田 中,崔書強(qiáng),王 舸,李清正
我國(guó)男子皮艇200 m項(xiàng)目能量代謝特征研究
田 中,崔書強(qiáng),王 舸,李清正
目的:研究男子皮艇200 m項(xiàng)目能量代謝特征。方法:以6名優(yōu)秀男子皮艇運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,在皮劃艇測(cè)功儀上進(jìn)行36 s測(cè)驗(yàn)?zāi)M男子皮艇200 m比賽,測(cè)試安靜血乳酸和運(yùn)動(dòng)后的最高血乳酸,分析安靜、運(yùn)動(dòng)中和運(yùn)動(dòng)后的攝氧量,計(jì)算出能量代謝的供能比例,并對(duì)測(cè)試中的各指標(biāo)與成績(jī)(36 s測(cè)驗(yàn)的劃行總距離)進(jìn)行相關(guān)分析。結(jié)果:男子皮艇200 m有氧氧化、糖酵解和磷酸原3種供能系統(tǒng)的比例分別為17.70%±7.70%、53.72%±6.9%和28.59%±5.57%;相關(guān)分析表明,糖酵解供能、最高乳酸、前9 s平均攝氧量、前9 s平均攝氧量-安靜攝氧量和成績(jī)正相關(guān),磷酸原供能百分比和成績(jī)負(fù)相關(guān)。結(jié)論:男子皮艇200 m項(xiàng)目是以無氧供能為主的項(xiàng)目,其中,糖酵解供能的比例最高;攝氧量和成績(jī)的相關(guān)分析表明,起航時(shí)宜保持較高的攝氧量。
男子;皮艇;200 m;能量代謝比例
奧運(yùn)會(huì)皮劃艇項(xiàng)目包括1 000 m、500 m和200 m 3種距離的比賽,不同距離的皮劃艇項(xiàng)目強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間不同,因此,其能量代謝的特點(diǎn)不同,即3種能量代謝系統(tǒng)的供能比例不同。Byrnes等[11]發(fā)現(xiàn),男子皮劃艇運(yùn)動(dòng)員1 000 m和500 m有氧供能的比例分別為82%和62%;Bishop等[10]以2 min皮劃艇測(cè)驗(yàn)?zāi)M女子皮艇500 m項(xiàng)目,發(fā)現(xiàn)有氧供能的比例為70.25%±5.61%;Zouhal等[26]通過研究實(shí)際水域劃船發(fā)現(xiàn),皮艇1000 m和500 m項(xiàng)目有氧供能的比例分別高達(dá)86.61%±1.86%和78.30%±1.85%,其他研究也都發(fā)現(xiàn)類似的結(jié)果,這些研究表明,皮劃艇1 000 m和500 m項(xiàng)目的能量代謝供能比例是不同的,但都以有氧供能為主。
皮劃艇200 m項(xiàng)目直到2012年才進(jìn)入奧運(yùn)會(huì),皮劃艇200 m項(xiàng)目在單人艇上共包括男子皮艇(男子皮艇還包括一個(gè)雙人艇項(xiàng)目)、男子劃艇和女子皮艇3個(gè)小項(xiàng),優(yōu)秀男子皮艇運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)一般在36 s左右,優(yōu)秀男子劃艇和女子皮艇運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)一般在40 s左右,男子皮艇比賽時(shí)間要短于男子劃艇和女子皮艇,而且,由于男、女在運(yùn)動(dòng)中能量代謝特點(diǎn)上的差異,即使同為200 m距離的項(xiàng)目,這3個(gè)小項(xiàng)目間的能量代謝規(guī)律也是不同的。關(guān)于皮劃艇200 m項(xiàng)目能量代謝供能比例的研究較少,Byrnes和Nakagaki[11,19]報(bào)道了男子皮艇200 m項(xiàng)目有氧供能和無氧供能的比例,但沒有區(qū)分糖酵解和磷酸原系統(tǒng)的供能比例。