备战2012年奥运会我国优秀划艇运动员体能训练研究 6页

第34卷第3期北京体育大学学报Vo1．34NO．32011年3月JournalofBeijingSportUniversityMar．2011●运动训练学备战2012年奥运会我国优秀划艇运动员体能训练研究尹小光(北京体育大学，北京100084)摘要：运用专家访谈法、文献资料法，从划艇项目特征、生物力学、运动学、物理学、运动生理等方面进行全面研究，从桨力测试结果分析国家划艇队的现状，从人体适应训练的基本理论、规律特征、负荷周期等知识出发对体能训练进行探讨分析。提出：1)通过对比2004、2008年两届奥运会获奖前三名划艇运动员平均身高、体重、年龄，本研究认为国家队队员在身高和体重方面都符合要求。2)平衡稳定能力在划艇运动素质中起到非常重要的作用，建议增加平衡稳定训练。关键词：体能；体系；划艇中图分类号：0861．42文献标识码：A文章编号：1007—3612(2011)03一O113—06AnalysisonthePhysicalTrain~ofChina’sEliteCanoeAthletesPreparingforthe2012OlympicGanlesYINXiao．guang(BeijingSportUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Thepapermadeacomprehensiveresearchontheevent’sfeature，biomechanism，kinesiology，physi~andsportpsychologythroughtheexpertinterviewandliteraturemethords．AndafteranalyzingtheresultofpropellerforcetestoftheChinesecanoeteam，thepaperanaIyzedthephysicaltrainingwhichbasedontheknowledgeofbasictheoryofhu—malladaptativetraining，rulecharacteristicsandloadcycle．Afterresearchthepaperproposes：1)theheightandweightofChinesenationalcanoeplayersareallsizeupaftercomparingtheaverageheight，weightandageoftopthreewinnersof2004and2008OlympicGames．2)Thestabilityequilibriumabilityplaysanimportantroleinthephysicalqualiyofca—noecompetition，SOthepapersuggestsincreasingthestabilitytraining．Keywords：physicalability；system；canoeing划艇是以体能为主导并对技术有高度要求的水上竞速项内外相关文献，分析归纳、概括项目特征。目。其中静水项目在奥运会上共设l2枚金牌，包括皮艇和2)通过网络，浏览国际皮划艇联合会和主要皮划艇强划艇两类。世界皮划艇运动近1O年来的竞争格局是以德国、国皮划艇协会官方网站，广泛收集关于世界划艇资料信息，匈牙利为代表的欧洲国家占据绝对统治地位逐渐发展为群雄为揭示项目规律做好准备。争霸态势。2008年北京奥运会上，中国皮划艇队在静水比1．2．2专家访谈法利用在课题培训机会和国家队测试的赛中再次夺得一枚金牌，杨文军和孟关良再创辉煌，虽然圆机会，通过座谈、汇报和私人访问请教等多种方式对皮划艇满完成任务，但没有继续扩大金牌数量和奖牌数量的事实说专家、国家队领队、教练员进行多次访谈。明，皮划艇竞技水平有待进一步提高。因此，本文认为有如下几个原因需要继续加强划艇项目2分析与讨论研究：1)需要继续深化研究项目规律。2)2012年伦敦奥2．1划艇的流体动力学分析划艇是以人为动力在水上运运会新增200m距离比赛，需要全面分析并制定备战计划。动的项目，船身参数与速度和成绩息息相关。