劉蘭財，肖 杰

(1.南京信息工程大學濱江學院，江蘇 無錫 214105；2.首都體育學院研究生部，北京 100191)

心率(HR)和血乳酸濃度(BLa)常用來監(jiān)測運動員訓練強度和恢復情況，從而為制定訓練計劃和體能檢測提供可靠的支持，并得到了廣大教練員廣泛認可[1-2]。通過對田徑、游泳、滑冰、跆拳道等眾多運動項目的研究發(fā)現(xiàn)，這兩個參數(shù)都會在運動員的運動過程中和運動后發(fā)生相應的變化[3-6]。據相關研究表明，心率恢復、血乳酸清除能力與運動強度、運動成績以及體能水平都有相關性[7]，但兩者之間是否具有直接相關性并不明確，大多數(shù)關于心率和血乳酸的研究都從項目特點、負荷強度、運動形式等角度進行分析[7-9]，研究的時間范圍主要集中在運動后5～30分鐘內[10-13]，而5分鐘內甚至2分鐘內的相關性研究很少。羽毛球運動作為一種高強度間歇性對抗項目，運動強度大，比賽的間歇時間短(單分之間間歇不超過60秒，局間間歇不超過2分鐘)。因此，針對羽毛球運動員高負荷運動后在短時間內的心率恢復與血乳酸濃度變化關系進行研究，更加接近運動專項特點。本文通過對優(yōu)秀青少年女子羽毛球運動員專項步法的測試(半場場地4角20個球)，測量5分鐘恢復期內的心率和血乳酸濃度值及峰值，并對兩者間的相關性加以分析，以期為專項訓練強度監(jiān)控提供更加科學的參考。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

以年齡在15～19歲之間的國家青年隊20名運動員(10名單打運動員，10名雙打運動員)作為研究對象，具體信息見表1。

表1 相關特征指標的初始值

1.2 研究方法

1.2.1 實驗設計

如圖1所示，在單打場地的半場內，單打邊線與前發(fā)球線和端線的四個交匯點分別放置5個羽毛球，在中線距離前發(fā)球線1.5米處畫一個半徑0.5米的圓圈，運動員在圓圈內做好準備，計時開始后按編號路線移動至交匯點并快速推倒一個球，然后回到中心圈內(一只腳踏入即可)，再快速移動至下個交匯點，直至全部推完，不用再回中心。

圖1 四角測試移動路線圖

1.2.2 試驗實施

在體能訓練前應在安靜狀態(tài)下進行心率、血乳酸濃度以及基本形態(tài)檢測，充分熱身后進行專項步法測試，記錄測試成績并測量兩個生理變量恢復值：第一個變量是5分鐘的心率恢復期(HRREC)，前2分鐘每30秒記錄一次心率值，后3分鐘每1分鐘記錄一次；第二個變量是5分鐘的血乳酸恢復期(BLaREC)，從測試結束即刻到5分鐘后，每分鐘測定一次。

1.2.3 血液采集與分析

通過Polar表(RS800sd)監(jiān)測心率恢復期的心率，并通過指尖采血技術收集血乳酸濃度樣品，用乳酸鹽分析儀(YSI-1500,USA)對血乳酸濃度進行測定。

1.2.4 數(shù)據處理

2 實驗結果

2.1 不同項目女子羽毛球運動員測試成績及運動后生理參數(shù)

研究結果顯示，青少年女子羽毛球運動員完成4角專項步法測試后，其心率的平均峰值(HR0)水平相當于預測最大心率的90 %[10]，在測試后5分鐘內單、雙打運動員心率分別恢復到93±13bpm和94±11bpm，其中，約80 %的心率恢復發(fā)生在前2分鐘，剩下20 %發(fā)生在恢復期的第2分鐘到第5分鐘之間。單、雙打運動員血乳酸的峰值(PEAKBLa)分別為7.25±1.45 mMol和7.25±1.66，兩者非常接近，峰值均出現(xiàn)在第二分鐘，從恢復期的第2分鐘到第5分鐘(BLaREC25)該峰值約下降了10 %(見表2)，單、雙打運動員之間在測試成績、各時間段的心率和血乳酸值方面均沒有顯著性差異(P>0.05)。