其后,黎涌明[2]報(bào)道了皮劃艇200 m項(xiàng)目有氧氧化、糖酵解和磷酸原3種供能系統(tǒng)的供能比例,該研究是目前關(guān)于皮劃艇200 m項(xiàng)目3種能量代謝系統(tǒng)供能比例的唯一研究,但該研究以青少年運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,且沒有區(qū)分男子皮艇、男子劃艇和女子皮艇,研究結(jié)論不適于男子皮艇項(xiàng)目,也不能完全反映優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的代謝特征。為更深入了解皮劃艇200 m項(xiàng)目的能量代謝特征,本研究以男子皮艇運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,探討男子皮艇200 m項(xiàng)目的能量代謝特點(diǎn),為制定針對(duì)性的訓(xùn)練計(jì)劃提供依據(jù)。
1.1 研究對(duì)象
某市隊(duì)6名男子皮艇運(yùn)動(dòng)員參加測(cè)試,受試者均能夠熟練使用皮劃艇測(cè)功儀,同意參加測(cè)試,并在測(cè)試前已經(jīng)知道詳細(xì)測(cè)試流程和測(cè)試存在的不適感,測(cè)試也得到研究主管部門的同意。運(yùn)動(dòng)員處于夏訓(xùn)階段,身體健康,測(cè)試前1天無劇烈活動(dòng),下午休息,正常飲食(表1)。
年齡(歲)訓(xùn)練年限(年)身高(cm)體重(kg)體脂百分比(%)最大攝氧量(L/min)23.00±3.857.67±3.93186.83±2.9388.20±5.8811.33±3.194.90±0.27
注:最大攝氧量是使用CORTEX Metalyzer 3B氣體代謝分析系統(tǒng)在跑臺(tái)上進(jìn)行測(cè)試,跑步起始速度為10 km/h,遞增強(qiáng)度為每分鐘1 km/h,測(cè)試人員依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)判斷是否達(dá)到最大攝氧量。
1.2 研究指標(biāo)和方法
1.2.1 乳酸測(cè)試
以Lactate Scout便攜式血乳酸分析儀按照要求的條件和測(cè)試方法,采耳血,以SensLab公司乳酸試劑條測(cè)試。
1.2.2 安靜、運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)后攝氧量測(cè)試
在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)以CORTEX Metalyzer 3B氣體代謝分析系統(tǒng)測(cè)試安靜、運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)后的攝氧量,室溫和濕度分別為26℃和75%,時(shí)間為上午9:00~12:00。運(yùn)動(dòng)員測(cè)試前2 h無進(jìn)食,測(cè)試時(shí)無補(bǔ)糖。測(cè)試前準(zhǔn)備活動(dòng)包括10 min心率在130次/min左右的慢跑,拉伸5 min,拉伸后在皮劃艇測(cè)功儀上(Kayak Pro InfoMaster 2008型)劃行5 min(槳頻為60槳/min,阻力系數(shù)為84),期間每分鐘做一次5 s的加速劃。之后測(cè)量體重,帶好面罩,胸前帶心率遙測(cè)儀,在皮劃艇測(cè)功儀上保持安靜坐姿5 min,然后以36 s全力劃模擬男子皮艇200 m比賽,全力劃結(jié)束后仍帶面罩,在測(cè)功儀上保持安靜坐姿直至全力劃后攝氧量恢復(fù)為高于安靜值10%。
1.2.3 有氧氧化、磷酸原和糖酵解系統(tǒng)供能比例的計(jì)算
參照文獻(xiàn)報(bào)道方法[4,8],具體方法如下:
1.2.3.1 有氧氧化系統(tǒng)供能的計(jì)算
取全力劃前最后30 s的攝氧量平均值為安靜攝氧量,利用梯形法計(jì)算運(yùn)動(dòng)耗氧量-時(shí)間曲線下的面積,該值為全力劃期間的總攝氧量,減去36 s乘以安靜攝氧量值,即為全力劃所消耗的氧氣量。
1.2.3.2 磷酸原系統(tǒng)(ATP-CP系統(tǒng))供能的計(jì)算
