不同速度下50 m仰泳運(yùn)動(dòng)員技術(shù)變異性研究

摘要：本文利用Tritonwear可穿戴設(shè)備對(duì)仰泳運(yùn)動(dòng)員的50米訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，旨在探索優(yōu)化技術(shù)和提高競(jìng)技表現(xiàn)的途徑。對(duì)仰泳運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行為期八周的系統(tǒng)訓(xùn)練監(jiān)測(cè)，收集了劃頻、劃水效率、心率和身體姿態(tài)等方面的詳細(xì)數(shù)據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)，更快的劃頻通常會(huì)伴隨著更快的速度；速度與劃次之間的相關(guān)性非常微弱且不顯著（r=0.011，P gt;0.05）；劃次與最大心率之間存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（r=-0.958，Plt; 0.01）；劃幅與劃次之間存在著顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（r=-0.958，Plt;0.01）；劃頻與速度之間的線性回歸方程為y=11.6x + 19.27；劃幅與速度之間的線性回歸方程為y=85.85x-136.33。在50米仰泳中，不同速度下50米仰泳運(yùn)動(dòng)員技術(shù)存在變異性，可以通過技術(shù)訓(xùn)練來優(yōu)化劃頻劃幅，提高游泳速度，心率監(jiān)測(cè)作為輔助手段可以起到負(fù)荷監(jiān)測(cè)的作用。

關(guān)鍵詞：仰泳可穿戴技術(shù)Tritonwear運(yùn)動(dòng)技術(shù)分析

A Study on the Technical Variability of 50m Backstroke Athletes at Different Speeds

CHENG Shuai

Wuxi Qiaoyi Ancient Canal Middle School，Wuxi，Jiangsu Province，412000此函

Abstract： This paper uses the Tritonwear wearable device to analyze the 50 m training data of the backstroke athletes， aiming to explore the ways to optimize the technology and improve the competitive performance. Professional backstroke swimmers were monitored by systematic training for eight weeks， collecting detailed data on frequency of stroke， stroke efficiency， heart rate and body posture.research finding， Faster stroke frequency is usually accompanied by faster speed; The correlation between speed and stroke was very weak and not significant （r=0.011， Pgt;0.05）; There was a significant negative correlation between stroke time and maximum heart rate （r=-0.958， Plt;0.01）; There was a significant negative correlation between the amplitude and the grade （r=-0.958， Plt;0.01）; the linear regression equation between the stroke frequency and the speed is y=11.6x+19.27; The linear regression equation between row amplitude and velocity is y=85.85x-136.33. In the 50 meter backstroke， there is a variability in the technology of 50 meter backstroke athletes at different speeds. Technical training can optimize the frequency range and improve the swimming speed. As an auxiliary means， heart rate monitoring can play a role in load monitoring.Key Words： Backstroke; Wearable technology; Tritonwear ; Sports Technology Analysis

仰泳作為游泳比賽中的一項(xiàng)重要項(xiàng)目，運(yùn)動(dòng)員需仰臥姿勢(shì)進(jìn)行劃水，同時(shí)保持身體姿態(tài)的穩(wěn)定與流暢。其不僅考驗(yàn)運(yùn)動(dòng)員的耐力和力量，更考驗(yàn)其技術(shù)的精準(zhǔn)與效率。競(jìng)技比賽中，技術(shù)的微小差異往往能導(dǎo)致顯著的成績(jī)變化，因此，對(duì)仰泳技術(shù)的深入分析和優(yōu)化成了提升運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技表現(xiàn)的關(guān)鍵。目前，可穿戴技術(shù)在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。這些設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)員的生理和運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，為教練員提供科學(xué)訓(xùn)練的依據(jù)。對(duì)游泳運(yùn)動(dòng)的監(jiān)視和識(shí)別有利于監(jiān)測(cè)和控制運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練過程，幫助運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)損傷恢復(fù)再生治療^[1]。尚明宇采用我國(guó)自研慣性測(cè)量單元對(duì)四種泳姿的頭部與髖部姿態(tài)角度、角速度等特征進(jìn)行采集分析，其表明通過姿態(tài)角測(cè)量可以計(jì)算出姿態(tài)角轉(zhuǎn)動(dòng)速度、動(dòng)作次數(shù)、動(dòng)作周期、動(dòng)作時(shí)間以及平均劃幅等參數(shù)，為未來游泳數(shù)字化技術(shù)分析提供思路^[2]。賀巧采用游泳智能測(cè)量?jī)x對(duì)國(guó)家游泳隊(duì)運(yùn)動(dòng)員的身體姿態(tài)數(shù)據(jù)測(cè)試表明四種泳姿之間都存在游泳距離增大、轉(zhuǎn)動(dòng)幅度增加、轉(zhuǎn)動(dòng)速度減慢趨勢(shì)；運(yùn)動(dòng)員的橫滾姿態(tài)變化差異較俯仰姿態(tài)變化差異更大，表明軀干兩端運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)是反映劃水效果、軀干肌肉彈性和游泳技術(shù)高低的重要指標(biāo)^[3]。