表2 測試成績及運動后生理參數(shù)值

2.2 心率峰值、心率恢復率及其與測試成績相關性分析

從統(tǒng)計結果發(fā)現(xiàn)(見表3)，單雙打運動員的心率峰值均出現(xiàn)在運動后即刻，雙打運動員的峰值心率略高于單打運動員，隨后二者都迅速下降，心率恢復的速率隨著時間的延長逐漸減小。其中，單打運動員在前90秒內的心率恢復速度明顯快于雙打運動員；90秒以后，雙打運動員的心率恢復速度快于單打運動員；通過各時間段之間心率恢復速度的比較發(fā)現(xiàn)。單、雙打運動員心率恢復率的差異性非常一致，除0秒、30秒、90秒和120秒，以及120秒到300秒之間沒有顯著性差異外，其他各時間段之間均有顯著性差異(P<0.05)，通過方差分析對比顯示，單、雙打運動員之間的心率恢復沒有顯著性差異(P>0.05)。

表3 運動員心率峰值及心率恢復率對比表

由于單雙打運動員心率恢復沒有顯著性差異，所以將兩者的相關數(shù)據合并后與測試成績進行Pearson相關性分析(見表4)，經實驗后發(fā)現(xiàn)，除了心率峰值與測試成績沒有顯著相關外(P>0.05)，2分鐘以內的心率恢復與測試成績具有極顯著相關性(P<0.01)，第2-5分鐘的心率恢復也與測試成績有顯著相關性(P<0.05)。

表4 心率峰值及心率恢復率與成績相關性

2.3 血乳酸峰值、血乳酸消除率及其與測試成績相關性

數(shù)據結果顯示(表5)，單雙打運動員在測試后的血乳酸峰值非常接近，分別是7.25±1.48和7.25±1.96，峰值均出現(xiàn)在運動后的2分鐘前后，單打運動員在前2分鐘內的乳酸增長速度略高于雙打運動員，第2分鐘乳酸濃度開始出現(xiàn)明顯的下降，并且單打運動員下降速度明顯快于雙打運動員，但并沒有顯著差異性(P>0.05)。

表5 運動員乳酸消除率對比表

經方差分析發(fā)現(xiàn)單雙打項目之間的乳酸消除率不存在顯著性差異，故將數(shù)據合并進行分析，通過pearson相關分析后發(fā)現(xiàn)(圖2)，血乳酸消除率與測試成績呈正相關性(P>0.05)。其中，血乳酸峰值、前2分鐘乳酸消除率與測試成績呈現(xiàn)極顯著相關性(P<0.01)，第2分鐘到第5分鐘的乳酸消除率與測試成績也有顯著性相關(P<0.05)(表6)。

表6 乳酸消除率與成績相關性

圖2 乳酸消除率與測試成績相關性

2.4 心率恢復與血乳酸消除率及血乳酸峰值相關性

表7顯示了心率恢復與血乳酸消除及峰值之間的相關性，單個心率恢復期與血乳酸恢復期之間均不存在相關性，然而，整個心率恢復期與血乳酸恢復呈負相關但不顯著(r=-0.02，P>0.05)。經測試后發(fā)現(xiàn)血乳酸的峰值與心率恢復期的測量值相關。我們發(fā)現(xiàn)了以下兩種趨勢：第一，血乳酸的峰值與恢復過程中不同時間間隔的心率絕對值之間具有相關性，并隨著恢復時間的增加而增強，直到恢復期的第2分鐘才趨于平穩(wěn)(從0秒時的r=-0.25，p>0.05到120秒時的r=0.63，p<0.01)。第二，血乳酸的峰值與HRREC5(r=-0.72，p<0.01)呈負相關。然而，當總心率恢復期被分解成前2分鐘與后3分鐘兩部分進行比較時，血乳酸峰值與前2分鐘呈負相關(r=-0.65，p<0.01)，但是到第2～5分鐘，他們之間又變成了正相關(r=0.48，p<0.05)。另外，三個指數(shù)中INDEX02和INDEX05之間相關系數(shù)高達0.93，具有極顯著相關性(表8)。

表7 心率及心率恢復率與乳酸峰值及消除率相關性(n=20)

表8 三個生成指標的Pearson相關系數(shù)和顯著性水平(n=20)