磷酸原代謝系統(tǒng)的供能可以看作運(yùn)動(dòng)后過量氧耗的快成分,在攝氧量-時(shí)間曲線上以O(shè)rigin 6.0擬合運(yùn)動(dòng)后的過量氧耗恢復(fù)曲線,并求得曲線拐點(diǎn),利用Origin 6.0求運(yùn)動(dòng)結(jié)束后至拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)間曲線下的積分,減去該時(shí)間段的安靜攝氧量,即為磷酸原系統(tǒng)的耗氧量。
1.2.3.3 糖酵解供能的計(jì)算
測(cè)量全力劃前安靜狀態(tài)的血乳酸,之后測(cè)試全力劃后即刻、1 min、3 min、5 min、7 min和9 min時(shí)的血乳酸,找到運(yùn)動(dòng)后的峰值乳酸。全力劃后的最高血乳酸與全力劃前的血乳酸之差為凈累積血乳酸,按照氧氣-乳酸換算系數(shù)為3.0 mL/kg/mmolL,依下列公式計(jì)算糖酵解供能的耗氧量:
糖酵解供能=(全力劃后的峰值血乳酸-全力劃前的安靜血乳酸)×3×體重
最后按照1 L氧氣的能量等效為20.92 kJ的功換算,把上述3種能量代謝系統(tǒng)的耗氧量×20.92 kJ計(jì)算出每種能量代謝系統(tǒng)的做功,三者相加為總功,以每種能量代謝系統(tǒng)的做功除以總功,求出各自的供能比例。
1.3 數(shù)據(jù)處理方法
結(jié)果表明,36 s全力劃有氧氧化、糖酵解和磷酸原3種供能系統(tǒng)的供能比例分別為17.70%±7.70%、53.72%±6.9%和28.59%±5.57%;相關(guān)分析表明,糖酵解供能、最高乳酸、前9 s平均攝氧量、前9 s平均攝氧量-安靜攝氧量和36 s全力劃與總距離正相關(guān),磷酸原供能百分比和總距離負(fù)相關(guān)(表2);攝氧量和時(shí)間曲線的示范圖如圖1所示。
3.1 皮劃艇項(xiàng)目能量代謝供能比例
能量代謝供能比例的研究具有重要的意義,早在20世紀(jì)60年代,眾多學(xué)者就開始了該領(lǐng)域的研究,F(xiàn)ox等人[15]最早利用氧債和乳酸來研究能量代謝的供能比例。已經(jīng)有較多關(guān)于皮劃艇能量代謝的研究,從測(cè)試的準(zhǔn)確性上分析,利用劃船測(cè)試無疑是研究皮劃艇項(xiàng)目能量代謝系統(tǒng)供能比例最為準(zhǔn)確的方法,然而,在實(shí)際水域進(jìn)行劃船測(cè)試存在很多的困難,尤其是收集和分析氣體、血液,盡管便攜式氣體代謝分析儀的出現(xiàn)為現(xiàn)場(chǎng)氣體分析提供了可行的手段,但皮劃艇作為在水面進(jìn)行的室外項(xiàng)目,受自然條件如風(fēng)、浪等的影響較大,不穩(wěn)定的環(huán)境因素會(huì)影響到測(cè)試的準(zhǔn)確性。
表 2 36 s全力劃能量代謝供能比例及各指標(biāo)與總距離的相關(guān)性一覽表
Table 2 Correlation between the Indicators of Energy Metabolism Ratio and the Total Distance of 36s All-out Efforts
指 標(biāo)X±SD與總距離相關(guān)系數(shù)P運(yùn)動(dòng)時(shí)攝氧量(L)1.32±0.290.60.21最高心率(次/min)161.17±3.970.390.44有氧供能(kJ)16.14±9.290.470.35磷酸原供能(kJ)23.38±3.780.180.74糖酵解供能(kJ)46.68±9.730.95**0.003有氧供能%17.70±7.700.230.67磷酸原供能%28.59±5.57-0.81*0.05糖酵解供能%53.72±6.90.40.43安靜乳酸(mmol/L)1.03±0.240.160.76最高乳酸(mmol/L)9.47±1.700.90*0.02前9s平均攝氧量(L/min)0.74±0.290.82*0.04安靜攝氧量(L/min)0.72±0.11-0.160.75前9s平均攝氧量-安靜攝氧量(L/min)0.02±0.280.92**0.0099s后攝氧量(L)1.21±0.280.490.32總距離(m)181.38±9.98——