而成绩的好坏3)优化体能训练体系。取决于途中划速度。划艇运动中的速度往往是指全程的平均1研究对象与方法速度，途中划能力主要通过途中速度来反映。虽然在短距离冲刺时船能够前进得更快些，但整个赛程的平均速度的高低1．1研究对象实验对象：我国参加2009年国家队大集训却是决定胜负的重要因素。划艇运动员16人(全国第十一届运会比赛划艇项目前三名表1列出各艇种的有关流体参数，数据是以艇上男队员运动员)。的平均体重为依据计算的，将随体重的变化而有所改变，参1．2研究方法数变化将影响船速。1．2．1文献资料法1)查阅近20年来关于划艇项目的国投稿日期：2010—1l一09基金项目：国家科技部对潜优势项目体能训练体系的研究与建立课题(项目编号：2006BAK37B03)。作者简介：尹小光，博士，研究方向体能训练。\n·114·北京体育大学学报第34卷表1划艇有关流体动力参数顶部在水中划出了一个图形，这个图形的构造与划桨效率密切相关，也就是说与桨传递到船的动力密切相关。在任一瞬间，作用在桨叶上的力可以用一垂直于桨叶湿水面积的法线力来代表，这个力(FN)可以分解成水平(FV)和垂直(FH)两个分量，水平分量也可叫做驱动力，因为它是沿前进方向推动船的(图2，图3)。皮划艇比赛，船的长度，宽度有严格的限制，因此通过：动力学分析，运动员的体重成为影响船速的一个重要原因，体重影响吃水深，吃水深影响船速。环路线—7r1l}厂’-＼⋯径表2三届奥运会速度统计：lj＼JI‘滑程图2划艇桨尖在水中的轨迹通过查询划艇历史上最好成绩，200m世界纪录成绩为38s363，平均船速为5．21m／s；1000m单人划艇世界纪录为3min46s201，平均船速4．42m／s；1000m双人划艇世界纪录为3rain28s531，平均船速4．795m／s(表2)。2．2划艇运动中的阻力分析船体运动受到阻力的影响。一是水与船体的磨擦阻力，另一方面，由于船体和桨的一部分露出水面，船的行进受到空气阻力的影响，这是妨碍船速的两种不同的阻力。空气阻力比较小，往往忽略不计。但在某些情况下，空气阻力会变成一个重要因素(例如风的影响)。水阻力有两种：1)船体通过水时会产生阻力，叫做粘滞阻力或者磨擦阻力。2)行进中的船也会产生一种运动着的波浪，这种阻力分量称为兴波阻力(图1)。图3桨叶上作用力的关系当船体从停在水中原地不动的桨边通过时，桨在水中同时绕抓水点转动，并且这一转动点的位置在一桨过程中不断地改变。为了传递最大功，转动点与法线力之间的距离应到最大限度。另一个主要的参数是动力输出(P)，可以由桨叶上产生的力距乘以转速(R)得出。P=，fC0∞R目前国家队使用的桨力测试系统已经能很好的反映船速图1划艇水流模型与桨力的关系。通过桨叶轨迹分析，得出远端固定向心收缩流体动力学家在牵引池中的理想实验表明：1)排水量的项目运动特征。因此，体能训练中应当采用上肢远端固定少2O，阻力小1kg。这意味着运动员体重之间1或2kg训练，例如：引体向上可作为专项训练方法。的差异对于阻力的影响来说是微不足道。总排水量的改变低2．4划艇运动平衡分析划艇运动涉及到人和船的重心，于5％时，其阻力的变化也是难于测出的，排水量的变化对只有当浮心和重心在一条直线上并且浮心在重心之下时，系阻力的影响不大。2)船在负重90kg，8kg持续动力牵引下统则处于稳定平衡。但这种情况在划艇中几乎是少有的，身能达到单人艇最高船速5．1m／s。这一实验结果告诉我们，体的任何运动都会破坏系统的垂直方向的位置而产生偏转。船的高速运行需要每桨拉力在28kg左右力量足够。通过桨图4中定倾中心是假定的一点。力测试，数据显示一桨中最大桨力为330N，全程平均为船和运动员不是刚性系统，在支撑点处，运动员可以脱200N，说明力量要求不大。船速受桨频，每桨划距和桨力离船的侧倾运动而仍保持垂直位置。划艇上的支撑点是跪影响。在桨力达到情况下，桨距合理情况下，桨频成为关键垫，所以跪垫的高度是稳定性的一个重要因素。运动员的体因素。因此，体能训练中，与高桨频相关的快速力量训练，重是船重的好几倍，从而决定了垂直重心的位置，因此运动成为重点，尤其是在200m比赛。员的平衡意识是整个系统稳定性的关键。2．