，使得“體能”相對過剩，而參賽能力不足；三是不科學(xué)、枯燥的大負(fù)荷力量訓(xùn)練可能引起運(yùn)動(dòng)員免疫機(jī)能的下降等[2]。面對低質(zhì)量、低水平、高成本的體能訓(xùn)練與競賽不斷對體能提出更高要求的矛盾,尋找更加有效的訓(xùn)練手段，在進(jìn)行高強(qiáng)度體能力訓(xùn)練的同時(shí)保持運(yùn)動(dòng)員的免疫機(jī)能，減少運(yùn)動(dòng)損傷的發(fā)生是一個(gè)亟待解決的問題。

本研究選取的實(shí)驗(yàn)對象主要為耐力項(xiàng)目以及重競技項(xiàng)目、球類項(xiàng)目的大體重專業(yè)運(yùn)動(dòng)員，目的是為體能訓(xùn)練理論研究開辟新的思路與方法，解決這些運(yùn)動(dòng)員在陸上體能訓(xùn)練方面存在的問題。

5.2水下體能訓(xùn)練設(shè)計(jì)的依據(jù)

水的阻力比空氣的阻力要大800多倍，借助水的壓力、水的粘滯性在水中進(jìn)行抗阻力訓(xùn)練，施加的阻力越大，越能刺激大腦皮層，反射性地調(diào)動(dòng)更多的肌肉群運(yùn)動(dòng)起來，這就促使全身的肌肉得到了統(tǒng)一有序的鍛煉；水的密度和導(dǎo)熱系數(shù)都比空氣大，在同等時(shí)間、強(qiáng)度下，水中運(yùn)動(dòng)耗散的熱量要比陸地大得多, 實(shí)驗(yàn)表明，在12 ℃的水中停留4 min所耗散的熱量，相當(dāng)于在同等溫度的陸地一小時(shí)所耗散的熱量。水的溫度要比陸上低，低溫水刺激會(huì)反射性引起甲狀腺素分泌量的增加，促使新陳代謝加快，加速肝糖元分解和脂肪氧化，釋放熱量，不僅使血液溫度迅速上升從而維持體溫平衡，而且有利于剩余能量的消耗，可有效地預(yù)防和減少脂肪在體內(nèi)的堆積，促使肌肉發(fā)達(dá)起來。水中運(yùn)動(dòng)還會(huì)改善人體的血液循環(huán)，增加皮下組織的營養(yǎng)供應(yīng)，促進(jìn)皮脂腺分泌大量的激素進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，使血液中的抗體生成量增加，從而提高人體的免疫力[3]。其次，經(jīng)常性的水下鍛煉能使吸氣肌和呼氣肌的功能得到改善，增強(qiáng)肺組織的彈性和胸廓的活動(dòng)度，提高肺通氣和換氣功能，增加機(jī)體的吸氧能力。因此，水下體能訓(xùn)練可為耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員及大體重運(yùn)動(dòng)員提供良好的體能訓(xùn)練模式，產(chǎn)生良好的訓(xùn)練效果，同時(shí)水的浮力作用可以減輕體重負(fù)荷，避免大體重運(yùn)動(dòng)員陸上體能訓(xùn)練容易出現(xiàn)損傷的弊端。綜上，水下訓(xùn)練可以在一定程度上彌補(bǔ)耐力項(xiàng)目及重競技項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員在陸上體能訓(xùn)練的不足。

5.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

經(jīng)過12周的實(shí)驗(yàn)，與對照組比較，實(shí)驗(yàn)組的心肺能力、肌肉力量及平衡穩(wěn)定能力均有顯著提高，血液指標(biāo)變化不大。