注:**P<0.01,*P<0.05。
圖 1 1名運(yùn)動(dòng)員攝氧量-時(shí)間曲線圖Figure 1. Curve of Oxygen Uptake and Time for Athlete
鑒于在實(shí)際水面上測(cè)試有以上缺陷,學(xué)者在研究中多采用實(shí)驗(yàn)室設(shè)備來代替劃船,其中,氣阻和計(jì)算機(jī)控制的皮劃艇測(cè)功儀是理想的替代手段。Van Someren等[24]的研究表明,在測(cè)功儀上全力劃4 min的總機(jī)械功與實(shí)際劃船距離高度相關(guān),且兩者運(yùn)動(dòng)時(shí)的攝氧量和運(yùn)動(dòng)后的乳酸值類似,表明皮劃艇測(cè)功儀是評(píng)價(jià)皮劃艇運(yùn)動(dòng)員生理學(xué)的可靠方法。因此,本研究使用36 s皮劃艇測(cè)驗(yàn)來模擬實(shí)際200 m劃船比賽,以此來研究其能量代謝特征。
在能量代謝系統(tǒng)供能比例的研究方法上,有氧代謝供能的研究方法較為簡(jiǎn)單和可靠,本研究采用公認(rèn)的較為可靠的氣體代謝分析法計(jì)算出運(yùn)動(dòng)期間的攝氧總量,以此來計(jì)算運(yùn)動(dòng)中有氧代謝的供能。在磷酸原系統(tǒng)的供能方面,本研究使用目前較準(zhǔn)確的氧虧法來計(jì)算運(yùn)動(dòng)中磷酸原系統(tǒng)的供能,該方法的原理是運(yùn)動(dòng)后的恢復(fù)過程中,ATP不同再生機(jī)制對(duì)氣體交換具有不同的影響,研究表明,快恢復(fù)成分主要用于高能磷酸原的合成,該方法是計(jì)算磷酸原系統(tǒng)供能的一種無損測(cè)試,但也有研究認(rèn)為,該方法高估磷酸原系統(tǒng)的供能[6,18]。目前尚沒有糖酵解供能的準(zhǔn)確研究方法,把運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的乳酸轉(zhuǎn)換為等量的氧氣再計(jì)算其供能是目前唯一的較為簡(jiǎn)便的輔助性方法,Zamparo等[25]在研究中也使用該方法來計(jì)算皮劃艇項(xiàng)目糖酵解供能比例。雖然本研究采用的方法不能精確反映糖酵解供能的情況,但作為唯一被驗(yàn)證的能夠區(qū)分3種能量代謝供能比例的方法,上述方法在能量代謝供能比例的研究方面還是具有重要的應(yīng)用價(jià)值[9],而且就目前已知的方法和研究進(jìn)展來講,本研究采用的方法在計(jì)算上沒有明顯的系統(tǒng)錯(cuò)誤,是可行的[7,13]。
眾多學(xué)者對(duì)不同距離皮劃艇項(xiàng)目能量代謝的供能比例進(jìn)行了測(cè)試,由于技術(shù)的困難,在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的研究較少,多數(shù)都是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行的,且以500 m和1 000 m項(xiàng)目的研究居多,到目前為止,關(guān)于皮劃艇200 m項(xiàng)目能量代謝供能比例的研究仍較少。Byrnes等[11]是最早研究該項(xiàng)目能量代謝比例的專家,他們于1997年在測(cè)功儀上以40 s的全力劃來模擬200 m比賽,采用氧虧法通過建立強(qiáng)度和攝氧量的線性關(guān)系來計(jì)算有氧和無氧供能的比例,發(fā)現(xiàn)皮劃艇200 m項(xiàng)目有氧和無氧代謝供能比例為37%和73%,該研究是以6名男子皮艇和2名男子劃艇運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,能量代謝的供能比例是男子皮艇和男子劃艇項(xiàng)目的平均值。Nakagaki等[19]采用和Byrnes相同的研究方法,以8名男子皮艇運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,發(fā)現(xiàn)有氧和無氧代謝供能比例為29%和71%。