王志敏，劉 軍，陳先忠

靜水皮劃艇項(xiàng)目屬于力量－速度－耐力性項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，競(jìng)技已達(dá)較高水平，運(yùn)動(dòng)員要繼續(xù)挖掘身體潛能耐受更高的強(qiáng)度和量的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷，需要教練員和科研人員通過(guò)監(jiān)控運(yùn)動(dòng)員機(jī)體內(nèi)蛋白質(zhì)、酶、激素和代謝物等生物標(biāo)志物以評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練后疲勞程度和恢復(fù)效果［1－2］，以此來(lái)評(píng)價(jià)訓(xùn)練的科學(xué)性。通過(guò)分析靜水皮劃艇項(xiàng)目的代謝特點(diǎn)，從訓(xùn)練負(fù)荷監(jiān)控和專(zhuān)項(xiàng)運(yùn)動(dòng)能力評(píng)價(jià)兩個(gè)方面的研究作綜述，為教練員和科研人員不斷探索其特征、發(fā)展規(guī)律和科學(xué)化訓(xùn)練手段與方法，有針對(duì)地運(yùn)用科學(xué)的方法與手段提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)提供參考。

1 靜水皮劃艇項(xiàng)目供能特征分析

靜水皮劃艇比賽項(xiàng)目包括皮艇、劃艇兩種，奧運(yùn)會(huì)男子比賽項(xiàng)目為200m和1000m，女子比賽項(xiàng)目為200m和500m。通過(guò)對(duì)皮劃艇靜水比賽全程供能分析發(fā)現(xiàn)，出發(fā)開(kāi)始時(shí)的前5－10s以磷酸原供能為主，10－40s以糖酵解供能為主，40s之后以有氧供能最為重要［3］。供能物質(zhì)的分解代謝途徑與需氧量有很大關(guān)系，而運(yùn)動(dòng)時(shí)氧虧與時(shí)間關(guān)系密切，皮劃艇運(yùn)動(dòng)員從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到20s的需氧量高于攝氧量，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)氧虧較大，40s時(shí)需氧量達(dá)到最高值而氧虧量開(kāi)始減少，到75s后兩者達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)［4］，終點(diǎn)前沖刺階段表現(xiàn)的爆發(fā)力需要無(wú)氧供能系統(tǒng)提供能量。

比賽距離不同，三大供能系統(tǒng)所占比例也不同，有研究在室內(nèi)分別模擬靜水皮艇500m和10000m訓(xùn)練后發(fā)現(xiàn)，皮艇運(yùn)動(dòng)員完成2min劇烈運(yùn)動(dòng)后平均心率可達(dá)（184±9）次／min，45min運(yùn)動(dòng)期間平均心率為（170±8）次／min，500m后血糖、6－磷酸葡萄糖、乳酸濃度顯著增加，同時(shí)磷酸肌酸（CP）和糖原顯著降低；10000m后血糖無(wú)顯著變化，糖原顯著降低［5］。P.Zamparo等人從總能量代謝消耗與距離的比率推算出消耗的能量，發(fā)現(xiàn)皮艇運(yùn)動(dòng)員500m項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員有氧供能占比60.45%，糖酵解供能占比26.87%，磷酸原供能占比13.43%，而1000m項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員有氧供能占比83.34%，糖酵解供能占比8.67%，磷酸原供能占比8.00%［6］。Hassane Zouhal等人利用缺氧累積法（AOD）對(duì)皮艇運(yùn)動(dòng)員有氧、無(wú)氧代謝貢獻(xiàn)比率進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)500m項(xiàng)目有氧占78.30%，無(wú)氧占21.70%，1000m有氧占86.61%無(wú)氧占13.38%［7］。說(shuō)明即使對(duì)于短距離的皮劃艇項(xiàng)目，也同時(shí)需要有較高的有氧和無(wú)氧能力。國(guó)內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)200m皮艇項(xiàng)目，其中39.4%的ATP－CP供能，28.8%的糖酵解供能，31.8%的有氧供能，其中無(wú)氧供能占比約70%［8］；500m皮艇項(xiàng)目的有氧供能為59.6%±11.6%［9］。

綜上所述，皮劃艇項(xiàng)目從距離上劃分為三種，其供能方式也有所不同，200m項(xiàng)目距離短，所用時(shí)間短，其動(dòng)員的主要能源系統(tǒng)是磷酸原和糖酵解系統(tǒng)，500m項(xiàng)目為女子項(xiàng)目，屬于速度耐力項(xiàng)目，1000m為男子項(xiàng)目，由有氧供能系統(tǒng)占主導(dǎo)地位。

