董思建，李建軍

（徐州師范大學(xué)體育學(xué)院，江蘇 徐州 221116）

理論與方法探索

第29屆奧運(yùn)會優(yōu)秀競走運(yùn)動員速度變化的生理學(xué)分析

董思建，李建軍

（徐州師范大學(xué)體育學(xué)院，江蘇 徐州 221116）

本文通過對北京奧運(yùn)會20公里競走優(yōu)秀運(yùn)動員速度變化進(jìn)行統(tǒng)計分析，運(yùn)用生理學(xué)知識解釋速度變化機(jī)理，探討速度變化的生理學(xué)機(jī)制，從而為運(yùn)動員進(jìn)行訓(xùn)練及比賽提供參考。

競走；速度；生理學(xué)；北京奧運(yùn)會；疲勞

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

參加29屆奧運(yùn)會女子20公里及男子20公里競走比賽獲得前4名的運(yùn)動員。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法收集整理相關(guān)文獻(xiàn)資料，為本研究指標(biāo)的確定、方法學(xué)的運(yùn)用及撰寫論文提供了較為充足的理論基礎(chǔ)和依據(jù)。

1.2.2 數(shù)理統(tǒng)計法將收集到的運(yùn)動員不同區(qū)段速度情況進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用Excel2003對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 女子20公里競走前4名情況分析

2.1.1 女子前4名個人基本資料及成績分析從表1中可以看出，卡尼斯金娜的成績明顯高于其他3名選手，并且前4名都打破了王麗萍在悉尼奧運(yùn)會創(chuàng)造的1∶29∶05的奧運(yùn)會紀(jì)錄，這可能是由于比賽是在雨中進(jìn)行的，有利于運(yùn)動過程中熱量的散失，抑制了機(jī)體高溫，延緩了疲勞過程。

由表1發(fā)現(xiàn)，4名優(yōu)秀競走運(yùn)動員身體普遍偏瘦，這是對長期訓(xùn)練的一種適應(yīng)，由于長期的耐力訓(xùn)練使體內(nèi)脂肪比例降低骨骼肌比例增加，發(fā)達(dá)的骨骼肌為運(yùn)動提供持久的動力，同時體重下降，提高了能量利用率，這也是對訓(xùn)練的一種適應(yīng)。

2.1.2 女子前4名速度變化狀況分析為了研究方便，把20公里平均分成10段，每段2公里，每一個2公里段內(nèi)的平均速度如表2。

由表2可以看出，在前8個區(qū)段，第1名的速度一直處于領(lǐng)先地位且速度一直上下波動，而當(dāng)距離終點(diǎn)4公里時速度迅速下降，即出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象，第1名在前2公里的平均速度是最高的，比第2名高0.13m/s。從運(yùn)動水平上來看，第1名比其他3名運(yùn)動員能力要強(qiáng)很多。為了體現(xiàn)出各段速度變化特征利用excell2003繪制出各段速度變化折線圖如圖1。從圖1可以看出，除第1名外，在前10公里內(nèi)，其余3名選手的速度變化基本保持一致并且顯現(xiàn)出逐步上升的趨勢，然后速度開始下降，到終點(diǎn)沖刺階段有小幅度的上升。

2.1.3 對奧運(yùn)冠軍卡尼斯金娜速度變化進(jìn)行分析卡尼斯金娜在起步后就一直處于領(lǐng)先地位，以自己的運(yùn)動能力為基礎(chǔ)，一直處于領(lǐng)先地位，在前16公里內(nèi)，速度以波浪式變化，到達(dá)16公里后體能大幅度的下降，產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象，表現(xiàn)在運(yùn)動速度的急劇下降。由于在16公里前擁有了很大的領(lǐng)先距離，即使速度降下來也不會被超越。同時由于一直處于領(lǐng)先地位，可以在運(yùn)動時自由調(diào)節(jié)運(yùn)動負(fù)荷，使機(jī)體某些機(jī)能得到暫時性的恢復(fù)。