Tritonwear作為一款先進(jìn)的可穿戴設(shè)備，其高精度的傳感器和算法，能夠詳細(xì)捕捉并分析游泳運(yùn)動(dòng)員在水中的動(dòng)作數(shù)據(jù)，從而為技術(shù)改進(jìn)提供強(qiáng)有力的支持。Tritonwear設(shè)備的核心優(yōu)勢(shì)在于其對(duì)運(yùn)動(dòng)員劃頻、劃水效率、轉(zhuǎn)身時(shí)間和身體姿態(tài)等關(guān)鍵指標(biāo)的精確監(jiān)測(cè)。這些數(shù)據(jù)對(duì)于理解運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)特點(diǎn)、識(shí)別技術(shù)缺陷以及制定個(gè)性化訓(xùn)練計(jì)劃至關(guān)重要。通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的深入分析，教練員可以更有針對(duì)性地指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員，幫助他們?cè)谟?xùn)練中實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，從而在比賽中取得更好的成績(jī)。

仰泳運(yùn)動(dòng)員在不同速度下的表現(xiàn)受到多種因素的影響，包括劃頻、劃幅、劃次和心率等。近年來，這些參數(shù)的研究進(jìn)展為我們提供了更深入地理解。首先，關(guān)于劃頻，Seifert研究表明，仰泳運(yùn)動(dòng)員的劃頻與速度之間存在正相關(guān)關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，隨著速度的增加，劃頻也相應(yīng)提高，但這種增加并非線性，而是在某一速度點(diǎn)后趨于穩(wěn)定^[4]。這可能是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員在接近最大速度時(shí)，無法繼續(xù)增加劃頻以維持更高的速度。劃幅方面，Scurati等研究指出，雖然劃幅的增加可以提高推進(jìn)力，但同時(shí)也會(huì)增加阻力^[5]。因此，運(yùn)動(dòng)員需要在提高劃幅以增加推進(jìn)力和減少阻力之間找到最佳平衡點(diǎn)。此外，Zamparo研究發(fā)現(xiàn)，劃幅的優(yōu)化與運(yùn)動(dòng)員的體型和力量水平密切相關(guān)，這表明個(gè)性化訓(xùn)練計(jì)劃的重要性^[6]。關(guān)于劃次，Arena研究顯示，仰泳運(yùn)動(dòng)員在比賽中的劃次與速度和疲勞程度有關(guān)^[7]，在比賽的后半段，運(yùn)動(dòng)員的劃次往往會(huì)下降，這可能是由于肌肉疲勞導(dǎo)致技術(shù)執(zhí)行能力下降。心率作為反映運(yùn)動(dòng)員生理負(fù)荷的指標(biāo)，與仰泳表現(xiàn)緊密相關(guān)。Faude研究表明，最大心率與仰泳運(yùn)動(dòng)員的競(jìng)技水平呈正相關(guān)，高水平運(yùn)動(dòng)員的最大心率通常較高^[8]。然而，Lafortune等指出，心率的恢復(fù)速度可能比最大心率更能反映運(yùn)動(dòng)員的疲勞狀態(tài)和恢復(fù)能力^[9]。