2 靜水皮劃艇項(xiàng)目訓(xùn)練負(fù)荷監(jiān)控研究進(jìn)展

2.1 皮劃艇訓(xùn)練負(fù)荷強(qiáng)度的監(jiān)控

負(fù)荷強(qiáng)度是給予身體足夠刺激并產(chǎn)生良好適應(yīng)的保證，但同時(shí)，不當(dāng)?shù)挠?xùn)練強(qiáng)度也是造成運(yùn)動(dòng)損傷的誘因之一。心率（HR）、血乳酸（Bla）以及血清肌酸激酶（CK）等指標(biāo)均可用來(lái)監(jiān)控運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。

心率可分為基礎(chǔ)心率、安靜心率和運(yùn)動(dòng)即刻心率等，是判斷運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練強(qiáng)度、恢復(fù)程度和訓(xùn)練水平的主要指標(biāo)［10］。乳酸是糖酵解代謝的產(chǎn)物，安靜狀態(tài)下Bla值是1mmoL／L左右。運(yùn)動(dòng)時(shí)受運(yùn)動(dòng)時(shí)間、強(qiáng)度、糖原儲(chǔ)備量及氧氣攝取利用和機(jī)體清除乳酸的能力等因素影響，會(huì)有明顯波動(dòng)，在強(qiáng)度持續(xù)增加時(shí)會(huì)出現(xiàn)拐點(diǎn)，此時(shí)對(duì)應(yīng)的心率為乳酸閾強(qiáng)度心率，此后運(yùn)動(dòng)能力受到影響，可能是乳酸通過(guò)影響6－磷酸果糖激酶（PFK）的四級(jí)結(jié)構(gòu)而反饋抑制糖酵解能力［11］。訓(xùn)練前或比賽前的身體狀況、運(yùn)動(dòng)中或運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)期的訓(xùn)練強(qiáng)度、乳酸閾水平訓(xùn)練或極量（次極量）負(fù)荷訓(xùn)練時(shí)的狀態(tài)均會(huì)影響B(tài)la水平，結(jié)合心率和主觀體力活動(dòng)量表（RPE）可判斷訓(xùn)練計(jì)劃有效性［12］、防止運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度過(guò)高［13］。

皮劃艇項(xiàng)目中，乳酸閾訓(xùn)練法是發(fā)展有氧耐力最好的方法之一，Heuberger等人對(duì)現(xiàn)存的乳酸閾概念進(jìn)行重復(fù)性測(cè)試，發(fā)現(xiàn)變異系數(shù)（3.4%－8.1%）較低，說(shuō)明乳酸閾概念已達(dá)成共識(shí)，然后利用乳酸閾分別預(yù)測(cè)耐力項(xiàng)目的計(jì)時(shí)測(cè)試和正式比賽的機(jī)能狀態(tài)，具有顯著相關(guān)性，分別為0.65－0.94和0.53－0.76［14］，皮劃艇項(xiàng)目訓(xùn)練時(shí)最佳有氧耐力水平是機(jī)體內(nèi)乳酸產(chǎn)生和消除的速率維持在一定范圍內(nèi)，但Y Li等人研究指出皮劃艇項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)時(shí)乳酸閾在（5.4±0.7）mmol／L的隊(duì)員比4.0mmol／L的有氧能力更高［15］，黎涌明的研究指出運(yùn)動(dòng)員動(dòng)用的肌肉量越多則Bla越低，在判斷運(yùn)動(dòng)員的Bla時(shí)應(yīng)考慮運(yùn)動(dòng)時(shí)肌肉參與度以及多級(jí)測(cè)試法的運(yùn)用，不能將所有運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目統(tǒng)一評(píng)價(jià)［16］。

HR和BLA可以在運(yùn)動(dòng)中和運(yùn)動(dòng)后即刻監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)員的負(fù)荷強(qiáng)度，HR實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)且無(wú)創(chuàng)，但有研究指出其局限性在于運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行最大負(fù)荷強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)達(dá)到個(gè)體最大心率后不會(huì)隨運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增加而升高，最大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)無(wú)法監(jiān)控［17］，而B(niǎo)LA只能在運(yùn)動(dòng)后進(jìn)行測(cè)試，且低運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度變化不明顯。因此，提高有氧耐力的乳酸閾訓(xùn)練法是典型的心率和乳酸共同完成的訓(xùn)練方法。