5.3.1 最大攝氧量及肺活量變化

最大攝氧量是指在人體進(jìn)行最大強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)，機(jī)體出現(xiàn)無力繼續(xù)支撐接下來的運(yùn)動(dòng)時(shí)，所能攝入的氧氣含量，是反映人體有氧運(yùn)動(dòng)能力的重要指標(biāo)，可作為耐力運(yùn)動(dòng)員的重要選材依據(jù)之一。肺活量是指一次盡力吸氣后，再盡力呼出的氣體總量。肺活量大，說明機(jī)體攝氧能力和排出廢氣的能力強(qiáng)，人體內(nèi)部的氧供應(yīng)就充裕，有利于運(yùn)動(dòng)能力的發(fā)揮。高水平的最大攝氧量和肺活量是有氧運(yùn)動(dòng)能力的基礎(chǔ)，所有的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目都需要具備良好的有氧運(yùn)動(dòng)能力，尤其中長跑、球類項(xiàng)目等。陸上長跑訓(xùn)練一直是用來發(fā)展有氧耐力的傳統(tǒng)方式，但長期使用該方法，運(yùn)動(dòng)員下肢的關(guān)節(jié)和肌肉承受的沖擊負(fù)荷較大，容易造成損傷。水下靠背單車抗阻練習(xí)和水下運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)抗阻跑步練習(xí)，相對陸上運(yùn)動(dòng)有效降低了身體的機(jī)械應(yīng)力。通過抗阻水流逆行運(yùn)動(dòng)及增加器械的抗阻負(fù)荷進(jìn)行有氧鍛煉，在保證運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練強(qiáng)度與訓(xùn)練量的同時(shí)，流體阻力對機(jī)體提供了足夠的刺激，大大提高了新陳代謝，增大了訓(xùn)練者的VO2和HR,使心肺功能有效改善。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)組最大攝氧量及肺活量均顯著高于對照組，說明水下體能訓(xùn)練可以有效提高運(yùn)動(dòng)員的有氧運(yùn)動(dòng)能力。

5.3.2 平衡能力的變化

平衡指身體所處的某種固定姿態(tài)以及在運(yùn)動(dòng)或在外力作用時(shí)能自動(dòng)調(diào)整并維持這一姿勢的能力，正常情況下人體平衡由前庭系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)以及本體感覺系統(tǒng)協(xié)調(diào)完成。人的任何運(yùn)動(dòng)幾乎都是在維持身體平衡的狀態(tài)下進(jìn)行的，尤其是大肌肉的活動(dòng)，更需要有較好的平衡能力才能勝任，平衡能力是一切靜態(tài)與動(dòng)態(tài)活動(dòng)的基礎(chǔ)能力。在摔跤、柔道等對抗性項(xiàng)目比賽時(shí)，雙方運(yùn)動(dòng)員需要在有額外的力量附加并且不穩(wěn)定的條件下格斗，在不斷保持自身平衡的同時(shí)，全力破壞對方的平衡。因此，交手性對抗項(xiàng)目，不僅要求運(yùn)動(dòng)員具有超強(qiáng)的體能，還必須具備良好的身體平衡能力。單足支撐等平衡訓(xùn)練，能增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員本體感覺與姿勢控制能力，改善人體平衡功能，利用平衡軟墊和半球，加大了平衡控制的難度。水中單腿站訓(xùn)練，是在水的三維空間各個(gè)方位力的作用下進(jìn)行的，水一方面能夠從各個(gè)角度對人體進(jìn)行刺激和鍛煉，使肌肉協(xié)調(diào)發(fā)展；另一方面能夠?qū)∪狻⒐趋澜o予緩沖和保護(hù)，避免運(yùn)動(dòng)損傷。由于水的阻力作用，水下抗組訓(xùn)練及倒后走等動(dòng)作速度減慢，感覺反應(yīng)的時(shí)間相應(yīng)延長, 使得動(dòng)作反饋充分, 有利于神經(jīng)對肌肉及動(dòng)作穩(wěn)定性的控制，一定程度上也促進(jìn)了平衡能力的發(fā)展。本實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)員單腳站立和閉眼單腳站立時(shí)間均顯著長于對照組，說明水下訓(xùn)練對身體的平衡能力提高具有顯著效果。