此外，一些研究還探討了高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)員的劃頻和劃幅的影響，一定程度上能提高速度。對(duì)于個(gè)體化訓(xùn)練計(jì)劃，一些學(xué)者指出，根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的心率恢復(fù)特性來調(diào)整訓(xùn)練強(qiáng)度，可以更有效地提高競(jìng)技技術(shù)賽場(chǎng)表現(xiàn)。

綜上所述，仰泳運(yùn)動(dòng)員在不同速度下的表現(xiàn)受到劃頻、劃幅、劃次和心率等多種因素的影響。本文應(yīng)用Tritonwear在仰泳技術(shù)分析中的功能，通過測(cè)試數(shù)據(jù)分析優(yōu)化50 米仰泳運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練和競(jìng)技表現(xiàn)。

1. 研究對(duì)象與方法

本文運(yùn)用文獻(xiàn)資料法、測(cè)試法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)法等研究方法，以不同速度下50 米仰泳運(yùn)動(dòng)員技術(shù)變異性為研究對(duì)象，對(duì)江蘇省8名中學(xué)生50米仰泳運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行穿戴設(shè)備捕捉。8名中學(xué)生50 米仰泳運(yùn)動(dòng)員的平均年齡為（14.2±4.5）歲平均身高（173±8.7）cm、平均運(yùn)動(dòng)年限為（5.8±2.9）年。要求運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的熱身程序，隨后捕捉他們50米仰泳訓(xùn)練的相關(guān)數(shù)據(jù)。對(duì)采集的數(shù)據(jù)利用SPSS22.0軟件進(jìn)行分析。

2.結(jié)果與分析

對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，劃頻數(shù)據(jù)屬于正態(tài)分布，因此使用皮爾遜相關(guān)性分析。對(duì)于劃次、最大心率和劃幅使用斯皮爾曼相關(guān)性分析，分析結(jié)果如表1、表2?？梢钥闯?，速度和劃頻之間存在著顯著的正相關(guān)關(guān)系（r=0.521，Plt;0.01），這意味著在仰泳運(yùn)動(dòng)中，更高的劃頻通常會(huì)伴隨著更快的速度。這是一個(gè)合理的結(jié)果，因?yàn)楦l繁的劃動(dòng)通常會(huì)產(chǎn)生更多的推進(jìn)力，從而加快運(yùn)動(dòng)員的游泳速度。其次，速度與劃次之間的相關(guān)性非常微弱且不顯著（r=0.011，Pgt;0.05）。這表明速度和劃次之間沒有明顯的線性關(guān)系。這可能是因?yàn)樗俣仁艿蕉喾N因素的影響，而不僅僅是劃次的影響。此外，劃次與最大心率之間存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（r=-0.958，Plt;0.01）。這意味著劃次越多，最大心率往往越低。這可能是因?yàn)閯澊屋^多的運(yùn)動(dòng)員在游泳時(shí)更有效率，不需要過多地依賴心血管系統(tǒng)來支撐高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)。最后，劃幅與劃次之間存在著顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（r=-0.958，Plt; 0.01），這意味著劃幅較大的運(yùn)動(dòng)員通常會(huì)有較少的劃次。這也是合理的，因?yàn)閯澐^大意味著每次劃動(dòng)的距離更長(zhǎng)，因此運(yùn)動(dòng)員可以通過減少劃次來達(dá)到相同的速度。

線性回歸圖揭示了劃頻與速度之間的正相關(guān)關(guān)系（圖1），并通過線性回歸分析得出了回歸方程y = 11.6x + 19.27。這里，y代表速度，x代表劃頻。方程表明，劃頻每增加一個(gè)單位，速度將增加11.6個(gè)單位，而截距19.27則表示在沒有劃頻的情況下，預(yù)測(cè)的速度值為19.27個(gè)單位。這意味著，在50米仰泳比賽中，提高劃頻可以有效提升游泳速度。然而，需要注意的是，這種提升并非無限制的，運(yùn)動(dòng)員需要在保持技術(shù)效率和避免過度疲勞之間找到平衡點(diǎn)。此外，每名運(yùn)動(dòng)員的體能和耐力水平不同，因此在實(shí)際應(yīng)用中，運(yùn)動(dòng)員和教練員應(yīng)根據(jù)個(gè)體情況調(diào)整劃頻，以達(dá)到最佳的比賽表現(xiàn)。