重點(diǎn)課或訓(xùn)練周期負(fù)荷強(qiáng)度的監(jiān)控指標(biāo)除HR和乳酸外，還有肌酸激酶（CK），利用血清CK進(jìn)行運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的監(jiān)控已經(jīng)成為監(jiān)控訓(xùn)練強(qiáng)度較為常用的指標(biāo)，系統(tǒng)科學(xué)的測(cè)試分析，可以為教練員提供了解運(yùn)動(dòng)員身體狀況可靠的依據(jù)。力量練習(xí)或高強(qiáng)度練習(xí)后，會(huì)損傷肌肉組織中的肌膜、基底膜等，從而導(dǎo)致肌酸激酶、乳酸脫氫酶等擴(kuò)散入血液［18］。高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)使得血清CK值迅速上升［19］，超過(guò)正常值（100－300U／L）一定范圍后需要嚴(yán)格監(jiān)控，了解運(yùn)動(dòng)員恢復(fù)情況，防止出現(xiàn)橫紋肌溶解癥（rhabdomyolysis）。

2.2 皮劃艇訓(xùn)練負(fù)荷量的監(jiān)控

皮劃艇運(yùn)動(dòng)員在一段時(shí)間內(nèi)機(jī)體承受的刺激強(qiáng)度、頻率，都是訓(xùn)練負(fù)荷量的表現(xiàn)，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)會(huì)對(duì)心血管系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)等造成影響。血紅蛋白（Hb）、血尿素（BU）、尿十項(xiàng)、血清睪酮（T）、血清皮質(zhì)醇（C）等指標(biāo)均可監(jiān)控運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練量。

血紅蛋白具有運(yùn)輸氧和二氧化碳、調(diào)節(jié)酸堿平衡和免疫的功能，蛋白質(zhì)和鐵元素是血紅蛋白構(gòu)成的主要物質(zhì)，Jadwig等人研究發(fā)現(xiàn)，缺鐵性貧血后可溶性轉(zhuǎn)鐵蛋白受體（sTfR）會(huì)升高，同時(shí)組內(nèi)血紅蛋白和紅細(xì)胞明顯低于對(duì)照人群［20］，而高原訓(xùn)練或低氧訓(xùn)練是提高皮劃艇運(yùn)動(dòng)員Hb含量的有效手段［21］，有研究顯示賽艇、皮劃艇項(xiàng)目剛上高原第一周會(huì)出現(xiàn)Hb下降的趨勢(shì)，隨訓(xùn)練時(shí)間增加而逐漸上升［22］，低氧環(huán)境刺激促紅細(xì)胞生成素（EPO）產(chǎn)生，導(dǎo)致血細(xì)胞和血紅蛋白增加，再通過(guò)營(yíng)養(yǎng)的補(bǔ)充，可以提高皮劃艇運(yùn)動(dòng)員的血紅蛋白含量。

血尿素（BU）是機(jī)體內(nèi)蛋白質(zhì)和氨基酸的代謝產(chǎn)物，當(dāng)糖原耗竭后脂肪無(wú)法短時(shí)間內(nèi)提供大量能量時(shí)，體內(nèi)蛋白質(zhì)分解供能產(chǎn)生尿素?cái)U(kuò)散入血。研究指出，皮劃艇運(yùn)動(dòng)員晨起血尿素的正常參考范圍為3.57－7.14mmol／L［23］，測(cè)試后個(gè)體差異較大，需進(jìn)行縱向比較。

尿液指標(biāo)的特點(diǎn)是無(wú)創(chuàng)、簡(jiǎn)便，而尿液指標(biāo)中，蛋白質(zhì)對(duì)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷量更為敏感［24］，所以應(yīng)用廣泛。劇烈運(yùn)動(dòng)后尿中蛋白質(zhì)數(shù)值升高，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間數(shù)值恢復(fù)正常水平則表示運(yùn)動(dòng)負(fù)荷量適宜［25］。

除上述指標(biāo)，體內(nèi)激素水平也可以反映皮劃艇運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練負(fù)荷量，常用指標(biāo)有血清T、血清C，血清T主要功能為合成代謝，血清C作用是分解代謝，兩者共同影響運(yùn)動(dòng)后的恢復(fù)過(guò)程。血清T值男性明顯高于女性，且不同個(gè)體差異明顯，需要縱向比較來(lái)判定運(yùn)動(dòng)員的機(jī)能狀態(tài)［26］，耐力性運(yùn)動(dòng)后血清T顯著降低，72h后回歸基線水平，血清C在運(yùn)動(dòng)后有增加或減少，在24h后回歸基線水平［27］，而且研究表明訓(xùn)練前和賽前血清C與軀體焦慮水平具有相關(guān)性［28］，軀體焦慮水平越高，血清C值越高。交感神經(jīng)過(guò)度興奮后，刺激海馬體和大腦其他區(qū)域興奮產(chǎn)生焦慮、導(dǎo)致腎上腺皮質(zhì)分泌皮質(zhì)醇。