3 分析討論

3.1 青少年女子羽毛球運動員心率恢復特點

據羽毛球比賽規(guī)則規(guī)定，每局進行到11節(jié)時有不超過60秒的間歇時間，局間有不超過120秒的間歇時間，而每節(jié)結束后雖然沒有明確的間歇時間規(guī)定，但為保證比賽的連續(xù)性，運動員間歇時間一般不會超過30秒。從統(tǒng)計結果可以發(fā)現(xiàn)，心率峰值出現(xiàn)在運動后即刻，心率在運動結束后的5分鐘內一直呈下降的趨勢，而且在前2分鐘的下降速度明顯快于后3分鐘，我們暫且稱前2分鐘為快速恢復期，后3分鐘為慢速恢復期，快恢復期和慢恢復期內心率可以恢復約50 %，快速恢復期雖然時間短，但是恢復的速率大，約占5分鐘內總心率恢復的80 %；慢速恢復期雖然長，但心率恢復只占到5分鐘內總心率恢復的20 %左右，即使兩個恢復階段的下降程度不同，卻沒有呈現(xiàn)出顯著的差異性。這種心率恢復速率隨時間延長逐漸變小的趨勢與以往研究結果基本一致[11-12]。

快速恢復期的時間正好和規(guī)則規(guī)定的局間休息時間一致，也就是說運動員在不進行積極恢復的情況下，通過局間休息就可以使心率恢復40 %左右。就不同項目而言，雖然單、雙打運動員之間的心率恢復沒有顯著性差異(P>0.05)，但單打運動員在前90秒內的心率恢復速度明顯快于雙打運動員，在實際比賽過程中，單節(jié)之間的間歇時間一般不超過60秒，所以，在有效的間歇時間內單打運動員比雙打運動員心率恢復得更快。雙打運動員由于是兩人配合比賽，比賽耗能強度比單打運動員低，對心肺功能的要求也相對較低。從心率恢復與測試成績相關性研究發(fā)現(xiàn)，無論是單打運動員還是雙打運動員，其測試成績與心率恢復率有很大的相關性，尤其是前2分鐘內的快速恢復期與測試成績有極顯著相關性，心率恢復率越快測試成績越好(耗時越短)。

由此可見，羽毛球運動員心率恢復具有明顯的快速期和慢速期區(qū)分，在快速恢復期內的心率恢復率與步法移動速度具有極顯著相關性，且單打運動員比雙打運動員具有更好的心率恢復能力。因此，提高快速恢復期的心率恢復能力對增強運動員的步法移動能力具有重要意義。局間間歇時間與快速恢復期情況相同，間歇時間符合運動員心率恢復規(guī)律，比較合理。

3.2 青少年女子羽毛球運動員運動后血乳酸恢復特點

運動后的血乳酸濃度變化與心率變化不同，血乳酸濃度在運動后的2分鐘內依然呈上升趨勢，血乳酸峰值出現(xiàn)在運動后的2分鐘左右，雖然不同項目的血乳酸峰值相差不大，但單打運動員的增長速度明顯高于雙打運動員。在運動后2分鐘血乳酸達到峰值后單雙打運動員同時出現(xiàn)濃度下降的趨勢，雖然沒有統(tǒng)計學意義上的差異性(P>0.05)，但單打運動員的下降速度明顯快于雙打運動員。由此可見，無論是血乳酸生成能力還是消除乳酸能力，單打運動員都比雙打運動員強，這與單打運動員體能消耗大有很大關系，單打半場的面積是34.17平方米，而雙打半場的面積是40.87平方米，單打運動員的防守面積是雙打運動員的1.67倍，這就要求單打運動員擁有更好的體能素質。

四角專項步法測試成績?yōu)?8.21±1.05秒，運動員在這個時間內不僅要完成140多米的跑動距離，還需要完成大量的轉身變向、啟動制動和彎腰等動作，運動強度很大，且與實際比賽運動形式相似度較高。根據測試成績與血乳酸消除率的相關性分析可以發(fā)現(xiàn)，無論單打運動員還是雙打運動員血乳酸消除率與測試成績均呈正相關性(P>0.05)。其中，血乳酸峰值、快速恢復期乳酸消除率與測試成績呈現(xiàn)極顯著相關性(P<0.01)，慢速恢復期的乳酸消除率與測試成績也有顯著性相關(P<0.05)(表6)。有研究顯示，女子羽毛球運動員在超過10秒的多拍多抗過程中，糖酵解無氧供能比例開始大幅增加，而當今女子比賽中，超過10秒的多拍對抗比例大幅提高，糖酵解供能必然會產生大量乳酸，運動員在激烈的對抗過程中，耐乳酸能力和消除乳酸的能力將會對比賽的結果產生重大的影響。