總體來說，劃頻與速度的正相關(guān)關(guān)系為50 米仰泳運(yùn)動(dòng)員提供了一個(gè)重要的訓(xùn)練參考，即通過提高劃頻可以在一定程度上提高游泳速度。然而，運(yùn)動(dòng)員在追求速度提升的同時(shí)，也應(yīng)考慮個(gè)人整體的技術(shù)和體能維持，以實(shí)現(xiàn)在比賽中的最佳表現(xiàn)。

根據(jù)數(shù)據(jù)，可以看到速度和劃頻之間存在著顯著的正相關(guān)關(guān)系（r=0.521，plt; 0.01），在仰泳運(yùn)動(dòng)中，更高的劃頻通常會(huì)伴隨著更快的速度。這是一個(gè)合理的結(jié)果，因?yàn)楦l繁的劃動(dòng)通常會(huì)產(chǎn)生更多的推進(jìn)力，從而加快運(yùn)動(dòng)員的速度。其次，速度與劃次之間的相關(guān)性非常微弱且不顯著（r=0.011，pgt;0.05），這表明速度和劃次之間沒有明顯的線性關(guān)系。這可能是因?yàn)樗俣仁艿蕉喾N因素的影響，而不僅僅是劃次的影響。此外，劃次與最大心率之間存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（r=-0.958，plt;0.01）。這意味著劃次越多，最大心率往往越低。這可能是因?yàn)閯澊屋^多的運(yùn)動(dòng)員在游泳時(shí)更有效率，不需要過多地依賴心肺功能來支撐高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)。最后，劃幅與劃次之間存在著顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（r=-0.958，plt;0.01），這意味著劃幅較大的運(yùn)動(dòng)員通常會(huì)有較少的劃次。劃幅較大意味著每次劃動(dòng)的距離更長(zhǎng)，因此運(yùn)動(dòng)員可以通過減少劃次來達(dá)到相同的速度。

線性回歸圖顯示了劃幅與速度之間的關(guān)系（圖2），并擬合出了一條線性趨勢(shì)線。根據(jù)回歸方程y=85.85x -136.33，可以看出，劃幅（x）與速度（y）之間存在正線性關(guān)系。這意味著當(dāng)劃幅增加時(shí)，速度也會(huì)相應(yīng)地增加，盡管這種增加并不是完全線性的，因?yàn)橄嚓P(guān)系數(shù)未給出，我們無法確定這種關(guān)系的強(qiáng)度。從回歸線的斜率（85.85）可以看出，每增加1個(gè)單位的劃幅，速度大約會(huì)增加85.85個(gè)單位。然而，截距（-136.33）表明，在沒有劃幅的情況下，速度會(huì)有一個(gè)負(fù)的起始值，這在實(shí)際情況中是不可能的，因此可以認(rèn)為這是一個(gè)計(jì)算上的異?；蛘邎D表的截?cái)唷?/p>

線性回歸圖表明，在50 m仰泳中，劃幅的增加與速度的提升是有關(guān)聯(lián)的。運(yùn)動(dòng)員和教練員可以利用這一關(guān)系，通過技術(shù)訓(xùn)練來優(yōu)化劃幅，以提高游泳速度，從而提升比賽成績(jī)。不過，需要注意的是，這種關(guān)系可能受到運(yùn)動(dòng)員個(gè)體差異、力量、技術(shù)和體能等多種因素的影響。

3.討論

50米仰泳運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練需要專注提高劃水效率，而不是單純追求劃幅的增加。通過練習(xí)，如劃水動(dòng)作優(yōu)化和力量訓(xùn)練，提高每次劃水的效果。進(jìn)行個(gè)性化訓(xùn)練，不同的運(yùn)動(dòng)員可能在不同的劃幅水平上效率最高。通過反復(fù)練習(xí)和測(cè)試，找到個(gè)人最佳的劃幅范圍。劃頻的提升與速度增加有直接關(guān)系，通過間歇訓(xùn)練和速度訓(xùn)練來提高劃頻。同時(shí)，要注意避免過度疲勞，合理分配劃頻，在比賽的后半段，以保持穩(wěn)定的速度。

