王欣欣,李 博,李嘯天,金 璐,付 樂,尚 磊,劉 頌,何 衛(wèi),李海鵬,陳小平,黎涌明,*
WANG Xinxin1,LI Bo1,LI Xiaotian2,JIN Lu1,F(xiàn)U Le1,SHANG Lei3,LIU Song4,HE Wei5,LI Haipeng5,CHEN Xiaoping5,LI Yongming1,5*
羽毛球?qū)儆谝豁楅g歇性高強度運動(王欣欣等,2019)。比賽中運動員需要在約28~78 min內(nèi)(局均時長約10~21 min)完成約82~119個回合的擊球,其中,單個回合時長約為6~12 s,回合擊球數(shù)約為5~12拍,回合時長占總比賽時間的約 23%~25%(Abdullahi et al.,2017;Abián et al.,2014;Abianvicen et al.,2013;Arslanoglu et al.,2009;Chen et al.,2008;Faude et al.,2007;Gawin et al.,2015;Laffaye et al.,2015;Leong et al.,2016;Savarirajan,2016;Valldecabresetal.,2017)。這些回合的完成涉及多次變向、跳躍和擊球,使得比賽回合強度可達95%最大心率。但由于回合間間歇的存在(回合與間歇比約為1:2~1:4.7)(Abdullahi et al.,2017;Gawin et al.,2015;Laffaye et al.,2015),羽毛球比賽的平均強度并不高,72.6%~74.8%70%~85%最大心率,血乳酸1.98~4.6 mM(Faude et al.,2007;? et al.,2016)。
能量供應特征是認識項目特征和制定訓練計劃的重要依據(jù)(黎涌明等,2014b)。作為一項間歇性高強度運動,羽毛球比賽對運動員的能量供應有著特殊的要求,有文獻報道,羽毛球比賽的有氧供能比例約為60%~70%(Lieshout et al.,2003);但也有研究認為,羽毛球比賽以無氧供能為主(李春雷,2016;林文弢 等,1996;盛怡等,2017)。然而,這些對羽毛球比賽能量供應特征的認識并非基于實驗研究,且這些報道的數(shù)據(jù)均低于由全力運動時間與有氧供能比例關(guān)系得到的推算值(>96.8%)(黎涌明等,2014a)。這表明,現(xiàn)有的認識可能低估了羽毛球比賽中有氧供能的重要性,導致訓練中強度安排的經(jīng)驗化,田徑場多組400 m跑和場地短間歇的多球/步法練習等“耐乳酸”訓練成為現(xiàn)有羽毛球訓練中的常用方法。這些訓練方法是否符合項目的能量供應特征有待進一步研究。
本研究擬對羽毛球模擬比賽(單打)和殺上網(wǎng)多球練習進行能量供應特征的研究,研究假設以往對羽毛球模擬比賽供能特征的認識低估了有氧供能的重要性,現(xiàn)有羽毛球多球練習對供能系統(tǒng)的刺激針對性不強。
本研究選取12名具有羽毛球訓練經(jīng)驗的運動員分別進行1次羽毛球模擬單打比賽和1次羽毛球多球練習,并對運動過程中的生理學數(shù)據(jù)進行采集和分析。2次測試在2天內(nèi)完成,中間間歇>12 h。測試所處環(huán)境溫度、濕度和氣壓分別約為27℃、65%和1 002 mbar。
12名健康羽毛球單打運動員自愿參加本次研究,并簽署知情同意書。其中,男運動員(n=8)年齡、身高、體重和羽毛球訓練年限分別為18.6±3.4歲、182.0±9.3 cm、71.3±18.2 kg和10.9±3.0年;女運動員(n=4)對應的信息分別為16.5±2.5歲、168.7±3.9cm、55.0±5.9kg和9.2±2.6年。受試者運動水平為國家二級運動員及以上(包括6名國家一級運動員)。受試者測試前1天無劇烈運動,測試當天正常飲食,但需要確保攝入足夠的碳水化合物。測試前受試者熟悉測試流程和測試過程中可能存在的風險和不適。測試中受試者嚴格按照測試要求進行運動。