由于競走運(yùn)動是長時間性耐力性運(yùn)動項目，其能量供應(yīng)特點(diǎn)除了需要有氧供能外，糖酵解和磷酸原供能也是必要的供能途徑，磷酸供能及糖酵解供能途徑疲勞快恢復(fù)也快，而有氧供能疲勞速度慢恢復(fù)也慢?？崴菇鹉仍谇?6公里內(nèi)速度的波動，除了受其戰(zhàn)術(shù)意識支配外，也是由于其主要供能系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變所表現(xiàn)出的現(xiàn)象，在速度升段無氧供能所占的比例較大，在速度下降階段，無氧供能系統(tǒng)疲勞受到抑制，引起速度的下降，這樣可以使無氧供能系統(tǒng)得到暫時的休息以達(dá)到一定的恢復(fù)，接著無氧供能系統(tǒng)供能比例增大，使速度有一定的上升。當(dāng)她行走到16公里后，由于機(jī)體高能磷酸物資大量消耗，血糖含量下降，糖原含量下降，代謝產(chǎn)物的堆積使能量供給速度下降，從而引起工作能力下降。

從其全程速度變化情況來看，卡尼斯金娜比賽的目的不僅僅為了獲得冠軍，更在于打破記錄創(chuàng)造個人最好成績，她把自己的體能毫不保留的消耗在競走過程中。從能量利用率來看，她的利用率比其他運(yùn)動員要高。

2.1.4 對劉虹速度變化進(jìn)行分析我國運(yùn)動員劉虹前半程速度有稍微波動，速度與其他兩名運(yùn)動員相差不大，但10公里后運(yùn)動能力大幅度下降，可能是在10公里段想超出第二集團(tuán)，縮小同卡尼斯金娜的差距，導(dǎo)致體能的過分利用，引起運(yùn)動能力下降。

在第12 ～ 18公里段由于運(yùn)動負(fù)荷的降低使機(jī)體得到了一定的恢復(fù)，因而在最后兩千米速度大幅的上升，然而即使最后2公里擁有較大的速度，也難以彌補(bǔ)前面所拉下的距離。在最后階段加速也存在技術(shù)上的不足，因為競走速度較高情況下容易出現(xiàn)騰空現(xiàn)象，受到判罰的幾率增大。

劉虹在12公里段已經(jīng)出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象，比其他運(yùn)動員提前了2 ～ 4公里，為提高成績，訓(xùn)練過程中應(yīng)當(dāng)重視體能的訓(xùn)練，加強(qiáng)耐力素質(zhì)訓(xùn)練增加體內(nèi)能源物質(zhì)儲備，以及在比賽過程中合理分配體能提高能量利用率。

2.1.5 對4名運(yùn)動員的總體分析由圖1看出，在8公里段，出現(xiàn)了速度的下降現(xiàn)象，這是由于在運(yùn)動開始階段，由于植物性神經(jīng)系統(tǒng)的機(jī)能動員速率明顯滯后于軀體神經(jīng)系統(tǒng)，導(dǎo)致植物性神經(jīng)與軀體神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能水平的動態(tài)平衡關(guān)系失調(diào)，內(nèi)臟器官的活動滿足不了運(yùn)動器官的需要，出現(xiàn)一系列的暫時性生理機(jī)能低下綜合癥，引起運(yùn)動能力的降低，經(jīng)過一定時間的調(diào)整，植物性神經(jīng)與軀體神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能水平達(dá)到了新的動態(tài)平衡，生理機(jī)能低下綜合癥癥狀明顯減輕或消失，這時，人體的動作變得輕松有力，呼吸變得均勻自如，又恢復(fù)運(yùn)動能力。10公里段，出現(xiàn)了速度的恢復(fù)，即極點(diǎn)現(xiàn)象消失了，運(yùn)動能力得到了恢復(fù)。12 ～ 16公里段又出現(xiàn)速度下降，是由于機(jī)體的疲勞所導(dǎo)致的，這時運(yùn)動能力在低負(fù)荷下可得到暫時性的休息，為最后沖刺階段儲蓄能量。最后兩千米速度有稍微的上升，是由體能得到恢復(fù)和戰(zhàn)術(shù)安排決定的。比較前后半程運(yùn)動能力，前半程優(yōu)于后半程，這與傳統(tǒng)觀念不太相符。