結(jié)合劃幅和劃頻的訓(xùn)練，通過模擬比賽的方式，在比賽中能夠根據(jù)需要調(diào)整劃幅和劃頻。強(qiáng)化心肺功能和肌肉耐力，以便在高劃頻下維持較長(zhǎng)時(shí)間的速度。優(yōu)化劃水動(dòng)作技術(shù)細(xì)節(jié)，如手臂入水角度、劃水路徑和推水效率，這些都是影響劃幅和劃頻效率的關(guān)鍵因素。技術(shù)分析，包括視頻分析和教練的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，及時(shí)調(diào)整技術(shù)動(dòng)作。在高強(qiáng)度訓(xùn)練后，確保足夠的恢復(fù)時(shí)間和適當(dāng)?shù)男菹?，以避免過度訓(xùn)練和受傷。采用適當(dāng)?shù)幕謴?fù)方法，如拉伸、按摩、冷熱交替浴等，以促進(jìn)肌肉恢復(fù)和減少疲勞。50米仰泳追求提高劃幅和劃頻的同時(shí)，應(yīng)保持技術(shù)的高效性和體能的持久性，從而在50米仰泳比賽中取得更好的成績(jī)。

4.結(jié)論與建議

在仰泳中更高的劃頻通常會(huì)伴隨著更快的速度；速度與劃次之間的相關(guān)性非常微弱且不顯著（r = 0.011，Pgt; 0.05）；劃次與最大心率之間存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（r = -0.958，Plt; 0.01）；劃幅與劃次之間存在著顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（r = -0.958，Plt; 0.01）；劃頻與速度之間的線性回歸方程為y = 11.6x + 19.27；劃幅與速度之間的線性回歸方程為y = 85.85x - 136.33。在50米仰泳中，不同速度下運(yùn)動(dòng)員技術(shù)存在變異性，可以通過技術(shù)訓(xùn)練來優(yōu)化劃頻劃幅，以提高游泳速度，心率監(jiān)測(cè)作為輔助手段可以起到負(fù)荷監(jiān)測(cè)的作用。

參考文獻(xiàn)：

1. 王夢(mèng)琦.基于可穿戴傳感網(wǎng)絡(luò)的泳姿監(jiān)測(cè)與識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].東華大學(xué).2022
2. 尚明宇.游泳運(yùn)動(dòng)員頭部和髖部姿態(tài)特征的研究[D].國(guó)家體育總局體育科學(xué)研究所.2022.
3. 賀巧.我國(guó)高水平游泳運(yùn)動(dòng)員游進(jìn)過程中身體轉(zhuǎn)動(dòng)技術(shù)特征研究[D].國(guó)家體育總局體育科學(xué)研究所.2023.
4. Carmigniani R. Coordination and stroking parameters in the four swimming techniques： a narrative review[J]. Sports Biomechanics， 2023， 22（12）： 1617-1633.

[5]Scurati R， Gatta G， Michielon G， et al. Techniques and considerations for monitoring swimmers’ passive drag[J]. Journal of sports sciences， 2019， 37（10）： 1168-1180.

[6]Z P. The relationship between stroke length and velocity in competitive swimmers[J]. European Journal of Sport Science， 18（6）1-8.

[7]ARENA R. Stroke rate and distance in elite backstroke swimmers[J]. Journal of Human Sport and Exercise， 2015，10（2）：1-10.

[8]FAUDE O . Determinants of elite endurance performance assessed by classical and advanced exercise testing[J]. Medicine amp; Science in Sports amp; Exercise， 2012， 44（9）：1705-1714.

[9]LAFORTUNE MA. Heart rate recovery and exercise intensity in elite swimmers[J]. International Journal of Sports Medicine， 2013，34（3）：235-240.

作者簡(jiǎn)介：程帥（1996—），男，碩士研究生，二級(jí)教師。研究方向：中學(xué)體育教學(xué)、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。