1.2.1 模擬單打比賽
12名運動員分為6對進行6場模擬比賽,確保對打雙方運動水平盡可能相近。比賽嚴格按照國際羽毛球聯(lián)合會的規(guī)則進行,比賽中,當領(lǐng)先的一方得到11分時,雙方有60 s休息,兩局比賽間,雙方運動員有2 min的休息時間。為便于測試信息采集,雙方在模擬比賽中未交換場地。模擬比賽由1名國家級裁判員執(zhí)裁。為了盡可能模擬真實的比賽情境,分別給予勝負雙方不同金額的獎金激勵。具體測試流程見圖1。正式測試前對打雙方進行15 min的對打練習和動態(tài)拉伸。之后,靜坐10 min并在此期間佩戴便攜式氣體代謝儀(K4b2,CosMed,Italy)和心率帶(Polar Accurex Plus,Polar Electro Oy,F(xiàn)inland)。測試前嚴格按照廠家要求對便攜式氣體代謝儀進行氣壓、氣體濃度和氣體量的校準(標準氣體中O2濃度為15.00%,CO2濃度為5.09%,氣筒容積為3 L)。采集準備活動前后即刻、第1局前即刻、兩局間間歇的第1 min、比賽結(jié)束后第1、3、5、7 min的耳血各10 μl,并運用血乳酸分析儀(Biosen C_Line,EKF,Germany)對血樣進行分析。
圖1 羽毛球模擬比賽(上)和多球練習(下)測試流程圖Figure 1. Test Flow Chart of Badminton Simulated Match Play(Above)and Specific Multi-Ball Strokes Drill(Below)
運用基于運動后過量氧耗的快速部分、運動中累積血乳酸和運動中累積攝氧量的計算方法對模擬比賽的每一局和全場比賽進行能量供應量計算(黎涌明等,2014a)。其中,磷酸原供能量=運動后氧債的快速部分(ml)×能量當量(J·ml-1),糖酵解供能量=累積血乳酸(mM)×氧氣-乳酸換算系數(shù)(ml·mM-1·kg-1)×體重(kg)×能量當量(J·ml-1),有氧供能量=累積攝氧量(ml)×能量當量(J·ml-1)。全場比賽氧債的快速部分為場比賽結(jié)束后前3 min的實際攝氧量減去由后3 min的實際攝氧量曲線倒推3 min所得到的攝氧量(慢速部分,即快速部分=前3 min實際攝氧量-前3 min慢速部分)。由于局間間歇只有2 min,不足以進行快速部分的標準計算。因此,非最后1局氧債快速部分為當局比賽結(jié)束后2 min間歇的實際攝氧量減去全場比賽結(jié)束后前2 min的慢速部分所得到的攝氧量。當呼吸商>1.0時,能量當量為1 ml氧氣所產(chǎn)生的熱量(21.131 J)。氧氣-乳酸換算系數(shù)為3.0 ml·mM-1·kg-1。本研究統(tǒng)一選取3.5 ml·min-1·kg-1(女)和4.0 ml·min-1·kg-1(男)的安靜攝氧量。
1.2.2 多球練習
12名受試者隨機進行了10次×6組殺上網(wǎng)多球練習(實際完成時間37.2±2.3 s),每組練習完成后按1:2的比例進行2倍練習時間的休息(實際間歇時間為79.2±7.0 s,休息方式為靜坐)。為節(jié)省整體測試時間,12名受試者按照模擬比賽分組每2人一組進行多球練習,即在第1人間歇的前半段時間內(nèi)安排第2個人進行測試(圖1)。多球練習時由1名經(jīng)驗豐富的運動員負責在另一半場連續(xù)發(fā)球,以確保受試者能夠流暢進行多球練習。按照模擬比賽的測試流程進行準備活動、儀器佩戴和儀器校準。采集準備活動前后即刻、第1組練習前即刻、每組練習后即刻、最后1組結(jié)束后第1、3、5、7、10 min的耳血各10 μl,進行血乳酸分析,并對每組多球練習的能量供應量進行計算。由于組間間歇只有約80 s,不足以進行快速部分的標準計算,因此,非最后1局氧債快速部分為當局比賽結(jié)束后80 s間歇的實際攝氧量減去全場比賽結(jié)束后前80 s的慢速部分所得到的攝氧量。