上述兩項(xiàng)研究都采用了40 s測(cè)功儀測(cè)驗(yàn),在時(shí)間上都遠(yuǎn)長(zhǎng)于男子皮艇的比賽時(shí)間,可能無法反映男子皮艇200 m項(xiàng)目的真實(shí)能量代謝狀態(tài),而且,都是采用氧虧法對(duì)供能比例進(jìn)行測(cè)試,因而,無法區(qū)分3種能量代謝系統(tǒng)的供能比例,而對(duì)于持續(xù)時(shí)間較短的皮劃艇200 m項(xiàng)目,了解3種能量代謝系統(tǒng)的供能比例具有重要的意義。鑒于此,國(guó)內(nèi)學(xué)者黎涌明[2]以40 s測(cè)功儀全力劃模擬200 m皮劃艇比賽,發(fā)現(xiàn)有氧氧化、糖酵解和磷酸原3種供能系統(tǒng)的供能比例為31.8%、28.8%和39.4%。該研究是目前關(guān)于皮劃艇200 m項(xiàng)目3種能量代謝系統(tǒng)供能比例的唯一研究,深化了對(duì)皮劃艇200 m項(xiàng)目能量代謝規(guī)律的認(rèn)識(shí),但該研究以青少年運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,在計(jì)算時(shí)沒有區(qū)分皮劃艇200 m項(xiàng)目的3個(gè)小項(xiàng),而且也使用40 s測(cè)功儀測(cè)驗(yàn)?zāi)M皮劃艇比賽,研究結(jié)論不能完全反映優(yōu)秀男子皮艇運(yùn)動(dòng)員的代謝特征。
為了解男子皮艇200 m項(xiàng)目的能量代謝特征,本研究利用優(yōu)秀男子皮艇運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,利用36 s測(cè)功儀測(cè)驗(yàn)來模擬200 m皮劃艇比賽,以此來測(cè)試3種能量代謝系統(tǒng)的供能比例,結(jié)果顯示,有氧氧化、糖酵解和磷酸原3種供能系統(tǒng)的比例分別為17.70%±7.70%、53.72%±6.9%和28.59%±5.57%,糖酵解系統(tǒng)的供能比例最高。本研究在計(jì)算時(shí)沒有計(jì)入體內(nèi)的氧儲(chǔ)備,由于體內(nèi)與肌球蛋白和血紅蛋白結(jié)合的氧儲(chǔ)備大約為400 mL[5],該部分氧氣盡管沒有在運(yùn)動(dòng)中的攝氧量中體現(xiàn)出來,但也將會(huì)在運(yùn)動(dòng)中參與有氧代謝,因此,本課題采用的方法可能會(huì)低估有氧代謝供能比例,如果計(jì)入該部分氧氣(以400 mL計(jì)算),有氧氧化、糖酵解和磷酸原系統(tǒng)的供能比例分別為25.92%、49.36%和24.72%。
同Byrnes等[11]和Nakagaki等[19]的研究比較,本研究有氧供能的比例低,無氧供能比例高,造成這種差異的原因可能與測(cè)功儀測(cè)驗(yàn)持續(xù)的時(shí)間不同有關(guān)。Byrnes采用了40 s測(cè)功儀測(cè)驗(yàn)來模擬200 m,本研究采用36 s測(cè)功儀測(cè)驗(yàn)來模擬200 m,Byrnes的時(shí)間長(zhǎng)于本研究,時(shí)間的延長(zhǎng)將伴隨有氧供能比例的升高,由于Byrnes的研究對(duì)象是男子皮艇和劃艇運(yùn)動(dòng)員,因此,這也可能反映了男子皮艇和男子劃艇200 m項(xiàng)目在能量代謝方面存在不同。除采用的測(cè)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間和研究對(duì)象不同外,供能比例測(cè)試方法的不同可能是造成結(jié)果不同的主要原因,Byrnes通過建立運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和攝氧量的關(guān)系,再通過外推求得實(shí)際運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的理論攝氧量,以此計(jì)算有氧供能和無氧供能的比例,研究表明,該方法將高估有氧供能的比例,低估無氧供能的比例[6]。測(cè)試方法和測(cè)功儀全力劃持續(xù)時(shí)間的不同也是本研究有氧代謝供能比例低于Nakagaki等的研究的主要原因。