3桨的流体动力学分析从桨入水到出水之间，桨叶的\n第3期尹小光：备战2012年奥运会我国优秀划艇运动员体能训练研究表3所列数据说明运动员的体重占总排水量的83％以赛中，力是一个基本因素。有效地使用力的可利用部分会赢上，所以运动员的惯性影响着船体的运动。得最大成功，换句话说就是利用力的效率是决定因素。图6基本划桨姿势俯视图图4单划的定倾重心高度表3体重占总重量之比kg划艇在水面的运动有六种运动形式，这六种运动是绕船图7C一1跪垫、脚蹬和前脚的位置的相对尺寸体的三根基轴进行的，即通过整个系统(人和船)重心的纵力的物理学定义简述为物体的质量乘以加速度即：力向，横向和垂直方向的三条中心线。六种运动中的三种是直线运动，三种是绕轴的转动(图5)。(F)=质量(m)×加速度(a)。由于船在水中运动，受到水的阻力，最高速度受到限制，人体通过拉桨产生运动，力产生峰值变化，在运动中拉桨力平均为200N的力就可以保持高船速。国内杨文军拉桨最大力为327N，全程平均桨力为184N，孟关良拉桨最大力为333N左右，全程平均桨力196N。而资料显示，国外运动员最大力为380N，国内运动员在最大拉桨力量输出方面稍差。、．／篇‘／·图5划艇运动示意图图5所有运动形式都不是单独出现的，常常是几种运动同时出现，形成复合运动。由于划艇运动的大部分外力均来／’‘，-柴叶面积与重心自于运动员，因此，运动员巧妙地控制作用力，便能减少那些不利于船体前进的多余运动。因此在体能训练中，运动员平衡稳定能力训练必不可少。2．5划艇技术姿势分析在基本姿势中，前脚、跪立腿的膝头和后脚形成三个支承点。这三点既可以都落在一条直线释匿R咀上，也可以形成一个不明显的三角形。只要运动员的重心保古■曩Ie持在三角形内，就可获得最好的稳定性。运动员体重的75％～80％由跪立膝支撑，船体将向这一侧倾翻，所以必须由前脚和后脚来作反向平衡。前后脚支点的位置与跪垫相图8划桨过程中桨叶浸水面积分布反，位于中心线的另一侧，形成一个三点支撑(图6，图在讨论体能之前，有必要分析一下桨叶在划桨过程中7)。通过支撑位置分析，平衡能力在划艇中起到很重要的作所处的位置。划艇划桨时，桨的运动轨迹实际上是绕桨杆延长线某点的转动，桨叶重心的运行轨迹是一条弧线，桨叶面用，因此在体能训练中，可通过瑞士球训练和平衡板训练来提高平衡能力。垂直迎水的时间很短，而只有当桨叶垂直迎水时传递的力才2．6划艇运动的物理学分析运动是由力产生，在任何竞最大。所以为了产生最大的推进力，最大的桨叶迎水面积和最大的作用力应当一致。为此运动员要尽最大努力延长桨处\n·116·北京体育大学学报第34卷于垂直位置的时间。因为划桨进程中总作用力集中在重心少。上，总作用力即来自于桨叶的水平推进力，桨叶的旋转运动桨频在船速与动力之间呈现出直接关系。通常测定两种是由两只手握桨点相对位置决定的，由此得出了图8中的曲不同的桨频，一种是最大桨频，一种是途中划桨频，最大桨线。频是一名运动员以良好的技术和动力重复划桨的最大次数。桨叶在垂直位置的迎水面积最大，运动员此刻应使出全在最大桨频和途中划桨频之间的比值是一个非常有用的量，部动力。为了延长桨叶处于垂直位置的时间，运动员应当不它说明运动员在最大值下能工作多久。斜率越高，运动员利改变手的位置，而只是转动身体。用速度惯性的能力越好_3J。图11孟关良与杨文军划艇船速、桨力比较图图9划桨时身体各部位运动轨迹图9所示为划桨循环中从伸桨点到出水点的动作轨迹，▲▲四条明显的曲线分别表示推桨手腕、划桨侧的肩部、划桨侧肘部和拉桨手腕的运动轨迹。肩、肘和拉桨手腕的曲线形状应当差不多是相互平行的。通过运动轨迹分析，划艇依靠上肢周期运动，推动船行进，因此在体能训练中重点训练拉桨的上肢力量与快速力量，下肢的稳定支持能力，拉桨后程重点训练肌肉群为腰背肌和提高转体转髋的腹内外斜肌群。2．7划艇运动轨迹与速度分析划艇运动主要考虑三种不【bl同的速度，即最大速度、出发速度和途中划速度。最大速度仅能维持很短的时间，通常不超过15s，所以它只表示运动图12用划桨功率仪测量的划艇划桨周期中的力员的最大工作能力。1000m比赛中，出发速度一般是在比FM：最大力量；GF：力的角度；TC：划桨时间；TE：赛前的250m测得的，虽然持续时间可能多达1min，但它有效时间；TFm：达到最大力量的时间[2l。