運用 SPSS(Statistics 19,IBM Corporation,New York,USA)對模擬比賽及殺上網(wǎng)多球練習的測試結(jié)果進行統(tǒng)計分析。數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布,故運用配對樣本t檢驗對羽毛球模擬比賽(局1 vs.局2)的結(jié)果進行統(tǒng)計分析,顯著水平選取P<0.05;對羽毛球模擬比賽輸贏雙方(輸方vs.贏方)以及每局(輸方局1 vs.贏方局1;輸方局2 vs.贏方局2)的結(jié)果進行統(tǒng)計分析,顯著水平選取P<0.05。數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布且方差齊,故運用單因素重復度量方差分析(Oneway ANOVA Post Hoc)對6組殺上網(wǎng)測試的結(jié)果進行統(tǒng)計分析,若主體內(nèi)顯著<0.05進一步采用LSD法進行成對比較,顯著水平選取P<0.05。
受試者模擬單打比賽的平均場時間為21.4±6.0 min,6場比賽結(jié)果都為2:0,第1局和第2局的持續(xù)時間分別為10.1±2.4 min和10.4±2.2 min。相比于第1局,第2局的平均心率更高(P<0.05)、即刻血乳酸更高(P<0.05)、累積血乳酸更少(P<0.05)、攝氧量快速部分更多(P<0.05)、磷酸原供能量更多(P<0.05,表1)。
表1 羽毛球模擬比賽整場生理學特征Table 1 Physiological Characteristics of the Badminton Simulated Match Play
場比賽輸方平均心率更高(P<0.05)、攝氧量快速部分更多(P<0.05)、磷酸原供能量更多(P<0.05);第1局和第2局輸方攝氧量快速部分和磷酸原供能量更多(P<0.05,表2)。
表2 模擬比賽中輸贏雙方生理學特征Table 2 Physiological Characteristics of Both Winners and Losers in the Match
峰值血乳酸隨組數(shù)增加而提高,累積血乳酸隨組數(shù)增加而下降;攝氧量除第1組的平均值外幾乎保持不變;糖酵解供能量和比例隨組數(shù)的增加而下降(表3)。
表3 羽毛球多球練習生理學特征Table 3 Physiological Characteristics of Specific Multi-Ball Strokes Drill
能量供應比例是項目特征的重要組成部分,現(xiàn)有對羽毛球比賽供能比例的認識并非來自實驗研究,這可能導致羽毛球訓練的針對性不強。本研究對12名羽毛球運動員單打模擬比賽和殺上網(wǎng)多球練習的能量供應特征進行研究。結(jié)果表明,羽毛球模擬比賽的能量供應以有氧供能為主(87.5%~95.4%),磷酸原供能為輔(3.6%~10.9%),糖酵解供能參與有限(1.0%~2.3%);多球殺上網(wǎng)練習每組的能量供應以磷酸原供能為主(52.7%~57.0%),有氧供能為輔(31.8%~40.7%),糖酵解供能最低(2.8%~13.9%)。