2.2 男子20公里競走前4名情況分析

男子20公里競走前4名運(yùn)動員及各段速度情況如表3和表4，折線圖如圖2。

奧運(yùn)會前4名運(yùn)動員的各段速度變化情況基本是一致的，只是在后6公里出現(xiàn)了差距。

由圖2可以直觀看出，在18公里以前階段，各運(yùn)動員的速度整體趨勢是持續(xù)上升的，在8公里段，4名運(yùn)動員的速度都有所下降，這與女子運(yùn)動員第一個速度下降點(diǎn)出現(xiàn)在同一個距離段，該段速度的下降是由于極點(diǎn)現(xiàn)象所引起的，當(dāng)極點(diǎn)現(xiàn)象消除后，速度有所上升。直至16 ～ 18公里段，由于運(yùn)動員的運(yùn)動能力不同依次出現(xiàn)了疲勞現(xiàn)象，最后沖刺階段速度都是下降的。

從前半程與后半程運(yùn)動能力對比可以看出，后半程運(yùn)動能力都高于前半程，這也符合當(dāng)今對競走運(yùn)動的傳統(tǒng)觀念。

比較我國運(yùn)動員王浩與國外運(yùn)動員速度變化，發(fā)現(xiàn)王浩過早的出現(xiàn)運(yùn)動疲勞導(dǎo)致速度下降，且其最大速度又不及國外選手。因此，中國運(yùn)動員在體能方面與國外存在著較大的差距，需要在訓(xùn)練中加以重視。

表1 女子20公里競走前4名運(yùn)動員基本情況及成績

表2 女子20公里競走前4名各段速度情況

表3 男子20公里競走前4名運(yùn)動員基本情況及成績

2.3 比較男女競走運(yùn)動員各段速度變化的異同

從總體趨勢來看，女子速度變化先緩慢升，然后緩慢下降，后半程運(yùn)動能力的低于前半程；男子速度變化趨勢是持續(xù)上升，直至疲勞后大幅下降，下降后的速度也仍比前半程的最大速度高。從各分段速度離散程度上來講，女子離散性比男子要大，即女子運(yùn)動員的運(yùn)動水平不是處于同一個級別的。從極點(diǎn)出現(xiàn)時段來看，男女都出現(xiàn)在8公里段，這揭示極點(diǎn)的出現(xiàn)與運(yùn)動距離相關(guān)性較大，與性別關(guān)系不大。從疲勞發(fā)生時段來看，女子比男子疲勞的發(fā)生要提前，這是由于女子運(yùn)動員身體機(jī)能比男子運(yùn)動員差所引起的。在沖刺階段女子速度有所回升，而男子速度一直下降。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為：“當(dāng)今世界優(yōu)秀競走運(yùn)動員比賽中基本上前半程慢后半程快?！蹦凶?0公里競走的速度變化特征符合該觀念，而女子20公里競走的速度變化特征與此觀念正好相反。

2.4 對競走運(yùn)動的供能方式分析

競走運(yùn)動是典型的周期性耐力性項目，其能量代謝特點(diǎn)是有氧代謝，糖酵解和磷酸原3種供能系統(tǒng)兼有的混合代謝。在起步階段，由于運(yùn)動強(qiáng)度不會太大，主要以有氧供能為主，但起步時骨骼肌血液供應(yīng)較少，所以糖酵解也構(gòu)成供能的途徑之一；當(dāng)血液在機(jī)體重新分配后，糖酵解供能比例下降，有氧供能比例上升，在途中加速階段，糖酵解及磷酸原供能系統(tǒng)提供能量比例顯著增加。在運(yùn)動的后半程，機(jī)由于體代謝產(chǎn)物的堆積，使骨骼肌細(xì)胞對氧氣的利用率降低，導(dǎo)致機(jī)體的相對缺氧，有氧呼吸受到一定的抑制，從而使糖酵解供能比例增加。因此訓(xùn)練過程要進(jìn)行有氧耐力訓(xùn)練和無氧耐力訓(xùn)練。