3 皮劃艇專(zhuān)項(xiàng)運(yùn)動(dòng)能力監(jiān)控研究進(jìn)展

3.1 專(zhuān)項(xiàng)有氧能力監(jiān)控指標(biāo)研究

有氧能力是訓(xùn)練或競(jìng)賽中運(yùn)動(dòng)員必備的一項(xiàng)能力，遺傳因素影響較大，運(yùn)動(dòng)員在最大或盡力運(yùn)動(dòng)時(shí)所能達(dá)到最高的耗氧量（VO2）并持續(xù)以較高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)。評(píng)價(jià)有氧能力時(shí)可通過(guò)最大攝氧量（VO2max）、最大乳酸穩(wěn)態(tài)（MLSS）和肌肉氧合水平（SmO2）等方法評(píng)價(jià)皮劃艇運(yùn)動(dòng)員有氧能力。

Daniel等人研究發(fā)現(xiàn)皮艇運(yùn)動(dòng)員VO2max為（50.43±4.73）mL／（min·kg），劃艇VO2max為（47.88±4.84）mL／（min·kg）［29］，且最大攝氧量與皮劃艇500m、1000m項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)成績(jī)相關(guān)系數(shù)為－0.42和－0.39［30］，而Leveque等人研究發(fā)現(xiàn)皮艇運(yùn)動(dòng)員的VO2max與直線劃水節(jié)奏相關(guān)（F＝4.08，P＜0.05），VO2max高的運(yùn)動(dòng)員會(huì)采用更高的劃水節(jié)奏［31］。由此可見(jiàn)在皮劃艇500m、1000m項(xiàng)目中VO2max發(fā)揮著重要的作用，通過(guò)對(duì)直道劃水節(jié)奏的影響，從而影響比賽成績(jī)。

此外皮劃艇運(yùn)動(dòng)員有氧能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)MLSS是指在乳酸產(chǎn)生速率與消除速率處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)進(jìn)行較高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)且可以維持較長(zhǎng)時(shí)間，乳酸閾指標(biāo)可作為MLSS的參考標(biāo)準(zhǔn)。Anna Bjerkefors［32］和Brendan［33］等人利用測(cè)功儀對(duì)皮劃艇運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行測(cè)試研究，但因其與真實(shí)的競(jìng)賽環(huán)境不同，模擬研究有一定的局限性，所以Andrea等人研究發(fā)明一種新的水上測(cè)試法（on－water incremental kayaking test，WIKT），以MLSS作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試皮劃艇運(yùn)動(dòng)員的有氧能力，以恒定的速度進(jìn)行7場(chǎng)4min的比賽，速度依次遞增，中間有1min的被動(dòng)恢復(fù)，每場(chǎng)比賽以T1000（水上1000m試驗(yàn)）的成績(jī)?yōu)榛鶞?zhǔn)計(jì)算［34］。機(jī)體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中從肌肉中釋放乳酸后通過(guò)單羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（MCTs）轉(zhuǎn)運(yùn)，乳酸轉(zhuǎn)運(yùn)速率在一定程度上限制了非氧化供能，而NALRmax（恢復(fù)期活動(dòng)中的肌肉乳酸釋放量）與AOD（肌肉累計(jì)缺氧量）相關(guān)，AOD與MCT1呈負(fù)相關(guān)、MCT2正相關(guān)，所以AOD與乳酸清除能力相關(guān)［35］。

有研究指出皮劃艇項(xiàng)目中VO2max與專(zhuān)項(xiàng)耐力成績(jī)并不一致［36］，而短距離競(jìng)賽時(shí)尤為明顯。而運(yùn)動(dòng)中肌肉氧合程度（SmO2）可以評(píng)價(jià)骨骼肌內(nèi)的線粒體氧化能力，訓(xùn)練后增加且具有顯著性差異（P＜0.05）［37］。血氧不足與最大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的肌肉脫氧有關(guān)，研究中指出低氧血癥（EIH）中肌肉最大脫氧現(xiàn)象出現(xiàn)在最大攝氧量的（93.80±10.10）%，非低氧血癥（NEIH）出現(xiàn)在最大攝氧量的（89.60±12.00）%［38］，這表示血氧充足時(shí)，肌肉的工作能力強(qiáng)。而便攜式近紅外光譜（NIRS）是監(jiān)測(cè)組織氧血紅蛋白（O2Hb）、脫氧血紅蛋白（HHb）和總血紅蛋白（THb）的有效方法，以此來(lái)對(duì)運(yùn)動(dòng)員肌肉氧合程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，有研究表明高強(qiáng)度訓(xùn)練量和脫氧率相關(guān)（P＝0.029）［39－40］。Myriam等人通過(guò)多元回歸分析皮劃艇運(yùn)動(dòng)員得出的數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，監(jiān)測(cè)背闊肌、肱二頭肌和股外側(cè)肌三塊肌肉的肌肉氧合水平（SmO2）來(lái)預(yù)測(cè)200m項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)成績(jī)的準(zhǔn)確率達(dá)90%，500m和1000m通過(guò)此方法預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)成績(jī)的準(zhǔn)確率達(dá)71%［41］。