本研究結(jié)果顯示,羽毛球模擬比賽的能量供應以有氧供能為主,磷酸原供能為輔,糖酵解供能參與有限,其比例分別為(87.5%~95.4%,3.6%~10.9%,1.0%~2.3%),其中,有氧供能比例與基于全力運動有氧供能比例關(guān)系公式推測得到的值相似(>96.8%)(黎涌明等,2014a),但卻明顯高于基于早期研究得出的推測值(約60%~70%)(Lieshout et al.,2003),且該結(jié)果與國內(nèi)有些研究對此項目能量供應的認識相反(糖酵解和磷酸原供能為主)(林文弢等,1996;盛怡等,2017)。羽毛球項目的供能特征可能與其運動學特征有關(guān),在平均6~12 s的回合中,運動員需完成約5~12拍的擊球,回合中包含頻繁的變向、跳躍和擊球,但由于存在回合間間歇(回合時間與間歇時間的比值約為1:2~1:4.7,使得整場比賽的強度并不高(Abdullahietal.,2017;Abiánetal.,2014;Abianvicenetal.,2013;Chenet al.,2008;Gawin et al.,2015;Laffaye et al.,2015;Leong et al.,2016;Savarirajan,2016)。Abdullahi等(2019)使用GPS系統(tǒng)對21名男子單打羽毛球運動員46場國家級錦標賽的外部負荷分析表明,在平均總時長約為35.3 min的比賽中,低強度活動的時間約占89%,中等強度活動的時間占約9.9%,而高強度活動的時間約占1.3%。因此,正是由于回合間歇貫穿比賽始終,有氧供能成為整場比賽的主要能量來源,磷酸原供能在回合對打中有重要的意義,而糖酵解供能所占比例最少。
對比輸贏雙方運動員可得,無論整場比賽還是每局比賽,輸方運動員的磷酸原供能量顯著高于贏方運動員(P<0.05)。除了與輸方運動員的攝氧量快速部分顯著高于贏方運動員有關(guān)外(P<0.05),還可能與贏方運動員的技、戰(zhàn)術(shù)優(yōu)于輸方運動員有關(guān)。比賽中,輸方運動員跑動/跳躍的次數(shù)可能均高于贏方運動員,從而使其磷酸原供能量和總供能量較高。
本研究中整場比賽的平均心率為168.2±10.8 bpm,峰值心率為191.3±9.0 bpm,與文獻中報道的國際級羽毛球單打運動員相似,較高的心率值通常出現(xiàn)在回合對打中(Faude et al.,2007),這與運動員在回合對打中進行的短距離沖刺、變向以及跳躍擊球有關(guān)。羽毛球模擬比賽的峰值血乳酸為3.68 mM,高于Faude等(2007)報道的優(yōu)秀國際級男/女子單打模擬比賽的值1.9 mM,但略低于Fernandez等(2013)報道的國際級青少年男子單打運動員的值4.1 mM,可能是由于運動水平和年齡的差異造成的??傮w而言,整場羽毛球比賽的血乳酸水平并不高,這可能與比賽時長以及較小的回合與間歇時長比值有關(guān)。比較兩局比賽的生理學特征可發(fā)現(xiàn),隨著比賽的進行,運動強度也逐漸加大,表現(xiàn)為第2局比賽的平均心率和峰值血乳酸均顯著高于第1局,但這與Fernandez等(2013)對國際級青少年男女子單打羽毛球運動員比賽結(jié)果的分析不同,3局比賽中,男女子運動員的心率和血乳酸值雖略有上升,但均無統(tǒng)計學差異,而本研究中的差異可能與本研究中男女運動員的數(shù)據(jù)未分開計算有關(guān)。而第2局累積血乳酸顯著低于第1局,可能與兩局之間2 min的休息時間以及隨著比賽的進行,有氧供能占比越高有關(guān)。對比輸贏雙方運動員的生理學特征發(fā)現(xiàn),除輸方運動員整場比賽的平均心率顯著高于贏方運動員外(P<0.05),其他指標均無顯著性差異,這可能也與贏方運動員技、戰(zhàn)術(shù)的優(yōu)勢有關(guān)。