從能量供給方面分析各段速度變化情況，競走開始階段，運(yùn)動強(qiáng)度并不高，首先動員了機(jī)體內(nèi)的慢收縮單位，由于慢收縮單位支配的骨骼肌以有氧代謝為主，在相當(dāng)一段時間內(nèi)，機(jī)體以有氧供能為主，然而，由于在剛開始階段骨骼肌內(nèi)僅有少量的血液供應(yīng)，結(jié)合在肌紅蛋白與血紅蛋白上的儲存氧只能供少量肌糖原氧化產(chǎn)能，遠(yuǎn)不能滿足運(yùn)動肌的需要，因此需要ATP-CP及糖酵解供能。當(dāng)機(jī)體血液進(jìn)行重新分配后，大量血液流經(jīng)骨骼肌為骨骼肌有氧代謝提供氧氣，促進(jìn)機(jī)體的氧化供能，這時機(jī)體以有氧供能為主并且保持相當(dāng)長的一段穩(wěn)定工作狀態(tài)，使速度緩慢上升。在8公里時段男女運(yùn)動員的速度出現(xiàn)第一次下降期，在10 ～ 16公里段不同運(yùn)動員出現(xiàn)第二次工作能力下降的狀況，并且隨著運(yùn)動員水平的高低疲勞時間向后推遲。

競走運(yùn)動是一種長時間耐力性運(yùn)動項目，雖然以有氧供能為主，但無氧供能途徑也不應(yīng)忽視，當(dāng)有氧供能系統(tǒng)產(chǎn)生疲勞跡象時，可以利用無氧供能系統(tǒng)來維持運(yùn)動能力，同時使有氧供能系統(tǒng)得到暫時性的休息，當(dāng)無氧供能系統(tǒng)受阻時，有氧供能系統(tǒng)由于得到恢復(fù)而發(fā)揮作用。

表4 男子20公里競走前4名各段速度情況

圖1 女子20公里競走前4名各段速度變化特征

2.5 對競走疲勞的分析

2.5.1 中樞性疲勞的產(chǎn)生由于竟走運(yùn)動對技術(shù)要求比較嚴(yán)格，如果動作不到位就會受到判罰，這使中樞神經(jīng)系統(tǒng)一直保持緊張狀態(tài)，這誘發(fā)了中樞性疲勞的發(fā)生；再者，競走運(yùn)動又是周期性耐力運(yùn)動，由于運(yùn)動過程中的單調(diào)刺激，進(jìn)一步加深了中樞疲勞。

2.5.2 可利用能源物質(zhì)的缺乏競走運(yùn)動時，全身大部分肌肉都在運(yùn)動，運(yùn)動時耗能部位較多，運(yùn)動時間較長，20公里競走將近一個半小時，在此過程中主要以糖類和脂肪提供能源，前半程以糖類的氧化提供能量，后半程以脂肪的分解提供能量，在此過程中，由于代謝產(chǎn)物的堆積及線粒體損傷，使機(jī)體的有氧氧化及脂肪的分解受到抑制，從而導(dǎo)致了可利用的能源物質(zhì)的缺乏，運(yùn)動能力下降。這可能是引起競走運(yùn)動員疲勞的主要因素。

3 結(jié) 論

圖2 男子20公里競走前4名各段速度變化特征

3.1 我國20公里競走男女運(yùn)動員與國外相比，前半程能力相差不大，后半程現(xiàn)出耐力素質(zhì)不足，在訓(xùn)練過程中應(yīng)加強(qiáng)耐力性訓(xùn)練，同時要訓(xùn)練運(yùn)動員的無氧耐力。即加大訓(xùn)練強(qiáng)度及單次訓(xùn)練的時間。

3.2 在訓(xùn)練過程中應(yīng)合理分配體能，能夠掌握有氧供能與無氧供能的轉(zhuǎn)換，體會變速運(yùn)動中供能方式的不同。在競走運(yùn)動中提高能量利用率，把可利用的能量盡量利用在賽場上。

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1674-151X（2011）11-030-03

投稿日期：2011-05-23

董思建（1985 ～），在讀碩士研究生。研究方向：體育教育與訓(xùn)練學(xué)、體育產(chǎn)業(yè)。

10.3969/j.issn.1674-151x.2011.11.016