5.3.3 核心力量的變化

核心力量的概念源于核心穩(wěn)定性， Kibler[4]首次將核心穩(wěn)定性的概念引入競技運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，其認(rèn)為核心穩(wěn)定性有產(chǎn)生力量、傳遞力量和控制力量三方面功能。Kanpik[5]認(rèn)為身體左右側(cè)力量不平衡可導(dǎo)致功能性的運(yùn)動(dòng)技術(shù)異常，進(jìn)而導(dǎo)致?lián)p傷發(fā)生率提高。核心穩(wěn)定性是核心力量的結(jié)果，核心力量是核心穩(wěn)定性的具體表現(xiàn)形式[6]。強(qiáng)有力的核心肌群，對運(yùn)動(dòng)中的身體姿勢、運(yùn)動(dòng)技能和專項(xiàng)技術(shù)動(dòng)作的發(fā)揮起著穩(wěn)定和支持作用。物體在流體中做相對運(yùn)動(dòng),會(huì)受到流體所產(chǎn)生的阻力，包括磨擦阻力、壓差阻力、慣性阻力等。人體在水下運(yùn)動(dòng)，通過調(diào)整水下運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)可改變水的各種阻力。倒走在運(yùn)動(dòng)模式、身體的運(yùn)動(dòng)特征、肌肉活動(dòng)特征、步態(tài)特征以及動(dòng)力學(xué)特征上與正走存在一定的差異和獨(dú)特性。呂曉梅等發(fā)現(xiàn)[7]，倒走時(shí)腰部豎脊肌的積分肌電值明顯高于正走，倒走能增加腰背部肌肉的活動(dòng)，加速局部血液循環(huán)，從而改善腰背部肌肉內(nèi)部的協(xié)調(diào)性?！八械棺摺币朔粩嘧兓淖枇Γ\(yùn)動(dòng)員需要腰身挺直或略后仰才能完成，脊椎和腰背肌要承受比平時(shí)大幾倍至幾十倍的重力和運(yùn)動(dòng)力，這就使脊椎和腰背肌等得到了陸上訓(xùn)練所不能達(dá)到的強(qiáng)有力的刺激，利于肌肉的發(fā)展。水中阻力的增加，更能刺激人體大腦皮層，從而可以反射性地調(diào)動(dòng)更多的肌肉群參與運(yùn)動(dòng)，進(jìn)一步促使全身肌肉得到統(tǒng)一有序的鍛煉。結(jié)合陸上屈髖收腹訓(xùn)練，可有效促進(jìn)腹背部核心力量的發(fā)展。經(jīng)過12周的體能訓(xùn)練，相比較對照組，實(shí)驗(yàn)組腹背部力量、左右旋轉(zhuǎn)力量均有顯著提高，力量發(fā)展的不均衡性顯著改善。說明水下體能訓(xùn)練較單一的陸上體能訓(xùn)練能更有效提高運(yùn)動(dòng)員的核心力量，有利于運(yùn)動(dòng)技能的發(fā)揮。

5.3.4 膝關(guān)節(jié)力量變化

膝關(guān)節(jié)作為人體運(yùn)動(dòng)的一個(gè)主要關(guān)節(jié)，在日常生活和體育運(yùn)動(dòng)中占有重要的地位，膝關(guān)節(jié)的工作能力和效率往往制約著大多數(shù)體能性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的水平，其屈伸肌群的力量對運(yùn)動(dòng)能力具有重要的影響，對膝關(guān)節(jié)屈伸肌群的訓(xùn)練是力量訓(xùn)練的重要內(nèi)容[8]。在所有的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中，膝關(guān)節(jié)損傷最普遍，尤其是大級別運(yùn)動(dòng)員[9]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)組膝關(guān)節(jié)伸肌股四頭肌、屈肌腘繩肌不僅中速及慢速肌力顯著高于對照組，快速肌力也顯著高于對照組。說明水下體能訓(xùn)練較陸上體能訓(xùn)練更能有效提高受試者的下肢力量及膝關(guān)節(jié)屈伸肌力量。人體浸入水中時(shí), 在自然的狀態(tài)下可使肌肉松馳, 肌肉的緊張度發(fā)生改變，病疼感降低，借助于水的浮力、壓力、阻力等物理特性，可以提高肌肉的力量與耐力，增加動(dòng)作的活動(dòng)范圍，恢復(fù)動(dòng)作的控制能力、平衡能力及協(xié)調(diào)能力, 可有效改善機(jī)體的靈活性，促進(jìn)損傷恢復(fù)[10]。本實(shí)驗(yàn)中，將水中有氧訓(xùn)練與力量訓(xùn)練有機(jī)結(jié)合，使快肌纖維在有氧負(fù)荷下也得到了有效訓(xùn)練，克服了張曉暉[11]提到的在水中只進(jìn)行有氧訓(xùn)練慢肌纖維增長迅速，而快肌纖維因刺激不夠增長緩慢的弊端。平衡能力的訓(xùn)練增強(qiáng)了膝關(guān)節(jié)的本體感覺，改善了膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，這對于有效預(yù)防膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)損傷及損傷恢復(fù)意義重大。