是运动员控制出发能力的良好指标。出发速度往往在最大速度和途中划速度之间。图13速度与浆频的关系图1O划桨运动轨迹桨频是比赛成绩的直接指标，用有控制的桨频和最大的为了确定划桨的效果，桨上的力是最直接的物理量之动力会取得最好的成绩及掌握好桨频与力之间的节奏是制胜一。划桨期间作用在桨叶上的动力与船的速度之间有直接的的关键，节奏是技术与体能，以及战术的体现。关系，由于运动员的身体起着动力传送者的作用，将力从桨2．8划艇桨力测试结果分析桨力测试系统能在运动员划叶上传递到船的技术的好坏，关系到划桨的效果。动力链从艇过程中记录所有重要的数据与变量，为进一步分析打下基上肢传递到下肢，下肢传递给船体，因此力量传递的好坏，础。根据记录和分析得出的最大运动能力资料，能指出运动影响船速，体能训练中，腰腹与髋关节部位的核心训练不能员技术的关键问题以及在体能训练中重点训练的内容。\n第3期尹小光：备战2012年奥运会我国优秀划艇运动员体能训练研究．117．体重符合划艇项目要求。通过比较发现，获奖运动员平均为30岁年龄，而我国平均年龄在23岁，推测为与我国训练体系有关，也为发展预留空间。表628与29届奥运会身高体重年龄平均对比．一曩雩每#；=前向加'疽鏖街．一～～越一图l4孟关良船速、桨力、加速度曲线28届雅典29,~L京奥28届雅典29届北京奥本届国家马祖长(2007)年的研究中指出：高桨频是优秀运动员艇墨运50会0划婆会划艇划奥运会划运会划艇划集训队m艇500m艇1000m艇1000m。⋯必须具备的基本条件；通过对不同运动员进行横向比较发现，桨频与划桨节奏、桨频与桨力效率的相关性并不显著，图1528与29届奥运会划艇运动员平均身高、体重、年龄对比证实了合理运用高桨频并不会降低划船效果；不论单人艇还2．1O划艇运动肌肉工作特征分析通过肌电研究发现，划是多人艇，优秀运动员的拉桨节奏特征体现在桨频更高、拉艇为左右非对称性运动，划桨时左右侧肌肉的用力特点明显桨时间的比例更高，左右侧对称性更好_4J。不同。划桨侧(利侧)主要以拉桨肌肉做功为主，躯干屈伸从生物力学角度进行研究：JurgenSperlich和JohnBake和回旋肌肉为辅；而推撑桨侧(非利侧)则主要表现为摆桨(1998年)测试资料如表5所示。肌肉做功居首，躯干回旋和屈曲肌肉居第二位，下肢膝关节表5Baker1998用生物力学测量国家级皮划艇运动员屈伸肌肉居第三位。左右两侧肌肉做功相互配合。而划艇上测试资料【5]肢的运动方式和幅度远多于躯干和下肢，故上肢肌主要是肩带肌和上臂的肌肉做功比率居第一位，如拉桨时的三角肌后部、冈下肌和背阔肌等；摆桨时动用的胸大肌、三角肌前部和肱二头肌等。躯干回旋(扭转)和维持姿势的肌肉做功比率居第二位，如躯干回旋肌肉一腹内外斜肌和维持姿势的肌从表5中看出，男子划艇最大桨频达到90桨／min，最大肉一竖脊肌。下肢主要屈曲、蹬伸的肌肉居第三位，如胫骨桨力是375N，及相当于38公斤力，一桨周期中，桨在水中前肌和肌二头肌、股直肌等。占70％。以上国外运动员桨力和桨频都比国内运动员高。通过肌电分析，可以很清楚的看到在划艇运动中，肱三2．928、29届奥运会划艇前三名身高体重分析体能受到头肌、三角肌、胸大肌、斜方肌、腹外斜肌是做功最多的肌身高，体重等遗传因素影响。其中年龄，身高、体重等数据肉。由于上图贡献率比例不等，孟关良最高到16，而杨文直接影响其它方面的测试，是十分重要的形态学指标。军三角肌后部贡献率达到35，说明拉桨能力非常强。通过通过两届奥运会比较，发现划艇运动员平均身高增加，肌电图可以很好的测量运动员肌肉工作情况和发动顺序，为由179180cm增加到183cm，年龄趋小由31岁向30岁以体能训练提供训练依据。下发展，更年轻化，体重增加到88kg。本次国家划艇运动划艇运动中，骨盆运动是脊柱运动的先导。骨盆以髋关员平均身高183cm，体重平均87kg，平均年龄23岁．身高\n·1l8·北京体育大学学报第34卷节为轴点做前、后倾和回旋运动，因此在体能训练中重点训一有氧■糖酵解■磷酸原练肌群：髂腰肌、臀大肌等肌肉。应选择远(下)固定方式训练髂腰肌和臀大肌、脊柱做屈、伸和回旋运动，屈的幅度大于伸。