3.2 專(zhuān)項(xiàng)無(wú)氧能力監(jiān)控指標(biāo)研究

皮劃艇項(xiàng)目中出發(fā)和沖刺階段是無(wú)氧能力的顯著體現(xiàn)，是機(jī)體在運(yùn)動(dòng)中供氧不足的情況下產(chǎn)生能量供肌肉收縮的能力。測(cè)試無(wú)氧能力的方法有直接法和間接法兩種，直接法是直接測(cè)試肌肉中ATP和CP的含量，間接法包括Margaria臺(tái)階實(shí)驗(yàn)和Wingate實(shí)驗(yàn)等。

全力運(yùn)動(dòng)10s左右主要是磷酸原供能，15s后糖原無(wú)氧酵解，能量代謝和輸出功率達(dá)到最大，平均功率與糖酵解供能能力具有相關(guān)性［42］，運(yùn)用皮劃艇測(cè)功儀的10s全力劃來(lái)評(píng)價(jià)磷酸原（ATP－CP）供能系統(tǒng)，同時(shí)測(cè)試血乳酸、心率與測(cè)功儀功率共同判定無(wú)氧工作能力［43］，無(wú)氧非乳酸代謝（AL）與峰值功率（PP）存在顯著相關(guān)性（r＝0.71）［44］，峰值功率可以評(píng)價(jià)ATP、CP儲(chǔ)備量，而ATP、CP儲(chǔ)量越大，無(wú)氧糖酵解供能系統(tǒng)啟動(dòng)越晚，越有利于皮劃艇運(yùn)動(dòng)員維持高的輸出功率。有研究指出Wingate實(shí)驗(yàn)中，30s的全力運(yùn)動(dòng)時(shí)，其中無(wú)氧非乳酸代謝占31.1%、無(wú)氧乳酸代謝占50.3%、有氧代謝占18.6%［45］，80%以上的無(wú)氧供能，這與皮劃艇200m項(xiàng)目的比賽時(shí)間接近。而改良后Wingate實(shí)驗(yàn)（WAnT）的峰值功率（WAnT PP）、總功（WAnT work）、運(yùn)動(dòng)后血乳酸峰值（WAnT peak La），還有累計(jì)缺氧實(shí)驗(yàn)的功率（AOD work）、等速峰值功率（peak isokinetic power）都與200m運(yùn)動(dòng)成績(jī)顯著相關(guān)［46］。

4 小結(jié)

靜水皮劃艇訓(xùn)練中可通過(guò)HR、Bla和CK監(jiān)控運(yùn)動(dòng)負(fù)荷強(qiáng)度，Hb、BU、尿十項(xiàng)、C和T等監(jiān)控運(yùn)動(dòng)負(fù)荷量；專(zhuān)項(xiàng)有氧能力通過(guò)最大攝氧量、無(wú)氧閾和肌肉氧飽和度評(píng)價(jià)，最大攝氧量與1000m項(xiàng)目劃水節(jié)奏的關(guān)系密切，而乳酸閾和肌肉氧飽和度是評(píng)價(jià)500m和200m較為準(zhǔn)確的指標(biāo)，文獻(xiàn)顯示用5mmoL／L的判斷標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)皮劃艇運(yùn)動(dòng)員乳酸閾對(duì)于訓(xùn)練更具指導(dǎo)意義，其中WIKT試驗(yàn)可較為準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)皮劃艇運(yùn)動(dòng)員的有氧能力；皮劃艇運(yùn)動(dòng)員的無(wú)氧能力主要通過(guò)10s、30s測(cè)功儀全力劃的峰值功率和平均功率評(píng)價(jià)磷酸原和糖酵解供能能力，改良后Wingate實(shí)驗(yàn)可以有效評(píng)價(jià)皮劃艇運(yùn)動(dòng)員的無(wú)氧供能能力。