本研究有氧供能比例也低于黎涌明[2]的測(cè)試結(jié)果,除持續(xù)時(shí)間的差異外,黎涌明在研究中采用了男、女皮劃艇運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,而本研究?jī)H以男子皮艇運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,Byrnes的研究表明,在完成同等距離的比賽時(shí),女子皮劃艇運(yùn)動(dòng)員更多的依賴有氧供能[11],另外,黎涌明的研究中實(shí)驗(yàn)對(duì)象為處于冬訓(xùn)階段的青少年,本研究為成年運(yùn)動(dòng)員,處于夏訓(xùn)階段,實(shí)驗(yàn)對(duì)象水平和訓(xùn)練背景的差異也可能是造成不同的原因。
同持續(xù)時(shí)間類似以下肢運(yùn)動(dòng)為主的跑步等項(xiàng)目比較,皮劃艇200 m有氧供能比例更低,如持續(xù)30 s的跑步有氧供能比例為27%[17]。皮劃艇是以上肢運(yùn)動(dòng)為主的項(xiàng)目,同下肢運(yùn)動(dòng)比較,上肢運(yùn)動(dòng)參與的肌群相對(duì)較小及靜力性收縮較多,上肢運(yùn)動(dòng)為主的運(yùn)動(dòng)很難達(dá)到個(gè)體的最大攝氧量。Tesch等[22]測(cè)試了瑞典成年和青少年男子皮艇運(yùn)動(dòng)員跑臺(tái)最大攝氧量以及500 m、1 000 m劃船測(cè)驗(yàn)后攝氧量的情況,跑臺(tái)測(cè)試的最大攝氧量為5.4 L/min,1 000 m測(cè)驗(yàn)后成年隊(duì)員的峰值攝氧量為4.7 L/min,為跑臺(tái)測(cè)試最大攝氧量值的87%,500 m測(cè)驗(yàn)后峰值攝氧量為4.2 L/min,為跑臺(tái)測(cè)試最大攝氧量值的77%。由于劃船時(shí)胸肋骨固定對(duì)循環(huán)系統(tǒng)的妨礙,皮劃艇運(yùn)動(dòng)員血壓較高[20],反映了外周血管阻力的增加,因此,皮劃艇運(yùn)動(dòng)員可能更加依賴無氧供能。
3.2 測(cè)試各指標(biāo)與成績(jī)相關(guān)性的分析
測(cè)試中的各指標(biāo)和成績(jī)(36 s全力劃的總距離)的相關(guān)分析表明,糖酵解供能、最高乳酸、前9 s平均攝氧量、前9 s平均攝氧量-安靜攝氧量和成績(jī)正相關(guān),磷酸原供能百分比和成績(jī)負(fù)相關(guān)。
皮劃艇200 m項(xiàng)目的無氧供能比例高,是無氧供能為主的項(xiàng)目,本研究也發(fā)現(xiàn),糖酵解是供能比例最高的供能系統(tǒng),因此,糖酵解供能和最高乳酸與成績(jī)呈現(xiàn)正相關(guān)。Fry等[16]以1 min全力做功來評(píng)價(jià)皮劃艇運(yùn)動(dòng)員的糖酵解能力,發(fā)現(xiàn)1 min全力做功和500 m、1 000 m成績(jī)相關(guān)系數(shù)為-0.508和-0.633,表明糖酵解供能對(duì)于皮劃艇項(xiàng)目的重要性。而作為200 m皮劃艇項(xiàng)目供能比例最高的供能系統(tǒng),糖酵解的做功能力可能更為關(guān)鍵。Van Someren等[23]以皮劃艇測(cè)功儀模擬200 m比賽,發(fā)現(xiàn)峰值血乳酸為6.7±1.7 mmol/L,而兩名國(guó)際水平運(yùn)動(dòng)員的乳酸分別達(dá)到8 mmol/L和10 mmol/L,成績(jī)最好的隊(duì)員乳酸值最高。