5.3.5 生化指標(biāo)的變化

基本生理生化指標(biāo)的變化可客觀評定運(yùn)動(dòng)員承受訓(xùn)練負(fù)荷的身體機(jī)能狀態(tài)。白細(xì)胞(WBC)能夠比較準(zhǔn)確地反映運(yùn)動(dòng)員免疫機(jī)能的高低[12]。血紅蛋白(Hb)可參與體內(nèi)的酸堿平衡調(diào)節(jié)[13]，運(yùn)動(dòng)員在大負(fù)荷訓(xùn)練階段容易發(fā)生缺鐵性貧血，Hb降低，影響運(yùn)動(dòng)員競技能力的發(fā)揮。紅細(xì)胞分布寬度(RDW)是反映外周血液中紅細(xì)胞體積差異程度的參數(shù)，運(yùn)動(dòng)員機(jī)體出現(xiàn)疲勞積累時(shí)RDW值會(huì)變大。血清肌酸激酶(CK)對大強(qiáng)度訓(xùn)練、疲勞積累具有靈敏的同步反應(yīng)[14]，是運(yùn)動(dòng)員機(jī)能監(jiān)控中最重要的指標(biāo)之一，大負(fù)荷的訓(xùn)練可引起血清酶活性增高[15]。血尿素(BUN)是反映運(yùn)動(dòng)量的指標(biāo)，用來監(jiān)控運(yùn)動(dòng)員機(jī)體對運(yùn)動(dòng)量的反應(yīng)[16]，訓(xùn)練負(fù)荷大，BUN值增加明顯，反之增加不明顯。睪酮(T)是機(jī)體內(nèi)活性最高的一種雄性激素，一般來說，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能良好時(shí)，T值變化不大甚至略有上升，而在疲勞、過度訓(xùn)練或機(jī)能狀態(tài)不好時(shí)，T值則會(huì)下降。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)組與對照組相關(guān)生理生化指標(biāo)變化不顯著，且都在正常范圍內(nèi)，提示水下體能訓(xùn)練與陸上常規(guī)體能訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能總體代謝相一致，沒有出現(xiàn)過度疲勞。

6 結(jié)論

12周的水下體能訓(xùn)練較陸上常規(guī)體能訓(xùn)練，能更有效地提高耐力及大體重運(yùn)動(dòng)員的心肺能力、腹背肌核心力量、下肢力量以及本體感覺平衡能力，并一定程度上可預(yù)防陸上訓(xùn)練可能導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)損傷，此研究可為其他項(xiàng)目進(jìn)行水下體能訓(xùn)練提供一定的參考依據(jù)。

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TheInfluenceofUnderwaterPhysicalTrainingonAthlete’sPhysicalFunction

SHANG Pan

(Hebei Research Institute of Sport Sciences, Shijiazhuang 050000, China)

Objective: To explore the effect of underwater physical training on stamina and the physical function of athletes with heavy weight.Methods: 68 athletes from the stamina events, heavy athletic events of stamina and athletes with heavy weight from ball games are selected and randomly divided into underwater physical training group (experimental group) and on-land routine physical training group (control group). The physical trainings are carried out for 12 weeks respectively. At the end of the experiment, the physical state and related blood parameters of the two groups are tested.Results: The maximal oxygen uptake, dorsal muscle core strength, lower limb strength and balance ability of the experimental group are better than those of the control group. The changes of physiological and biochemical indexes are not significant in the two groups, and both are in the normal range.Conclusion: Underwater physical training has a good effect on the physical function of stamina athletes and heavy-weight athletes compared with routine physical training.

underwaterphysicaltraining;maximumoxygenuptake;corestrength;lowerlimbstrength;balance

2017-05-17

商 攀(1978-)，女，河北保定人，助理研究員，碩士，研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)生理學(xué)。

G804

：A

：1008-3596(2017)05-0076-06