本研究的結(jié)果顯示,10次×6組多球殺上網(wǎng)練習(運動間歇時間比為1:2)的能量供應均以磷酸原和有氧供能為主,糖酵解供能量和比例隨組數(shù)的增長而下降,其比例分別為:磷酸原52.7%~57.0%、糖酵解2.8%~13.9%、有氧31.8%~41.7%。此外,本研究將6組練習作為一個整體,計算得到有氧供能比例約為84.98%,低于羽毛球模擬比賽的有氧供能比例和由全力運動時間與有氧供能比例關(guān)系得到的推測值(黎涌明等,2014a)。因此,作為常用來發(fā)展運動員“專項能力”的練習,其能量供應特征與本研究得出的羽毛球模擬比賽的能量供應特征并不相符。鑒于本研究為首次針對羽毛球多球練習的能量供應特征的研究,得到的結(jié)果無法與他人研究的數(shù)據(jù)進行對比。
多球殺上網(wǎng)練習屬于高強度練習,峰值血乳酸可達9.32 mM,盡管文獻中關(guān)于多球練習的研究常有組數(shù)或次數(shù)上的差別,但多球練習峰值血乳酸卻多與之相似或高于此值(8.96~11.98 mM)(林文弢 等,1996;盛怡 等,2017;唐輝,2005),使得多球練習的整體強度遠高于比賽的強度,運動員在訓練時需承受長時間的高乳酸,而造成這一現(xiàn)象的主要原因除了大量的重復組數(shù)和/或次數(shù)外(如8~20組、20~50次等),組間間歇的安排不當也可能是造成多球練習強度增高的原因之一。本研究選取的運動間歇比為1:2,該比例是實踐中運動員常使用的比例(林文弢 等,1996;盛怡 等,2017;唐輝,2005;Ghosh,2008),但這一比例在發(fā)展技能的同時導致整體強度的增加,建議適當延長多球練習的組間間歇時長(如使運動間歇比達到1:3或1:4),以降低多球練習的整體強度,但同時突出組內(nèi)強度。
面對東京奧運會,我們需要在重新認識羽毛球項目特征的基本上,更加科學地開展羽毛球訓練(王欣欣等,2019)。動作和能量代謝是人體運動的生物學本質(zhì)(黎涌明等,2014b),也是認識項目特征的兩個重要視角。從動作上看,羽毛球比賽涉及多次變向、跳躍和擊球,大量重復性的和模擬性的場地練習無疑有益于技能的“熟能生巧”。從能量代謝上看,羽毛球比賽的長時間(約28~78 min)和回合間歇比(約1:2~1:4.7)使得其以有氧供能為主,磷酸原的快速合成是羽毛球比賽能量代謝的關(guān)鍵。然而,以發(fā)展專項技術(shù)為主要目的的多球練習卻往往由于每組次數(shù)過多和組間間歇過短導致整體強度偏高和局部強度難以維持,進而對糖酵解供能系統(tǒng)刺激增加,對磷酸原供能系統(tǒng)刺激減少,造成動作上“專項性”強的練習在能量代謝上卻“專項性”不強。與此類似,以發(fā)展“專項”供能系統(tǒng)為主要目的的田徑場“耐乳酸”跑卻又由于對項目供能特征認識的偏差(即以無氧供能為主)和變向的缺失,造成其在能量代謝和動作兩個方面“專項性”都不夠。最好的訓練是綜合利用所有的方法(Laursen,2010),但前提是認清每種訓練方法的收益和風險,在特定的時期針對特定的訓練對象合理選取針對性強的練習方法。建議我國羽毛球運動員在備戰(zhàn)東京奧運會過程中,重視羽毛球運動員的有氧能力和磷酸原快速合成能力,降低羽毛球多球練習的做功間歇比(即更長的間歇,如1:3~1:5),減少田徑場“耐乳酸”跑的比重。
羽毛球模擬比賽的能量供應以有氧為主,磷酸原為輔,糖酵解參與有限,前期對羽毛球比賽能量供應特征的認識低估了有氧供能的重要性,高估了糖酵解供能的重要性。
羽毛球殺上網(wǎng)多球練習以磷酸原供能為主,有氧供能為輔,糖酵解供能整體上隨組數(shù)的增加下降長,運動間歇比為1:2的多球練習似乎不符合項目的能量供應特征。建議羽毛球運動員更加重視有氧能力的訓練,促進回合間磷酸原再合成的能力,適當延長多球練習的組間間歇時長,以降低多球練習的整體強度,突出組內(nèi)練習強度。