進(jìn)一步的分析發(fā)現(xiàn),全力劃前9 s平均攝氧量、前9 s平均攝氧量-安靜攝氧量與成績(jī)正相關(guān),實(shí)際測(cè)試的結(jié)果也顯示,在全力劃的最初9 s內(nèi),攝氧量高的隊(duì)員成績(jī)較好,而起始9 s攝氧量低的隊(duì)員(低于安靜值)成績(jī)較差。研究表明,皮劃艇運(yùn)動(dòng)員在45 s時(shí)攝氧量才能夠達(dá)到其個(gè)人峰值攝氧量的99.2%,運(yùn)動(dòng)初期是積累氧債的主要階段,以無氧供能為主[10],在運(yùn)動(dòng)最初9 s內(nèi)攝氧量高的隊(duì)員將積累更少的氧債。全力劃最初9 s內(nèi)(起航階段)攝氧量低于安靜值是屏息造成的,這種相關(guān)性表明,對(duì)于皮劃艇200 m項(xiàng)目來講,起航時(shí)不宜屏息,因此,皮劃艇200 m比賽起航時(shí)是否以正確的方式呼吸(不屏息)將會(huì)影響到成績(jī),而屏息可能和過于發(fā)力或過度集中注意力有關(guān)。
磷酸原供能比例與成績(jī)的負(fù)相關(guān)表明,在200 m項(xiàng)目中不能過于依賴磷酸原系統(tǒng)供能。磷酸原系統(tǒng)的供能效率高,持續(xù)時(shí)間短,是開始數(shù)秒之內(nèi)的主要供能方式,之后糖酵解和有氧供能比例升高,并逐漸成為主要的供能系統(tǒng)。在持續(xù)36 s的皮劃艇測(cè)驗(yàn)中,磷酸原系統(tǒng)供能比例最高的兩名運(yùn)動(dòng)員分別是有氧和糖酵解供能最少的運(yùn)動(dòng)員,反映了這2名運(yùn)動(dòng)員分別在有氧能力和糖酵解能力上存在不足,由于不能充分利用其他兩種代謝系統(tǒng)供能,從而導(dǎo)致總供能小,成績(jī)(總距離)相對(duì)較差。另外,在運(yùn)動(dòng)起始的數(shù)秒內(nèi),由于磷酸原系統(tǒng)供能時(shí)CP的快速分解會(huì)引起無機(jī)磷酸的累積和pH值的短暫升高,能夠分別提高磷酸化酶和磷酸果糖激酶的活性,加速肌糖元的分解,增加了糖酵解的速率[17,12],但乳酸的快速累積會(huì)因?yàn)閜H值下降而導(dǎo)致疲勞,運(yùn)動(dòng)員不得不降低功率[17]。
3.3 研究的局限性分析
在國(guó)內(nèi)、外的研究中,經(jīng)常使用皮劃艇測(cè)功儀作為研究皮劃艇項(xiàng)目的手段,但和在實(shí)際的水域測(cè)試比較,在水上進(jìn)行劃船測(cè)試無疑更為準(zhǔn)確,如前所述,在公開水域進(jìn)行測(cè)試時(shí)會(huì)受到多種自然因素的影響,而在專用室內(nèi)劃船場(chǎng)地進(jìn)行測(cè)試將能夠克服這些因素的影響,是更為準(zhǔn)確的方法。本研究使用了Lactate Scout測(cè)量血乳酸,張?jiān)讫埖萚3]通過與YSI 1500型乳酸鹽分析儀的對(duì)比研究,認(rèn)為L(zhǎng)actate Scout測(cè)定結(jié)果與YSI 1500相關(guān)度較高,可作為運(yùn)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確測(cè)定血乳酸水平的儀器;陳瑤等[1]認(rèn)為,Lactate Scout的測(cè)定結(jié)果與EKF-C-Line-GP型臺(tái)式乳酸鹽分析儀在測(cè)量結(jié)果上存在很好的一致性,在實(shí)際中能夠互相替代使用。但Tanner等[21]的研究表明,Lactate Scout測(cè)試結(jié)果的平均值低于ABL 700臺(tái)式乳酸儀0.4 mmol/L;Ferasin等[14]也發(fā)現(xiàn)在血乳酸高于5 mmol/L時(shí)Lactate Scout的測(cè)試結(jié)果低于Konelab 30i臺(tái)式乳酸分析儀,因此,使用Lactate Scout測(cè)試血乳酸將可能低估糖酵解系統(tǒng)的供能比例。另外,由于本研究實(shí)驗(yàn)對(duì)象較少,影響到統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果的穩(wěn)定性,對(duì)此尚需進(jìn)行更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)暮罄m(xù)研究。