從實驗結果可以發(fā)現(xiàn)，青少年女子羽毛球運動員血乳酸消除率與專項步法成績具有顯著的相關性，且單打運動員較雙打運動員具有更強的乳酸生成和消除能力；專項步法運動后的2分鐘快速恢復期內心率快速恢復而血乳酸濃度呈上升趨勢，將快速恢復期作為專項步法耐乳酸訓練的間歇時間，符合乳酸最大積累效應，值得借鑒。

3.3 青少年女子羽毛球運動員運動后血乳酸與心率恢復相關性特點

有關運動后心率恢復和血乳酸的研究主要集中在針對運動強度、運動時間、運動成績與運動后心率恢復和乳酸恢復的關系的探討上，而針對運動后心率恢復和血乳酸恢復兩者之間的研究較少，且主要集中在研究運動后較長時間(10分鐘甚至更多)內乳酸的去除與心率恢復的關系[10]。由于羽毛球比賽的局間休息時間不超過2分鐘，加上運動員拖延或醫(yī)療暫停一般不會超過5分鐘，所以在這段時間內羽毛球運動員的乳酸和心率恢復情況及兩者間的關系更加值得關注。

從數(shù)據分析可以看出，血乳酸恢復期和心率恢復期并沒有顯著相關性，心率在運動后即刻下降，而血乳酸濃度的下降具有明顯的滯后性，這可能是由于所涉及的機制不同心率恢復的控制機制更多的是一種神經調控的機制[13-14]，而血乳酸恢復的機制相對來說更具有心血管代謝的性質，神經調控更加敏感，反應時間短且變化明顯，而心血管代謝多受激素等化學因子影響，反應慢，作用時間長且有滯后性[15]。

與血乳酸恢復期不同，血乳酸峰值與心率恢復期呈相關性。在恢復期的前一分鐘，心率與血乳酸峰值之間沒有顯著關系，但在第1.5分鐘至5分鐘之間，任何特定時間內血乳酸峰值與心率恢復均有顯著性趨勢，這種趨勢在第2分鐘時最強(r=0.63，p<0.01)。從時間段來看，血乳酸峰值與整個5分鐘內的心率恢復期呈負相關(r=-0.72，p<0.01)，但在第2～5分鐘與心率恢復期變成了正相關(r=0.48，p<0.05)。所以，青少年女子羽毛球運動員四角移動專項步法測試后血乳酸的恢復與心率恢復并不同步且沒有顯著的相關性，雖然乳酸峰值與整個心率恢復期有相關性，但是其在快速恢復期和慢速恢復期的相關性不同，因此，不能簡單用一個指標值預測另一個指標值，在進行負荷強度和體能恢復評價時需要根據不同的時間段兩者的關系做出合理的判斷。

本研究中發(fā)現(xiàn)的乳與心率恢復兩者的關系適用于本實驗特定的乳酸范圍內，但暫時還不能反映其他范圍的乳酸峰值與心率恢復的關系，如果在本研究中發(fā)現(xiàn)的心率恢復期和血乳酸峰值之間的關系對于其他的間歇運動來說也是正確的，那么心率恢復與乳酸峰值在指數(shù)INDEX02與INDEX05(r=0.93，p<0.01)非常相關，可以用于監(jiān)測訓練，如果在專項運動測試后任何一個或這兩個參數(shù)有所提高，都將改變INDEX02或INDEX05的值，從而顯示運動員專項體能水平的改進。

4 結論

青少年女子羽毛球運動員在專項步法測試后的5分鐘恢復期內，無論心率恢復還是血乳酸清除都有兩個明顯不同的時間段，即前2分鐘的快速恢復期和后3分鐘的慢速恢復期。單打運動員在快速恢復期內的心率恢復和乳酸生成速度較雙打運動員更快，表明其具有更好的體能水平。心率恢復率和血乳酸的清除能力與測試成績具有顯著相關性，因此可以用心率恢復率和乳酸清除能力來預測運動員的專項體能水平。

運動員在心率恢復期和血乳酸恢復期之間沒有顯著相關性，而血乳酸峰值與5分鐘的心率恢復期有非常顯著的負相關，其中血乳酸峰值與恢復期前兩分鐘的心率恢復呈負相關，但在恢復期第2分鐘至第5分鐘，兩者成正相關關系，因此不能簡單的用一個指標值來預測另一個指標值，而是需要根據不同的時間段和乳酸與恢復期的相關性進行預測。