重点训练肌群：腹直肌、腹内斜肌、腹外斜肌和竖脊肌等肌肉。在脊柱屈的过程中，竖脊肌做一定的退让工作。划艇运动是以下肢为框架，以上肢运动为主的项目。体能训练重点在上肢上，尤其是肩关节的运动。但需要注意运动素质的全面发展，上下肢体的平衡，屈伸的平衡，大小肌群的协调发展，稳定平衡的全面提高。图l8划艇200m能量分布图3结论与建议1)在划艇专项训练中，需要重点训练平衡能力。三点接近直线支撑对运动员的平衡能力提出更高要求，直线配置是国际水平发展方向，因此在划艇体能训练中需要增加平衡能力的训练，可通过瑞士球等，不平衡条件下训练平衡能力。2)划艇体能训练需要增加稳定训练。主动肌能够在强壮的稳定肌和协同肌作用下更加有效的工作。当躯干肌肉-保持稳定时，才能将腿部的力量传递至手臂，然后通过桨作用于水。发展稳定性，对提高运动员的专项体能非常重要。因此，运动员不仅要重视力量训练，还要组合使用平衡球、平衡板、悬吊等训练器材，来提高稳定平衡能力。3)通过测试，运动员存在桨频较低，途中划速度较慢，图16孟关良和杨文军肌电图2．1l划艇运动的能量特征分析肌肉的工作方式界定了划建议增加最大力量训练和快速力量训练。提高速度力量往往艇这项运动的特点，在比赛规定的距离内，肌肉必须持续的广泛采用发展力量的练习，在力量提高的同时注意发展动作按照技术动作的生物力学要求进行高度精确的收缩。肌肉不速度。可采用负重发展速度力量的方法。负荷强度采用本人最大力量的40％～60％的强度，兼顾力量和速度两方面的断重复收缩，需要足够的氧气。为获得最佳成绩，运动员必发展。练习的次数和组数，通常每组重复练习5—10次，做须训练提高三大供能系统(有氧、无氧糖酵解、无氧磷酸原)供能能力，最大限度发挥三大供能系统的能力。3—6组即可。*优秀划艇运动员100011比赛所需时间：3min52s～4min提高速度有两个途径：一是力量训练，使运动员力量增大体估计起航：1一l0s—ATP(磷酸原)长，进而提高速度；另一个是反复进行专项练习。训练方法：9—20s—ATP+CP可采用：1)发展最高速度的训练。2)可采用各种爆发力练：2O一60s—ATP+Pc+肌糖原(产生大量乳酸)习，例如陆上高翻练习。3)可采用高频率的专门性练习，：60—1208一肌糖原(这一阶段持续产生大量乳酸)小重量快速练习等。在动作速度训练中，练习的持续时间一：12o一2208一肌糖原(乳酸产生速度降低直至转向有氧供能)般不超过20s。这是因为动作速度训练强度较大，要求运动员的兴奋性要高。4)划艇是以上肢产生动力为主，下肢起固定支撑作用，以远固定向心收缩的周期运动，拉动身体向前运动的项目。1％～36％1上肢体能训练提高动力输出为主。高桨频需要保持拉桨节奏时，保持动力阶段比例，缩短回桨时间。因此卧推，卧拉，一AIoctic斜板卧推，斜板卧拉，引体向上为动力专项训练方法。上肢4％的稳定性建议采用悬吊训练，提高神经兴奋频率和强度并刺AEROBlCf55％～激小肌肉群。■有氯55％参考文献：图17划艇10oom能量分布图"X-优秀划艇运动员200m比赛所需时间：384os【1Jhttp：／／canoe．sport．org．cn／rules／index．htm1．大体上起航：1—10s—ATP(磷酸原)[2]R．J．谢泼德和R．一O．阿斯特拉德．运动动耐力[J]．北京：人民教：9—20s—ATP+CP育出版社，2o07(1I)：2O一50．途中和冲刺：20B4os—ATP+Pc+肌糖原(产生大量乳酸)[3][美]安迪·托诺著，余克望编译．皮划艇大全[J]．武汉体育学院，肌肉不需要氧气就可以将糖转化为能量，但肌肉在进行1991(12)：20—230．[4]马祖长．皮划艇运动生物力学信息获取与评价指标体系研究[D]．无氧运动时会产生乳酸等废物，导致肌肉疲劳而不能维持长中国科学技术大学，2007．时间运动。如果有好的有氧能力，乳酸就能很快清除并还原[5]JurgenSperlich’andJohnBakeBIOMECHANICALTESTINGIN磷酸原的储备，无氧比赛同样需要很好的有氧能力。ELITECANOEINGISBS，Caceres—ExtremaduraSpain，2002．