本研究表明,男子皮艇200 m項(xiàng)目是無氧供能為主的項(xiàng)目,其中,糖酵解系統(tǒng)是主要的供能系統(tǒng),是男子皮艇200 m項(xiàng)目重點(diǎn)發(fā)展的供能系統(tǒng),起航時(shí)宜維持較高的攝氧量,不宜屏息。
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Study on Energy Metabolism of Male Kayak 200 Meters Event
TIAN Zhong,CUI Shu-qiang,WANG Ge,LI Qing-zheng
Objectives:To study the energy system characteristics of 200 m sprint men kayaking.Methods:Six elite men kayakers participated in this research.A 36s all-out kayak ergometer test was used to simulate 200m men kayka race.Rest plasma lactate,post-paddling plasma peak lactate,rest oxygen consumption,exercise oxygen consumption and post-exercise oxygen consumption were collected to calculate the contribution of energy metabolism.Result:The contribution of the aerobic metabolism,lactic anaerobic system and anaerobic alactic metabolism is 17.70%±7.70%,53.72%±6.9%and 28.59%±5.57%,contribution of the lactic anaerobic system,peak lactate,first 9s average oxygen consumption,first 9s average oxygen consumption-rest oxygen consumption correlate with the total paddling distance positively,but anaerobic alactic metabolism contribution correlates with the total paddling distance negtively.Conclusion:200m men kayka race is an anaerobic dominated event,lactic anaerobic system is the major energy supply system.The correlations between oxygen consumption and paddling distance indicate to maitain a higher oxygen consuptionon on the start is beneficial.
men;kayak;200m;energymetabolismcontribution
1002-9826(2016)03-0074-05
10.16470/j.csst.201603011
2015-06-19;
2016-03-30
北京市體育局科研項(xiàng)目(2014BTP004)。
田中(1971-),男,山東費(fèi)縣人,副研究員,博士,主要研究方向?yàn)橛?xùn)練監(jiān)控,Tel:(010)87280754,E-mail:tianzhong1971@163.com。作者單位:北京市體育科學(xué)研究所,北京 100075 Beijing Institute of Sports Science,Beijing 100075,China.
G861.4
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